Científicos de las universidades de Harvard, Carnegie Mellon, del Sur de California, el MIT en conjunto con la compañía BioSense han desarrollado un dispositivo robótico que imita los músculos, tendones y ligamentos de la pierna y tobillo para ayudar a la rehabilitación de pacientes con problemas en sus miembros inferiores.
El aparato utiliza plásticos suaves y materiales compuestos en lugar de un exoesqueleto rígido. Estos materiales se combinan con músculos neumáticos artificiales, sensores de peso y un software de control para conseguir movimiento natural en el tobillo.
El sistema reproduce la arquitectura muscular-tendón-ligamento-piel de la anatomía del miembro inferior. En su esencia el exoesqueleto blando utiliza cuatro músculos artificiales neumáticos capaces de alcanzar 14° de flexión dorsal y 13° de flexión plantar, además de la inversión de tobillo y la eversión. Estos músculos están conectados a través de los tendones de alambre que se fijan a través de los ligamentos de velcro para un calcetín similar a la piel que cubre el pie. La ortesis suave también alberga una serie de sensores situados en la rodilla y el tobillo que miden el movimiento, la tensión y la presión. Está alimentado por una serie de baterías de iones de litio y está atado a una fuente de aire que mueve los músculos artificiales.
Uno de los profesores involucrados en la investigación, Yong-Lae Park, ha explicado que este sistema se podrá utilizar también para crear dispositivos de rehabilitación para otras partes del cuerpo o exoesqueletos que aumenten la fuerza del portador.
El dispositivo robótico también podrá ayudar a personas con desórdenes neuromusculares en el pie y el tobillo asociados con parálisis cerebral, esclerosis lateral amiotrófica o esclerosis múltiple. Sin embargo, los expertos han advertido que un uso a largo plazo puede conllevar atrofia muscular.
Según Park, los dispositivos activos pueden ayudar a reeducar el sistema neuromuscular consiguiendo movimientos naturales en lugar de la rígida mímica de los exoesqueletos duros. Sin embargo, el sistema de control es mucho más sofisticado ya que requiere rastrear la posición del tobillo y el pie y un esquema inteligente para controlar el movimiento.
Referencia: Universidad del Carnegie Mellon