Núcleo do IMD agrega 31 projetos tecnológicos

Com uma criação que se confunde com a inauguração do próprio Instituto Metrópole Digital (IMD/UFRN), o Núcleo de Pesquisa e Inovação em Tecnologia da Informação (nPITI) levou a cabo, entre 2019 e o início deste ano, mais de 30 projetos tecnológicos inovadores.

Reunindo soluções que atendem desde as necessidades básicas humanas, como as iniciativas voltadas à Saúde, até sistemas embarcados aeroespaciais e de monitoramento ambiental, o Núcleo auxilia estudos de 15 campos diferentes, agregando também o trabalho de mais de 40 docentes, além de 136 alunos de graduação e 97 de pós-graduação.

“O nPITi é um núcleo que tem buscado, desde a fundação do IMD, contribuir, através de seu corpo de pesquisadores, com o desenvolvimento de pesquisas, inovação e Tecnologia da Informação (TI). Tudo isso converge para o cumprimento dos objetivos fins do IMD, que é estabelecer, na nossa região metropolitana, um polo de TI”, afirma o professor Adrião Duarte, vice-diretor geral do IMD e coordenador do nPITI.

Todo o auxílio e apoio à pesquisa tem surtido resultados positivos tanto para a academia – com a criação de diversos trabalhos de iniciação científica, mestrado, doutorado e até pós-doutorado – como para a sociedade, com o desenvolvimento de parcerias de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (PD&I). A ideia é transformar o conhecimento científico, cada vez mais, em soluções que impactem concretamente a indústria, a universidade, o mercado e a sociedade.

Locomoção inteligente

No âmbito da saúde, o nPITI responde por tecnologias capazes de auxiliar em uma série de tratamentos médicos, além de promover bem-estar e acessibilidade a pessoas com limitações físicas. Um exemplo disso é a criação, por colaboradores do seu Laboratório de Robótica e Sistemas Dedicados (LARSD), de uma órtese que funciona como um “exoesqueleto” capaz de conduzir, de modo autônomo, o andar de pessoas que sofrem com paraplegia e outros problemas físicos. O equipamento é chamado de Ortholeg.

Já o projeto de pesquisa é intitulado Transparence Active Ortese (TAO) e objetiva criar um mecanismo inteligente e “transparente”. “Esse termo, ‘transparente’, foi dado devido à nossa preocupação em criar uma órtese mais discreta do que as convencionais, feita de materiais leves e que não chamem muito atenção”, explica o professor Pablo Alsina, vice-diretor do nPITI e coordenador da iniciativa.

Além da discrição, a transparência também se reflete na usabilidade. Segundo o docente, o equipamento está sendo desenvolvido para desempenhar o movimento das pernas de maneira autônoma, com intervenções mínimas do usuário. “Costumamos dizer que as órteses são como um carro. No nosso caso, a analogia é feita não com um veículo comum, mas com um táxi, já que, em carros próprios, é preciso o motorista manusear, o tempo todo, comandos específicos e, no táxi, é só sentar e ser levado até o destino escolhido”, compara o professor.

Essa autonomia acontece graças a tecnologias de inteligência embarcada, ferramentas capazes de, com o apoio de princípios oriundos da robótica, desempenhar comandos automatizados, fazendo a Ortholeg semelhante a um “robô vestível”. Para isso, o exoesqueleto também é equipado com câmeras e motores de baixo custo, que barateiam a sua produção e tornam o produto mais acessível.

Segundo Pablo Alsina, o TAO foi criado há mais de 10 anos e, durante esse período, já contou com o apoio de uma série de estudantes de graduação, de mestrado e de doutorado. “Já havíamos feito uma primeira versão da Ortholeg, mas essa logo recebeu alguns aprimoramentos, como novas estruturas metálicas e motores mais baratos”, conta Alcina, que afirma pensar em patentear a tecnologia no futuro. Atualmente, a iniciativa é operacionalizada por cinco discentes de graduação e pós-graduação, além de uma equipe de professores da universidade, e recebe recursos da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).

Fisioterapia

Outra tecnologia que tem sido desenvolvida pelo nPITI para promoção da saúde diz respeito ao uso de eletromiografia para averiguação do bom funcionamento de músculos pélvicos de mulheres. O projeto, desenvolvido por professores do IMD e alunos de graduação e pós-graduação, criou um dispositivo vestível e sem fios, capaz de ler sinais de eletromiografia (EMG), técnica de monitoramento da atividade elétrica de músculos. A ideia é ajudar profissionais da Fisioterapia e Medicina a tratar e diagnosticar, de modo assertivo, problemas como incontinência urinária, entre outras complicações.

“O assoalho pélvico é uma região muito sensível da mulher e está relacionada a muitos problemas de saúde. Aproximadamente, uma em cada duas mulheres têm problemas como incontinência e, infelizmente, esse assunto ainda é negligenciado. Recebemos algumas queixas de docentes da área da Fisioterapia e decidimos criar um produto específico para atender a essas demandas”, conta o professor Júlio Cesar de Melo, coordenador do projeto.

O produto consiste em uma peça de roupa íntima feminina ligada a um hardware capaz de transmitir informações para um computador. Assim, o fisioterapeuta pode aferir informações de EMG em tempo real, enquanto a paciente realiza uma série de movimentos, de maneira que todos os músculos de seu assoalho pélvico sejam avaliados de maneira inteligente e precisa. “Assim como os jogos digitais criados para auxiliar nos exames fisioterapêuticos, nossa solução de EMG otimiza o trabalho desses profissionais de saúde”, comenta Júlio de Melo.

O que também incentivou o grupo de pesquisadores a criar essa tecnologia foi a falta de produtos do tipo no mercado. Segundo Melo, as empresas oferecem soluções semelhantes, mas limitadas. “Os dados não são abertos para qualquer um, ou seja, não dá para colher as informações de EMG de uma paciente e passá-las para outros programas. Tudo é restrito ao ambiente digital criado por essas empresas, não existe flexibilidade”, avalia o docente. Além disso, o grupo de pesquisadores também desenvolveu um software específico para leitura de dados gerados pelo hardware.

A patente do produto foi submetida em março de 2019 e está em fase de validação. A expectativa é que, com a nova solução, pesquisadores possam fazer experiências em diferentes campos do saber e, consequentemente, produzam mais conhecimentos científicos na área. “Esperamos que o projeto tanto ajude novos estudos como também auxilie, por meio do acervo teórico levantado e de livre acesso, o trabalho de vários profissionais de Fisioterapia que estejam interessados em replicar a nossa solução. Nosso grupo permanece aberto às possibilidades e a novas parcerias”, afirma o professor.

Tecnologia aeroespacial

Outra área abrangida pelos projetos do nPITI é o campo da tecnologia aeroespacial. Em parceria com o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) – instituição que verifica e prospecta dados ambientais, como temperatura, chuva, entre outros – pesquisadores do Laboratório de Sistemas Embarcados (LASEM) estão desenvolvendo uma série de soluções tecnológicas capazes de otimizar esse tipo de monitoramento.

Firmada em 2017, a parceria visa criar uma constelação de nanossatélites – pequenos aparelhos que orbitam no espaço e que são capazes de transmitir dados –, necessários para o envio de informações meteorológicas e climatológicas ao sistema de monitoramento central do INPE. “Atualmente, o Instituto faz seu monitoramento com a ajuda de dois grandes satélites que já passaram de sua vida útil. Para modernizar e baratear todo esse processo, fomos requisitados para desenvolvermos sistemas embarcados para nanossatélites, equipamentos eficazes e mais simples do que um satélite convencional”, conta o professor Samaherni Dias, pesquisador vinculado ao LASEM e docente do Departamento de Engenharia Elétrica da UFRN.

Além do equipamento espacial, o grupo de pesquisadores também cria sistemas embarcados para serem usados em terra. A estrutura consiste em uma estação e Plataformas de Coletas de Dados (PCD’s), placas inteligentes responsáveis pela coleta de informações relacionadas a temperatura, índices pluviométricos, entre outras. Todos esses dados são enviados aos nanossatélites – sem o auxílio de redes de telefonia – que, por sua vez, repassam os registros diretamente à estação base do INPE. “Todo o material utilizado é de baixo custo e encontrado com facilidade no mercado, fator que garante viabilidade econômica ao projeto”, acrescenta Samaherni Dias.

Para o desenvolvimento tanto da constelação de nanossatélites como das estações e suas PCD’s, o projeto conta hoje com o apoio de quatro alunos de graduação e de três de pós-graduação, além das atividades operacionalizadas no Laboratório de Acionamento, Controle e Instrumentação (LACI), do Departamento de Energia Elétrica, e do próprio INPE.

Segundo Samaherni Dias, os estudantes, além de aplicarem na prática os conhecimentos adquiridos em sala de aula, também encaram a perspectiva de criação de um negócio promissor. “Tudo o que é feito em parceria com o INPE é destinado ao uso exclusivo do Instituto. No entanto, estamos empenhados em projetos paralelos, de âmbito interno, que nos permitirão abrir negócios em tecnologia aeroespacial e em coleta de dados atmosféricos”, comenta o docente. Para este último campo, o do levantamento de informações ambientais, Dias enxerga uma ampla potencialidade mercadológica, “dada a frequente utilização desses dados por empresas do agronegócio, além de instituições governamentais e outras corporações que demandam por dados relacionados à Oceanografia”, explica.

Novas tecnologias

Diante de todas as suas novas tecnologias, para disseminar ainda mais seus resultados positivos e projetos inovadores, o Núcleo do IMD promoveu o I Simpósio do nPITI. Aberto a toda comunidade acadêmica, o evento, que ocorreu em outubro de 2019, contando com uma série de apresentações com temas como Modelo Analítico de Performance para Aplicações Paralelas, Sistema para Seleção dos Ossos em Imagens Radiográficas na Identificação da Idade Óssea, NeoUTI: Sistema de Monitoramento de UTI Neonatal, entre outros.

Segundo Pablo Alsina, o evento foi idealizado nos moldes de um fórum, que, além de divulgar todas as soluções de TI desenvolvidas pelos laboratórios do Núcleo, serviu para que alunos e estudantes pudessem publicar pesquisas e trabalhos científicos em anais, tudo de maneira dinâmica e inovadora.

“Muitos eventos acadêmicos são cansativos e burocráticos. Assim, pensamos em fazer o simpósio como um momento mais dinâmico, com interação direta dos participantes, além de servir como vitrine para novos trabalhos de nossos estudantes”, ressalta Pablo Alsina.

O encontro fez parte da programação do V Workshop nPITI, evento anual que congrega pesquisadores, alunos de graduação e de pós-graduação do Núcleo para uma programação de palestras e minicursos relacionados à área de TI. Em 2019, foram apresentadas palestras sobre o Parque Metrópole Digital e Inteligência Artificial, além de minicursos em prototipagem rápida para elementos mecânicos, programação de micro controladores PIC, entre outros.

Academia e Mercado

Todo esse desenvolvimento de softwares e hardwares tem contribuído para uma aproximação da Academia com o mercado. Por um lado, estudantes e pesquisadores se empenham na escrita de artigos científicos e na participação de eventos acadêmicos. De outro, esses mesmos colaboradores são incentivados a impactar o mercado, criar negócios e concretizar ideias inovadoras.

“Agora estamos fomentando parcerias de PD&I, algo que o IMD vem buscando há muito tempo. Este ano, inclusive, já estamos executando projetos captados por meio da Lei da Informática, que promove a captação de recursos para empresas investirem em pesquisa. Por outro lado, em âmbito acadêmico, o nPITI apoia programas de pós-graduação nas engenharias elétrica, mecatrônica e de computação, além dos gerenciados pelo IMD”, conta o coordenador Adrião Duarte.

Sob a ótica de produção de conhecimento, somente em 2019, o Núcleo foi responsável por 37 publicações em periódicos, conclusão de 18 dissertações e 87 veiculações de trabalhos científicos em congressos – marca que ultrapassou em mais de quatro vezes a meta para o ano. “Tudo isso é reflexo também de um trabalho que chamamos de Capítulo do nPITI. Trata-se de um espaço físico destinado aos alunos interessados a participar de eventos acadêmicos, como palestras e encontros, bem como a produzir artigos e outras publicações”, aponta Duarte.

Fonte: Agecom/IMD