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Exoesqueletos são aparelhos móveis que aumentam a performance de movimento do seu utilizador. Tendo em conta as diferenças na sua construção mecânica, os exoesqueletos podem ser energizados ou passivos.

Os exoesqueletos energizados, como o nome indica, são alimentados por um sistema de motores elétricos, pneumáticos, alavancas, ou até uma combinação de tecnologias, permitindo o abastecimento de sensores, atuadores ou outras ferramentas. Por sua vez, os passivos não têm qualquer fonte de energia, servindo principalmente para aumentar a força e a estabilidade mecânica.

O exoesqueleto é colocado em torno do corpo do paciente, atuando como um amplificador que aumenta, restaura e reforça a performance do ser humano. Este aparelho móvel oferece assistência ao seu utilizador, através da aplicação de força ou torque, que facilita e auxilia o movimento. O desenvolvimento de um exoesqueleto tem em conta as preocupações de segurança, o tempo de montagem, o conforto e a velocidade de mobilidade permitida.

A tecnologia pode ser encarada como uma aliada do envelhecimento, uma vez que diminui as limitações pessoais e aumenta a qualidade de vida. O campo da robótica tem tido diversos desenvolvimentos na área da reabilitação através do uso de exoesqueletos. Os seus principais utilizadores são, para além de pessoas idosas, pacientes com mobilidade reduzida que possam ter sofrido acidentes vasculares cerebrais, lesões na coluna vertebral ou outras complicações que comprometam a mobilidade.

O projeto LOPES (LOwer-extremity Powered ExoSkeleton), da Universidade de Twente, é um exemplo da aplicação de exoesqueletos para reabilitação. Este estudo baseia-se no desenvolvimento de um aparelho robótico que permita o treino da marcha a sobreviventes de AVC crónicos, com o objetivo de recuperar total ou parcialmente a capacidade de caminhar. Quando um AVC ocorre, esta capacidade fica comprometida, pelo que o treino específico e intensivo, com a assistência e suporte do exoesqueleto, leva a uma melhoria funcional considerável.

O ‘Thertacht-Exo’ consiste noutro exoesqueleto controlado através da atividade cerebral do seu utilizador. Este foi desenvolvido por um grupo de investigadores portugueses da Universidade Católica Portuguesa e é composto por um par de pernas robóticas, permitindo a recuperação da mobilidade perdida por pacientes paraplégicos. Além do controlo através da atividade cerebral, o funcionamento deste exoesqueleto permite feedback tátil e térmico (sensores de pressão e temperatura que possibilitam que o utilizador sinta enquanto está a caminhar) e o treino com realidade virtual.

Para além da reabilitação, os exoesqueletos podem ser uma importante ferramenta no aumento da eficiência da marcha. Ao caminhar, uma elevada porção de energia é desnecessariamente dissipada, pelo que o objetivo consiste em armazenar esta energia e utilizá-la para acelerar o processo de marcha. Este método resulta numa maior eficiência do andar, com o uso de energia que, de outra forma, seria perdida. O XPED Project, desenvolvido no Delft Biorobotics Lab, em colaboração com a Universidade de Twente, visa a utilização de um exoesqueleto passivo projetado para minimizar o trabalho das articulações durante a caminhada. Este último faz uso de estruturas passivas, denominadas de tendões artificiais, que atuam paralelamente à perna, aumentando a eficiência locomotora.

Embora os exoesqueletos tenham um elevado potencial na área da reabilitação, ainda existe um longo caminho a percorrer, tanto a nível do seu desenvolvimento como a nível económico, uma vez que se apresenta como um produto bastante caro, tornando-o menos acessível. Posto isto, a investigação nesta área deverá permitir a totalidade das capacidades do exoesqueleto possam ser usadas de forma regular e no dia-a-dia dos pacientes.

Bibliografia:

·    “An Exciting Future For Exoskeletons.” Www.Abiresearch.Com, www.abiresearch.com/blogs/2019/05/13/exciting-future-exoskeletons/.

·    Bortole, M., and J. L. Pons. “Development of a Exoskeleton for Lower Limb Rehabilitation.” Converging Clinical and Engineering Research on Neurorehabilitation, 2013, pp. 85–90, 10.1007/978-3-642-34546-3_14. Accessed 5 May 2020.

·    “Exoskeleton.” TU Delft, www.tudelft.nl/en/3me/about/departments/biomechanical-engineering/research/dbl-delft-biorobotics-lab/exoskeleton/. Accessed 5 May 2020.

·    Gorgey, Ashraf S. “Robotic Exoskeletons: The Current Pros and Cons.” World Journal of Orthopedics, vol. 9, no. 9, 18 Sept. 2018, pp. 112–119, www.wjgnet.com/2218-5836/full/v9/i9/112.htm, 10.5312/wjo.v9.i9.112.

·    Miranda, Sofia Neves, Teresa Pacheco. “Projecto Português Desenvolve Um Exoesqueleto Para Paraplégicos.” PÚBLICO, www.publico.pt/2020/02/22/ciencia/noticia/projecto-portugues-desenvolve-exoesqueleto-paraplegicos-1904869. Accessed 5 May 2020.

·    Moreno, Juan C., et al. “Chapter 7 – Exoskeletons for Lower-Limb Rehabilitation.” ScienceDirect, Academic Press, 1 Jan. 2018, www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128119952000084. Accessed 5 May 2020.

·    Observador. “Investigadores Portugueses Desenvolvem Aparelho Para Paraplégicos.” Observador, observador.pt/programas/e-mc2/investigadores-portugueses-desenvolvem-um-exoesqueleto-para-paraplegicos/. Accessed 5 May 2020.

·    “Projects | Lopes | Department of Biomechanical Engineering.” Universiteit Twente, www.utwente.nl/en/et/be/research/projects/lopes/#background. Accessed 5 May 2020.

·    Shi, Di, et al. “A Review on Lower Limb Rehabilitation Exoskeleton Robots.” Chinese Journal of Mechanical Engineering, vol. 32, no. 1, 30 Aug. 2019, 10.1186/s10033-019-0389-8. Accessed 5 May 2020. i

·    van Dijk, Wietse, et al. “A Passive Exoskeleton with Artificial Tendons: Design and Experimental Evaluation.” IEEE Xplore, 1 June 2011, ieeexplore.ieee.org/document/5975470. Accessed 5 May 2020.

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