Los esqueletos externos o exoesqueletos son auténticas obras de ingeniería que animales tan sencillos como los langostinos tienen. Estos pequeños crustáceos marinos, al igual que otros invertebrados como los arácnidos, no tienen esqueleto, sin embargo, tienen estas estructuras que les permiten sostener sus cuerpos.
Al observar la naturaleza, la ciencia y la tecnología son capaces de crear herramientas tan útiles que permiten aumentar las capacidades físicas de los humanos, con este tipo de invención ergonómica, que permiten mejorar las condiciones laborales, sobre todo, en entornos donde se requiere mucha carga física o incluso la salud de muchas personas gracias a los exoesqueletos robóticos.
¿Qué es un exoesqueleto robótico?
Un exoesqueleto robótico es una armadura mecánica con la que se cubre cubrir parcial o totalmente el cuerpo de la persona que lo va a utilizar y su objetivo es el de mejorar sus propias cualidades físicas.
Estos dispositivos están diseñados con articulaciones funcionales para permitir un movimiento lo más ágil posible, e incluyen motores eléctricos, sensores y sistemas hidráulicos que sirven para mover las articulaciones sin suponer excesiva carga para el usuario.
Tipos de exoesqueletos robóticos
Existen varios tipos de exoesqueletos robóticos. Por un lado, se encuentran los exoesqueletos pasivos que ayudan a realizar aquellas tareas pesadas que generan cierto desgaste para las personas, pero no llegan a aumentar las capacidades físicas del ser humano. En este sentido, utilizan la energía generada por el movimiento del individuo, para reajustar la carga soportada en sus diferentes segmentos.
Por otro lado, se encuentran los asistenciales, que funcionan como alivio de la carga física en determinadas actividades. A modo de ejemplo, pueden aportar la energía necesaria para caminar a una persona con limitaciones óseas.
También existen otros llamados potenciadores, y cuya función es la de aumentar la fuerza del operador. Por ejemplo, se pueden usar para levantar objetos de gran peso con facilidad, mejorar la resistencia física o ejecutar tareas pesadas prolongadas en el tiempo.
Por último, están los esqueletos motorizados, conectados a ordenadores a través de su sistema hidráulico, que consiguen ser completamente autónomos.
Cómo funciona un exoesqueleto
Los exoesqueletos están formados por sensores biométricos para que las extremidades se puedan mover a la vez que el individuo. Así, al mover un brazo el usuario, también moverá parte del armazón mecánico. De este modo, podrá coger un objeto, moverlo o desplazarse cuando sea necesario.
En algunos casos, la armadura solo aporta fuerza y no movimiento. Por tanto, es un simple apoyo capaz de minimizar la fatiga, prevenir sobreesfuerzos y lesiones. Otras, en cambio, tienen capacidad de movimiento y el operario puede desplazarse sin limitaciones.
Principales aplicaciones de un exoesqueleto
Los exoesqueletos están ya presentes en múltiples áreas. Son un gran apoyo para la industria 4.0, sobre todo, en las cadenas de montaje y el almacenaje, puesto que ayudan a clasificar y potenciar la fuerza de los operarios en tareas pesadas, repetitivas o que derivan en posturas dolorosas para el cuerpo. Por tanto, las empresas consiguen liberar del esfuerzo excesivo a sus trabajadores.
También tienen cabida en las etapas de rehabilitación en el sector de la salud. Son robots asistenciales para personas con movilidad reducida, ayudan a los pacientes que han sufrido accidentes y necesitan volver a desenvolverse autónomamente. Con los años estos mecanismos han ido mejorando, hasta convertirse en elementos indispensables para la recuperación de lesiones.
Otro espacio a destacar es el militar, puesto que ayudan a disminuir la carga física de los soldados. Aunque parezca ciencia ficción, existen diferentes iniciativas para aplicar los cuerpos robóticos a las filas militares. Un ejemplo es DNYX, desarrollado a principios de los 2000 por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados de Defensa, cuyo objetivo es apoyar a los militares en las tareas con mayor intensidad física que impliquen la fuerza de las rodillas.
Se trata además de una tecnología inclusiva. Por ejemplo, los niños con problemas de movilidad también pueden disfrutar de las diferentes funciones y beneficios de los cuerpos mecánicos. Estos esqueletos se adaptan al tamaño del menor y cubren sus insuficiencias, algunos incluso ayudan a caminar por primera vez. El ATLAS 2030, es la prótesis mecánica más popular, diseñado para niños menores de 3 años con lesiones medulares, miopatías, atrofia muscular, etc.
Los esqueletos pediátricos están compuestos por tendones, motores y articulaciones, gracias a estar partes los niños pueden ejecutar movimientos, dar sus primeros pasos, fortalecer su musculatura y beneficiar muchos aspectos sociales, lúdicos e incluso emocionales.
Finalmente, se debe mencionar la aplicación en tareas de entrenamiento físico. Son una herramienta perfecta para mejorar las capacidades físicas y hacer que los deportistas sean más precisos y resistentes. Estos trajes robóticos ayudan a aumentar la fuerza, velocidad y agilidad, así como la coordinación y el equilibrio. Esta línea de desarrollo cuenta incluso con aplicaciones de inteligencia artificial, que busca el desarrollo de modelos para aumentar el rendimiento en los entrenamientos sin que supongan un desgaste físico mayor, como el Hypershell diseñado en China.
Ventajas e inconvenientes de un exoesqueleto robótico
Una de las principales ventajas de usar estas armaduras mecánicas es la gran efectividad en los ejercicios de rehabilitación, reduce el agotamiento en operarios, aumenta la productividad de las empresas y ofrece nuevas oportunidades de empleo.
No obstante, el uso de estos esqueletos robóticos también implica una serie de inconvenientes. Estas herramientas suelen ser bastante caras, por lo tanto, no son accesibles para todo el mundo, y algunos modelos pueden llegar a resultar incómodos y pesados.
