Innovación

Exoesqueletos ligeros para caminar más con menos fatiga

En pleno despertar de la robótica aplicada, una rama importante de investigación es la que puede proporcionar movilidad a personas que no la tienen, o que la tienen reducida. Por ejemplo, una persona que haya tenido algún tipo de incidente, o que sufra una enfermedad que limite su movilidad podría verse beneficiada por la aparición de exoesqueletos capaces de completar sus movimientos.

El problema principal de un exoesqueleto completo actual es doble: por un lado, son aparatos muy pesados y producen más fatiga de la que pretenden aliviar; por otro, no son flexibles, y por tanto no “encajan” a la perfección con las articulaciones del sujeto (o dicho de otro modo, deberían ser fabricados a medida para cada persona). Ambas razones hacen impracticables los exoesqueletos tal y como los conocíamos.

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Caminar es un proceso complejo, a la vez que extremadamente eficiente. Los humanos llevamos caminando miles de años, y nos podemos remontar incluso a los primeros homínidos, hace probablemente un millón de años, para conocer los primeros pasos de nuestros antepasados más remotos. Podemos caminar (y correr) gracias a una interacción específica entre el tobillo, la rodilla, los músculos y los tendones que mejoran la comprensión de una pierna que se mueve adelante, de manera que maximiza el movimiento mientras que utiliza cantidades mínimas de energía.

Sin embargo, en ocasiones una persona no es capaz de caminar con normalidad. La gota, una enfermedad, un derrame cerebral, pueden tener consecuencias en nuestra capacidad para andar. Una persona puede perder movilidad en un pie, fuerza en un grupo muscular, o puede forzar una pisada diferente para aliviar un dolor, y el proceso completo de dar un paso se ve alterado, saliendo de ese “valle” de eficiencia energética en el que normalmente estamos.

Un exoesqueleto vendría a ayudar este movimiento proporcionando soporte y fortaleza donde no la hay. En el Harvard Biodesign Lab trabajan en un exoesqueleto flexible y ligero capaz de reducir el consumo energético del cuerpo en hasta un 23% mientras caminamos. Las aplicaciones son muchas, desde las que serán una ayuda para las personas con problemas de movilidad hasta las más probables: aplicaciones militares.

Reduciendo el consumo energético del cuerpo humano mientras camina, cualquier profesión que tenga “gasto de energía” en moverse, como bomberos, policías, profesionales de la construcción… Pero el grueso de la financiación proviene de DARPA, y por eso los soldados son los primeros objetivos de la investigación. Si son capaces de reducir el coste metabólico, la fatiga y el desgaste en sus músculos al caminar, los soldados podrían recorrer distancias mucho mayores a pie, cargando con su equipamiento.

Este exoesqueleto flexible pesa aproximadamente un kilo (2,2 libras), lo cual es exageradamente ligero. El problema está en las baterías, puesto que la capacidad necesaria para que estos dispositivos sean factibles hace que haya que añadir nada menos que otros ocho kilos más, al menos. En el aumento de la eficiencia de las baterías está la clave final.

Vía | WIRED

 

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