USP desenvolve interface gestual para teleoperação de robôs em áreas de risco

Engenheiros do Centro de Robótica da USP de São Carlos desenvolveram uma interface de teleoperação que utiliza o movimento do corpo para guiar máquinas a distância. O sistema converte o posicionamento físico de um operador em comandos para braços mecânicos em tempo real. O projeto recebeu o prêmio de melhor artigo técnico no Simpósio Latino-Americano de Robótica de 2025.

A aplicação foca em unidades de extração de petróleo e gás em alto-mar, onde o acesso humano é restrito por questões de segurança. A Petrobras apoia o desenvolvimento para viabilizar a manutenção de equipamentos em áreas de risco. O método substitui o uso de dispositivos de controle físicos, como joysticks, que exigem treinamento técnico.

Murilo Vinicius da Silva, estudante de engenharia e coautor, explica a premissa do trabalho: “O nosso foco era pegar essas ferramentas e facilitar a vida. Nada mais intuitivo do que você controlar o braço do robô com o seu próprio braço”. A tecnologia utiliza o robô quadrúpede Spot para transitar em superfícies irregulares.

Mecânica de rastreamento e visão computacional

O funcionamento depende de uma câmera de profundidade que monitora o pulso do operador. Um marcador visual, fixado no peito do usuário, estabelece o ponto de referência para o sistema. A partir disso, algoritmos de visão computacional calculam as coordenadas espaciais para orientar a máquina.

O software traduz as informações para o sistema da Boston Dynamics por meio de códigos abertos. Essa integração permite que o robô reproduza a trajetória humana sem colisões no ambiente físico. O sistema foi planejado para ser acessível a pessoas sem experiência prévia em robótica.

Matheus Hipólito Carvalho, coautor da pesquisa, detalha as capacidades do equipamento utilizado: “O quadrúpede se encaixa nesse contexto, graças a esse atributo de poder andar em vários terrenos, subir escadas e manusear certas ferramentas com o braço”. A interface possibilita a resposta visual direta durante a execução das tarefas.

Autonomia e aplicação em unidades de exploração

A plataforma oferece três modalidades de operação acionadas por gestos manuais. Um dedo levantado ativa o controle manual, enquanto dois dedos iniciam o modo semiautônomo. O fechamento da mão coloca a máquina em estado de funcionamento autônomo para atividades específicas.

No modo independente, o robô identifica objetos e executa a preensão sem intervenção humana direta. A abertura da palma da mão sinaliza para que a garra solte o item transportado. Esses recursos foram validados em simulações virtuais antes da implementação em modelos reais.

Sobre os planos da estatal petrolífera, Silva afirma: “A ideia da Petrobras é realmente ter muitos robôs na plataforma, que façam tanto a identificação dos objetos quanto o mapeamento dela e a sua manutenção”. Os testes práticos envolveram a coleta e o armazenamento de itens do cotidiano.

O grupo de pesquisadores planeja adaptar o sistema para outros modelos de robôs industriais. Novas etapas de testes incluirão a participação de voluntários especialistas e leigos para verificar a usabilidade da tecnologia. O trabalho segue em evolução para futuras publicações em revistas científicas.

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