Exoesqueletos, los uniformes del futuro

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El desarrollo de los exoesqueletos responde a la necesidad de potenciar las capacidades humanas y, así, facilitar acciones que requieren un esfuerzo que podría ocasionar lesiones. Es por ello que los llamados exotrajes tienen diferentes objetivos: hacer más ligero el cargar cosas pesadas; ayudar a los bomberos a salvar vidas; a los soldados en sus combates; entre otros usos.

Su colocación es simple pues se trata de un armazón externo que se pone en todo el cuerpo, o en alguna parte en específico y, por lo general, funciona mediante un sistema hidráulico.

Existen diversos tipos de exoesqueletos, como los que se utilizan como prótesis, que son piezas artificiales que sustituirán un miembro del cuerpo. Igualmente existen otros que son de soporte, es decir, que ayudan a las personas a tener menor fatiga.

Este tipo de exoesqueletos sostienen al cuerpo de manera externa y hacen posible el ponerse y mantenerse de pie, girarse, caminar y trabajar, reduciendo el cansancio.

Hasta hace algunos años, los exotrajes eran algo pesados debido a que estaban constituidos principalmente de metal y brindaban a su portador una apariencia de soldado del futuro. No obstante, con el avance tecnológico se han ido perfeccionado al incluir materiales como la fibra de carbono y nuevas técnicas de diseño y fabricación, que los han convertido en artefactos más ligeros y resistentes.

Estos diseños son desarrollados por la iniciativa privada o por instituciones educativas que desarrollan piezas de fibra de carbono que se unen a algo similar a una mochila, la cual se ata a la cintura, el torso y las piernas. De esta manera, cuando el usuario realiza movimientos como agacharse para recoger algo de gran peso, dicha estructura se convierte en un tipo de arco flexible, acción que guarda la energía utilizada, para posteriormente liberarla para terminar la labor cuando el usuario se estira.

Existen muchas iniciativas similares que destacan por tener un verdadero uso en la vida real, como los exoesqueletos de la firma SuitX, la cual posee modelos para ayudar a caminar y para proteger zonas en concreto del cuerpo como la espalda, los hombros, las rodillas y los codos. Estos modelos se venden por aproximadamente tres mil dólares la unidad.

No obstante, los usos no terminan ahí, ya que también es posible utilizarlos para rehabilitar pacientes que tienen problemas en la columna vertebral. Ese es el nuevo enfoque de los neurocientíficos de la Universidad de California, en Los Ángeles (UCLA). Por medio del apoyo de la empresa Ekso Bionics, los investigadores diseñaron un sistema de exoesqueleto que estimula la columna vertebral con electricidad para que, cuando esta se mueva, se aproveche la respuesta neuronal producida para que el robot se levante y permita caminar al usuario.

Los especialistas consideran que esta tecnología permitirá desarrollar más exoesqueletos diseñados específicamente para utilizarse como herramientas ante situaciones específicas. A continuación te mostramos varios modelos y sus posibles aplicaciones.

Ekso Vest

Imagina levantar una sandía por encima de tu cabeza hasta cuatro mil 600 veces al día como parte de tu trabajo. Esto es similar al trabajo que deben realizar diariamente algunos empleados de Ford durante sus labores de ensamble de vehículos en las diferentes plantas alrededor del mundo. Este movimiento repetitivo puede provocar fatiga y lesiones, por lo que la empresa integró el exoesqueleto EksoVest que ayuda a reducir estos riesgos en algunos de sus trabajadores.

Esta tecnología portátil eleva y sostiene los brazos de un trabajador mientras realiza tareas generales, tales como alcanzar una herramienta eléctrica para atornillar pernos. El EksoVest se adapta a operadores que miden entre 1.57 y 1.95 metros de estatura, y proporciona apoyo con el levantamiento de cargas que pesan entre 2.26 y 6.80 kg en cada brazo.

Audi y Honda

La compañía Audi ha buscado una solución para las cansadas jornadas de trabajo que implican grandes esfuerzos por parte de las personas que ensamblan sus automóviles. Por ello, la empresa está desarrollando un exoesqueleto de fibra de carbono que permite disminuir el cansancio de sus empleados, mejorando su postura, además tiene la capacidad de simular la acción de estar sentado ya que se sujeta con cintas elásticas a la cintura, piernas y tobillos.

Por su parte, la compañía Honda posee el Assist Device, un exoesqueleto que permite ayudar a todas aquellas personas que tienen dificultades para caminar. Mediante un ordenador que se encuentra en la parte de la cintura, mejora la simetría de los tiempos al momento de levantar cada pierna del suelo y también ayuda a dar una zancada más larga para que sea más sencillo el movimiento.

HULC

Hecho para soldados, el Human Load Carrier (HULC) es un exoesqueleto todo terreno de la firma Lockheed Martin que, mediante un sistema hidráulico y una microcomputadora, permite levantar cosas pesadas a fin de reducir lesiones y hacer posible cargar hasta 90 kilos, peso que es transferido a los zapatos del exoesqueleto. Los creadores lo definen como un diseño antropomórfico con cuerpo de titanio.

Pesa 24 kilos y se puede quitar y guardar en menos de 30 segundos, en caso de que el soldado corra peligro y necesite escapar. HULC opera con baterías de polímero de litio; no obstante, es necesario cargar baterías extra cuando el plan sea utilizarlo por varios kilómetros, aunque, gracias a la tecnología Protonex, se desarrolló un sistema de suministros de energía de celda de combustible para que pueda soportar misiones de hasta 72 horas.

The Power Jacket MK3

La firma japonesa Sagawa Electronics es la creadora de este traje diseñado para el público en general. Se trata del primer exoesqueleto electromecánico que está hecho de aluminio y fibra de carbono.

El dispositivo mide dos metros con 25 centímetros y pesa 25 kilogramos. Sujetando el cuerpo con un chaleco, los brazos y las piernas serán los encargados de darle movilidad a este exoesqueleto, puesto que el traje no usa ninguna fuente de poder, solo la fuerza de usuario.

La chaqueta está esquematizada con 14 servomotores que están diseñados para moverse hasta una determinada posición. Integra un par de brazos capaces de soportar una carga de hasta 15 kilogramos. En el video de presentación del equipo se muestra que es muy fácil realizar acciones como caminar, correr e incluso tomar un huevo sin romperlo.

Fortis

La multinacional Lockheed Martin y la firma ONYX crearon un exoesqueleto que sirve para militares e industriales. En el área militar busca aumentar la fuerza y reducir la fatiga de los usuarios al caminar, además de ayudarlos a escalar de manera más ágil mientras ellos cargan el equipo necesario para su misión. Mediante sensores distribuidos en el exotraje, una computadora mide la dirección y ángulo de movimiento con los actuadores electromecánicos que se encuentran ubicados en las rodillas. El exoesqueleto es capaz de mejorar la fuerza y resistencia al integrar soporte para armas pesadas, reduce el estrés en los músculos de las piernas y ayuda a distribuir el peso de manera uniforme. A su vez, el modelo industrial puede integrar un brazo mecánico para disminuir el esfuerzo de cargar herramientas pesadas.

A.F.A

Los incendios suceden a menudo en casas y edificios de gran altura, y son los bomberos los encargados de arriesgar su vida para salvar la de otros. Para facilitarles el trabajo, un diseñador australiano propuso el Advance Firefighting Apparatus (A.F.A.), un exoesqueleto que tiene como finalidad aumentar el rendimiento de los bomberos al caminar, correr y cargar gran peso mientras aseguran la vida de las personas de lugares en peligro.

El exotraje pesa aproximadamente 23 kilogramos y puede soportar hasta 91 kilogramos con un tiempo de operación de dos horas. El equipo está diseñado para ser un kit de rescate, que incluye luces de flash en los hombros y una manguera que puede cambiar de presión mediante un botón que se encuentra en el traje.

Al terminar el lapso de operación, es necesario jalar un anillo que se encuentra en cada uno de los lados de los muslos, para que que se desmonte el traje inmediatamente. A.F.A. es resistente al calor, al fuego, a la luz ultravioleta, tiene resistencia química, baja conductividad térmica, alta reactividad hacia el oxígeno, entre otras cosas.
 

Con información de el universal.