Los robots que ayudan a andar llegan al mundo real

BarcelonaA primer vistazo podría parecer un reto logrado, pero no es así en absoluto. Los exoesqueletos robóticos, concebidos para facilitar tareas mecánicas o físicas a personas con la movilidad reducida o gravemente alterada, siguen confinados mayoritariamente en los laboratorios experimentales o en salas de recuperación clínica de servicios de traumatología.

El alto coste de desarrollo y unas prestaciones todavía limitadas obligan a hacer de ellos un uso, hoy por hoy, restringido. Sin embargo, una nueva aplicación, en forma de “bota robótica”, podría cambiar el paradigma y trasladar esta herramienta a las calles para usos habituales, como ayudar a andar a personas con movilidad reducida o como apoyo para trabajos físicos altamente exigentes. La bota, según aseguran sus creadores, es un exoesqueleto que tiene que ayudar a “andar más deprisa y de manera más eficiente” en el mundo real.

El desarrollo es obra de un equipo encabezado por Patrick Slade, del departamento de ingeniería mecánica de la Universidad de Stanford, en colaboración con el departamento de aeronáutica y astronáutica del mismo centro californiano. El trabajo se publica este miércoles en la revista Nature.

Sensores informativos

La clave del desarrollo radica en el uso de sensores que informan al sistema de las características de la marcha de los usuarios. Por ejemplo, destaca Slade, el grado de inclinación del tobillo o la velocidad al andar, que puede variar en función de las condiciones del terreno o de si se está paseando o se anda deprisa. Los datos recogidos por los sensores pasan al exoesqueleto, que toma la forma de lo que podríamos llamar bota de tobillo o bota alta, que a la vez va conectada a una batería que cuelga de la cintura.

Según los datos publicados, se consiguió un aumento de la velocidad de la marcha del 9% en comparación con otros tipos de dispositivos, y un ahorro energético del 17% en comparación con la marcha natural. “El nuevo enfoque puede mejorar el rendimiento de los exoesqueletos y optimizarlos según las necesidades individuales”, defiende Slade, cosa que los haría útiles para “otras necesidades y actividades”.

El dispositivo, añaden los investigadores, tiene “la virtud” de recoger los datos a partir de entornos urbanos habituales y de condiciones de marcha adaptadas a cada usuario, de forma que la adaptación individual se hace hasta cuatro veces más rápida que en condiciones de laboratorio.

Por otro lado, el consumo metabólico se redujo hasta un 23% de media a una velocidad estándar de entre cinco y seis kilómetros por hora. “Los movimientos humanos codifican información que se puede utilizar para personalizar dispositivos de asistencia y mejorar el rendimiento”, concluye Slade.

Por su parte, el suizo Carlos Rodríguez-Guerrero, del departamento de ingeniería mecánica de la Universidad de Lovaina (Bélgica), va más lejos que sus colegas de Stanford en un comentario editorial que publica la misma revista. Considera que este tipo de robots “portables” son un salto cualitativo para personas con movilidad reducida, y que la posibilidad de ajustarlos a cada persona de acuerdo con las características individuales de cada uno hacen “cercana” la posibilidad de implementarlos de manera masiva.

Cuando ha habido un daño neurológico a consecuencia de un accidente, dice el experto, se consumen horas y más horas en salas de rehabilitación o laboratorios especializados y encima de una cinta de andar para tratar de ajustar una prótesis con apoyo electrónico. Dispositivos como los presentados por Slade no solo disminuyen este tiempo de adaptación, sino que incrementan su eficiencia. El investigador suizo cree que el modelo de Slade es “inspirador” y un primer paso para incorporar tareas más complejas de brazos y piernas robóticas eficientes en la vida diaria.