{{{sourceTextContent.title}}}

Brazos robóticos y motorización temporal: la nueva generación de sillas de ruedas

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Las sillas de ruedas de la próxima generación podrían incorporar brazos robóticos controlados por el cerebro y motores adicionales alquilables para ayudar a las personas con discapacidad a realizar más fácilmente sus tareas diarias o a desplazarse por la ciudad.

{{{sourceTextContent.description}}}

El profesor Nicolás García-Aracil, de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche, España, ha desarrollado una silla de ruedas automatizada con brazo robótico de exoesqueleto para su uso en casa, como parte de un proyecto llamado AIDE.

Utiliza la inteligencia artificial para extraer información relevante del usuario, como su comportamiento, intenciones y estado emocional, y también analiza su entorno ambiental, dice.

El sistema, que se basa en un exoesqueleto de brazo unido a una silla de ruedas robotizada, está diseñado para ayudar a las personas que viven con diversos grados y formas de discapacidad a llevar a cabo funciones cotidianas como comer, beber y lavarse, por sí solas y en casa. Mientras el usuario se sienta en la silla de ruedas, lleva el brazo robotizado para ayudarlo a agarrar objetos y acercarlos, o cuando todo el sistema está conectado al sistema domótico, puede pedirle a la silla de ruedas que se mueva en una dirección específica o que se dirija a una habitación en particular.

Sus ruedas mecánicas están hechas para moverse en espacios estrechos, ideales para el uso doméstico, y el sistema puede controlar el entorno de forma remota, por ejemplo, encender y apagar las luces, usar el televisor o hacer y contestar llamadas telefónicas. Además, puede anticipar las necesidades de la persona.

"Podemos entrenar algoritmos artificialmente inteligentes para predecir lo que el usuario quiere hacer", dijo el profesor García-Aracil. "Tal vez el usuario está en la cocina y quiere un trago. El sistema proporciona sus opciones (en un monitor) para que puedan controlar el exoesqueleto para levantar el vaso y beber"

Sistema multimodal

La tecnología no es simple. Además del brazo robótico de exoesqueleto unido a la silla de ruedas robótica, la silla dispone de un pequeño monitor y utiliza varios sensores, entre los que se incluyen dos cámaras para reconocer el entorno, control por voz, gafas de rastreo ocular para reconocer objetos y sensores que captan la actividad cerebral, los movimientos oculares y las señales de los músculos.

Dependiendo de las necesidades y discapacidades de cada persona, los múltiples dispositivos se utilizan en consecuencia. Por ejemplo, alguien con una discapacidad grave, como una lesión de la médula espinal cervical, que de otro modo no podría usar el control por voz, podría usar los sensores combinados de actividad cerebral y movimiento ocular.

El usuario lleva una gorra en la cabeza, llena de electrodos, para registrar la actividad cerebral que controla el movimiento de la mano del exoesqueleto, explica el profesor García-Aracil. Así que cuando el usuario se ve a sí mismo cerrando la mano sobre un objeto, por ejemplo, el brazo del exoesqueleto lo hace por él. Esta tecnología se llama interacción cerebro-neural-computadora (ICNB), donde tanto la actividad cerebral como la muscular pueden ser registradas y utilizadas para interactuar con un dispositivo electrónico.

Pero el sistema a veces puede cometer errores, por lo que hay una señal de aborto, dice el profesor García-Aracil. "Usamos el movimiento horizontal del ojo, de modo que cuando mueves los ojos hacia la derecha desencadenas una acción, pero cuando mueves los ojos hacia la izquierda abortas esa acción", explica.

El prototipo de AIDE fue probado con éxito el año pasado por 17 personas con discapacidades, incluyendo lesiones cerebrales adquiridas (LCA), esclerosis múltiple (EM) y lesiones de la médula espinal (LME), en la Fundación Cedar en Belfast, Irlanda del Norte. También se demostró su uso en la UMH de Elche, donde el usuario pedía que lo llevaran a la cafetería, luego pedía una bebida y la bebía con la ayuda del brazo exoesquelético.

Ahora hay que trabajar más para que el sistema sea más fácil de usar, más barato y esté listo para el mercado, dice el profesor García-Aracil.

Pero no son sólo las nuevas sillas de ruedas de alta tecnología las que pueden aumentar la funcionalidad para los usuarios. Los investigadores del proyecto FreeWheel están desarrollando una forma de añadir unidades motorizadas a las sillas de ruedas existentes para mejorar su utilidad en las zonas urbanas.

"Diferentes entornos tienen diferentes desafíos", dijo la coordinadora del proyecto, Ilaria Schiavi, de IRIS SRL en Turín, Italia. Por ejemplo, alguien con una silla de ruedas puede tener dificultades para subir o bajar una colina sin ayuda física mientras está al aire libre. Pero este sistema podría permitir que las personas que usan sillas de ruedas tengan una experiencia automatizada en silla de ruedas, independientemente de si están dentro o fuera de la casa, dice.

Alquiler de

Las unidades motorizadas se acoplarían a las sillas de ruedas manuales que la gente ya tiene para ayudarles a moverse con mayor facilidad e independencia, explica Schiavi. Estos pueden ser alquilados por períodos cortos de tiempo y adaptados a la ubicación -un ambiente interior o exterior- o bien comprados, en cuyo caso se personalizarán completamente para el individuo.

Los investigadores también están desarrollando una aplicación para el usuario que incluiría servicios tales como pedir un dispositivo a medida para conectar la silla de ruedas y la unidad, reservar la unidad, controlarla y planificar un viaje dentro de las zonas urbanas para ir de compras o hacer turismo.

"Tienes aplicaciones de movilidad que te permiten reservar coches, por ejemplo. Nuestra aplicación permitirá al propietario de una silla de ruedas suscribirse en primer lugar al servicio, que incluye la compra de una interfaz personalizada para utilizar entre su propia silla de ruedas y la unidad de motorización que ha reservado", dijo Schiavi.

"Una sencilla interfaz personalizada permitirá a los usuarios de sillas de ruedas motorizar su dispositivo exacto, tal y como lo utilizan, a un coste razonable."

La personalización es posible gracias a las tecnologías de fabricación por adición (AM), afirma. Las tecnologías AM construyen objetos tridimensionales añadiendo materiales, como metal o plástico, capa por capa.

Schiavi y sus colegas están explorando varios usos para las unidades motorizadas y el próximo año, el equipo planea probar este sistema con personas con problemas de movilidad tanto en Grecia como en Italia. Esperan que, una vez desarrollados, estén disponibles como bicicletas de ciudad en espacios públicos como las atracciones turísticas o los centros comerciales.