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Sou professora de engenharia mecânica,
na Universidade da Pensilvânia,
e meu hobby favorito é a fotografia.
E quando viajo pelo mundo,
adoro tirar fotos como estas,
para poder recordar todas as coisas bonitas
e interessantes que eu vi.
Mas o que não consigo fazer é registrar e compartilhar
como é sentir esses objetos ao toque.
Isso é meio surpreendente,
porque o sentido do tato é muito importante.
Ele participa em todas as interações físicas que realizamos todos os dias,
toda atividade que envolva manipulação,
o que quer que venhamos a fazer.
O sentido do tato é, de fato, bastante interessante.
Ele possui dois componentes principais.
O primeiro é a sensação tátil,
as coisas que você sente em sua pele,
e o segundo é a sensação cinestésica,
e isso está relacionado com a posição do seu corpo,
e como ele se movimenta,
e as forças com que se depara.
E somos muito bons em unir
esses dois tipos de sensação,
na percepção das interações físicas
que temos com o mundo,
e para reconhecer, ao tocarmos uma superfície:
"Isso é uma pedra? É um gato? Um coelho? O que é isso?"
Então, como engenheira, sou realmente fascinada
e respeito muito
a agilidade que as pessoas têm com suas mãos.
E fico intrigada e curiosa
se seria possível melhorarmos a tecnologia,
trabalhando mais para alavancar
a capacidade humana no que diz repeito ao tato.
Seria possível melhorar as interfaces de computadores e máquinas,
permitindo que pudéssemos usar nossas mãos?
De fato, acho que é possível,
e essa é a tarefa mais importante de uma área chamada "háptica",
e é nessa área que trabalho.
Está relacionada com tecnologias de toque interativas.
E funciona assim:
ao nos movermos por aí,
já que sou engenheira e posso criar um sistema
que consiga medir esse movimento,
e fazer você experimentar sensações ao longo do tempo
que meio que façam sentido,
que sejam equivalentes ao que sentiríamos no mundo real,
posso fazê-los acreditarem que estão tocando em algo
mesmo quando não estão tocando em nada.
Muito bem. Então, temos aqui três exemplos
e eles foram todos feitos através de pesquisa, no meu laboratório, na universidade.
O primeiro tem tudo a ver com
aquele mesmo problema que mostrei a vocês:
como podemos capturar a impressão do toque dos objetos
e reproduzi-la?
Então, podemos resolver esse problema
criando uma ferramenta manual
que possui diversos sensores internos.
Ela tem um sensor de força,
para medirmos a pressão exercida ao toque,
tem sensores de movimento,
para detectarmos exatamente o movimento que fez com ela,
e tem um sensor de vibração,
um acelerômetro interno,
que detecta o chacoalhar da ferramenta,
o que permite identificar quando se trata de tela
e não de um pedaço de seda ou outra coisa qualquer.
Aí, pegamos os dados que gravamos
nestas interações.
Aqui temos 10 segundos de dados.
Dá pra ver como as vibrações aumentam e diminuem,
dependendo de como nos mexemos.
E criamos um modelo matemático para essas interações
e o colocamos num "tablet",
para que, ao usarmos a caneta
para tocar a tela,
aquele dispositivo de som na presilha branca
reproduza vibrações para dar a impressão
de que você está tocando uma superfície real,
como se tocasse e rabiscasse
uma tela de verdade.
É possível criar impressões muito convincentes.
É possível fazer isso com todo tipo de superfícies
é isso é muito divertido.
É o que chamamos de haptografia,
ou fotografia háptica.
E acho que isso traz grandes benefícios
em diversas áreas, como compras "online",
ou exposições de museu interativas,
em que você não pode tocar
peças de valor, como é natural querermos fazer.
O segundo exemplo que quero mostrar
surgiu de uma parceria que tenho
com a Dra. Margritt Maggio, na escola de odontologia da Universidade da Pensilvânia.
Parte de seu trabalho é ensinar alunos de odonto
a identificar cáries na boca
de pacientes.
Claro que eles usam radiografias,
mas grande parte dessa avaliação clínica
vem daquilo que sentem
quando tocam nossos dentes com um instrumento odontológico.
Vocês já passaram por isso. Eles olham tudo.
Eles querem sentir se o dente está firme o bastante,
porque aí está saudável,
mas se estiver meio mole e pegajoso,
é sinal de que o esmalte está começando cariar.
Essas avaliações são difíceis de fazer
para um aluno de odonto,
porque não tocou em muitos dentes ainda.
Eles precisam aprender isso
antes de começarem a praticar em pacientes de verdade.
O que fazemos é acoplar um acelerômetro
ao instrumento odontológico
e registramos o que a Dra. Maggio sente
enquanto toca em vários dentes extraídos.
E podemos reproduzir isso para vocês num vídeo
com uma trilha de toque.
Não apenas uma trilha sonora, mas também uma trilha de toque
que você pode sentir ao segurar o simulador.
Você vai sentir as mesmas sensações
que o dentista sentiu quando a gravação foi feita
e praticar o diagnóstico de cáries.
Aqui temos uma amostra.
Este é um dente que parece meio suspeito, não?
Tem essas manchas escuras
e deve estar pensando:
"Ah, esse dente precisa ser obturado".
Mas na verdade, se avaliá-lo a partir do toque,
toda a superfície desse dente está firme e saudável
e por isso o paciente não precisa de obturação.
São exatamente essas avaliações
que os dentistas fazem todos os dias
e acredito que a tecnologia que criamos
é bastante promissora em diversas áreas
de treinamento médico, porque é bem simples
e é ótima em recriar
o que se sente ao usar instrumentos.
Também acho que pode ser útil na criação de jogos
mais interativos e divertidos
e mais realistas no que diz respeito a sensações.
O último exemplo que quero mostrar
também tem a ver com movimento humano.
Caso já tenham praticado esportes,
sabe, como você faz para ser bom no surf?
Praticando.
Praticando constantemente, certo?
Fazendo pequenas correções,
às vezes recebendo dicas de um treinador,
aprendendo a melhorar seus movimentos.
Acho que podemos usar computadores
para fazer com que esse processo seja mais divertido e eficiente.
Aqui, por exemplo,
se tenho seis movimentos de braço diferentes
que quero que vocês aprendam,
vocês vão ao meu laboratório na universidade
e experimentam nosso sistema.
Usamos um sensor para detectar seus movimentos,
mostramos imagens na tela
e damos a você sugestões de toque,
impressões hápticas, no seu braço,
através dessas braçadeiras hápticas,
que possuem motores internos
que guiam você enquanto se move.
Depois disso tudo,
quando estiver tentando imitar os movimentos,
se você se desviar,
talvez seu braço esteja muito pra cima,
ligamos os motores que estão em contato com a pele
para te avisar: "Ei, precisa baixar o braço".
Quase como um treinador guiando
e ajudando você a aperfeiçoar os movimentos de forma mais rápida
e a fazer correções mais precisas.
Desenvolvemos esse sistema para reabilitar vítimas de derrame,
mas acho que há diversas outras aplicações,
como talvez em treinamento de dança
ou em todo tipo de treinamentos esportivos.
Então, agora vocês conhecem um pouco
sobre o campo da háptica,
e acredito que vocês vão ouvir falar mais sobre isso nos próximos anos.
Mostrei três exemplos
e quero apenas aproveitar
para agradecer a todos os grandes alunos
que trabalham comigo no laboratório da universidade
e aos meus colaboradores.
Eles são uma ótima equipe.
E também quero agradecer a vocês pela atenção.
(Aplausos)