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Cuando un robot es más que una máquina

Xavier Pujol Gebellí

INNOVACIÓN     |    ROBÓTICA    |    12/11/2014

El uso de técnicas robóticas en tareas de asistencia médica y sanitaria, como la rehabilitación o la cirugía, empieza a ser una realidad mucho más tangible de lo que suele presuponerse. No obstante, nada más lejos de la imagen humanoide que tenemos en mente. Un robot asistencial hoy puede tener forma de cinta de correr a la que se han adaptado brazos articulados para posibilitar el esfuerzo. Eso y una sofisticada programación para mejorar sus capacidades en rehabilitación, por ejemplo. Este es el proyecto que está desarrollando la investigadora Alicia Casals en el IBEC.

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Robot y sistema basado en videojuegos para rehabilitación del miembro superior | Journal of Neuroengineering and Rehabilitation


Los desórdenes motores graves, como los caracteriza Alicia Casals, responsable del Grupo de Robótica del Instituto de Bioingeniería de Catalunya (IBEC), suelen ser uno de los efectos de mayor gravedad de las enfermedades neurológicas, además de la afección de las capacidades cognitivas. En estos casos se aconsejan medidas de rehabilitación, cuando no de reeducación. La fisioterapia y el uso de equipamientos asistenciales de apoyo a la rehabilitación, específicamente pensados y construidos para ello, pasan a ser entonces los protagonistas indiscutibles de la deseada recuperación.

Pero hay un problema importante. A pesar de ser equipos robóticos con un buen número de prestaciones, su elevado coste y sus dimensiones, limitan sus posibilidades de uso a unas pocas instituciones sanitarias que se ven forzadas a priorizar los casos más graves. Por otro lado, están adaptados mayoritariamente a adultos, por lo que los niños apenas pueden beneficiarse de ellos.

Estas razones, explica Alicia Casals, investigadora con larguísima experiencia en el desarrollo de robots para uso médico y asistencial, son las que en su día impulsaron la redacción de un proyecto para el diseño y construcción de un equipamiento robótico más "pequeño, asequible y adaptable” que posibilitara la atención domiciliaria de niños que no superen los 150 centímetros. El nuevo robot, derivado en parte de adaptaciones de los ya existentes, estará listo en unos dos años tras lograr la financiación necesaria.


Una cinta de correr

En el proyecto, que ya ha iniciado su andadura, más que de un robot debería hablarse de un sistema robótico, explica Casals. El sistema se basa en una cinta de correr convencional como las que podrían encontrarse en cualquier gimnasio, para la que se han previsto modificaciones para transformarla en una "herramienta asistencial”.

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Modelo de robot asistencial adaptado a niños | Flickr


Entre ellas, un mango motorizado para permitir el control del grado de apoyo, un sistema de sujeción ortopédica del tobillo en lugar de la ortopedia completa de las piernas que fuerza el movimiento de todas las articulaciones, y dos brazos retráctiles para el control de los movimientos al andar. El sistema, indica Casals, debe permitir un "autoaprendizaje doble”. Por un lado, del niño en su proceso de rehabilitación o reaprendizaje, y por el otro del propio sistema, que no reproducirá mecánicamente ni la velocidad ni el tipo de paso, sino que se irá adaptando progresivamente a las necesidades de su usuario.

Del mismo modo, en el proyecto se describen la incorporación de sensores fisiológicos para medir el grado de esfuerzo y fatiga a partir de señales de origen mioclónico, y de un sistema de realidad virtual basado en juegos para mejorar las características de la deambulación. Dado su tamaño y peso, el sistema será transportable para atención domiciliaria y adaptable a distintos tipos de usuarios, incluidos adultos, aunque sus principales destinatarios serán niños.


Tejidos inteligentes

El nuevo sistema robótico, además de ser una "adaptación inteligente” de los sistemas convencionales, representa también un nuevo paso en la dirección de sistemas integrales que proyectan un futuro en el que ya hay más ciencia que ficción. Y hacia donde se encamina una parte sustancial de la investigación en robótica, añade Casals.

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Exoesqueleto futurista | Flickr


Aunque pueda costar imaginarlo, lo cierto es que la senda al vestido inteligente adaptado a la morfología y a las necesidades de cada usuario, está más que señalada. El problema para que sea una realidad y no un sueño, tiene que ver sobre todo con el desarrollo tecnológico y con la adquisición de nuevo conocimiento. Los conceptos, en los que ya se está avanzando, sostiene Casals, se precian como más que sólidos.

Las limitaciones tecnológicas actuales, aclara la investigadora, solo permiten imaginar algo parecido a una incómoda escafandra de buzo o astronauta que apenas posibilitaría movimiento y que requeriría de un "motor pesado” y una batería igualmente poco adecuada para un uso cómodo.

Pero no es en absoluto descabellado pensar en un material mucho más ligero dotado de sensores fisiológicos y articulado de tal forma que propiciara el movimiento controlando los grados de esfuerzo y fatiga. Y por supuesto, motores y baterías mucho más livianos. Vendría a ser como un exoesqueleto con capacidades robóticas, de visión artificial e incluso de inteligencia artificial con las que desempeñar labores asistenciales, laborales o incluso en situaciones de riesgo.



Cuestión de cerebro

Uno de los grandes retos de la robótica, admite Alicia Casals, profesora en la Universidad Politécnica de Cataluña y colaboradora en diversos centros de carácter sanitario, es lograr un control eficiente y conceptualmente simple del robot asistencial. Hoy se investiga en la "interpretación de múltiple señales”, señala, pero los mecanismos aún no son lo suficientemente maduros.

Alicia Casals: «Hoy se investiga en la interpretación de múltiples señales... Se está trabajando en señales cerebrales, movimientos oculares y faciales o en magnetismo.»
"Se está trabajando en señales cerebrales, movimientos oculares y faciales o en magnetismo”, describe. Y en todos los casos ya se están logrando avances notables, aunque todavía se dan "muchas interferencias y ruidos” que alteran la calidad de la señal a interpretar. Uno de los primeros pasos consiste en "leer correctamente” esa señal para lograr movimiento o cuanto menos "intención de movimiento”, algo que se ha logrado empleando diversas fórmulas. "Manejar un cursor con el que desplegar un menú de instrucciones”, dice, ya es un gran paso.

Fuera del laboratorio, agrega, existen ya soluciones que resultan útiles a pacientes con dolencias neurológicas, lesiones medulares o procesos neurodegenerativos. "La robótica y la informática se combinan ya con soluciones estándar” como sillas de ruedas avanzadas, ortopedias o sistemas que permiten el desplazamiento, el control en el hogar o la asistencia en rehabilitación. "En robótica no todo es futuro, también hay presente”, zanja.
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Xavier Pujol Gebellí

Periodista

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Excelencia Severo Ochoa

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