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Piernas biónicas y exoesqueletos inteligentes que ahorran energía a sus portadores

Piernas biónicas y exoesqueletos inteligentes que ahorran energía a sus portadores
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La mayoría de las personas que han sufrido amputaciones transfemorales llevan prótesis que requieren mucha energía. Aquí en la Toscana, investigadores están probando exoesqueletos que p odrían cambiar sus vidas.

Para ir a la Fundación Don Gnocchi de Florencia, Daniele prefiere conducir.

Se consume mucha más energía

Daniele Bellini perdió una pierna hace quince años en un accidente agrícola Ahora es voluntario de un proyecto europeo que busca hacer la vida más fácil a personas con amputaciones como él.

Esta pierna robótica es uno de los prototipos. Tras solo dos sesiones, ya consigue subir escaleras.

"Con la prótesis que llevo habitualmente no puedo hacer esto", nos comenta Bellini. "Tengo que parar en cada escalón. Porque es un amortiguador. Cuando bajo las escaleras frena el paso, pero no da la energía necesaria cuando las subes".

Ese día estaba con Baisa Abderramán, que tiene una amputación similar. Él está probando otro prototipo: un exoesqueleto de pelvis. Cuando lo lleva, los investigadores miden su esfuerzo físico y cognitivo.

"Los pacientes con amputaciones de miembros inferiores emplean mucha más energía al caminar que el resto de las personas", asegura Rarraele Molino, médico coordinador de Marelab. "El objetivo de esta prótesis pélvica es dar la energía necesaria para que el camino sea menos fatigoso".

Frenar las caídas

Los científicos están desarrollando dentro del propio exoesqueleto un mecanismo para impedir las caídas. En 0,3 segundos la prótesis identifica y corrige la pérdida de equilibrio gracias a este sistema de simulación de los tropiezos.

Instituto Biorrobótico en Pontedera. Aquí se coordina el trabajo de investigadores de diferentes especialidades.

Algunos estudian los parámetros del caminar y otros los transfieren a los robots.

Robots con habilidades cognitivas

"Quieres que el sistema entienda automáticamente lo que quieres hacer", mantiene Niccola Vitiello, profesor asociado del Insituto de Biorrobótica Santa Ana, coordinador del proyecto "Cyberlegs". Por eso tenemos que introducir algunas habilidades cognitivas en estos robots".

Aquí fue diseñada parte de la pierna biónica. Los dos motores, en el tobillo y en la rodilla, anticipan los movimientos de la persona por medio de sensores colocados estratégicamente que siguen su movimientos.

"Están en las dos plantillas", explica Joost Geeroms, Investigador de ingeniería mecánica. "Uno puesto en la prótesis y el otro en la pierna sana. Hay siete unidades de medida de la inercia. Todos estos datos son recogidos, almacenados y procesados en el interior de la prótesis. Medimos lo que están haciendo los miembros, dónde están y cómo se están moviendo. Comparamos esta información con el modelo y sabemos si el usuario está caminando, si quiere subir escaleras o si quiere ponerse de pie desde una posición sedente, por ejemplo".

Aplicaciones en diferentes campos

El campo de aplicación de esta tecnología es muy amplio.

Por ejemplo, esta mano biónica puede ayudar a personas tetrapléjicas a agarrar objetos.

"Sabes que estás desarrollando tecnología habilitadora que puede emplearse en otros ámbitos, en otro tipo de pacientes del ámbito sanitarios o en el laboral para ayudar a los trabajadores a aliviar el exceso de fatiga", comenta Vitiello. "También tiene aplicaciones en un mercado de consumidores más amplio. Imaginamos que puede llegar gente joven con ideas innovadoras que podremos explorar en los próximos años".

En Florencia continúa la fase de pruebas. Si se confirman los buenos resultados, los dos robots saldrán al mercado en los próximos años.