Engenharias Acenando ao futuro

Protótipo de mão robótica mobiliza alunos e professores em pesquisa inovadora do Ipuc

É surpreendente a complexidade que há por trás dos mais triviais gestos do corpo. Pegar um objeto, apertar um botão e fazer um sinal com a mão são exemplos de ações aparentemente simples, mas que dependem de uma infinidade de aspectos biológicos desenvolvidos ao longo de toda a trajetória humana. O emaranhado fica evidente, por exemplo, para pesquisadores que se dedicam a criar máquinas com formas e funções similares às de determinados órgãos e membros.

É o que tem ocorrido com estudantes de Engenharia de Controle e Automação no Campus Coração Eucarístico da PUC Minas, em Belo Horizonte. Em um trabalho de conclusão de curso (TCC) realizado em 2020, os alunos Lucas Minatelli Rezende e Guilherme Oliveira Laender criaram um protótipo de mão robótica capaz de replicar movimentos básicos, como abrir e fechar os dedos para levantar objetos. Agora, um grupo de pesquisa se dedica a aprimorar a máquina, tornando-a mais forte e precisa.

Lucas conta que a possibilidade de elaborar um produto mais acessível pesou na definição do TCC. Ele e o colega Guilherme haviam considerado outras ideias, ligadas a temas como economia doméstica e infraestrutura do Campus, mas optaram pela mão robótica por entenderem que as tecnologias utilizadas em projetos semelhantes ao redor do mundo costumam ter alto custo. Seria de grande valia criar um artefato com insumos menos onerosos, como a impressão 3D e uma tecnologia chamada NodeMCU, que possibilita a interação entre máquinas por meio de comunicação Wi-Fi, sem uso de fios.

A difusão de um produto como este traria contribuições a diversos setores. A mão robótica poderia ser utilizada no cotidiano de pessoas com deficiência física, na realização de cirurgias a distância, no manuseio de cargas pesadas ou materiais químicos do setor industrial e até mesmo na área militar para desarmamento de bombas.

Engenharia integradora

Professora Renata Rêgo: “Os estudantes ficam encantados ao saber mais da área, que está muito presente no cotidiano deles por conta das tecnologias que consomem”

A ampla gama de aplicações das soluções desenvolvidas em Engenharia de Controle e Automação, curso que integra o Instituto Politécnico da PUC Minas (Ipuc), corrobora com a percepção de que esta é uma “engenharia integradora”. A expressão é utilizada pela professora Renata Umbelino Rêgo, egressa de uma das primeiras turmas do curso que hoje coordena na PUC Minas. Ela explica que o profissional com esta formação é capaz de conectar conhecimentos das diversas engenharias e aplicá-los em projetos funcionais.

O trabalho do engenheiro de controle e automação vai das soluções mais simples até as ultracomplexas. Um exemplo comum é o de acendimento automático de lâmpadas quando se entra em determinado cômodo. Já entre os projetos mais intricados, destacam-se iniciativas como estas que Renata tem observado em trabalhos recentes: sistemas de irrigação para agricultura, ferramentas de prevenção de incêndios em hospitais e até mesmo aplicativos que simulam a dinâmica dos apps de relacionamento para promover matches no mercado de trabalho, conectando empresas a candidatos.

A professora tem acompanhado de perto os estudos relacionados à mão robótica em todas as suas fases, desde o TCC de Lucas e Guilherme até a formação do grupo de pesquisa que busca aprimorar o protótipo. Renata destaca um dos mais fascinantes aspectos explorados recentemente: a virtualização. Com a criação de digital twins, expressão em inglês comumente usada para denominar réplicas digitais de máquinas, será mais fácil realizar testes, modelagem e coleta de dados, com a vantagem de ter custos reduzidos.

Com a mão na massa

Pedro Campos Vieira, um dos envolvidos no grupo de pesquisa, se interessa pela robótica desde a infância

Um dos envolvidos no grupo de pesquisa é Pedro Marco de Campos Vieira, aluno do Curso de Engenharia de Controle e Automação. Ele conta que o interesse por robótica, aguçado desde a infância, direcionou sua busca por uma formação que integrasse engenharias distintas. A descoberta da especialidade ocorreu durante uma palestra da professora Renata no colégio, atividade que ela desempenha com frequência. “Os estudantes ficam encantados ao saber mais da área, que está muito presente no cotidiano deles por conta das tecnologias que consomem”, ela ressalta.

Para Pedro, a Engenharia de Controle e Automação dá vazão ao que ele chama, em tom de brincadeira, de “síndrome de Minecraft”. É uma referência a um dos jogos mais populares da atualidade, em que se pode construir verdadeiros universos digitais a partir de blocos. O aluno entende que o fascínio desta engenharia é similar ao do jogo: partir do menor recurso possível para elaborar os mais complexos sistemas. Por isso, a impressão 3D lhe parece uma aliada tão poderosa, uma vez que permite criar peças muitas vezes inacessíveis. A técnica desperta seu interesse há quase uma década e o inspirou a criar sua própria máquina de impressão 3D em 2016.

Para os alunos, iniciativas como a do protótipo de mão robótica impulsionam a formação acadêmica e profissional. “Foi um ganho muito grande, algo muito diferente, com conhecimentos que utilizo hoje no meu dia a dia na área de redes e no entendimento de protocolos de operações a distância”, avalia Lucas, que já atua no mercado de trabalho. Ele diz conseguir ver no seu TCC conceitos relacionados a várias disciplinas do curso e destaca o apoio da PUC na realização do projeto final.

As atividades do grupo de pesquisa seguem em andamento, integrando os corpos docente e discente. Segundo a professora Renata, o projeto tem atraído novos alunos, inclusive concluintes, e conta com o apoio de professores de outras áreas. Pedro, que está no terceiro período, ressalta a importância de investir em divulgação científica e dar continuidade às pesquisas: “Não podemos deixar os estudos engavetados, precisamos sair do laboratório”. De fato, já se vê sair pela porta do laboratório uma mão, robótica, que acena ao futuro.