Mãos virtuais, ao trabalho!

O sucesso do treinamento virtual depende da funcionalidade da ferramenta mais importante de uma pessoa: suas mãos. Quanto mais realistas forem, maior será o efeito de aprendizagem. Com a ajuda de um aplicativo de software, a empresa sueca Gleechi, Siemens e Atos já provaram que as mãos virtuais podem realizar realisticamente uma ampla gama de tarefas em ambientes industriais. E podem fazê-lo numa plataforma que permite não só a indivíduos, mas a equipas inteiras praticar processos de trabalho.

Os robôs de produção podem realizar suas tarefas 24 horas por dia sem reclamar, mas até mesmo eles precisam ocasionalmente de um pouco de carinho: por exemplo, quando o motor do braço falha inesperadamente. E agora? Um engenheiro mecatrônico que queira aprender mais pode encontrar ajuda em uma sessão de treinamento usando óculos de proteção de realidade virtual (VR) e um controlador em cada mão.

Ela vê suas mãos virtuais nos óculos VR, e quando ela move seus dedos reais, os virtuais realizam os mesmos movimentos. Instruções de fácil leitura ajudam a remover o braço, colocá-lo sobre uma mesa de trabalho, retirar as placas metálicas e desenroscar o motor. As reparações são complicadas. Ela tem que trocar de ferramenta, segurar o braço em diferentes lugares e levantar e girar a parte pesada, às vezes usando ambas as mãos. Suas mãos digitais se movem de forma tão realista que ela quase esquece que está trabalhando no espaço virtual. Ao chegar à fábrica no dia seguinte, ela pode reparar rapidamente o braço do robô com os passos que praticou virtualmente.

Etapa subsequente para as plataformas VR

As mãos são a nossa principal forma de interagir fisicamente com o mundo. Portanto, em muitos aplicativos VR é útil usar nossas mãos, e não apenas ao jogar jogos de computador - onde as inovações VR de hoje são mais comumente implementadas - mas também em treinamento virtual.

 

As aplicações vão desde cuidados de saúde e serviços até logística e indústria. Estas inovações são mais procuradas do que nunca, até porque a pandemia forçou muitas pessoas a trabalhar a partir de casa. A crescente escassez de especialistas e instrutores experientes também desempenha um papel significativo, assim como a disponibilidade limitada de dispositivos de treinamento, a ocasional dificuldade de acesso às instalações de produção e simplesmente o esforço envolvido em reunir as pessoas em um único local.

 

Há uma enorme necessidade de mãos virtuais. A indústria em particular tem inúmeras tarefas que as pessoas não podem realizar sem usar as mãos, mesmo num futuro previsível e apesar da automação extensiva. Estas tarefas incluem a cablagem de uma aeronave comercial, a verificação do rolamento da caixa de eixos de um vagão, a instalação de caixas de interruptores eletrônicos e até a reparação de um braço robotizado.

 

O treinamento em RV é uma opção, e é por isso que estes programas estão sendo constantemente desenvolvidos. "A experiência realista do espaço virtual, e o treinamento para o trabalho em equipe em particular, são os próximos avanços importantes nas plataformas de RV", diz Georg Schöler, chefe de Operações Digitais da Siemens. "As mãos que sentem como na vida real são um componente chave."

Clearinput, movimento orgânico

Os dispositivos de entrada que detectam os movimentos das mãos reais - luvas de dados, controladores ou scanners incorporados nos óculos de proteção VR - precisam ser reproduzidos. Ao mesmo tempo, as ações das mãos do VR (como agarrar e segurar) precisam parecer muito realistas, pois isso intensifica a imersão do usuário no mundo virtual e o efeito de aprendizagem resultante.

A empresa sueca Gleechi desenvolveu este mesmo tipo de solução. O aplicativo de software VirtualGrasp gera animações de mão realistas baseadas na tecnologia de agarrar robôs, a forma particular do objeto e a cinemática da mão. Em 2020, a Gleechi testou e desenvolveu esta solução para formação em RV industrial juntamente com a Siemens (como especialista em aplicações industriais) e o fornecedor de serviços de TI Atos (para análise de dados), como parte de um projeto financiado pela UE.

Propriedades detectadas

O VirtualGrasp funciona actualmente com dois controladores, o que permite ao utilizador controlar duas mãos realistas. Ao pressionar um botão, eles podem segurar um objeto e soltá-lo quando o botão for solto. As mãos também podem empurrar objetos e, se desejar, até driblar uma bola de basquetebol. "É preciso um pouco de prática no início", diz Kai Hübner, Chefe de Tecnologia da Gleechi. "Mas a experiência mostra que os participantes do treinamento rapidamente esquecem que estão segurando controladores em suas mãos."

 

A mão virtual não só segue um comando - para levantar um objeto, por exemplo - como também detecta a forma do objeto e como ele precisa ser agarrado. Quando alguém pega numa chave de fendas no espaço virtual, a ferramenta não se agarra simplesmente à mão; os dedos rodeiam o cabo tal como na vida real. Estas propriedades detectadas também podem incluir peso e, portanto, se o objeto deve ser levantado com uma ou duas mãos. Quando uma área não deve ser agarrada - por exemplo, a haste metálica de uma chave de fendas ou um componente energizado - o utilizador é imediatamente alertado por uma luz vermelha de aviso.

Para indivíduos e equipes inteiras

O VirtualGrasp pode ser facilmente integrado com apenas algumas modificações no V@RENA, a plataforma de realidade virtual da Siemens Digital Industries, que permite às empresas criar cursos de formação em RV de forma flexível e independente: por exemplo, para reparar braços de robôs. No entanto, o objectivo do projecto de desenvolvimento financiado pela UE não era apoiar um par de mãos trabalhadoras, mas criar opções de RV para treinar equipas inteiras em ambientes industriais.

O VirtualGrasp também pode ser implementado em uma plataforma VR, com base no exemplo de uma equipe de dois membros que teve que ligar uma caixa de interruptores. Isto torna possível não só praticar processos de trabalho em várias partes, mas também analisá-los e potencialmente otimizá-los.

Uma nova era

Quer alguém esteja sozinho em frente a uma bancada de trabalho virtual, quer esteja acompanhado por colegas sob a forma de avatares no chão de fábrica, as suas mãos são as suas ferramentas mais importantes, tal como no mundo real. VirtualGrasp será, portanto, expandido e utilizado. Ajuda que o kit VirtualGrasp já possa ser integrado em uma ampla gama de plataformas VR. Num futuro próximo, provavelmente será usado em outros dispositivos de entrada, como luvas hápticas e detectores ópticos de movimento. "Uma coisa é clara", diz Joseph Newman, especialista em AR/VR da Siemens Technology. "Soluções como esta marcam o início de uma nova era: para a formação industrial, assim como para todas as atividades virtuais"

Hubertus Breuer, abril de 2021