No hace mucho tiempo, los niños con una rara enfermedad neurológica podían caminar por primera vez gracias a un nuevo exoesqueleto robótico. Estos dispositivos, que son esencialmente trajes robóticos que dan movimiento artificial a las extremidades del usuario, se están convirtiendo en una forma cada vez más común de ayudar a las personas que no pueden usar las piernas para caminar. Pero si bien los exoesqueletos modernos son en su mayoría dispositivos pesados y torpes, las nuevas tecnologías podrían hacerlos mucho más fáciles de usar y más naturales. Probablemente ya hayas adivinado hacia dónde se dirige esto: cuero falso.
Los exoesqueletos se han desarrollado desde la década de 1960. El primer exoesqueleto era un conjunto voluminoso de piernas y guantes con garras que solo se parecía vagamente a un traje de Iron Man. Tuvo que usar el poder del sistema hidráulico para ayudar a los trabajadores industriales a levantar cientos de kilogramos de peso. Ese proyecto no tuvo éxito y no funcionó, pero las opciones que siguieron mejoraron cada vez más. Hoy en día, las personas finalmente pueden usar exoesqueletos para mejorar parcialmente sus propias capacidades, volver a aprender a caminar con su ayuda o incluso interactuar con las computadoras mediante el tacto o la retroalimentación "táctil".
Por lo general, estos dispositivos consisten en una cadena de eslabones y articulaciones de fuerza que funcionan en conjunto con los huesos y las articulaciones de una persona. Las extremidades artificiales se sujetan firmemente a las extremidades de una persona y continúan sus movimientos. El exoesqueleto puede ser controlado por una computadora, por ejemplo, si está realizando una rutina de fisioterapia, o monitoreando la actividad eléctrica en los músculos del usuario y apoyando la fuerza que generan.
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Pesado y doloroso
A pesar de medio siglo de investigación, los exoesqueletos todavía no se utilizan mucho. Esto se debe en gran parte a que eran incómodos de usar durante largos períodos de tiempo, ya que los cuerpos de las personas son diferentes de los disfraces, que están hechos como una cama de Procusto. Algunos exoesqueletos se ajustan mejor al cuerpo humano, pero si las articulaciones robóticas y las articulaciones reales del usuario no giran en sincronía, pueden producirse molestias o dolor. Todo esto se ve agravado por la rigidez de cada parte del traje.
Otro problema, especialmente con los exoesqueletos de la parte superior del cuerpo, es su peso, ya que están hechos de materiales duraderos que pueden soportar pesos pesados y sostener el cuerpo. Los trajes modernos tampoco se adaptan muy bien a los cambios de temperatura o la lluvia, lo que dificulta su uso en el mundo real. Y la gente todavía no puede acostumbrarse a su apariencia.
Para hacer que los exoesqueletos sean más prácticos y agradables a la vista, necesitamos innovación: necesitamos convertirlos en una "segunda piel" en lugar de un traje robótico gigante. Por lo general, los exoesqueletos usan motores eléctricos pesados, pero los actuadores livianos también se pueden usar como músculos neumáticos. Pueden hacer esfuerzos similares a los motores eléctricos, solo que pesarán varias veces menos. Estos músculos consisten en una vejiga de goma rodeada por una manga tejida. Bajo presión, aumentan de diámetro y se contraen en longitud, empujando la articulación. Y aunque están hechos de materiales ligeros, pueden aplicar fuerza, que es suficiente para levantar muchos cientos de kilogramos.
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Robótica blanda
Sin embargo, incluso estos accionadores ligeros deben estar unidos a una estructura mecánica rígida en el cuerpo del usuario. Los científicos del Centro de Robótica y Sistemas Autónomos de la Universidad de Salford están desarrollando otra alternativa: la robótica blanda. Esta tecnología utiliza materiales avanzados físicamente suaves para realizar las mismas tareas que los dispositivos robóticos rígidos tradicionales. Son especialmente adecuados para interactuar con personas, ya que a menudo suaves significa ligeros y hay menos posibilidades de lesiones al golpear a una persona.
Recientemente desarrollaron un nuevo "impulso continuo suave" que se dobla como la trompa de un elefante. A diferencia de una articulación robótica rígida tradicional, que encuentra resistencia en una parte del cuerpo, se flexionará en todas las direcciones a lo largo de toda su longitud. Al usar un traje ajustado con tales impulsos, podríamos tener un exoesqueleto suave que se flexiona exactamente donde están las articulaciones del usuario. En consecuencia, el traje es perfectamente adecuado para diferentes usuarios sin la necesidad de ajustarlo o calibrarlo mecánicamente. Además, el sistema es liviano y se puede usar como ropa en lugar de un marco mecánico voluminoso.
Los exoesqueletos están comenzando a comercializarse y es probable que veamos muchas cosas nuevas en los próximos años. En 2012, la paralítica Claire Lomas incluso completó el Maratón de Londres luciendo un exoesqueleto. Pero todavía hay muchos problemas de ingeniería que deberán resolverse antes de que veamos el uso generalizado de tales sistemas. Como mínimo, necesitamos una forma de alimentar estos trajes sin tener que enchufarlos cada media hora.
ILYA KHEL
