www.capitalmexico.com.mx
Viernes 17 de Septiembre 2021
Seguimiento de COVID-19 México 17 septiembre 2021 · 01:21
3,549,229 Confirmados
270,348 Decesos

Exoesqueletos, de la ficción a la realidad

 

El Cinvestav-IPN desarrolla prototipos para rehabilitación y cargas pesadas


Exoesqueletos, de la ficción a la realidad

Creados en la mente de los escritores de ciencia ficción como unos dispositivos utilizados por los militares, los exoesqueletos son una tecnología que ya está presente en la vida de las personas en la cual México también está incursionando con buen éxito.

Exoesqueleto es una palabra compuesta de origen griego y da vida a los sistemas robóticos vestibles, que mejoran las capacidades de las personas, ya sea en resistencia, fuerza o velocidad, muchos de ellos están en etapa de desarrollo y otros ya han comenzado su comercialización masiva.

Contrario al esqueleto humano, que soporta al cuerpo desde el interior, un exoesqueleto lo hace por fuera, explicó el encargado del área de exoesqueletos en la Unidad Mixta Internacional (UMI) Laboratorio Franco Mexicano de Informática y Control Automático del Cinvestav, Jesús Ricardo López Gutiérrez.

Son hechos a base de diferentes materiales ligeros, moldeables, que dan al usuario seguridad y movimiento y para que funcionen de manera autónoma, es necesaria la intervención de la electrónica, en combinación con distintos motores y algoritmos computacionales.

Subrayó qué los esqueletos externos tienen tres funciones principales: “Se utilizan en la industria para cargar objetos pesados, en medicina de rehabilitación y en la milicia para cargar mochilas con armamento pesado y reducir el esfuerzo del soldado”.

En el UMI-Lafmia –ubicado en el Centro de Investigación y Estudios Avanzados (Cinvestav) del IPN, en Zacatenco– estudiantes de maestría y doctorado desarrollan prototipos, para rehabilitación y carga de objetos pesados.

Y están enfocados para ancianos con poca fuerza, que por alguna lesión la perdieron, al tiempo que, buscan incorporar a la gente con enfermedades o discapacidad.

Los alumnos realizan sus estructuras externas con diferentes materiales como el nylamid, que es ligero y moldeable, y el aluminio.

“Algunos llegan a pesar mucho, otros tratamos de que sean más ligeros; un exoesqueleto de piernas llega a pesar de seis a siete kilos”, detalló López Gutiérrez.

“Si se trata de que sea de carga y que va montado sobre el cuerpo, tratamos de que sea más ligero, llegan a pesar tres kilos”, agregó el encargado del área de exoesqueletos en la UMI.

Para dirigir los cuerpos de nylamid y aluminio, los científicos utilizan un microcontrolador, en el cual programan los diferentes algoritmos para que las estructuras realicen la función deseada.

“Cada uno de los estudiantes que tiene un trabajo a cargo, utiliza diferentes tipos de microcontroladores, donde se programa una ley de control que toma las decisiones. La intención humana es la parte complicada de un exoesqueleto”, externó.

“El humano debe decirle al exoesqueleto cómo quiere moverse, hacia dónde, se hace por medio de sensores de fuerza o electromiográficos, una ley de control lo toma, lo analiza y manda una salida a los actuadores, que son los motores o los músculos neumáticos”, expresó.

López Gutiérrez dijo que los exoesqueletos llegan a costar 90 mil pesos o más; sin embargo, en el UMI-Lafmia tratan de que tengan un precio de 40 mil pesos.

Entre los proyectos que se desarrollan en el Cinvestav se encuentra un exoesqueleto hibrido, que usa dos tipos de actuadores, motores eléctricos y músculos neumáticos, para cadera y rodilla.

También está un exoesqueleto que trabaja con neumática, el cual busca reducir el esfuerzo al cargar objetos pesados; otro para hombro que contempla todos los grados de libertad, en rehabilitación, por medio de motores eléctricos.

“Tenemos uno para bipedestación, para poner de pie a la persona y en un futuro poder movilizarla como una especie de silla de ruedas, pero parada”, comentó.

“Otro asiste al codo para objetos pesados, es hibrido también y tiene sensores electromiográficos que miden los pulsos de los músculos con la intención de mover un exoesqueleto de mano”, abundó.

Por su parte, el estudiante de doctorado, Hipólito Aguilar Sierra, explicó que realiza un robot para asistir la bipedestación, término médico para el ejercicio de ponerse de pie y pretende potenciar las articulaciones de cadera y rodilla. “La idea de mi prototipo es combinar dos tipos de fuentes de poder, en este caso la neumática, usando músculos neumáticos, que a diferencia de los normales, pesan muy poco, pero generan mucha fuerza”, detalló.

El exoesqueleto lleva por nombre Umi (por el laboratorio) y Metstin (piernas en náhuatl) y utiliza los actuadores más ligeros del mercado, que pesan cerca de un kilo, pero que llegan a generar hasta 25 newtons de fuerza.

“El prototipo busca en una primera etapa poner a una persona de pie, la segunda es programar rutinas con base en fisioterapeuta, para junto a una caminadora proyectará la longitud y la velocidad de los pasos por minuto”, detalló.

El exoesqueleto de Aguilar Sierra está dirigido a las personas que necesitan rehabilitarse y cuyas articulaciones funcionan, pero el cerebro ha perdido la capacidad de controlarlas.


Con información de Notimex

GG