Los exoesqueletos personalizados van un paso más allá

Recientemente, los investigadores han desarrollado un sistema de exoesqueleto que proporciona un soporte personalizado para su usuario.

Después de la creación de exoesqueletos que permitan caminar a los que no lo pueden hacer, quedaba pendiente el desarrollo de robots para llevar puestos que se adaptaran a las necesidades de cada individuo. Diferentes estudios indican que, como cada persona realiza movimientos naturales únicos, un modelo de talla única no funcionaría. Para solucionar ese problema, un equipo de científicos de centros de investigación ha creado un exoesqueleto para el tobillo que aprende los movimientos del usuario y crea un patrón óptimo individual para reducir el gasto metabólico al caminar.

En voluntarios sanos, el exoesqueleto optimizado redujo el gasto de energía durante la caminata en un 24%, en promedio, en comparación con cuando el sistema no proporcionaba apoyo personalizado. Los exoesqueletos pueden ayudar a mejorar las habilidades humanas, por ejemplo, al permitir que las personas aumenten de peso o gasten menos energía durante la rehabilitación.

Sin embargo, como cada persona exhibe movimientos naturales únicos, un enfoque de exoesqueleto de talla única no funcionará, según muestra una investigación. Por ejemplo, una persona puede rotar su tobillo más que otra mientras camina.

Para crear un exoesqueleto más personalizado, Juanjuan Zhang y su equipo desarrollaron un sistema que mide el gasto de energía de un individuo a la par que el exoesqueleto, que soporta el tobillo del usuario mientras camina, cambia sutilmente su patrón de asistencia. En este caso, el sistema altera su soporte de los movimientos del tobillo en cuatro áreas: torque pico (rotación), sincronización del torque pico y tiempos de subida y bajada.

En el transcurso de aproximadamente una hora de caminata, el sistema identifica qué patrones de apoyo ayudan a la persona a gastar la menor cantidad de energía. Con el exoesqueleto optimizado para el soporte de torque en solo un tobillo, 11 voluntarios experimentaron una reducción del 24% en el gasto de energía, en promedio, mientras caminaban.

Un voluntario que usó el exoesqueleto optimizado en ambos tobillos experimentó una reducción del 33% en el gasto de energía. Curiosamente, los participantes que participaron en rondas adicionales de caminar con el exoesqueleto optimizado experimentaron mayores reducciones en el gasto de energía, lo que sugiere que los usuarios que se adhieren al dispositivo pueden experimentar sus propias adaptaciones sutiles, lo que resulta en una mayor optimización.

 

Fuente: “Personalized exoskeletons are taking support one step farther.” — Science Daily

“Los exoesqueletos personalizados reducen el gasto energético al caminar” – El País

Traducido y editado por el Equipo Editorial de ResidenciasMedicas.com.ar

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