Los exoesqueletos personalizados reducen el gasto energ¨¦tico al caminar

Despu¨¦s de la creaci¨®n 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 ¨²nicos,?un modelo de talla ¨²nica no funcionar¨ªa. Para solucionar ese problema, un equipo de cient¨ªficos?de centros de investigaci¨®n de Estados Unidos y Singapur han creado un exoesqueleto para el tobillo que aprende?los movimientos del usuario y crea un patr¨®n ¨®ptimo individual para reducir el gasto metab¨®lico al caminar.?

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El sistema est¨¢ basado en un algoritmo que calcula el gasto de energ¨ªa mientras el exoesqueleto, que soporta el tobillo del usuario durante la caminata, cambia sutilmente el patr¨®n de asistencia, alterando el apoyo seg¨²n los movimientos de rotaci¨®n del tobillo, la velocidad de esa rotaci¨®n y los movimientos de bajada y subida del pie. Los resultados del experimento, publicados este jueves en la revista Science, indican que en el transcurso de una hora de caminata con el exoesqueleto optimizado para ofrecer apoyo en apenas uno de los tobillos, 11 voluntarios registraron una reducci¨®n del 24% en el gasto de energ¨ªa. Un voluntario que us¨® el aparato en los dos tobillos experiment¨® un ahorro energ¨¦tico del 33%.

"Al llevar el exoesqueleto en el tobillo, la sensaci¨®n intuitiva de un usuario es que est¨¢ siendo empujado adelante. En este momento, si el usuario sabe c¨®mo trabajar con el empuje, es decir, c¨®mo pedir prestada la fuerza del aparato, la energ¨ªa que utiliza para caminar se reducir¨¢", describe en un correo electr¨®nico Juanjuan Zhang, la investigadora l¨ªder del estudio. Zhang se?ala que estos experimentos indican el potencial para un nuevo tipo de estudio de biomec¨¢nica, en el que la optimizaci¨®n de la actividad humana puede ser aprovechada para comparar los mejores resultados posibles para diferentes tipos de exoesqueleto.?

Los cient¨ªficos destacan en el estudio que los participantes que participaron en rondas adicionales de caminatas con el aparato tuvieron reducciones del gasto energ¨¦tico a¨²n mayores. ¡°Eso sugiere que los usuarios que siguen utilizando el exoesqueleto experimentan m¨¢s adaptaciones individuales, lo que resulta en m¨¢s optimizaci¨®n¡±, escriben. Phillipe Malcolm, experto en biomec¨¢nica que no ha participado en esa investigaci¨®n, comenta que ese enfoque?podr¨ªa beneficiar a pacientes con movilidad reducida. "Dada la capacidad de mejorar la econom¨ªa metab¨®lica, ?el exoesqueleto podr¨ªa ayudar a personas que sufran deterioro pulmonar, por ejemplo", dice. Malcolm a?ade que la investigaci¨®n abre las puertas a m¨²ltiples aplicaciones en el desarrollo de la rob¨®tica port¨¢til.?

"Para las personas con discapacidad o movilidad reducida, esto es especialmente importante, ya que significa la capacidad de ser m¨¢s autosuficiente. Esto es bueno no solo para la salud f¨ªsica y mental de ellos, sino que tambi¨¦n promueve una rehabilitaci¨®n m¨¢s eficiente en caso de par¨¢lisis", sostiene Zhang.