SEGÚN UNA INVESTIGACIÓN

El entrenamiento juega un papel clave en la asistencia de los exoesqueletos

Los participantes que recibieron las condiciones de entrenamiento más ventajosas gastaron casi un 40 por ciento menos de energía.

El entrenamiento juega un papel clave en la asistencia de los exoesqueletos (Foto. Universidad de Standford)
El entrenamiento juega un papel clave en la asistencia de los exoesqueletos (Foto. Universidad de Standford)

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08.01.2022 - 00:05

Los dispositivos de exoesqueleto funcionan para una amplia variedad de usos, sin embargo, los investigadores todavía no saben qué es exactamente lo que hace que los exoesqueletos sean efectivos. 

¿Cuál es el beneficio de la personalización? ¿Y cuánto importa simplemente acostumbrarse al exoesqueleto? Investigadores del Laboratorio de Biomecatrónica de la Universidad de Stanford examinaron estas preguntas y encontraron que el entrenamiento juega un papel notablemente significativo en qué tan bien brindan asistencia los exoesqueletos.

''La gente es increíble aprendiendo nuevas tareas'', ha señalado Katherine Poggensee, del Laboratorio de Biomecatrónica de Stanford. "Y así, solo con la capacitación, simplemente dando tiempo a las personas para que aprendan a usar el dispositivo por su cuenta, pueden obtener grandes beneficios de nuestros dispositivos", ha añadido.

Para descubrir los secretos del éxito del exoesqueleto, Poggensee y Steve Collins, profesor asociado de ingeniería mecánica y líder del Laboratorio de Biomecatrónica, monitorearon el progreso de 15 personas equipadas con un emulador de exoesqueleto de tobillo, un dispositivo que se adhiere al zapato y alrededor de la caña de las piernas de una persona e imita un exoesqueleto motorizado, pero permite una personalización abundante y un ajuste fino a través de controladores especiales basados ​​en laboratorio.

Los investigadores determinaron que el entrenamiento era responsable de aproximadamente la mitad de esta mejora y alrededor de una cuarta parte se debía a la personalización

Estas personas nunca antes habían usado un exoesqueleto, pero si bien todas se beneficiaron del entrenamiento, los diferentes enfoques arrojaron resultados muy diferentes. Los participantes que recibieron las condiciones de entrenamiento más ventajosas gastaron casi un 40 por ciento menos de energía mientras caminaban con la asistencia del exoesqueleto en comparación con caminar con el exoesqueleto apagado. En todos los participantes, los investigadores determinaron que el entrenamiento contribuyó con aproximadamente la mitad del beneficio general ofrecido por el exoesqueleto. 

En este sentido, los investigadores se enfocaron en tres preguntas principales: ¿Podemos entrenar a las personas para que usen exoesqueletos simplemente dándoles un dispositivo y haciéndoles caminar durante mucho tiempo? ¿Podemos ayudar a las personas a entrenar más rápido si las exponemos a una variedad de comportamientos de exoesqueleto? Y, una vez que las personas están completamente capacitadas, ¿cómo afecta el control personalizado del exoesqueleto al rendimiento?

Los participantes se dividieron en tres grupos principales, cada uno de los cuales experimentó cinco días de capacitación. Un grupo recibió asistencia genérica del emulador de exoesqueleto (basado en lo que ayudó a los participantes en el pasado); otro experimentó una optimización continua del dispositivo para sus necesidades específicas durante todo el estudio; y el tercer grupo experimentó una optimización que se restableció cada día. Como se esperaba, los participantes en el grupo de optimización continua vieron la mayor caída en el gasto de energía y, debido a que estuvieron expuestos a alguna variedad en el comportamiento del exoesqueleto, obtuvieron esos beneficios más rápidamente.

Las personas del grupo más ventajoso (optimización continua y exposición a una variedad moderada) fueron las que redujeron sus costos de energía en casi un 40 por ciento, (y muchos participantes ni siquiera percibieron cuánto ayudaba el exoesqueleto hasta que volvieron a caminar con él apagado). Al comparar todas las pruebas, los investigadores determinaron que el entrenamiento era responsable de aproximadamente la mitad de esta mejora y alrededor de una cuarta parte se debía a la personalización. 

Otro hallazgo fue cuánto tardaron los participantes en convertirse en "expertos", lo que los investigadores definieron como el punto en el que sus mejoras energéticas se estancaron. Esto tomó aproximadamente dos horas en los emuladores de exoesqueleto.

''Afortunadamente para los usuarios de productos futuros, esperamos que las personas acumulen mucha exposición en el transcurso de su primera semana con un dispositivo. Por lo tanto, no debería inhibir a las personas ni evitar que se conviertan en expertos en ese contexto'', ha comentado Collins, quien ha añadido que ''si realmente queremos entender cómo responde la gente a algún dispositivo nuevo en el laboratorio, necesitaremos protocolos extensos''.

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