Armaduras del siglo XXI

A los científicos no les ha resultado sencillo imitar la sensibilidad humana; con un cuerpo humano es fácil, por ejemplo, ejecutar una tarea que requiere un mínimo de potencia y una mayor atención a la dirección; para las señales digitales, en cambio, implica una compleja serie de cálculos de tiempo, velocidad y fuerza.

En las aventuras de ciencia ficción disponibles tanto en formatos gráficos como audiovisuales los dibujantes suelen dar rienda suelta a la imaginación acerca de cómo se verá el cuerpo humano envuelto en acero con circuitos o alguna otra aleación robotizada resistente a los embates del enemigo. Ya sea que se trate de diseños toscos o estilizados, la idea de aumentar las capacidades del cuerpo humano por medio de versátiles corazas seduce y cada vez está más cerca de volverse parte de la de cotidianidad, aunque no con la forma de uniformes mecánicos de batalla. Su ingreso en las actividades regulares de la humanidad fue por la puerta de los usos industriales.

Una empresa estadounidense llamada Sarcos Robotics (SR) lleva un cuarto de siglo formando robots para aumentar la seguridad y productividad humana en trabajos de riesgo. El plan de negocios de esta firma para los años 2019 y 2020 contempla comercializar tres distintos modelos de exoesqueletos de uso ya sea industrial o simplemente civil. La promesa de la compañía es que, quien sea que lo utilice, tendrá más fuerza.

Acorde a lo ya visto en tramas ficticias, en Sarcos piensan en que los humanos porten los exotrajes y tomen decisiones, así las actividades se realizarán con mayor precisión.

El modelo más sencillo de SR permite levantar unos 36 kilogramos sin que el usuario corra el riesgo de sufrir lesiones por el esfuerzo.

Un segundo diseño, más pesado y con más componentes, ayuda a levantar hasta 90 kilos con un ahorro sustancial de energía en el operador.

La tercera opción puede con cargas de alrededor de 450 kilogramos.

En la compañía con cuartel general en Utah no quieren que el mundo industrial se entregue totalmente a la automatización y a los robots. Su intención es que sean personas las que realicen algunas tareas con la protección extra y la fuerza que hacen posibles los esqueletos de diseño.

Sobre el precio de esta tecnología corporal, en la empresa indican que sería el equivalente a un empleado en el rango de los 50 mil dólares anuales, pero con menos lesiones y mayor productividad.

MILITAR Y AUTOMOTRIZ

En noviembre pasado se dio a conocer que el Ejército norteamericano realiza pruebas con un exoesqueleto para sus tropas. El traje posee una inteligencia artificial que le permite aprender sobre la marcha; analiza y reproduce los patrones de caminata del soldado y su equipo, proporciona potencia y movilidad para la infantería y permite transportar cargas más pesadas.

El FORTIS es un dispositivo construido por Lockheed, compañía de los ramos aeroespacial y militar, y en la milicia norteamericana consideran que podría tener un impacto importante en los combates urbanos ya que los soldados gozarían de mayor movilidad, velocidad y potencia.

De acuerdo a mediciones de gasto energético de los usuarios, el FORTIS, que cuenta con motor y transmisor, reduce la cantidad de esfuerzo requerido para realizar una tarea en un 9 por ciento.

En Ford Motors se implementó un programa piloto para definir el uso de exotrajes en sus plantas de producción. El objetivo es determinar qué tanto contribuyen a aliviar el esfuerzo de los trabajadores asignados a la línea de ensamble.

En esa área, los empleados corren el riesgo de sufrir lesiones por los esfuerzos repetitivos que realizan. La empresa automotriz colabora en este estudio con Ekso Bionics, empresa californiana dedicada a expandir las capacidades físicas del cuerpo humano mediante el uso de la ingeniería y dispositivos robotizados.

FORTIS exoesqueleto. Foto: Lockheed Martin

El sujeto de prueba es el esqueleto mecánico EksoVest. La especificación relativa a su fuerza indica que ayuda a sostener entre 2.3 y 6.8 kilogramos de peso en cada brazo, fue creado para ayudar a los ensambladores con la tarea de cargar partes y mantenerlas en alto.

En el sector robótico hay optimismo acerca del futuro mercado de estos mecanismos auxiliares. Indican que mientras tecnología similar, pero utilizada en el campo de la rehabilitación médica, llega a costar más de 100 mil dólares (entre otras cosas porque su misión es reemplazar varios músculos de una persona al mismo tiempo) la versión de uso industrial es más barata.

Al aumentar la fuerza de quien utiliza el dispositivo, indican, se consigue un incremento en la calidad del trabajo y más productividad, así como un número menor de lesiones.

El traje mecánico, indican fuentes del sector, está diseñado específicamente para mantener a los trabajadores fuertes y saludables; otros beneficios son la posibilidad de extender la vida laboral de los empleados y la opción de que sean contratadas personas que antes no cumplían con los requisitos físicos.

PROBLEMAS

Los exoesqueletos, como las armaduras, son para llevarse puestos. En la comunidad científica hay gente que trabaja para lograr innovaciones con materiales como la fibra de carbono, en lugar de los tradicionales titanio y aluminio. También se buscan diseños funcionales para hacer estos productos más ligeros y resistentes.

En la Virginia Tech University, en Estados Unidos, desarrollaron una estructura en la que piezas de fibra de carbono se juntan en una especie de mochila que va atada a la cintura, al torso y las piernas. Cuando la persona, por ejemplo, se agacha para recoger un peso de consideración, el artefacto se comba y acumula energía que se libera ayudando al usuario a completar la acción de enderezarse.

Las innovaciones en materia de exotrajes todavía tienen una amplia franja por recorrer. Entre los problemas a resolver destacan los relacionados con su fuente de energía y la precisión.

Todavía no se encuentra un modo efectivo de suministrarles energía, se han hecho pruebas con diversos tipos de baterías mas ninguna mantiene activo el aparato sino unas pocas horas.

En cuanto al segundo tema, a los científicos no les ha resultado sencillo imitar la sensibilidad humana; con un cuerpo humano es fácil, por ejemplo, ejecutar una tarea que requiere un mínimo de potencia y una mayor atención a la dirección; para las señales digitales, en cambio, implica una compleja serie de cálculos de tiempo, velocidad y fuerza.

Otra dificultad relacionada con la anatomía humana es la dificultad para imitar las articulaciones del cuerpo, las que se encuentran en cadera y columna, por ejemplo, no han podido ser replicadas mecánicamente con la precisión y la flexibilidad adecuadas. En este sentido se espera que la fibra de carbono o algún otro material represente una solución.

MÉDICO

Éxitos discretos en cuanto a publicidad son los que se han registrado en el área de la salud. Hace unas semanas se presentó un esqueleto mecánico que ayuda en el tratamiento de pequeños con atrofia muscular espinal (AME). Los afectados por esta enfermedad genética degenerativa pierden la capacidad de caminar o no llegan a hacerlo nunca.

Se trata de un robot diseñado para adaptarse tanto a la evolución de la enfermedad como al crecimiento del infante.

Pesa cerca de 12 kilogramos y está hecho de aluminio y titanio. Sus motores imitan el funcionamiento de los músculos humanos y gracias a ellos el niño puede mantenerse en pie y caminar.

Fue desarrollado por Marsi Bionics (MB). Una de las fundadoras de esta empresa española, la doctora Elena García, en declaraciones a medios internacionales, indico que la meta es que un día, el niño afectado por AME “se despierte por la mañana, se ponga su exotraje y se lo lleve al colegio donde, aún con las limitaciones de la enfermedad, tendrá una vida autónoma”.

A nivel mundial, exponen en MB, hay unos 17 millones de menores afectados por enfermedades neuromusculares, parálisis cerebral, espina bífida o lesión medular que condicionan tanto su desarrollo como su calidad de vida.