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Setor · Ciência

Aqui os óculos são o instrumento, e dois estudos dizem quanto isso custa

Doze artigos revisados por pares. Rastreador ocular na cabeça de saguis e furões, um protocolo de 33 passos na bancada, um treino de reanimação num navio de pesquisa via Starlink, e dois estudos que mediram o desconforto em vez de contorná-lo.

Em todo o resto deste site os óculos ajudam alguém a trabalhar. Na ciência, eles são o aparelho de medida. Metade destes artigos não fala de display nenhum: fala de uma câmera e um rastreador ocular presos a uma cabeça, humana ou animal, registrando para onde o olhar foi e o que as mãos fizeram. Essa distinção muda a leitura dos resultados, então fica dita aqui em vez de embaçada.

Dois laboratórios puseram rastreadores em animais. A UC San Diego construiu o CEREBRO, rastreador ocular leve e sem fio acoplado à cabeça de saguis em movimento livre, e achou o olhar mais previsível com o animal solto do que preso pela cabeça, com movimentos oculares compensatórios e reflexo vestíbulo-ocular estabilizando a visão foveal durante o deslocamento; saiu na PNAS. Rochester acompanhou furões soltos numa tarefa de discriminação visual e achou que a direção da cabeça prevê a escolha do animal de forma independente e melhor do que as sacadas sozinhas: o furão gira a cabeça primeiro e confirma com os olhos depois. Em pessoas, a KU Leuven sentou participantes diante de um prato de espaguete com um celular à esquerda, à direita ou ausente, e mediu o olhar sendo puxado na direção do aparelho de forma consistente ao longo da refeição inteira. A Universidade do Texas em Austin pôs rastreadores sem fio em pais e filhos pequenos em casa e achou que a atenção conjunta rendia mais quando a criança estava segurando o objeto nomeado.

O instrumento em campo

Na Zhejiang Sci-Tech e no Instituto Nacional Chinês de Pesquisa do Arroz os óculos são simplesmente uma câmera de 50 MP que você não precisa segurar: pesquisadores fotografaram folhas de hortaliça infestadas por mosca-branca em campo e estufa e treinaram um YOLOv11 modificado para contá-las, chegando a 86,20% de recall e 84,25% de precisão. O mesmo grupo contou dez categorias de cigarrinha em placas de monitoramento com um modelo Cascade-RCNN, a 83,43% de recall. A bordo do navio de pesquisa Odón de Buen, do CSIC, a tripulação fez simulações de RCP e de torniquete usando óculos RealWear ligados por Starlink a um instrutor que não estava no navio, e o artigo conclui ser viável treinar a tripulação no local sem especialista presente. No Wellesley College, onze estudantes de graduação usaram o Google Glass ao menos duas horas por dia em laboratórios reais de biossegurança nível 1, percorrendo por voz protocolos de bancada de 33, 20 e 13 passos com as mãos ocupadas com pipetas.

O que os dois estudos honestos mediram

A Universidade de Hong Kong levou três aparelhos a uma escavação arqueológica na planície do Ararate, na Armênia, em 2023, e relatou que calor, poeira e sol forte impediram o uso contínuo dos três: desconforto de peso, bateria curta, área de trabalho digital pequena, baixa visibilidade de tela sob sol direto e campo de visão estreito. Os autores chamam o próprio resultado de prova de conceito e visão de futuro, não de prática de campo rotineira.

A Marquette University equipou doze operadores de linha e treze trabalhadores de bueiro com um HoloLens, um RealWear HMT-1 ou nada, e mediu eletromiografia de superfície em oito músculos do pescoço mais a taxa de piscadas. A atividade muscular do pescoço não mostrou diferença significativa com ou sem os óculos, o que é boa notícia. A taxa de piscadas caiu de 8 a 11 piscadas por minuto a mais com o HoloLens do que com o HMT-1, o que os autores apontam como risco de fadiga ocular e olho seco em procedimentos longos. É o tipo de número que fabricante nenhum publica, e saiu na Human Factors.

Casos citados

  • Quem
    Richard W. Marklin (Marquette University), Ashley M. Toll (Milwaukee Tool Co.), Eric H. Bauman (Electric Power Research Institute, EPRI), John J. Simmins (Alfred University), John F. LaDisa e Robert Cooper (Marquette University)
    O que fez
    Doze operadores de linha/subestação e treze trabalhadores de bueiro (manhole workers) de concessionárias de energia elétrica realizaram suas tarefas normais de campo usando um Microsoft HoloLens, um RealWear HMT-1, ou nenhum óculos, enquanto os pesquisadores registravam eletromiografia de superfície (EMG) de oito músculos do pescoço e a taxa de piscadas para medir carga muscular e fadiga ocular.
    O que saiu disso
    Não houve diferença significativa na atividade EMG do pescoço entre usar ou não os óculos AR, mas a taxa de piscadas caiu de 8 a 11 piscadas por minuto a mais com o HoloLens do que com o HMT-1, achado que os autores apontam como risco de fadiga ocular ou olho seco em quem usa o dispositivo por longos procedimentos. Publicado na revista Human Factors.

    doi.org

  • Quem
    Peter J. Cobb (Faculty of Arts, University of Hong Kong) e Hayk Azizbekyan (Institute of Archaeology and Ethnography, Academia Nacional de Ciências da Armênia), com o Ararat Plain Southeast Archaeological Project (APSAP)
    O que fez
    Na temporada de escavação de 2023 do APSAP, os pesquisadores testaram em campo óculos AR Vuzix Blade 2 lado a lado com os headsets Microsoft HoloLens 2 e Meta Quest Pro, em quatro experimentos: substituir a coleta de dados por celular por interação de voz e gesto mãos-livres, sobrepor no local modelos 3D de vestígios já escavados para comparação estratigráfica direto na trincheira, guiar a escavação até uma superfície plana por um sistema de orientação por profundidade no HoloLens 2, e manipular digitalmente a restauração de cerâmica.
    O que saiu disso
    Publicado na Journal of Computer Applications in Archaeology (volume 7, número 1, p.370-387, nov/2024): os autores relatam que o calor, a poeira e o sol forte do sítio impuseram limitações que impediram o uso contínuo dos três aparelhos, entre elas desconforto pelo peso, bateria curta, área de trabalho digital reduzida, baixa visibilidade de tela sob luz solar direta e campo de visão restrito; o próprio artigo trata o resultado como prova de conceito e 'visão de futuro', não como adoção rotineira de campo.

    doi.org

  • Quem
    Grace Hu, Lily Chen, Johanna Okerlund e Orit Shaer (HCI Lab, Wellesley College), em parceria com o Cidar Lab, laboratório de biologia sintética da Boston University
    O que fez
    Onze pesquisadores de graduação usaram o Google Glass por ao menos duas horas por dia em laboratórios reais de biologia (nível de biossegurança 1), rodando um aplicativo próprio que exibia passo a passo protocolos de bancada (miniprep de 33 passos, ligação de 13 passos, transformação de 20 passos) navegáveis por voz, gesto de mão ou toque, enquanto as mãos ficavam ocupadas com reagentes, pipetas e vidraria.
    O que saiu disso
    Publicado no CHI'15 Extended Abstracts (ACM, Seul): usuários relataram que ver o protocolo no campo de visão aumentou a mobilidade e a confiança na bancada ("senti que consegui fazer o procedimento de forma fluida e confiante graças ao Glass", nas palavras de uma participante), e o comando de voz funcionou bem mesmo com luvas; as limitações relatadas foram bateria de 2 a 5 horas, reconhecimento de gesto sensível à iluminação e navegação por toque incômoda com luvas, deixando a satisfação média dos usuários apenas moderada ao fim do estudo.

    doi.org

  • Quem
    Carlos Albarrán Morillo e John F. Suárez-Pérez (Politecnico di Torino), com Micaela Demichela (Politecnico di Torino), Mónica Andrea Camargo Salinas (Tecnologico de Monterrey) e Nasli Yuceti Miranda Arandia (Universidad de América, Bogotá)
    O que fez
    Equiparam trabalhadores de uma linha de embalagem farmacêutica com óculos de rastreamento ocular Tobii Pro Glasses 3 durante turnos diurnos e noturnos, cruzando os dados de olhar com questionários de autorrelato e medições de iluminação para quantificar a fadiga visual ao longo do turno.
    O que saiu disso
    Identificaram aumento progressivo da fadiga visual durante os turnos noturnos, com tarefas de alta carga física sob iluminação ruim como o cenário mais problemático; publicado na revista Sensors (MDPI) como base para um framework de intervenção ergonômica.

    doi.org

  • Quem
    Silvia Aranda-García (GRAFAIS Research Group, INEFC-Universitat de Barcelona), Roberto Barcala-Furelos (Universidade de Vigo, grupo REMOSS), Jordi Sorribas (Conselho Superior de Investigações Científicas, CSIC), Roberto González, Marc Darné e Antonio Rodríguez-Núñez (Universidade de Santiago de Comp
    O que fez
    Tripulantes e técnicos científicos a bordo do navio de pesquisa oceanográfica Odón de Buen usaram óculos inteligentes RealWear conectados por satélite Starlink à plataforma Remote Eye para rodar duas simulações de emergência a bordo (suporte básico de vida com manequim de RCP, e controle de hemorragia com dois tipos de torniquete em um braço simulador), guiados por um instrutor que não estava fisicamente no navio.
    O que saiu disso
    Prova de conceito publicada na Resuscitation Plus: participantes avaliaram o treinamento remoto e just-in-time como útil, realista e motivador, e os autores concluem ser viável treinar a tripulação no local sem um especialista fisicamente presente, mantendo comunicação eficaz em tempo real.

    doi.org

  • Quem
    Shilong Zhao, Jun Lyu, Shuhua Liu, Zelin Feng, Heping Ling, Jiabao Jiao, Zhaoxin Ni, Baojun Yang, Qing Yao e Ju Luo (Zhejiang Sci-Tech University e State Key Laboratory of Rice Biology, China National Rice Research Institute)
    O que fez
    Pesquisadores usaram óculos AR SUPERHEXA (fabricante chinês Superhexa Century Technology), com câmera de 50 MP, para fotografar diretamente no campo/estufa folhas de hortaliças infestadas por mosca-branca (whitefly) entre maio e outubro de 2023 e 2024, e treinaram um modelo YOLOv11 melhorado para segmentar as folhas e contar as pragas automaticamente a partir dessas imagens.
    O que saiu disso
    O sistema atingiu 86,20% de recall médio e 84,25% de precisão média (mAP50 de 91,60%) na contagem automática de moscas-brancas; publicado na Frontiers in Plant Science.

    doi.org

  • Quem
    Haiyuan Sheng, Qing Yao, Ju Luo, Yongjian Liu, Xiangfu Chen, Zhongru Ye, Tiezhuang Zhao, Heping Ling, Jian Tang e Shuhua Liu (State Key Laboratory of Rice Biology, China National Rice Research Institute, com colaboradores)
    O que fez
    O mesmo grupo de pesquisa de pragas do arroz usou óculos AR com câmera HD para fotografar cigarrinhas (planthoppers) capturadas em placas brancas de monitoramento durante levantamentos de campo, construindo um modelo baseado em Cascade-RCNN ("Cascade-RCNN-PH") para detectar e contar automaticamente dez categorias de cigarrinhas a partir das imagens.
    O que saiu disso
    Relataram 83,43% de recall médio e 83,56% de precisão média na detecção das cigarrinhas; publicado na Computers and Electronics in Agriculture. Os autores apontam que a captura de imagem por óculos AR poderia se estender a outras pragas, como pulgões e moscas-brancas.

    doi.org

  • Quem
    Vikram Pal Singh, Jingwen Li, Kana Dawson e Cory T. Miller (Cortical Systems and Behavior Lab, Department of Psychology, University of California San Diego), com Jude F. Mitchell (Department of Brain and Cognitive Science, University of Rochester)
    O que fez
    Desenvolveram o CEREBRO, um sistema leve e sem fio de rastreamento ocular acoplado à cabeça de micos-sagui (marmosets) em movimento livre num ambiente naturalizado, usando câmera infravermelha e uma rede neural para rastrear a pupila e registrar o olhar do animal durante a locomoção.
    O que saiu disso
    Publicado na PNAS: a previsibilidade do olhar foi maior nos animais em movimento livre do que quando presos pela cabeça (head-fixed), e o estudo identificou movimentos oculares compensatórios e reflexo vestíbulo-ocular estabilizando a visão foveal durante o deslocamento.

    doi.org

  • Quem
    Silei Zhu e Marc Mancarella (Del Monte Institute for Neuroscience, Center for Visual Science, Department of Neuroscience, University of Rochester), com Tingan Zhu (Columbia University), Abdelrahman Sharafeldin (Georgia Institute of Technology) e Farran Briggs (University of Rochester / National Eye
    O que fez
    Usaram rastreadores oculares acoplados à cabeça em furões (ferrets) em movimento livre durante uma tarefa de discriminação visual, registrando simultaneamente a direção da cabeça (heading) e as sacadas oculares para entender como o animal combina os dois movimentos ao tomar uma decisão perceptual.
    O que saiu disso
    Publicado na eNeuro: a direção da cabeça previu a escolha do furão de forma independente e melhor do que as sacadas isoladas, mostrando que o animal se orienta primeiro com um giro rápido de cabeça e só depois confirma com uma sacada para o alvo.

    doi.org

  • Quem
    Simon Ladouce e Céline R. Gillebert (Brain and Cognition, Leuven Brain Institute, KU Leuven)
    O que fez
    Participantes usaram óculos de rastreamento ocular móvel durante uma refeição real (espaguete), com um celular colocado à esquerda, à direita ou ausente da mesa, e os pesquisadores usaram visão computacional sobre o vídeo egocêntrico para medir para onde e com que consistência o olhar era puxado na direção do celular durante um comportamento cotidiano real, fora do laboratório.
    O que saiu disso
    Publicado na Scientific Reports: a posição do celular deslocou o olhar na direção dele de forma consistente ao longo de toda a refeição, mostrando que óculos de rastreamento ocular vestíveis captam viés de atenção espacial em comportamento natural, não simulado.

    doi.org

  • Quem
    Sara E. Schroer, Ryan E. Peters e Chen Yu (Department of Psychology, University of Texas at Austin)
    O que fez
    Duplas de pais e filhos pequenos (famílias falantes de inglês e de espanhol) usaram rastreadores oculares leves e sem fio acoplados à cabeça durante atividades comuns em casa, como brincar com objetos e fazer refeições, para registrar o olhar e a interação social multimodal momento a momento fora do laboratório.
    O que saiu disso
    Publicado na Developmental Psychology: momentos de atenção conjunta em que o objeto citado estava sendo segurado pela criança aumentaram a atenção dela ao objeto nomeado, revelando como a atenção corporificada coordena a interação no dia a dia.

    doi.org

  • Quem
    João Amaro, Rafael Ramusga, Ana Bonifácio, André Almeida, João Frazão, Bruno F. Cruz, Andrew Erskine, Filipe Carvalho, Gonçalo Lopes, Ata Chokhachian, Daniele Santucci, Paulo Morgado e Bruno Miranda (Institute of Physiology, Lisbon School of Medicine, e Centre of Geographical Studies, ambos da Unive
    O que fez
    Construíram e testaram em campo uma mochila vestível que combina sensores ambientais (microclima, poluição do ar, ruído) com eletroencefalografia (EEG) e óculos de rastreamento ocular móvel, usada por pesquisadores caminhando por ruas reais de Lisboa, para capturar em conjunto atividade cerebral, olhar e o ambiente urbano ao redor em condições naturais.
    O que saiu disso
    Publicado na Sensors: relata implantação de campo bem-sucedida em locais selecionados de Lisboa, demonstrando a viabilidade da plataforma multissensor integrada para neurociência móvel urbana fora do laboratório.

    doi.org

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