Exoesqueletos

Exoesqueletos

Fernando Chica
Electrónica Analógica, Universidad Politécnica Salesiana
jchica@est.ups.edu.ec

Abstract—Los exoesqueletos o también llamados Werable Robots(robots para vestir), actualmente tienen como objetivo la rehabilitación o la amplificación de las habilidades motrices del ser humano, dado que la tecnología avanza continuamente cada vez existen mejores diseños deexoesqueletos, especialmente en lo respecta a la fuente de energía porque en este momento este es un gran limitante si nos referimos al tiempo de uso que se le da, sin embargo tomando en cuenta que están en sus etapas iniciales de desarrollo se ha logrado grandes éxitos con los existen hasta el momento tanto así que ya se los esta utilizando para fines militares y también en centros de rehabilitación.INTRODUCCIÓN

Los exoesqueletos forman parte de un grupo denominado Werable Robots o Robots para Vestir los cuales como su nombre lo indica visten al cuerpo humano y ayudan a cumplir diferentes funciones como las siguientes: Robots Ortopticos, cuya función es reemplazar las funciones de un miembro perdido; Robots Protesteticos, cuya función es rehabilitar un miembro atrofiado sea poraccidente o por una deficiencia patológica, y finalmente Robots Extensores cuya función es la de aumentar las habilidades del miembro al que esta unido [1], aunque investigadores como Homayoon Kazerooni (Profesor de la Universidad de California Berkeley) prefieren dividir su estudio en dos partes[1] , exoesqueletos de partes superiores los cuales están unidos a los brazos y de partes inferiores loscuales están unidos a las piernas, dividirlos de esta manera hace que sea posible visionar aplicaciones para cada sistema por separado, y teniendo en cuenta que los exoesqueletos están en sus etapas iniciales realizar fuertes investigaciones para asegurarse de que funcionen perfectamente separados y así poder hacer una integración de ambos tipos de exoesqueletos. En cambio Pons dice que losexoesqueletos son sistemas biomecatronicos adaptados a la estructura del cuerpo humano con un control que reacciona a las señales del cerebro, por medio de sensores conectados a la piel humana, que a su vez controlan actuadores que son analógicos a las funciones del cuerpo y todos estos elementos podrían actuar como un solo sistema integrado que puede desarrollar varias actividades. El diseño de losexoesqueletos esta inspirado en el estudio de sistemas biológicos, teniendo como objetivo la interacción robot humano donde se busca crear un modelo que prediga el comportamiento del sistema, con el avance de la tecnología estos sistemas se vuelven más compactos, confiables y energéticamente viables. [1]

Exoesqueletos

A. Funcionamiento

Un exoesqueleto actúa de manera opuesta al esqueletohumano normal el cual sostiene al cuerpo desde adentro, mientras que el exoesqueleto lo hace desde afuera, usualmente son diseñados para permitir caminar o aumentar la fuerza y resistencia de las personas, los exoesqueletos tienes varios componentes clave:

1. Marco: Es la estructura del exoesqueleto, usualmente esta hecho de materiales ligeros los cuales deben soportar el peso delcuerpo así como del exoesqueleto y sus componentes. [3]

2. Baterías: Deben funcionar la mayor parte del día, las baterías deben ser pequeñas y ligeras para que el exoesqueleto no sea ni pesado ni voluminoso. [3]

3. Sensores: Capturan información sobre como el usuario debe moverse, pueden ser manuales o bien eléctricos y detectar los impulsos fisiológicos del cuerpo, lainformación capturada es enviada a la computadora para ser analizada. [3]

4. Controlador: Es como el cerebro del dispositivo, el controlador es una computadora a bordo la cual toma la información de los sensores y controla a los actuadores. [3]

5. Actuadores: Los actuadores son los músculos que ejercen el movimiento, usualmente son motores eléctricos o hidráulicos, usando la...