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Exoesqueletos para esquiar o para terapias de espalda

Dos nuevos modelos de exoesqueletos robotizados prometen ayudar al ser humano a desenvolverse con mayor seguridad en dos entornos muy diferentes. Además del ya presentado en MWC17 por EKSO y Vodafone que permite recuperar la movilidad y facilitar la rehabilitación de pacientes con problemas motrices, llegan ahora dos nuevas aplicaciones de esta tecnología con objetivos, eso sí, muy dispares.  Uno orientado a corregir problemas de columna como la escoliosis y el otro, simplemente, disfrutar más del esquí.

Exoesqueleto robótico de la columna vertebral

Diseñado por Ingenieros de la Universidad de Columbia, RoSE es el primer dispositivo para medir la rigidez 3D del torso humano y podría dar lugar a nuevos tratamientos para niños con deformidades de la columna vertebral, como escoliosis idiopática y cifosis.

©Joon Brace/Columbia Engineering

Este tipo de deformidades se caracterizan por una curvatura anormal en la columna vertebral. A los niños con estas deformidades espinales generalmente se les recomienda usar un aparato ortopédico que se ajuste alrededor del torso y las caderas para corregir la curva anormal y evitar la cirugía. Los modelos actuales imponen una serie de limitaciones debido a sus diseños rígidos, estáticos y sin sensores. Además, a los usuarios les resulta incómodo de usar y pueden sufrir daños en la piel causados ​​por una fuerza prolongada y excesiva. Por otra parte, la incapacidad de controlar la corrección proporcionada por el aparato ortopédico hace que sea difícil para los usuarios adaptarse a los cambios en el torso durante el curso del tratamiento, lo que resulta en una eficacia disminuida.

Investigadores de Columbia Engineering  han inventado un nuevo Robotic Spine Exoskeleton (RoSE) que puede resolver la mayoría de estas limitaciones y dar lugar a nuevos tratamientos.

Desarrollado en el Laboratorio de Robótica y Rehabilitación de Agrawal  (ROAR), el RoSE consta de tres anillos colocados en la pelvis, la mitad del tórax y la región torácica superior de la columna vertebral. El movimiento de dos anillos adyacentes está controlado por un robot accionado en paralelo de seis grados de libertad. En general, el sistema tiene 12 grados de libertad controlados por 12 motores. El RoSE puede controlar el movimiento de los anillos superiores con respecto al anillo de la pelvis o aplicar fuerzas controladas sobre estos anillos durante el movimiento. El sistema también puede aplicar fuerzas correctivas en direcciones específicas al mismo tiempo que permite el movimiento libre en otras direcciones.

El RoSE es el primer dispositivo para medir y modular la posición o fuerzas en los seis grados de libertad en regiones específicas del torso. Este estudio es fundamental y sus inventores creen que conducirá a avances emocionantes. Si bien este primer estudio utilizó un aparato ortopédico masculino diseñado para adultos, Agrawal y su equipo ya han diseñado un aparato ortopédico para niñas con escoliosis idiopática, que es 10 veces más común en adolescentes que en niños. El equipo está reclutando activamente a niñas con escoliosis para caracterizar cómo la rigidez del torso varía debido a tal condición médica.

Fuente: Columbia.Edu.

Mejorar la experiencia de esquí con un exoesqueleto

La compañía con sede en San Francisco Roam Robotics proporcionará su primer exoesqueleto dirigido a esquiadores. El objetivo es ayudar a las personas a esquiar más tiempo y esquiar más intensamente. Los desarrolladores comparan su dispositivo con amortiguadores para las piernas, tratando de imitar lo que hacen los cuádriceps y restarle carga a las extremidades.

©Roam Robotics

A través de una combinación de sensores y cálculos de software, el exoesqueleto ajusta el torque en la rodilla para soportar lo que sus piernas ya están haciendo, y la aplicación que lo acompaña para Android e iOS le permite ajustar cuánta ayuda ofrece el exoesqueleto. El objetivo es que los profesionales puedan realizar movimientos más exigentes aún y los aficionados, soporten más horas disfrutando del placer de esquiar incluso sin encontrarse en forma. Además, promete proteger las rodillas de las temindas y habituales lesiones.

El Machine Learning entra en juego destinado a entender cómo se esquía y anticipar cuándo va a dar un giro para entregar el par extra justo cuando se desee, aportando potencia extra a las piernas en el giro.

El dispositivo es totalmente programable y automatizado, pero con anulaciones manuales, manteniendo siempre el usuario bajo control.

@Roam Robotics

Complementariamente, al final del día la aplicación verificará también las estadísticas de rendimiento, desde la velocidad máxima hasta las rutas que se tomaron en la montaña.

Actualmente, se encuentra en fase de reserva, disponible en la web de Roam.