Exoesqueletos: ¿realidad o mito?

Exoesqueletos: ¿realidad o mito?

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Si bien en la actualidad son multitud las aplicaciones de los exoesqueletos, con objetivos bien diferenciados, no ocurre lo mismo con los campos a los que pertenecen que son más reducidos, y destacan entre ellos, las aplicaciones médicas, industriales y militares, siendo estas últimas donde, hasta la fecha, ha habido mayor inversión.

Aunque durante los últimos años se ha puesto de moda el concepto de exoesqueleto, debido principalmente a la aparición de numerosas startups que diseñan, fabrican y distribuyen exoesqueletos, la sensación general es que, a pesar del potencial percibido, no acaban de ser aceptados en el día a día.

Dentro de los exoesqueletos médicos, los que predominan son los dispositivos activos, aquellos con una fuente de energía externa. Estos exoesqueletos requieren de una fuerte regulación que los hace, por un lado, costosos para el usuario final y por otro, lentos de evolucionar hacia las necesidades reales de los pacientes. Como ejemplo mencionar que, en 2011, tras más de 5 décadas de I+D en este campo desde que aparecieron las primeras publicaciones al respecto, Berkley Bionic, ahora Ekso Bionics, presentó un exoesqueleto que permitía andar a personas paralizadas de cintura para abajo.

Cabría suponer que en estos ocho años la tecnología hubiera avanzado lo suficiente para hacer estos exoesqueletos una realidad, pero la verdad es que cuesta ver este tipo de dispositivos usados en condiciones reales por pacientes, sacándoles todo el partido que se les atribuye. El estado del arte de estos dispositivos todavía no permite que un paciente pueda usarlo sin la ayuda de otra persona, o estructura externa de soporte.

Por otro lado, el objetivo de los exoesqueletos industriales es ayudar a los trabajadores en tareas de alto riesgo ergonómico, bien sea por la manipulación de cargas pesadas o por la alta repetitividad de la misma, pudiéndose ambas realizar además en posturas complicadas que aumentan más aún el riesgo de lesiones.

Estos dispositivos son una alternativa, a veces la única válida, para ciertos puestos de trabajo donde ya se han probado y desechado cualquier otro tipo de ayuda mecánica o robótica. Además de reducir el riesgo ergonómico, un objetivo secundario para las empresas, pero por eso no menos importante, es permitir reducir el absentismo laboral y mejorar la satisfacción del trabajador, lo que repercute claramente en un aumento de la productividad.

Si bien, la industria es muy consciente de la necesidad de exoesqueletos, tiene muy claro que no quieren que sean activos, con sistemas electrónicos, motores y baterías que demanden cierto grado de mantenimiento. Es por este motivo que se ha producido el boom de los exoesqueletos pasivos para el entorno industrial, dispositivos con sistemas de actuación basados en muelles, embragues y engranajes, y que, debido a menores requerimientos tecnológicos, han permitido la proliferación de pequeñas startups monoproducto sabedoras de que quien primero dé con la solución se lleva “el gato el agua” en un mercado con un volumen estimado de más de 1000 M$ dentro de dos años y creciendo a dos cifras anuales.

Entonces, ¿cuál es el problema?, ¿por qué no han salido los exoesqueletos de los laboratorios al mercado? y ¿es posible con la tecnología actual? Estas son preguntas que no tienen respuesta fácil.

El problema es la personalización o la adecuación a la tarea y a la persona que se requiere, o más bien, la falta de ella en los exoesqueletos comerciales actuales. Dejando a un lado los exoesqueletos médicos, donde el problema radica en el coste y en el problema del mantenimiento, los exoesqueletos pasivos actuales no solucionan las demandas de la industria.

El mayor problema es que están diseñados para una única tarea tipo, para una zona del cuerpo concreta, y para un trabajador tipo. Las tareas tipo principales para las que se diseñan son cuatro, aunque cada una de ellas pueda tener diferentes matices:

  1. tareas con los brazos por encima de la cabeza o lejos del cuerpo
  2. tareas que requieren levantar pesos desde alturas bajas
  3. tareas para manipular cargas en cadenas de producción
  4. tareas que requieren estar agachado o en cuclillas durante mucho tiempo.

¿Funcionan?, en teoría, sí, pero como bien sabe la industria, no existen tareas tipo o puras, y por lo tanto no es posible diseñar un dispositivo que cubra todas las opciones posibles. Si, además, incluimos el factor humano, el crecimiento de las diferentes variaciones es exponencial, y lo hace intratable.

La solución para este problema reside en tener la tecnología necesaria para entender al 100% la naturaleza de la tarea, por un lado, entender cuando es necesaria una ayuda y cuando no, y por otro lado con que magnitud y en qué condiciones hay que dar la ayuda.

Es igual de importante y necesario también tener en cuenta las diferencias entre todas las personas que realizarán la tarea y las condiciones en las que desarrollarán las mismas. Para todo ello, es necesario crear herramientas basadas en estándares internacionales que permitan una evaluación objetiva del puesto de trabajo, teniendo en cuenta al trabajador y conociendo cómo va a influir en su cuerpo el hecho de llevar un dispositivo artificial, y cómo la nueva distribución de cargas va a modificar su sistema musculoesquelético.

Sin olvidar, además, que, mientras no sea obligatorio por ley, la industria necesita poder amortizar la inversión que requiere la adopción de exoesqueletos dentro de los parámetros que considere adecuados.

En el área de Salud de TECNALIA estamos trabajando precisamente en estos campos, junto con empresas del sector, con el objetivo final de evolucionar la tecnología de los exoesqueletos para que las empresas puedan hacer realidad unos exoesqueletos que la sociedad demande, logrando así que dejen de ser un mito.

Sobre Borja Bonail Acuña

Ingeniero en Informática por la Universidad del País Vasco (UPV/EHU) en 2004. En la actualidad está cursando un MBA Executive por Mondragon Unibertsitatea y la Cámara de Gipuzkoa.

En la actualidad es investigador y gestor de proyectos en el área de Salud de TECNALIA, con más de 15 años de experiencia en el sector, y en tecnologías como la robótica y la inteligencia artificial.

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