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Soft modular biomimetic exoskeleton to assist people with mobility impairments

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Unos dispositivos robóticos blandos ponibles nos acercan a un futuro más móvil

Para quienes tienen una movilidad entre baja y moderada como las personas de edad avanzada y los pacientes postictus, la falta de ejercicio puede plantear problemas en la vida cotidiana, e incluso puede obstaculizar la recuperación o mejora. Un grupo de investigadores europeos ofrecen el apoyo necesario para mantener la actividad con XoSoft.

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El proyecto XoSoft ha desarrollado un nuevo tipo de exoesqueleto blando para extremidades inferiores que ayuda a personas con problemas de movilidad como debilidad muscular, pérdida de funciones sensoriales y lesión medular. «Hemos desarrollado un exoesqueleto biomimético modular siguiendo un método de diseño centrado en el usuario y hemos producido paso a paso cuatro tipos de prototipos», señala el doctor Jesús Ortiz, coordinador del proyecto. Los prototipos Alfa, Beta 1, Beta 2 y Gamma avanzan paso a paso Beta 1 fue el primero en emplear las tecnologías blandas para integrar sensibilidad y accionamiento con la ropa, mientras que Beta 2 representa un gran paso hacia un sistema blando completo, y Gamma es la flor y nata. Este último es un sistema totalmente blando que incluye tecnologías innovadoras de distintos socios que trabajaron juntos en todas las fases del proyecto; desde la identificación de las necesidades clínicas hasta la integración y validación final del prototipo. Si bien el tipo de material blando del sistema presenta un gran potencial en cuanto a aceptación por parte de los usuarios, tuvieron que superarse varias dificultades técnicas. «A raíz de esto, nos centramos en distintos ámbitos técnicos como el accionamiento blando, la sensibilidad blanda y el control biomimético», destaca el doctor Ortiz. Sistemas blandos frente a sistemas duros Los distintos materiales blandos inteligentes desarrollados por el equipo permiten integrar capacidades de sensibilidad directamente en la ropa o los tejidos, lo cual resulta imposible con los sistemas rígidos clásicos. El uso de nuevos materiales blandos permite compactar, reducir el peso y aumentar la comodidad. El seguimiento preciso de la posición absoluta y el movimiento en 3D en el usuario es importante para mantener el equilibrio en XoSoft. «La producción de un sistema de accionamiento blando para el concepto XoSoft supuso un reto desde el comienzo del proyecto», reflexiona el doctor Ortiz. A diferencia de los exoesqueletos rígidos, los blandos ofrecen el mismo nivel de libertad que tendría un humano que no llevara el exoesqueleto XoSoft. Se evaluaron distintas soluciones tecnológicas, algunas de las cuales no cumplieron los requisitos. «Sin embargo, con una combinación inteligente de tecnologías y principios de accionamiento, desarrollamos satisfactoriamente un sistema de accionamiento que permitió producir XoSoft de forma modular y escalable». Se probó cada prototipo en un entorno de laboratorio con un análisis detallado de los posibles beneficios. En este entorno, se probó el prototipo Beta 1 con un paciente postictus, mientras que los prototipos Beta 2 y Gamma se probaron con cinco sujetos. En una segunda fase, los prototipos Beta 2 y Gamma se probaron en un entorno clínico con entre cinco y siete sujetos. Por último, el prototipo Gamma se validó en un entorno que simulaba un hogar con cuatro sujetos. La diversidad de los escenarios aportó una información muy valiosa sobre los posibles beneficios de XoSoft. Se dan pasos firmes hacia aplicaciones reales en escenarios reales La disponibilidad de los tres prototipos completamente funcionales (uno Beta 2 y dos Gamma, clasificados como dispositivos médicos clase I) permitirá continuar las pruebas y la colaboración entre los socios más allá del proyecto. Además, todos los socios están dispuestos a trabajar juntos en futuros proyectos y tienen planes de presentar una propuesta de proyecto a fin de financiarlo con fondos europeos y desarrollarlo. «Este proyecto no solamente mejorará las capacidades técnicas, sino que también concentrará el avance hacia una aplicación más realista en escenarios reales», concluye el doctor Ortiz. Con la mayor sofisticación del sistema se identificará el movimiento y la intención de los usuarios para prestar el nivel de ayuda necesario.

Palabras clave

XoSoft, prototipo, blando, beta, gamma, exoesqueleto, modular, movilidad

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