Un exotraje desarrollado para correr y caminar en la Universidad Chung-Ang, Corea del Sur Universidad Chung Ang
El exitoso personaje de Marvel Hombre de Acero se ideó por primera vez en 1961, pero la popular franquicia cinematográfica protagonizada por Robert Downey Jr como el inventor Tony Stark es tan contemporánea y fresca en nuestras mentes que los inexpugnables trajes de superhéroe del personaje todavía parecen cosa de ciencia ficción.
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Resulta que no lo son. De hecho, el mundo de los ‘exoesqueletos’ de esos que porta Iron Man ya está aquí.
Si da un paseo por los muelles de carga, las operaciones de carga y otras áreas de muchas fábricas que requieren el desplazamiento de objetos pesados, se sorprenderá al ver a personas con trajes que no se diferencian mucho de los que usan personas como Hombre de Acero.
Ahora bien, estos no están exactamente preparados para moverse en el aire lanzando proyectiles explosivos a los malos. Sin embargo, lo que pueden hacer, o mejor dicho, lo que pueden hacer los humanos que los operan desde adentro, es bastante sobrehumano.
Los trabajadores que usan estos trajes pueden elevar objetos mucho más pesados y trabajar en turnos mucho más largos a niveles que sólo las máquinas son capaces de realizar.
Impulsado por baterías, sistemas hidráulicos, cables, bandas elásticas, resortes o cualquier material que parezca mejor para la tarea en cuestión, el trabajo se convierte en juego. De repente, nosotros, como especie, estamos De repente a la par con los robots..
Lo que esto significa para la mayoría de las empresas, ansiosas por conseguir una ventaja sobre sus competidores, es un importante impulso en la eficiencia gracias a estos exoesqueletos.
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Según uno estudiar, incluso un «exotraje» minimalista fue capaz de reducir los índices de fatiga de los músculos de la espalda hasta en un 86%. Esto se traduce en mucho menos lesiones en el trabajo, mayor productividad y menores costos de seguro
Algunos exoesqueletos pueden incluso ayudar a una extremidad específica. Un guante llamado Mano de Hierro puede aumentar la fuerza de la mano hasta en un 20% al agarrar o levantar objetos pesados, a través de sensores y motores integrados en cada dedo.
Movimiento total de cadera.
El problema es que no se está fabricando mucho en cuanto a un traje de uso diario, algo que puedas usar para cargar la compra o para una caminata y luego depositarlo en un perchero justo al lado de tu chaqueta.
Hasta ahora, eso es.
El profesor Giuk Lee del departamento de ingeniería mecánica de la Universidad Chung-Ang de Corea del Sur es probablemente una de las personas más ocupadas en el mundo de los exoesqueletos.
Tiene dos estudios al mismo tiempo que introducen dos tipos ligeramente diferentes de trajes de exoesqueleto que prometen revolucionar la movilidad tal como la conocemos, y especialmente para las personas que tienen músculos débiles o deteriorados, son amputados o están médicamente comprometidos.
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Uno de estos trajes, compuestos por componentes decididamente ajenos a Iron Man, como un chaleco de tela liviana, un cinturón y unas esbeltas musleras, y conectados por cables y alimentados por una batería junto con un pequeño motor, pesa unas impresionantemente livianas 11 libras. .
Pero el principal atributo que puede convertirlo en un prototipo pionero es la forma en que está construido el traje para ayudar en el movimiento.
«Nuestro artículo reciente se inspiró principalmente en el reconocimiento de que la mayoría de los robots portátiles para ayudar a caminar se han centrado únicamente en los movimientos en el plano sagital». dice Lee en TechXplore. (El plano sagital es longitudinal, de la cabeza a los pies, dividiendo el cuerpo en dos mitades iguales, izquierda y derecha).
«Sin embargo, caminar es inherentemente una actividad tridimensional, y los movimientos en otros planos son igualmente cruciales», añade.
Por lo tanto, Lee y su equipo (su colega Myunghee Kim es coautor del artículo) decidieron centrarse en el plano frontal, que separa la mitad frontal (anterior) del cuerpo de la parte posterior (posterior) y proporciona estabilidad lateral. mientras camina.
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Su teoría era que utilizar el movimiento natural de abducción de la cadera (es decir, el movimiento de la pierna de adelante hacia atrás y alejándose de la línea media del cuerpo) reduciría el esfuerzo realizado por el cuerpo.
«A medida que caminamos hacia adelante, el centro de masa de nuestro cuerpo se desplaza naturalmente de lado a lado para mantener el equilibrio, un proceso conocido como recuperación. Durante esta fase de recuperación, los músculos de abducción de la cadera se activan. Nuestro dispositivo ayuda a estos músculos, lo que facilita el movimiento. usuario recuperar su centro de masa con menos esfuerzo», dijo Lee.
Después de probar la eficacia del traje, los resultados fueron contundentes: el exoesqueleto redujo el coste metabólico de caminar en un 11,6% en comparación con la marcha normal sin ayuda y sin duda mejorará aún más.
Otros estudios han alcanzado hitos similares. La Universidad de Stanford documentó un caso en el que los estudiantes pudieron caminar a un ritmo un 40 por ciento más rápido, en promedio, mientras gastaban un 2 por ciento menos energía.
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Para aquellos que sufren problemas de movilidad debido a atrofia muscular, cirugías, amputaciones por encima de la rodilla, padecen Parkinson y otras afecciones médicas, o que simplemente están envejeciendo, estos trajes podrían resultar milagrosos.
Corre como un rayo
Mientras tanto, Lee y su equipo están simultáneamente obsesionados con otro problema más desafiante: ¿se podría usar un traje de exoesqueleto para ayudar a correr?
Se les ocurrió un traje similar pero un poco más resistente. crónica en Science Robotics, con algunos motores eléctricos más conectados a cables de acero que a su vez estaban sujetos a los muslos del corredor. Cuando los motores comienzan a funcionar, permiten que los cables se expandan y contraigan de manera muy similar a como lo hacen los músculos mientras corren.
Sin embargo, los investigadores se enfrentaron a un desafío mayor: correr y caminar emplean diferentes modos de andar y hasta ahora a los exoesqueletos les ha resultado difícil diferenciar entre los dos.
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Para resolver este problema, el equipo de investigación desarrolló un algoritmo para detectar el tipo de movimiento empleado a mitad de la zancada para poder transmitirlo al aparato, que luego se ajustaría en consecuencia.
Pudo detectar la marcha correcta más del 99,98% de las veces.
Finalmente, el equipo de investigación vistió a nueve corredores masculinos (aficionados, no profesionales) y los hizo correr 200 metros cada uno, con y sin el traje. Una vez más, los resultados fueron inequívocos: en promedio, los corredores fueron 0,97 segundos más rápidos con el traje que sin él, como lo indica MIT Technological Review. informes.
Aquí hay un vistazo de sus esfuerzos en YouTube.
De manera similar, otro estudio de Stanford encontró que los estudiantes podían correr alrededor de un 15 por ciento más eficientemente de lo normal en una cinta rodante gracias a un marco motorizado sujeto a sus espinillas y tobillos.
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Por supuesto, nadie permitirá que velocistas con exotrajes compitan en los Juegos Olímpicos y eclipsen a jugadores como Usain Bolt, y ese no es el punto.
Estos experimentos demuestran que muchos, como el profesor Lee, están obsesionados con aumentar la movilidad centrándose en ampliar los límites de los exotrajes hasta que alcancen la comercialización.
Ahora estamos muy cerca de una era en la que pronto podremos ver exotrajes colgados en tiendas de deportes o en nuestras perchas, mientras se abren nuevas posibilidades en los campos del trabajo, el juego y una mejor vida en general.
Estos experimentos pioneros serán los que nos ayudarán a llegar allí.
