Adiós a cansarse en el trabajo: el exoesqueleto fabricado con piezas de drones que mitiga la fatiga sin reducir la movilidad

Hasta que robots y drones hagan todo el trabajo, los exoesqueletos se diseñan para ser el soporte de aquellos trabajadores, como los repartidores, que se dejan la salud física en tareas rutinarias. Esta tecnología se ha extendido en los últimos años entre profesionales de la construcción o repartidores, cualquiera con una carga física rutinaria, incluso para la recuperación de pacientes con dificultad motriz.

Investigadores de la Universidad de Michigan han presentado un exoesqueleto con piezas fáciles de conseguir, cuyo diseño y software ofrece mayor libertad de movimiento que otros modelos. "Se ha demostrado que minimiza la fatiga del músculo cuádriceps entre los participantes que han realizado tareas repetitivas de levantamiento, descenso y transporte en múltiples terrenos", afirma Amos Matsiko, editor de la revista Science donde se ha publicado el estudio.

Movimientos fluidos

Si se pregunta a cualquier fisioterapeuta sobre la mejor forma de levantar peso, la respuesta está clara: flexionando las rodillas o lo que se conoce como hacer una sentadilla. Sin embargo, la mayoría de la población hace más fuerza con la espalda para agacharse y para quienes realizan el movimiento correcto tampoco es fácil si tienen las rodillas dañadas.

Su exoesqueleto robótico está enfocado en las rodillas y utiliza motores de drones y aparatos ortopédicos disponibles en el mercado. Robert Gregg, profesor de robótica en la UM y autor correspondiente del estudio, explicó que los motores y sensores del exoesqueleto proporcionan una marcha natural al permitir el libre movimiento de la rodilla.

Exoesqueleto construido con drones y aparatos ortopédicos Universidad de Michigan Omicrono

La mayoría de exoesqueletos pretenden hacer el trabajo de músculos y huesos para liberar parte de la fuerza que requieren algunas tareas. Esto supone ponerse una coraza en el cuerpo que limita la movilidad natural del sujeto. El equipo de Michigan asegura haber dado con la fórmula para evitar este inconveniente. 

"Los actuadores retroaccionables permiten que los exoesqueletos de miembros inferiores como M-BLUE proporcionen altos pares de asistencia con una resistencia mínima al movimiento voluntario, cuando se controlan correctamente; incluso un actuador retroaccionable puede ser una carga si su par no se alinea con la intención humana", asegura Gregg.

Esta composición simplifica la fabricación del modelo y su puesta a la venta, del que no informa la Universidad, por ahora sigue siendo un prototipo de investigación. No obstante, costaría alrededor de 4.000 dólares (3.571 euros)el par para las dos piernas, precio que podrían reducirse a 2.000 dólares si se produjeran en masa.

Reducir la fatiga

Para poner a prueba la eficacia del sistema. Los investigadores han realizado un estudio con varios sujetos de prueba que debían subir y bajar una pesa de 14 kilos por un tramo de escaleras de cinco escalones.

Hypershell Omicrono

El exoesqueleto con inteligencia artificial para caminar y correr más rápido sin cansarte

Cuando estaban fatigados, los participantes que usaban el exoesqueleto mantenían una mejor postura y realizaban las tareas más rápido, con sólo una reducción del 1% en la velocidad en comparación con su ritmo previo a la fatiga, frente a una desaceleración del 44% sin el dispositivo, se explica en el informe.

Parte del resultado se debe a otro componente. En este proyecto, el hardware es tan importante como el software, que mide el ángulo de la rodilla del usuario y la orientación de la pierna. El software tiene en cuenta la fuerza del zapato 150 veces por segundo. 

Otros exoesqueletos

En el amplio mundo de los exoesqueletos, hay diferentes categorías, aquellos que se están desarrollando para ayudar a trabajadores a realizar tareas pesadas protegiendo su salud física; los modelos pensados para ayudar a pacientes y personas que ya presentan afecciones;y los exoesqueletos que se han centrado en deportes extremos reduciendo el impacto en el cuerpo de deportistas. 

Skip Omicrono

Este exoesqueleto originario de Google permite hacer caminatas y recorrer montañas sin esfuerzo

Como indica el estudio anterior, muchos se han enfocado en reforzar la espalda y los brazos para ayudar a trabajadores. Un ejemplo es el modelo de la marca italiana, Comau, probado por este medio y que reduce la fatiga del trabajador en un 30%. Cada año se suman más empresas al uso de estos equipos para evitar lesiones entre sus trabajadores.

Por el contrario, ya existe una gran variedad de robots que abrazan las piernas de la persona para mejorar su caminar. Este año, Universidad de Massachusetts Amherst presentaba una solución inspirada en las cintas de correr para rehabilitar a supervivientes de accidentes cerebrovasculares que experimentan problemas al andar y que son un 80% de los afectados. Este dispositivo se puede integrar en la vida diaria de los pacientes crónicos, ofreciendo una forma accesible de aumentar el tiempo de entrenamiento.