A aurora da era dos exoesqueletos

Este ano, integrantes do grupo de busca e salvamento americano Seattle Mountain Rescue têm se aventurado nas regiões selvagens do noroeste do Pacífico dos EUA usando um equipamento incomum.

Eles têm feito caminhadas na natureza com dispositivos de assistência motorizada presos aos quadris e às pernas. Projetados para aumentar a força da parte inferior do corpo durante escaladas ou ao carregar cargas pesadas, esses equipamentos estão sendo testados para verificar se podem aumentar a velocidade e a resistência dos socorristas quando mais importa – durante buscas por pessoas perdidas.

Dispositivos como esses são chamados de exoesqueletos. Eles se fixam em partes do corpo para criar uma estrutura mecânica externa – ou “exo”. Essa estrutura motorizada aumenta as capacidades físicas de quem a utiliza.

Em trabalhos que exigem muito fisicamente, trabalhadores estão cada vez mais utilizando esses tipos de dispositivos para executar tarefas extenuantes. A rede varejista de móveis sueca IKEA já utiliza exoesqueletos SuitX há vários anos. Eles auxiliam os funcionários de seus armazéns no manuseio de materiais pesados. A Ford, a Boeing e a Mazda e a Toyota também adotaram a tecnologia em algumas de suas linhas de montagem.

Na Finlândia, um projeto recente chamado ExoPELA avaliou se os exoesqueletos poderiam reduzir a carga sobre os músculos e a tensão em trabalhos de resgate e combate a incêndios. O projeto constatou benefícios perceptíveis para os usuários em determinadas tarefas no mundo real.

E, no início de 2026, as Forças Armadas ucranianas revelaram que seus soldados vinham utilizando exoesqueletos Hypershell na linha de frente para auxiliar no transporte de projéteis de artilharia. De acordo com os resultados dos testes, os soldados que usam os dispositivos “ficam menos cansados, trabalham mais rápido e mantêm a eficácia em combate por mais tempo”, disse o coronel Vitalii Serdiuk ao jornal Ukrainska Pravda em março.

Vários dispositivos clínicos e de consumo, projetados para assistência no dia a dia, reabilitação e exercícios físicos, também já estão disponíveis. Algumas estimativas avaliam o faturamento total do setor em cerca de US$ 500 milhões (R$ 2,5 bilhões) atualmente, e prevêem que ele possa dobrar ou triplicar até meados da década de 2030.

A tecnologia de exoesqueletos avançou significativamente na última década. Isso se deveu, em grande parte, ao fato de motores robóticos, sensores e sistemas de controle terem se tornado mais acessíveis e baratos. Mas o conceito de aumentar o desempenho humano com dispositivos semelhantes a exoesqueletos remonta a muito antes.

Um dos primeiros conceitos conhecidos foi patenteado em 1890 por Nicholas Yagn, um inventor russo autodidata, que projetou um aparelho vestível para exercícios físicos. E, em 1919, o americano Leslie C. Kelley recebeu uma patente para um dispositivo movido a vapor destinado a auxiliar a marcha, um dos primeiros conceitos de exoesqueleto motorizado.

Diagramas do exoesqueleto para exercícios de Nicholas Yagn, retirados de sua patente.
Escritório de Patentes dos Estados Unidos/Google Patents

No final da década de 1960, vários exoesqueletos robóticos que incorporavam sistemas de controle eletrônico já haviam sido desenvolvidos. Desde então, a pesquisa e desenvolvimento de exoesqueletos avançaram rapidamente, levando ao surgimento de inúmeros dispositivos com aplicações comerciais e clínicas.

Como funcionam

Os exoesqueletos geram forças para tornar o usuário mais forte, mais rápido ou menos suscetível à fadiga.

Alguns dispositivos também melhoram a precisão dos movimentos e a destreza ou auxiliam na postura geral. Alguns são projetados para elevar as capacidades humanas além do que normalmente é possível. Outros ajudam pacientes com capacidade física reduzida.

Os exoesqueletos robóticos modernos e ativos geralmente consistem em uma estrutura mecânica leve com acessórios ergonômicos que se fixam ao corpo humano. Eles costumam ser fixados no tronco, na cintura e nos membros superiores ou inferiores.

Por exemplo, o dispositivo Hypershell, usado na guerra na Ucrânia, é fixado na cintura e nas coxas do usuário para auxiliar na flexão e extensão do quadril e fortalecer os movimentos da parte inferior do corpo. O dispositivo SuitX, utilizado pela IKEA, é fixado no tronco e nos membros superiores para dar apoio às costas e aos ombros.

Uma demonstração do Hypershell X Ultra, o mesmo dispositivo que está sendo testado pelo Seattle Mountain Rescue.

Na maioria dos exoesqueletos motorizados, componentes mecânicos chamados atuadores convertem a energia elétrica das baterias em movimento mecânico, gerando forças que ajudam ou potencializam os movimentos do corpo.

Os atuadores são coordenados por unidades de controle embutidas no exoesqueleto. Elas definem as trajetórias dos movimentos do exoesqueleto e a quantidade de força que ele aplica ao corpo do usuário. A maneira exata como o dispositivo se move, e com que intensidade, dependerá da tarefa e do estado do usuário – o dispositivo utiliza sensores para determinar o que é necessário.

Por exemplo, se um usuário começar a correr, o exoesqueleto acelerará seus movimentos de apoio. Se perceber que ele está começando a se cansar, poderá aumentar sua potência para compensar.

As unidades de controle são normalmente pré-programadas para tarefas específicas, embora os exoesqueletos modernos estejam se tornando cada vez mais adaptáveis. Alguns são equipados com algoritmos que aprendem com os comportamentos reais dos usuários durante o trabalho para ajudar melhor nas suas ações.

A assistência fornecida pelos exoesqueletos, no entanto, geralmente se enquadra em três categorias.

O aumento de potência eleva a capacidade do usuário de exercer força. Isso é comum em exoesqueletos assistivos, como os que estão sendo usados pela IKEA e na Ucrânia.

Já as configurações de assistência conforme necessário ou de resistência conforme necessário oferecem suporte ao corpo apenas quando necessário. Essa configuração é frequentemente utilizada em dispositivos de reabilitação, para ajudar os usuários a treinar seus corpos a recuperar capacidades perdidas.

Por fim, há o controle robótico total, em que o exoesqueleto assume o controle total sobre parte do corpo. Isso costuma ser indicado para usuários que perderam certas funções motoras. Por exemplo, um exoesqueleto para a parte inferior do corpo pode usar o controle robótico total para permitir que alguém com lesão medular consiga andar.

Essas formas de funcionamento podem ser combinadas e adaptadas de acordo com a tarefa específica, o ambiente e as necessidades do usuário.

O que vem no futuro?

Por enquanto, a maioria dos exoesqueletos depende do feedback de sensores para definir como se comportam e são totalmente mecânicos. Mas, no futuro, os exoesqueletos poderão ser operados com sinais dos músculos ou do cérebro do usuário. Pesquisas estão explorando essa possibilidade, mas isso ainda é um desafio. Usar esses sinais pode exigir uma interface invasiva no cérebro e um extenso trabalho de calibração e adaptação específico para cada usuário.

A energia é outro desafio atual. As baterias precisam ser integradas aos exoesqueletos e recarregadas regularmente. Isso traz restrições de peso e tamanho que afetam a praticidade. A densidade energética das baterias, porém, vem melhorando constantemente.

Novos materiais também estão ampliando os limites do que é possível. Estão sendo desenvolvidos exoesqueletos feitos de tecido macio ou materiais semelhantes à borracha que podem ser integrados a roupas, calçados ou equipamentos de proteção.

Pesquisas sobre exoesqueletos para locomoção nas décadas de 1960 e 1970 contribuíram para o desenvolvimento dos primeiros robôs humanoides bípedes. E agora o interesse pela robótica humanoide está acelerando o desenvolvimento de atuadores e baterias. O ciclo se completa, e esses avanços deverão impulsionar as tecnologias dos exoesqueletos do futuro.

Ildar Farkhatdinov não presta consultoria, trabalha, possui ações ou recebe financiamento de qualquer empresa ou organização que poderia se beneficiar com a publicação deste artigo e não revelou nenhum vínculo relevante além de seu cargo acadêmico.

Artigo publicado originalmente na The Conversation Brasil sob licença Creative Commons. O texto não foi alterado.