Hacia los exoesqueletos que ayudan pacientes a reaprender a caminar




En un laboratorio en España, un exoesqueleto de miembros inferiores marchó en una banda caminadora, mediante algoritmos de control colombianos — No es ciencia ficción, es un logro de un grupo de investigadores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Valle (Univalle).
 
José Miguel Ramírez Scarpetta, profesor de Univalle y Director del Grupo de Investigación en Control Industrial, (GICI), dijo que los algoritmos de control son parte de un proyecto de su grupo para desarrollar un exoesqueleto que pueda ayudar a las personas en terapia física a reaprender a caminar más rápido que con los actuales tratamientos.
 
“En una terapia de rehabilitación ahora, aprender de nuevo a caminar puede ser un largo camino… la idea detrás de nuestro proyecto es que con un exoesqueleto cubriendo el cuerpo inferior, se pueda automáticamente hacer casi todo el esfuerzo físico inicialmente, mientras el paciente camina, asistido por el exoesqueleto”, dijo el profesor Ramírez, añadiendo que gradualmente el paciente puede ir tomando más participación y el exoesqueleto adaptarse a este cambio.
 
En el Laboratorio de Robótica de la Univalle en Cali, Colombia, los investigadores mostraron diferentes elementos experimentales. Por un lado, el prototipo del exoesqueleto con sus conexiones eléctricas, el exoesqueleto RUVEM. Por el otro, un arnés suspendido encima de una banda caminadora donde el paciente puede hacer una simulación de una marcha virtual a través de una pantalla.
    

Una Industria Emergente

El mercado de exoesqueletos médicos tendrá un valor de 1.000 millones de dólares en 2026 según un reporte de mercadeo publicado en noviembre de 2021. 

Pero antes de que este mercado madure, es necesario establecer “benchmarks” (puntos de referencia) para estandarizar el hardware y el software que este tipo de industria utiliza.
 
El proyecto Eurobench, que proporcionó la financiación de los investigadores de Univalle para las pruebas en España, tiene el objetivo de crear el primer marco de evaluación comparativa unificado para sistemas robóticos bípedos en Europa.
 
Este marco permitirá a las empresas y/o investigadores académicos probar el rendimiento de sus robots en cualquier etapa de desarrollo.
 
Por ahora, Eurobench se concentra principalmente en máquinas bípedas como exoesqueletos, prótesis y humanoides, pero pretende extenderse también a otras tecnologías robóticas.

Foto: El equipo del Grupo de Investigación en Control Industrial (GICI) Crédito: Juan Bacca/NCC-FI

Una conexión y una oportunidad

La oportunidad de hacer pruebas de sus algoritmos llegó a Univalle por medio de una conexión entre España y el investigador del GICI Sergey González Mejía.
 
Mejía hizo una estancia de investigación en el Instituto Cajal, un centro de investigación español especializado en la neurobiología y que está vinculado al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). 

Cuando llegó la oportunidad para postularse y ser parte del Eurobench en Madrid, el equipo de Univalle ya tenía experiencia en el control de exoesqueletos y resultaron favorecidos con el subproyecto AssistControl-H3.

 “En Univalle, en el proyecto que estamos desarrollando, tenemos resultados innovadores, como nuestros algoritmos de control”, dijo el investigador Mejía. 

Lo cierto es que ya miembros del equipo han viajado a Madrid, España, donde desarrollaron un primer conjunto de pruebas preliminares, usando sus propios algoritmos y los de Technaid S.L. en el Exoesqueleto Exo-H3. Este 2022, volverán para hacer las pruebas definitivas.


Una Colaboración Internacional

El profesor Ramírez explicó que la colaboración con instituciones y empresas en el exterior es una gran ventaja para los docentes y estudiantes de su grupo, al darles proyección y experiencia investigativa internacional. Los colaboradores de Technaid S.L. también dijeron que se trata de un “gana-gana”.
 
Elkin Mauricio Echeverri, Ingeniero de Investigación y Desarrollo de Technaid S.L. dijo que la compañía considera a la Universidad del Valle como una institución de referencia para la formación de profesionales de alto nivel en Colombia.
 
“Igualmente sabemos que la Univalle, como es conocida, se destaca como ente investigador a nivel nacional, por esto y porque mantenemos una estrecha relación de colaboración con el grupo GICI, especializado en el dominio de los sistemas de control dinámico, consideramos que la Univalle era nuestra mejor aliada para participar en el proyecto Eurobench del programa Horizonte 2020 de la Unión Europea”, añadió el ingeniero Echeverri.
 
El Ing. Javier Orlando Roa Romero, Gerente de Technaid S.L., planteó que Technaid S.L. mantiene desde sus orígenes una línea de negocios en el ámbito de las ayudas técnicas a la rehabilitación y la compensación funcional de trastornos del movimiento.
 
“La temática del proyecto AssistControl-H3 está claramente en línea con el área de negocio de la empresa, por lo que para Technaid es de vital importancia participar en proyectos de I+D como este, que está plenamente alineado con el desarrollo de nuestros productos”, agregó que esta línea de negocios “se complementa con el desarrollo, industrialización y comercialización de exoesqueletos robóticos para la investigación en rehabilitación”, afirmó el ingeniero Roa.

Si le gustaría contactar a los investigadores o conocer más sobre los proyectos, escriba a la Oficina de Comunicaciones de la Facultad de Ingeniería: comunicaingenieria(arroba)correounivalle.edu.co.


Foto de Portal: Profesor José Miguel Ramírez Scarpetta, Director del Grupo de Investigación en Control Industrial (GICI) (derecho), mostrando el prototipo del exoesqueleto. Crédito: Juan Bacca/NCC-FI

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