Exoesqueletos: no es un milagro, es ciencia

Los exoesqueletos son las armaduras del futuro. Todos lo hemos visto: caballeros modernos dentro de una coraza de metal y plástico, que les da protección, resistencia y fuerza. 




La verdad es que hace ya años que un sector del campo de la robótica se están centrando en crear diferentes versiones de estos exoesqueletos que tengan diversas funciones, por ejemplo, aplicadas a la industria para que el trabajador que lo lleve tenga más fuerza y pueda hacer su trabajo con mayor seguridad. 

Un exoesqueleto es en realidad un armazón rígido que recubre el cuerpo que suele tener función de protección (ya sea del medio ambiente o de ataques). Normalmente lo tienen los invertebrados, como las langostas, pero nosotros también nos hemos fabricado exoesqueletos artificiales (y sí, las armaduras que os he dicho antes de hecho son exoesqueletos). Concretamente, los exoesqueletos que despiertan más emoción son los exoesqueletos mecánicos, una máquina móvil que te pones encima del cuerpo tal y como te pondrías la armadura si fueras un caballero, pero que al contrario que esta, lleva un motor que proporciona energía para hacer los movimientos.

Como os he contado, se empezaron a desarrollar para la industria (por ejemplo, podría ayudar a los trabajadores a levantar grandes pesos de forma mucho más ágil que con las máquinas que se usan ahora) o incluso para moverse de forma segura en ambientes extremos. Para funcionar requiere extensos conocimientos de robótica y algo de biomecánica, porque debe acoplarse perfectamente al movimiento del cuerpo.

Hyundai (sí, los de los coches) también está desarrollando un exoesqueleto que podría ayudar a futuros soldados y trabajadores.


Pero hoy no quiero hablaros de la industria, ni de los robots-trabajadores del futuro, sino de algo mucho más bonito. Y es que resulta que estos exoesqueletos tienen otra aplicación más importante todavía: la de ayudar a andar a personas que no pueden. Existen personas con paraplejias, tetraplejias o enfermedades neurodegenerativas que, por unas u otras causas, o no pueden mover las piernas o simplemente estas no pueden sostenerles por no tener fuerza.

Y no os equivoquéis, no poder andar no significa solo que tienes que ir de un sitio a otro en una silla de ruedas. Los seres humanos somos bípedos y estar continuamente sentados puede causarnos serios problemas de salud: tanto cardiovasculares como respiratorios, también deformidades y dolor, por no mencionar problemas psicológicos, como falta de autoestima e incluso depresión.

Por ello, desde principios de este siglo, diferentes grupos de ingeniería han adaptado los exoesqueletos que se habían construido inicialmente para que estas personas pudieran andar y mantenerse erguidos.

Existen diferentes modelos de exoesqueletos, con diferentes funcionalidades y dirigidos a diferente público, pero la idea es la misma. Es una especie de andamio que rodea a la persona bien desde el torso o bien desde los hombros, dotado de un motor que permite realizar los movimientos que hacen nuestros músculos.

Tenéis que tener en cuenta que esto no es como una moto que te lleva, sino que el que lo usa decide cómo y dónde moverse. El exoesqueleto detecta el movimiento del torso de la persona y se mueve en función de eso. Cada caso lo hace de forma ligeramente diferente, pero el resultado final es el mismo: los movimientos del cuerpo de la persona determinan el movimiento del exoesqueleto.

De esta forma, la persona puede andar de una forma relativamente similar a cómo andaríamos nosotros, (aquí os pongo un vídeo para que lo veáis.)



En algunos casos como este, la persona que lleva el exoesqueleto tiene que mantener el equilibrio utilizando unas muletas, pero por mucho que sea un salto muy importante, esto no es lo ideal. Se está trabajando entonces en exoesqueletos que sean capaces de mantener el equilibrio por sí mismos, algo que en realidad no es para nada sencillo. Sin embargo, quizás os suenen los vídeos de personas haciéndole putadillas a robots, como este.

Pues bien, suelen ser de Boston Dynamics, que trabajan para crear robots que se muevan y maniobren de forma tan natural como humanos o animales. Esto sería útil para trabajar en entornos peligrosos o incluso en otros planetas, donde no es plan de meter humanos, pero a esta tecnología se puede aplicar también a estos exoesqueletos.

Recientemente he leído acerca de la compañía francesa Wandercraft, que están creando un exoesqueleto totalmente autónomo y sobre todo, que mantenga el equilibrio por sí mismo. Después de las primeras pruebas, dicen que quieren tenerlo aprobado y que pueda llegar al paciente a finales de 2018. En este vídeo podéis ver cómo funciona; no sé a vosotros, pero a mí me parece maravilloso.


Pero si os creíais que con esto lo habíais visto todo, no señor, ahora viene lo más emocionante del día.

Exoesqueletos para niños

En el mundo más o menos hay 17 millones de niños que no pueden andar pero ellos no caben en ninguno de los exoesqueletos que os he enseñado.  Y de hecho, durante un tiempo nadie se preocupó por ello, hasta que lo hizo una ingeniera española: Elena García Armada, del centro de Automática y Robótica del CSIC. Ella trabajaba en robótica aplicada al campo industrial y estaba empezando a investigar en exoesqueletos para operarios cuando los padres de una niña que sufría tetraplejia a causa de un accidente fueron a hablar con ella. Habían visto que existían los exoesqueletos para adultos y querían saber si había algo que pudiera adaptarse a su hija. Ahí, Elena pensó que sus conocimientos estarían mucho mejor invertidos en desarrollar estos exoesqueletos pediátricos y en pocos años se convirtió en una pionera mundial en este campo.

El primer exoesqueleto pediátrico que desarrolló, para Daniela y otros niños como ella, fue el ATLAS. Se trata de un armazón de unos 9kg de peso, que se maneja también con muletas (al menos por lo que he visto). Tiene varios sensores que, como os he contado antes, hacen mover al robot según lo que quiera hacer la persona que lo lleva. Aquí podéis ver cómo Daniela llevaba su exoesqueleto.



Con los años se ha ido mejorando. Por ejemplo, ahora no hace falta utilizar las muletas (tener las manos libres es un gran avance) porque se le ha añadido una especie de marco para conservar el equilibrio lateral. Además, en un modelo adaptado a niños con atrofia espinal, los sensores captan el movimiento residual del niño. Es decir, el niño intenta mover la pierna queriendo andar y el robot la mueve para ayudarle. ¿No es increíble?

La atrofia muscular es una enfermedad neurodegenerativa que se calcula que afecta a 1 de cada 10.000 niños nacidos en Europa. Lo que ocurre es que, entre otras cosas, los músculos se van haciendo progresivamente más débiles hasta que no pueden mover casi los músculos. Pero les queda movilidad residual, es decir, pueden moverse algo pero no es lo suficiente como para sostener al niño ni mucho menos para andar.

Elena García Armada, ídolo de masas. Fuente: Mujeres a Seguir

Estos esqueletos suponen un paso hacia delante (nunca mejor dicho jajaj), ya que son más intuitivos de manejar y requieren menos esfuerzo por parte del niño. Además, están pensados para poder ser usados por mayores de 3 años, pero que se adapten a su crecimiento. No solo eso, también se pueden adaptar a su tipo de enfermedad. Se pueden hacer incluso exoesqueletos personalizados para cada niño según los síntomas que tenga (por ejemplo, unos sensores u otros).

Otra cosa que se ha mejorado es la autonomía, porque estos esqueletos requieren bastante energía para su funcionamiento. En los primeros modelos, la batería podía durar unas 2 horas de uso intenso, pero ahora se ha ampliado a 5, lo cual está genial.

Por último, se está trabajando mucho en diferenciar los movimientos voluntarios de los involuntarios, ya que si el exoesqueleto detectara un movimiento reflejo involuntario y se moviera en respuesta a él, podría suponer un peligro para el paciente. Incluso se intenta que sean todavía más estables, de tal forma que ante tropiezos de la persona fueran capaces de mantenerse en pie sin ayuda.

Si queréis ver cómo funciona, os recomiendo muy mucho que veáis este vídeo:




Si lo habéis visto, ya habréis podido comprobar que es una auténtica pasada. De momento, aún no está en el mercado, porque tiene que pasar los ensayos clínicos. Está pensado sobre todo para que los niños puedan hacer terapias en el hospital, por ejemplo de rehabilitación, pero Álvaro, el niño del vídeo, participa en el ensayo donde lo usará en su casa durante un año entero. Es decir, quieren que tenga un efecto terapéutico para retrasar la enfermedad, pero también que mejore su capacidad de vida.

Elena García es la fundadora de Marsi Bionics, la start-up para fabricar y comercializar este tipo de modelos, pero hay algo que impide que la cosa avance tan rápido como debería. A ver, os daré pistas... se trata de ciencia y estamos en España. Por supuesto, los dineros. En su página web tienen puesto un botoncito para colaborar  y es que no tienen financiación suficiente. Una pena, ¿verdad? Que gente puntera como Elena no esté recibiendo toda la financiación que debería hace que se le quiten a uno las ganas de todo.


En el futuro...

Sinceramente, yo creo que estos exoesqueletos aún tienen que mejorar mucho. Se deben hacer más ligeros (sin perder la resistencia), más autónomos (con una batería que dure mucho más o que incluso se recargue de alguna forma independiente de un enchufe) y que permitan un caminar más natural.

Sin embargo, creo que esto está al caer. Creo que estos exoesqueletos son el futuro y que dentro de unos años (no me la juego a decir cuántos), serán una solución verdadera a mucha gente que está en silla de ruedas. Las mejoras técnicas son cuestión de tiempo y con el apoyo de las instituciones (siempre que los ensayos salgan bien) pronto llegarán al mercado y la gente podrá comprarlos y usarlos tal y como ahora compramos y usamos sillas de ruedas o medicamentos.

Además, creo que una mejora chachi que se le podría hacer es implantar sensores en el propio cerebro de la persona conectados con el robot. Así no se dependería ni del movimiento residual ni de los movimientos del torso: solo con el cerebro se podría controlar la máquina. Así la podrían utilizar personas que no tengan nada de movimiento. Esta tecnología existe ya, y podéis leer más sobre ella en este artículo que escribí. No sé cuánto queda para que ambas cosas se pueden integrar, pero espero que no mucho.

Pero ver que se trabaja en esto, tanto y tan bien, a mí me da mucho optimismo y mucha alegría. Si tenéis la ocasión, no dejéis de ver vídeos de Álvaro hablando de todas las cosas que va a hacer cuándo pueda andar (a partir del 1:40).


Ahora solo necesitamos que esto llegue a los que tiene que llegar para que no sea necesario hacer un crowdfunding, para que todos los niños puedan tener estos exoesqueletos, porque los necesitan. ¡Poneos las pilas!

Eso es todo lo que os quería contar hoy, espero que os haya gustado. Si lo ha hecho, hoy os pido más que nunca que compartáis por las redes, para que todo el mundo se entere de las buenas noticias, pero también para que conozcan la injusticia que es que una empresa así deba financiarse por crowdfunding. Y si os parece, hoy no me invitéis a un café, donad ese dinero a Marsi Bionics para que todos los niños puedan rehabilitarse con un exoesqueleto pediátrico (y por supuesto, decídmelo, por favor). ¡Hasta la próxima entrada!


Raquel Alonso Román

4 comentarios:

  1. Muy interesante! Sí, yo también creo que aún les queda bastante por mejorar... Pero sin duda parece claro que algún día pueden ser la solución para mucha gente con problemas de movilidad (me extraña que no se estén ya vendiendo para ancianos como sustituto high-tech del famoso andador :)

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Hola! Gracias por pasarte y comentar... La verdad es que sí que se hacen cosas para ancianos, los propios de Marsi Bionics tienen una línea de eso en su página. Pero no quise entrar porque si no se me hacía eterna la entrada. ¡Un saludo!

      Eliminar
  2. Hola, te he visto en Twitter y me he pasado por aquí para ver este espacio virtual, en especial este artículo me encanta, pero he de pasarme en otro momento para leerlo más despacio.
    El tema del exoesqueleto tiene un gran futuro en medicina y rehabilitación en hospitales y centros terapéuticos (y por desgracia también en las guerras), pero aún le queda mucho estudio, y no se debería ignorar en este mismo tema que el exoesqueleto empieza su función siendo una órtesis (y no digo prótesis, sino órtesis).
    Bueno en otro momento lo leo más despacio.
    Gracias y un saludo.

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. ¡Buenas! Muchas gracias por pasarme y dejarme un comentario.
      Tienes toda la razón en lo que dices, y la verdad es que yo creo que nosotros lo veremos llegar a ser parte de nuestra vida cotidiana.
      Y no te preocupes por pasarte otro día, que la entrada no se va a ir. ¡Un saludo!

      Eliminar

Instagram