Aprimoramento humano e as tecnologias Arduino

As placas Arduino foram projetados originalmente para estudantes e makers (DIYers) nos primeiros anos do milênio. Cada vez mais, porém, eles estão encontrando seu caminho para produtos comerciais. Essa tendência é especialmente evidente nos campos de próteses e Aprimoramento  humano, onde eles se tornaram um dos componentes padrão. De fato, o uso das tecnologias Arduino se tornou tão comum que fabricantes bem estabelecidos de microcontroladores, como a Microchip Technology e sua subsidiária Atmel, incluem uma lista crescente de hardware compatível com Arduino.

 

As tecnologias Arduino têm a vantagem de oferecer uma solução completa, incluindo:

  • Uma linguagem de programação sofisticada, fácil de usar e sofisticada (às vezes chamada de Arduino C), que pode ser estendida por plugins e bibliotecas C ++, e inclui bootloaders para gravar o firmware de um dispositivo por meio de uma porta USB em qualquer computador executando Linux, OSX ou Windows.
  • Um ambiente de desenvolvimento integrado (IDE) que pode ser estendido com plugins.
  • Uma comunidade grande e ativa de voluntários e funcionários assalariados, oriundos de muitas esferas da vida, oferecendo ambas e sugerindo modificações.
  • Software e hardware de código aberto, incluindo vários planos e especificações liberados sob uma licença Creative Commons, os quais podem reduzir significativamente o desenvolvimento e o tempo de lançamento no mercado.

Além dessas vantagens, as placas Arduino, como a amplamente utilizada Arduino Mega 2560 RV3 são de baixo custo. Baseado no microcontrolador de 8 bits (MCU) Atmel ATmega2560 da Microchip , o Mega 2560 foi projetado para projetos complexos. Com 54 pinos de I/O digitais, 16 entradas analógicas e um espaço maior para o seu firmaware, é a placa recomendada para impressoras 3D e projetos de robótica. Isso permite que peças personalizadas sejam produzidas de forma barata. Em uma estimativa conservadora, a fabricação de um dispositivo fabricado com a Arduino pode custar menos de um décimo dos fabricados sob os padrões proprietários tradicionais. Por exemplo, o ALICE, um projeto que afirma estar desenvolvendo o primeiro exoesqueleto robótico de código aberto, espera vender seus produtos por menos de $ 1.000, enquanto um produto comparável produzido por uma empresa proprietária custa aproximadamente oitenta vezes mais. Mesmo permitindo exceder os custos, essa diferença de preço torna as próteses baseadas em Arduino acessíveis para aqueles com baixos rendimentos ou para países em desenvolvimento devastados pela guerra.

 

Dadas essas vantagens, ninguém deve se surpreender com o fato de que próteses e dispositivos baseados em Arduino para aprimoramento humano estão sendo produzidos em todos os níveis de experiência e conhecimento. No nível mais simples, sites amadores oferecem porta-canetas protéticas e sensores para calor e toque, enquanto um projeto Kickstarter foi recentemente financiado para produzir um kit a partir do qual os alunos podem construir um exoesqueleto robótico de maneira acessível. Da mesma forma, o site principal do Arduino menciona a construção de um braço exoesqueleto assistido a partir de um motor limpador de para-brisa e controlado por uma placa Arduino que custa aproximadamente $100 para ser construída. Outros projetos podem ser encontrados no Instructables.com, um site no qual os professores publicam planos de aula e projetos de aula, bem como no Hackaday.io, um site para makers e hackers. Tais projetos seriam inimagináveis ​​uma década atrás, antes que as tecnologias do Arduino se provassem.

 

No nível comercial, os dispositivos baseados no Arduino são ainda mais sofisticados. Além das próteses esperadas para membros amputados e o desenvolvimento de exoesqueletos, os esforços estão se expandindo em direções mais exóticas. Albert Manero, convidado da Penguincon 2015, uma conferência combinada de ficção científica e tecnologia, lançou planos de código aberto para mioelétricos - sistemas que usam sensores para enviar sinais para e da musculatura restante do usuário. Como alternativa, a prótese Arduino é uma interface de controle cerebral (BCI) externa que permite que os usuários se comuniquem com as próteses usando um EEG usado como fone de ouvido ou faixa de cabeça. Além disso, há mais de cinco anos, Gershon Dublon e Joseph A. Paradiso, do MIT Media Lab, desenvolvem o Tongueduino, uma grade de eletrodos anexados à língua que fornece dados espaciais e direcionais para os cegos.

 

Em todos os níveis, grande parte do esforço para desenvolver próteses baseadas em Arduino e centros de aprimoramento humano está no e-Nable. O e-Nable começou em 2011, quando o fundador Ivan Owen desenvolveu uma mão fantoche funcional para usar em uma convenção de cyberpunk e postou um vídeo mostrando o processo de construção da mão online. O vídeo trouxe respostas de pessoas com deficiência solicitando dispositivos semelhantes para si. A partir daí, o e-Nable se tornou um grupo do Google e, finalmente, um projeto. Hoje, o e-Nable inclui 7.000 membros que juntos desenvolveram cerca de 2.000 dispositivos, a maioria dos quais baseados em tecnologias Arduino. Além dos fóruns comuns, o site inclui esquemas, blogs e artigos sobre projetos em destaque, listas de recursos e projetos de captação de recursos para capítulos em todo o mundo. A página About da e-Nable descreve seus membros como makers, artistas, designers, humanitários, professores, pais, filhos, engenheiros, terapeutas ocupacionais, profissionais médicos, filantropos, inventores e pessoas comuns - uma lista que sugere o quão diversificado o uso das tecnologias de código aberto, especialmente o Arduino, tornou-se.

 

O desenvolvimento de próteses e dispositivos baseados em Arduino para aprimoramento humano está apenas começando a mostrar resultados. Muitos projetos ainda precisam ter seus esforços certificados clinicamente, embora a falta não os impeça de serem utilizados. Sem dúvida, alguns dos esforços nesses campos falharão, mas, por serem de código aberto, nenhum deles será perdido e qualquer coisa útil neles poderá ser captada por outros. Mas, aconteça o que acontecer, as tecnologias do Arduino já influenciaram fortemente esses campos e provavelmente continuarão a fazê-lo nos próximos anos.

 

Artigo escrito originalmente por Bruce Byfield para Mouser Electronics: Human Augmentation and Arduino Technologies. Traduzido por Equipe Embarcados.

Licença Creative Commons Esta obra está licenciada com uma Licença Creative Commons Atribuição-CompartilhaIgual 4.0 Internacional.

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