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Un exoesqueleto para el tobillo permite caminar más rápido

No poder caminar rápidamente puede ser frustrante y problemático, pero es un problema común, especialmente a medida que las personas envejecen.

Exoesqueleto de tobillo diseñado por los investigadores de la Universidad de Carnegie Mellon (Pensilvania)
Exoesqueleto de tobillo diseñado por los investigadores de la Universidad de Carnegie Mellon (Pensilvania)

time 2 min

30.04.2021 - 00:00

No poder caminar rápidamente puede ser frustrante y problemático, pero es un problema común, especialmente a medida que las personas envejecen. Al notar la omnipresencia de caminar más lento de lo deseado, los ingenieros de la Universidad de Stanford han probado como funciona un prototipo de exoesqueleto que han desarrollado, que se adhiere alrededor de la espinilla y en una zapatilla para correr, y que permitió aumentar la velocidad de la caminata de las personas en un experimento.

El exoesqueleto es alimentado externamente por motores y controlado por un algoritmo. Cuando los investigadores lo optimizaron para la velocidad, los participantes caminaron, en promedio, un 42% más rápido que cuando usaban zapatos normales y sin exoesqueleto. Los resultados de este estudio se publicaron el 20 de abril en IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering.

"Esperábamos poder aumentar la velocidad al caminar con la ayuda del exoesqueleto, pero nos sorprendió mucho encontrar una mejora tan grande"

"Esperábamos poder aumentar la velocidad al caminar con la ayuda del exoesqueleto, pero nos sorprendió mucho encontrar una mejora tan grande", ha explicado Steve Collins, profesor asociado de ingeniería mecánica en Stanford y autor principal del artículo. "Más de un 40% es una cantidad enorme", ha añadido.

Para este conjunto inicial de experimentos, los participantes eran adultos jóvenes y sanos. Dados sus impresionantes resultados, los investigadores planean realizar pruebas futuras con adultos mayores y buscar otras formas de mejorar el diseño del exoesqueleto. También esperan crear eventualmente un exoesqueleto que pueda funcionar fuera del laboratorio, aunque ese objetivo aún está lejos.

"Mi misión de investigación es comprender la ciencia de la biomecánica y el control motor detrás de la locomoción humana y aplicarla para mejorar el rendimiento físico de los humanos en la vida diaria", ha expresado Seungmoon Song, becario postdoctoral en ingeniería mecánica y autor principal del artículo. "Creo que los exoesqueletos son herramientas muy prometedoras que podrían lograr esa mejora en la calidad de vida física".

El sistema de exoesqueleto de tobillo probado en esta investigación es un emulador experimental que sirve como banco de pruebas para probar diferentes diseños

El sistema de exoesqueleto de tobillo probado en esta investigación es un emulador experimental que sirve como banco de pruebas para probar diferentes diseños. Tiene un marco que se abrocha alrededor de la parte superior de la espinilla y en una zapatilla para correr integrada que usa el participante. Está conectado a grandes motores que se encuentran al lado de la superficie para caminar y tiran de una correa que corre a lo largo de la parte posterior del exoesqueleto. Controlada por un algoritmo, la correa tira del talón del usuario hacia arriba, ayudándolo a apuntar con la punta del pie hacia abajo mientras se levanta del suelo.

Para este estudio, los investigadores hicieron que 10 participantes caminaran con cinco modos diferentes de operación. Caminaron con zapatos normales sin el exoesqueleto, con el exoesqueleto apagado y con el exoesqueleto encendido con tres modos diferentes: optimizado para la velocidad, optimizado para el uso de energía y un modo placebo ajustado para hacerlos caminar más lentamente. En todas las pruebas, los participantes caminaron en una cinta que se adapta a su velocidad.

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