{"id":56055,"date":"2026-01-30T14:02:33","date_gmt":"2026-01-30T17:02:33","guid":{"rendered":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/?p=56055"},"modified":"2026-04-08T16:33:53","modified_gmt":"2026-04-08T19:33:53","slug":"sistema-de-teleoperacao-traduz-movimentos-humanos-para-bracos-roboticos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/eesc.usp.br\/comunicacao-admin\/?p=56055","title":{"rendered":"Sistema de teleopera\u00e7\u00e3o traduz movimentos humanos para bra\u00e7os rob\u00f3ticos"},"content":{"rendered":"
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O rob\u00f4 permite a execu\u00e7\u00e3o de tarefas em ambientes remotos com maior seguran\u00e7a \u2013 Foto: Web Summit\/Wikimedia Commons<\/a><\/figcaption><\/figure>\n

Pesquisadores do Centro de Rob\u00f3tica (CRob) da Escola de Engenharia de S\u00e3o Carlos (EESC) da USP desenvolveram um sistema de controle remoto intuitivo para guiar a teleopera\u00e7\u00e3o de bra\u00e7os rob\u00f3ticos em rob\u00f4s quadr\u00fapedes. A tecnologia possibilita que os rob\u00f4s reproduzam movimentos do bra\u00e7o humano em tempo real, tornando sua manipula\u00e7\u00e3o mais f\u00e1cil e segura. O trabalho foi eleito como melhor\u00a0paper<\/em>\u00a0no\u00a0Simp\u00f3sio Latino-Americano de Rob\u00f3tica<\/a><\/em>\u00a0(LARS)\u00a0<\/i>de 2025 e agora a equipe trabalha para publica\u00e7\u00e3o dos resultados em uma revista cient\u00edfica.<\/p>\n\n\n\n
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O novo sistema substitui a teleopera\u00e7\u00e3o tradicional via joystick<\/em>, semelhante a controles de videogame, que, segundo os pesquisadores, n\u00e3o \u00e9 intuitiva e demanda conhecimento t\u00e9cnico espec\u00edfico. Murilo Vinicius da Silva, estudante de engenharia da computa\u00e7\u00e3o e coautor do trabalho, explica que o objetivo \u00e9 simplificar a teleopera\u00e7\u00e3o. \u201cO nosso foco era pegar essas ferramentas e facilitar a vida. Nada mais intuitivo do que voc\u00ea controlar o bra\u00e7o do rob\u00f4 com o seu pr\u00f3prio bra\u00e7o\u201d, completa.<\/p>\n

O estudo foi desenvolvido com o rob\u00f4 Spot, da empresa de engenharia rob\u00f3tica Boston Dynamics, geralmente utilizado para acessar ambientes remotos e perigosos de maneira mais segura. No caso da pesquisa, sua aplica\u00e7\u00e3o foi pensada para uma base offshore, que s\u00e3o instala\u00e7\u00f5es de apoio para explora\u00e7\u00e3o e produ\u00e7\u00e3o de petr\u00f3leo e g\u00e1s natural em alto-mar. Apesar de j\u00e1 contar com funcionalidades importantes, como o desvio de obst\u00e1culos, o projeto adiciona a ele aplica\u00e7\u00f5es que n\u00e3o s\u00e3o originais de f\u00e1brica, mas que s\u00e3o necess\u00e1rias para o contexto da base.<\/p>\n<\/td>\n

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Murilo Vinicius da Silva – Foto: Arquivo pessoal<\/figcaption><\/figure>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

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A iniciativa conta com o apoio da Petrobras, que pretende utilizar o projeto para manipula\u00e7\u00e3o e manuten\u00e7\u00e3o de sistemas industriais em ambientes onde a presen\u00e7a humana n\u00e3o \u00e9 vi\u00e1vel. \u201cO quadr\u00fapede se encaixa nesse contexto, gra\u00e7as a esse atributo de poder andar em v\u00e1rios terrenos, subir escadas e manusear certas ferramentas com o bra\u00e7o\u201d, explica Matheus Hip\u00f3lito Carvalho, estudante de Engenharia Mecatr\u00f4nica na EESC e coautor da pesquisa.<\/p>\n

A tecnologia permite maior autonomia para bases offshore. \u201cA ideia da Petrobras \u00e9 realmente ter muitos rob\u00f4s na plataforma, que fa\u00e7am tanto a identifica\u00e7\u00e3o dos objetos quanto o mapeamento dela e a sua manuten\u00e7\u00e3o\u201d, explica Silva.<\/p>\n<\/td>\n

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Matheus Hip\u00f3lito Carvalho \u2013 Foto: Linkedin<\/figcaption><\/figure>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Bra\u00e7o rob\u00f3tico x bra\u00e7o humano<\/strong><\/p>\n

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Para que a teleopera\u00e7\u00e3o aconte\u00e7a, o bra\u00e7o rob\u00f3tico rastreia a posi\u00e7\u00e3o do pulso do operador por meio de uma c\u00e2mera de profundidade, que realiza uma estimativa para que o controle cont\u00ednuo possa ser feito sem colis\u00f5es. A aquisi\u00e7\u00e3o dessas imagens \u00e9 dividida em duas etapas: calibra\u00e7\u00e3o via marcadores ArUco e rastreamento via MediaPipe Pose.<\/p>\n

A fun\u00e7\u00e3o \u00e9 iniciada ap\u00f3s a demarca\u00e7\u00e3o de um ponto de refer\u00eancia feita pelo usu\u00e1rio e estabelecida pelo marcador ArUco \u2014 um padr\u00e3o visual quadrado, bin\u00e1rio e \u00fanico, semelhante a um QR Code \u2014, que \u00e9 posicionado em frente ao peito do operador. Ap\u00f3s a identifica\u00e7\u00e3o, o MediaPipe Pose, algoritmo de vis\u00e3o computacional do Google, detecta pontos do corpo para a leitura e extrai as coordenadas do pulso direito do operador. \u201cIdentificamos esse ponto do pulso e traduzimos para o rob\u00f4 ao determinar a posi\u00e7\u00e3o do corpo em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 c\u00e2mera\u201d, completa Silva.<\/p>\n

A partir deste ponto determinado, os comandos para o movimento s\u00e3o transmitidos ao Kit de Desenvolvimento de Software (SDK) da Boston Dynamics por meio de interfaces de framework de c\u00f3digo aberto \u2013 em que qualquer pessoa pode visualiz\u00e1-lo e modific\u00e1-lo. Segundo os pesquisadores, este era o grande desafio: conseguir traduzir os movimentos humanos para o rob\u00f4.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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O sistema pode ser alternado entre os modos manual e aut\u00f4nomo \u2013 Imagem: Retirada do artigo<\/figcaption><\/figure>\n

O sistema pode ser alternado entre os modos manual e aut\u00f4nomo, que podem ser escolhidos atrav\u00e9s da identifica\u00e7\u00e3o da contagem de dedos. Se o usu\u00e1rio levantar um dedo, o modo de teleopera\u00e7\u00e3o manual \u00e9 acionado; se dois dedos forem levantados, o modo semiaut\u00f4nomo \u00e9 ativado, enquanto o modo aut\u00f4nomo \u00e9 acionado pelo gesto de m\u00e3o fechada.<\/p>\n

No modo de teleopera\u00e7\u00e3o manual, um circuito de controle sincroniza o bra\u00e7o do Spot com a posi\u00e7\u00e3o pretendida pelo usu\u00e1rio e as a\u00e7\u00f5es da garra \u2013 abrir e fechar \u2013 s\u00e3o ativadas em resposta aos gestos mostrados. O semiaut\u00f4nomo utiliza uma rede de detec\u00e7\u00e3o para reconhecer os objetos da cena. O modo de preens\u00e3o do objeto \u00e9 ativado pelo gesto de punho fechado e a libera\u00e7\u00e3o pelo gesto de palma aberta, e o rob\u00f4 realiza de maneira aut\u00f4noma a aproxima\u00e7\u00e3o e a atua\u00e7\u00e3o da garra.<\/p>\n

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\nO projeto foi idealizado e orientado por Ricardo Godoy, pesquisador de p\u00f3s-doutorado na USP \u2013 Imagem: Cedida pelos pesquisadores<\/span><\/p>\n

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Carvalho destaca que a maior dificuldade no modo manual era entender a profundidade necess\u00e1ria para segurar os objetos, enquanto no modo aut\u00f4nomo o pr\u00f3prio rob\u00f4 \u00e9 respons\u00e1vel por realizar o movimento. Ele aponta que, ao comparar com a teleopera\u00e7\u00e3o anterior, a principal evolu\u00e7\u00e3o \u00e9 conseguir controlar tendo uma resposta visual, um dos fatores que permitem maior acessibilidade.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Ambiente simulado<\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Um ambiente de valida\u00e7\u00e3o foi desenvolvido para testar a proposta antes de ser aplicada em cen\u00e1rios reais. Neste ambiente foram avaliadas a precis\u00e3o, a capacidade de resposta e os mecanismos de seguran\u00e7a do sistema em condi\u00e7\u00f5es controladas.\u00a0Segundo Carvalho, a partir do trabalho de simula\u00e7\u00e3o, os pesquisadores puderam entender o funcionamento do modelo e treinar com os objetos.<\/p>\n

Para a valida\u00e7\u00e3o da teleopera\u00e7\u00e3o real, os pesquisadores realizaram conjuntos de experimentos com as seguintes tarefas: abordagem orientada dos objetos, inicia\u00e7\u00e3o da preens\u00e3o, manipula\u00e7\u00e3o de objetos e libera\u00e7\u00e3o do objeto. Durante os testes, os operadores deveriam pegar dois objetos do cotidiano e coloc\u00e1-los em uma caixa de armazenamento.<\/p>\n

Silva destaca que foram necess\u00e1rias diversas tentativas, mas que os resultados foram bem-sucedidos. \u201cA gente foi moldando, foi errando, acertando, errando\u201d, afirma, acrescentando que o projeto \u00e9 constante e segue em evolu\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Para as futuras avalia\u00e7\u00f5es, os pesquisadores pretendem contar com a participa\u00e7\u00e3o de pessoas especialistas e n\u00e3o especialistas, para validar o funcionamento do sistema desenvolvido. Os pesquisadores buscam tamb\u00e9m uma implementa\u00e7\u00e3o mais generalista, para que seja aplic\u00e1vel em outros rob\u00f4s independentes do sistema de teste.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n