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Ingenieros de la Universidad de Stanford (EE UU) han creado una tabla exótica que puede adaptarse a cada persona, de esa forma que puede ser más rápida y consumir menos energía.
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El prototipo ha sido probado con éxito en condiciones reales, en alcatraces, y sugiere un nuevo paso con futuros dispositivos de asistencia de la marca que podrían ser utilizados por personas con problemas de movilidad.
Los exoesqueletos que ayudan a mover los pilares, aumentando la velocidad de la marcha y reduciendo la energía necesaria, pueden ser útiles para personas con problemas de movilidad, entre otras aplicaciones. Las prestaciones de estos dispositivos se han demostrado, sobre todo, en laboratorios con correas suministradas, pero no en condiciones reales, donde la velocidad y la duración de la varilla son variables.
Ahora, bioingenieros de la Universidad Stanford en California (EE UU) fabricó un ‘bota’ exoesquelética eso si es adecuado para todos los usuarios por eso este es capaz de caminar más rápido y eficientemente en la calle, en condiciones reales. Los resultados de su estudio, que publican en la revista Naturalezamuestra un nuevo enfoque en el diseño de sistemas robóticos ‘ponibles’ y su potencial para ser utilizados en la vida costera en el futuro.
El dispositivo pesa 1,2 kg a mano y cuenta, entre otros componentes, con sensores portátiles de costas bajas, sistemas de transmisión de energía e información y baterías ubicadas en el cinturón de usuarios, junto con un nuevo modelo de gestión de datos con inteligencia artificial.
“Uno de los avances de nuestro trabajo fue el desarrollo de un modelo de aprendizaje automático que utiliza datos de los sensores portátiles del exoesqueleto (ángulo del tobillo, su velocidad y esfuerzo de torsión aplicado) para determinar cuál fue el mejor patrón de asistencia para usar nuestro dispositivo”, explica SINC, autor principal. patricio slade.
El modelo comparativo cambia de movimiento entre diferentes condiciones de asistencia para ver cuales son las mejores, probar otras similares a esta y repetir el proceso varía veces con la que mejor se adapte a las características de la marca de cada usuario. “Este enfoque converge lentamente en lo que el dispositivo considera que es el mejor patrón de atención para cada persona”, afirma el ingenio.
Un modelo de aprendizaje automático utiliza datos de los sensores portátiles de exoesqueleto para determinar qué modelo de asistencia es mejor para cada usuario
Los resultados de este nuevo método no solo mejoran la eficacia de los sistemas tradicionales utilizados en los laboratorios para optimizar las esoterapias, sino que lo hacen de forma más rápida. Además, varios voluntarios –algunos equipados con ‘respirametros’ para medir también su intercambio de oxígeno y CO2 en cada respiración– lo probaron con éxito en el campus de la universidad.
Con el exoesqueleto asistencia optimizada para el mundo real, el gasto energético de caminar se redujo en un 17% y la velocidad de carrera aumentó en un 9% (unos 0,12 metros por segundo más) en comparación con usar solo el calzado normal. Este ahorro de energía equivale a quitarse de encima una mochila de 9,2 kg.
“Hasta ahora, ninguno de los exoesqueletos ha demostrado beneficios en el mundo real en cuanto a la reducción de la energía necesaria para caminar o el aumento de la velocidad de la marcha”, destaca Slade, “y esto sebe a que è increíblemente difícil ayudar a los humanos a caminar debido a nuestro diseño muscular, tendinoso y esqueletico muy evolucionado y especializado, lo que hace que el movimiento sea muy eficaz”.
Ayudar a las personas principales y trabajos duros
Este prototipo se está evaluando actualmente con personas jóvenes y sanas por cuestiones de seguridad, pero los autores tienen la esperanza de que mejores versiones puedan ser útiles para otras personas con dificultad para irde edades Avanzadas o it trabajos físicamente exigentessin embargo, se requerirán estudios adicionales.
“Los dispositivos de asistencia como este podrían proporcionar una mayor independencia al personas con problemas de movilidadcomo los ancianos o con enfermedades musculares, y ya hemos empezado a estudiarlo”, comenta Slade, “y también podemos usar las mismas ideas para mejorar la colaboración entre humanos y robots en una amplia gama de tareas (trabajo en fábricas, vida asistida, trabajo, etc.), utilizando modelos basados en datos que optimizan las respuestas robóticas a los movimientos humanos”.
Con este dispositivo se reduce considerablemente el gasto energético de caminar un 17% y la velocidad aumenta un 9% respecto a llevar sólo el calce normal: es una máquina de 9,2 kg
“Los principales retos a los que nos enfrentamos ahora son realizar experimentos con ocupaciones clínicas específicas para determinar cuál será la ayuda más eficaz para ella –añade–. Después de eso, tenderemos a trabajar con socio de negocios traducir esta tecnología en dispositivos que se puedan comprar y usar en una revista. Si bien nuestro prototipo de investigación es funcional, requiere mucho trabajo de ingeniería para convertirlo en un producto robusto en la vida cotidiana”.
Salir fuera del laboratorio
noticias de relación
en un artículo paralelotambién publicado en él Naturalezael detective carlos rodriguez de la Universidad KU Leuven (Bélgica) valora este trabajo: “Los avances que se presentan son significativos y que propone un método relativamente sencillo que permite adaptar el comportamiento del exoesqueleto al usuario, obteniendo información sobre su uso en el día a día. día, en un lugar donde estás confinado a métodos complicados en laboratorios altamente especializados”.
“La naturalidad de este método –concluye–, permite que el dispositivo se adapte de forma más natural y rápida a las diferencias de marca presentes en cada uno de los nuestros. Esta reducción de la complejidad va acompañada de la promesa de investigar esta tecnología cada vez más en los usuarios finales y un poco más en un futuro en el que dispositivos biónicos están disponibles para mejorar nuestra calidad de vida”.
