La Robótica continúa ofreciendo
ayudas para aquellos que están impedidos físicamente. Sea para acelerar la
rehabilitación o para utilizarlos corrientemente, existe la disponibilidad de
distintas soluciones, aunque sus precios resultan prohibitivos. Se espera que
en un relativo corto plazo se bajen los costos y que las prestaciones sean
todavía más espectaculares.
La literatura de Ciencia Ficción y el cómic tienen
como tema recurrente la creación de superhombres o aquellos humanos comunes y
corrientes que se valen de diversos ar-tilugios para incrementar su fortaleza
exponencialmente, amén de contar con otras habilidades inalcanzables para el
hombre en estado natural.
A su vez, la cinematografía de las últimas décadas
ha producido algunas piezas notables con la misma temática. Basta citar un puñado
de ellas: Robocop (Paul Verhoeven, 1987), la serie de Ironman (John Favreau,
2008 y sus secuelas) y Avatar (James Cameron, 2009).
La evolución de las órtesis y prótesis en los años
recientes, sin alcanzar la espectacularidad de la ficción, en cambio, resulta
muchísimo más útil para aquellos que tienen reducida la capacidad de movimiento
o han sufrido amputaciones.
De aquellos aparatos llenos de metal y correas que
se vieron, por ejemplo, después de la epidemia de poliomielitis de 1956 a
otros, también mecánicos, con menor volumen y peso, más discretos pero
limitados a la investigación y la producción de artefactos que no solamente
sirven de soporte sino que ayudan al movimiento o directamente reemplazan los
miembros perdidos, indudablemente que ha habido un salto cuantitativo en la
búsqueda de recuperar las funciones perdidas.
Exoesqueletos
Aproximadamente el 1% de la población mundial se
moviliza en sillas de ruedas, esto implica a 60 millones de personas.
Distintos problemas causan que semejante número de
individuos no puedan moverse por sus propios medios. Las sillas, cada vez más
sofisticadas, y el diseño de bastones y otras ayudas benefician y mucho, pero
tienen sus limitaciones.
También existe una cantidad indeterminada de seres
humanos que no pueden movilizarse autónomamente, ni siquiera con sillas y
bastones, por lo que los desarrollos de la robótica abren una vía de esperanza
para todos ellos, al suplir con complejos aparatos las dificultades que ellos
experimentan.
En la actualidad, existen varios desarrollos de
exoesqueletos, algunos de ellos en etapa experimental avanzada y otros que ya
están a la venta.
Básicamente, se conforman por una estructura que,
como su nombre lo indica, va por fuera (exo) del esqueleto y una serie de
mecanismos alimentados por una batería que responden a las órdenes del cerebro
a través de electrodos que transmiten los comandos del usuario o por otros
medios y logran sostener la parte inferior del cuerpo y moverla.
Si bien la apariencia de estos objetos dista mucho
de ser discreta, e incluso resultan voluminosos y lentos, además de que agregan
un peso extra (pese a estar realizados con elementos livianos pero
resistentes), parece un costo menor a pagar por la posibilidad de recuperar o
lograr por primera vez el movimiento autónomo. Se cree que los desarrollos a
futuro sobre la base de lo existente mejorarán varios de dichos aspectos.
Al menos hasta el momento, no existe un
exoesqueleto que sea capaz de mantener el equilibrio por sí mismo, sino que el
usuario debe controlarlo, por lo que debe disponer no solamente de movilidad en
sus miembros superiores sino una cierta fortaleza física para mantener el
balance. Se está trabajando para dotar a los exoesqueletos de un sistema de
equilibrio propio, lo que los haría accesibles también para cuadripléjicos.
Por otro lado, el sujeto no camina como lo hace una
persona sin impedimentos (esto es, por el movimiento articulado del pie y de la
pierna), sino que se mueve lanzando el cuerpo hacia adelante, para
inmediatamente adelantar una de sus extremidades para evitar la caída y así
sucesivamente.
Proyecto Walk Again
Este es, quizás, el que más resonancia traerá a
corto plazo, puesto que es posible que se presente al público en Brasil, en el
inicio de la Copa del Mundo, y que una persona munida de un esqueleto externo
pase de una silla de ruedas a dar el puntapié inicial. Es una posibilidad,
todavía no se sabe si ello podrá ocurrir tal como está planeado.
Este desarrollo se realiza en el marco de la
Universidad de Duke, en Durham, Carolina del Norte, EE.UU., que es una de las
siete más importantes en ese país.
Liderado por un científico brasileño que forma
parte del plantel de la Universidad, el Dr. Miguel Nicolelis, especialista en
Neurología que lleva trabajando 10 años en el proyecto, nuclea a un grupo de
investigación internacional que ha permitido sortear distintos desafíos que se
presentan en elaboraciones tan complejas como la presente.
Ya en 2003, el laboratorio que dirige Nicolelis
había demostrado que un primate era capaz de controlar un avatar (como en la
película) computarizado de sí mismo mediante su actividad cerebral. A partir de
ello, comenzaron a investigar la posibilidad de que una persona pudiera hacer
lo propio con un exoesqueleto.
En la actualidad, hay ocho personas en
entrenamiento para utilizar el “traje”. Durante un tiempo utilizaron un
simulador, que reproducía las mismas condiciones que iban a hallar en la
realidad.
Además del marco metálico sobre el que se asientan
las distintas partes y los sistemas hidráulicos que inducen el movimiento, se
conecta una gorra con electrodos a la cabeza de la persona, la que transmite
las señales cerebrales a una computadora ubicada en una mochila en la espalda
del usuario, la que decodifica las señales del cerebro y las transmite a las
distintas partes para que operen en consecuencia. El sistema tiene, actualmente,
una autonomía de dos horas.
Por otro lado, el complejo dispositivo también
transmite señales del entorno al cerebro, esto es, sensaciones del ambiente.
Sin ellas, el sujeto no podría saber la proximidad de los objetos (el suelo,
por ejemplo, al caminar, lo que haría inviable su marcha). Para ello existen
sensores en la piel artificial del robot, que también reproducen las
sensaciones normales de la piel humana (tacto, calor, humedad, etc.). Esta
parte del proyecto fue aportada por un grupo encabezado por Gordon Cheng y el
mexicano Emmanuel Dean, desde la Universidad de Munich, quienes han bautizado a
su piel sintética con el nombre de CellulARSkin.
A la empresa han contribuido muchas compañías de
distintas partes del mundo, que han aportado, cada una desde su especialidad,
las diferentes piezas que componen este prototipo.
Titan Arm
Se trata de un exoesqueleto liviano, diseñado para
las extremidades superiores por un equipo de estudiantes de Ingeniería Mecánica
de la Universidad de Pennsylvania.
Mucho más modesto que el anterior, se adosa al
brazo y se lo promociona como una ayuda para la rehabilitación para todos
aquellos que, por distintas causas, han perdido la movilidad o la fuerza. Y,
como incrementa la resistencia, también se lo puede utilizar para tareas que
requieran mayor vigor en personas sin impedimentos, puesto que permite levantar
casi 20 kilos más de lo que cualquier usuario podría normalmente.
Se compone de una estructura liviana con un sistema
que permite el movimiento, conectado a un motor ubicado en la espalda del
sujeto con un distribuidor del peso para que no resulte molesto, todo ello
energizado por un set de baterías de litio que permite una autonomía de 24
horas. A su vez, también cuenta con sensores magnéticos en las articulaciones que
es leído por un software para crear movimiento, lo que es operado por el propio
usuario a través de su mano o también puede ser manejado remotamente, por lo
que, si quien lo utiliza está limitado en la operación de la mano, de todas
maneras puede utilizarse. Otra de sus ventajas es que puede iniciarse la
recuperación inmediatamente.
El costo de este aparato liviano (menos de 9 kilos)
ronda, en los EE.UU. los U$S 2.000.
Ekso
Al igual que Walk Again, este es un exoesqueleto
que permite a quien lo use caminar por sus propios medios.
Complementado por bastones para lograr mantener el
equilibrio, este complejo aparato actúa mecánicamente, esto es, el propio peso
que el usuario deposita sobre alguna de sus piernas hace que los sensores
disparen el movimiento que activa la marcha, ello por medio de motores
energizados por una batería.
Además de aquellos que quieran utilizarlo como
ayuda para caminar (quienes, según sus fabricantes, pueden ser hasta
cuadripléjicos con mínima fuerza de brazos, hemiparésicos, víctimas de ACV, por
daño en la espina dorsal traumático o por enfermedad, por daño cerebral, etc.),
también resulta una ayuda en lo que respecta al inicio temprano de la
rehabilitación, puesto que permite que el paciente se mueva ya desde la primera
sesión.
Claro que lo que lo que puede desalentar las
expectativas, al menos para su uso individual, es su precio, que en 2013
rondaba los U$S 100.000 por unidad en los EE.UU.
ReWalk
Se trata de un producto israelí, un exoesqueleto
que, como los ya reseñados, permite volver a caminar.
Existen dos versiones: el de rehabilitación y el
personal.
El primero está diseñado para ser utilizado en un
centro de rehabilitación. Permite caminar, sentarse, pararse y subir y bajar
escaleras. Los requisitos para poder utilizarlo son la capacidad de utilización
de manos y hombros, puesto que se complementa con bastones, y poseer un sistema
cardiovascular sano, además de una buena densidad ósea.
El personal es más liviano y fue pensado para su
uso diario. Puede usarse en todo tipo de superficies y sus prestaciones son
similares a las del otro modelo. Requiere un cierto tiempo de entrenamiento, y
se adapta el aparato, que se alimenta por una batería recargable (8 hs de
autonomía), a las características ergonómicas del usuario.
Es similar a Ekso, en cuanto a que se basa en
sensores que interpretan el movimiento (en este caso, de la parte superior del
cuerpo), y posee un control remoto que permite a la persona elegir el “modo”
(caminar, subir escaleras, sentarse y pararse, etc.).
El modelo Personal, que se comercializa en Israel,
EE.UU. y en algunos países europeos ronda los U$S 65.000. Para saber el costo
exacto, según la locación, puede contactarse a la empresa que lo comercializa
(contact@rewalk.com).
eLEGS (Exoskeleton Lower Extremity Gait System)
Liderada por el Dr. Homayoon Kazerooni, la cabeza
científica, la empresa Berkeley Bionics, con sede en California, fabrica este
aparato.
Este exoesqueleto se controla por medio de sensores
de fuerza y de movimiento, que responden a los gestos humanos que se codifican
y se transmiten a los motores por medio de una computadora.
Con un peso cercano a los 20 kg, la batería que
alimenta el sistema permite una autonomía cercana a las 6 hs y permite al
usuario caminar, sentarse, levantarse y estar parado durante un buen rato.
Los requisitos para poder utilizarlo son que la
persona sea capaz de desplazarse en una silla de ruedas por sí mismo y que
pueda trasladarse desde esta hasta un asiento común por su propio esfuerzo,
tener una estatura de entre 1,58 y 1,95 m y no pesar más de 100 kg.
Respecto del precio en el mercado norteamericano,
como en los demás casos, este no se publicita, pero las estimaciones lo
ubicaban en el orden de los U$S 100.000.
HAL Exoesqueleton (Hybrid Assistive Limb)
Producido en Japón, se promociona como el primer
robot cyborg (esto es, la unión de máquina con ser humano).
Aunque no sea conscientemente, cuando deseamos
caminar nuestro cerebro emite el impulso eléctrico hacia los músculos (señal
bioeléctrica). La computadora de HAL recibe esa información con los detectores
que contactan con los músculos y las transforma en el movimiento deseado.
A su vez, ello provoca una retroalimentación con el
cerebro, que va corrigiendo los errores y, con el uso, aprende cómo enviar los
mensajes correctos para lograr el tipo de movilidad adecuado.
También puede conseguirse una peculiar cinta para
caminar con soporte (HAL Tread, su nombre) que hace que el usuario pueda dar
sus primeros pasos sin riesgos de caídas.
Sus usos están indicados para asistencia en
rehabilitación, motricidad para quienes no pueden moverse por su cuenta e
incluso para aumentar la fuerza de los trabajadores.
Hay tres modelos disponibles, el que solamente
contiene las extremidades inferiores, el completo y aquel que puede usarse en
uno o ambos brazos o simplemente para reforzar las articulaciones.
Se recomienda su utilización para personas con
debilidad muscular.
Menos voluminoso que sus competidores (aunque más
pesado, puesto que el completo ronda los 23 kg), permite un amplio rango de
movimientos y posee una batería con una autonomía estimada en algo más de dos
horas y media.
Puede alquilarse (en Japón y en algunos países de
Europa) con un costo mensual de U$S 1.000, y también próximamente podrá
adquirirse, aunque se desconoce a qué costo.
Rex (Robotic Exoesqueleton)
Este producto neozelandés es, quizá, el más modesto
de todos, puesto que se opera mecánicamente, sin sistema electrónico ni
computadora, sino por el movimiento de palancas.
Sin embargo, su rango de movimiento es uno de los
más completos, puesto que además de pararse, caminar, subir y bajar escaleras,
puede ayudar a dar la vuelta y a transitar planos inclinados.
Pesado (casi 40 kilos), no requiere de muletas,
aunque sus desplazamientos son lentos (poco más de 3 metros por minuto).
Puede utilizarlo cualquier persona que pueda
transferirse sin ayuda y que no tenga limitaciones motrices o de otro tipo para
operar las palancas de comando. A su vez, la estatura debe hallarse entre 1,46
y 1,95 metros, con un peso inferior a los 100 kg y un ancho de caderas no
superior a 38 cm.
Sus dos modelos, el de rehabilitación y el personal
difieren en unos pocos aspectos, uno de los cuales es que el primero puede
adaptarse a las características físicas de distintos pacientes, mientras que el
personal sale de fábrica con las medidas ergonométricas adecuadas a su único
usuario.
Es el único que cuenta con precio oficial y,
también, el más caro de todos: U$S 150.000 más gastos de envío e impuestos y lo
envían a cualquier parte del mundo.
Cierre
Al contemplar los precios de la mayor parte de los
exoesqueletos, estos avances tecnológicos parecen, por el momento, fuera del
alcance de la inmensa mayoría de sus posibles usuarios.
A ello contribuye que, lejos de fabricarse en
serie, cada uno debe ajustarse a las características de quien vaya a usarlo y
que muchas de las partes y piezas que los componen sean también específicas
para cada uno y que se trata de construcciones de alta precisión técnica.
Por otro lado, para quienes no tienen impedimentos
para caminar, la autonomía, la velocidad y el aspecto de los aparatos pueden
parecer poco (o nada) espectaculares. Pero para los que se desplazan solamente
en sillas de ruedas resulta un paso importante, además de por la autonomía de
movimientos, porque les permite evitar las complicaciones que trae estar todo
el tiempo sentados. Y quienes los utilicen para rehabilitación, estas ayudas
les permitirá acortar los tiempos.
Sigue habiendo nuevos desarrollos en este campo que
auguran mejores resultados y mayor autonomía. Y como sucedió con todas las
novedades tecnológicas, quizá con el tiempo sus costos sean mucho más
accesibles.
Ronaldo Pellegrini
Orientar, expandiendo
Conciencias ♡.✿•°`*
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imágenes y fotos que ilustran la nota, las he encontrado en la web.
(Internet). Si alguna es tuya y deseas que la retire, házmelo saber y si la
deseas compartir, estaré encantada de darte el crédito. Gracias♡.✿•°`*
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