Pesquisadores do Grupo de Robótica Híbrida da Universidade da Califórnia, em Berkeley, desenvolveram um robô quadrúpede com uma coleira que pode servir de cão-guia para ajudar pessoas com alguma deficiência visual, evitando que elas colidam com objetos, paredes e outros obstáculos.
Visualmente, o robô de quatro patas parece uma versão miniatura do popular robô Spot, da companhia Boston Dynamics. O Spot já pode desempenhar várias tarefas, como pegar objetos, abrir portas e monitorar ambientes que passaram por terremotos, por exemplo. Quem sabe ele não se inspire no projeto dos pesquisadores de Berkeley e ganhe mais uma função?
Comparações à parte, Zhongyu Li, pesquisador do grupo e idealizador do estudo, contou ao TechXplore que a ideia da criação do robô veio a partir do comportamento de cães-guias e seu intenso treinamento para ajudar deficientes visuais. Segundo Li, cada cão-guia precisa ser treinado e acompanhado individualmente, tornando o processo bastante demorado e limitado, uma vez que há menos cães-guias disponíveis para uma demanda superior de pacientes.
Com a versão robótica do cão-guia, as coisas são diferentes, uma vez que que “os algoritmos desenvolvidos em um cão-guia robótico podem ser facilmente implantados em outro robô”. “Nosso cão-guia é baseado em um pequeno robô quadrúpede chamado Mini Cheetah, equipado com um sensor LiDAR 2D para detectar o ambiente, uma câmera em um suporte estabilizador para rastrear a posição do ser humano, uma coleira para guiar as pessoas e um sensor de força na coleira para medir a força aplicada pelo humano”, explica Li.
A coleira em questão citada pelo pesquisador é feita de um material flexível que pode ser esticada, o que significa que o condutor do “animal” pode soltá-la, deixando-a mais frouxa e indicando para o robô continuar andando, ou puxada com força, para que a máquina saiba que o dono quer parar. Li afirma que o uso de uma guia em vez de uma estrutura mais rígida permite maior flexibilidade nos movimentos e posições durante a navegação em um determinado ambiente. Isso porque a maioria dos sistemas desenvolvidos para guiar pessoas cegas é baseada em braços robóticos que não permitem muita movimentação.
Além do novo cão-guia robótico, Li e sua equipe desenvolveram um modelo de interação entre a máquina e o humano que armazena e descreve as relações dinâmicas entre os dois. Há ainda um conjunto de sensores integrados e algoritmos de planejamento de trajetória. A partir desse modelo, os pesquisadores criaram um planejador reativo que pode alternar entre os modos da coleira, seja esticando ou afrouxando ela, para então guiar os humanos de forma mais eficaz, principalmente em espaços menores.
“Por exemplo, quando o robô entrar em um local estreito, como um corredor, ele pode primeiro fazer com que a guia da coleira fique mais frouxa, permitindo que a máquina se reposicione e se reoriente sem influenciar diretamente na postura do humano. Em seguida, o robô pode deixar a guiar esticada para conduzir o dono por esse corredor mais estreito”, explica Li. Testes com esse sistema de interação foram feitos no mundo real com pessoas vendadas, e em nenhum deles houve acidentes ou colisões.
O próximo passo para o cão-guia robótico é aprender a navegar melhor em ambientes externos e com mais elementos, como ajudar pessoas com deficiência visual a atravessar cruzamentos.