Ciudad de Ho Chi MinhEl esqueleto del robot creado por el equipo de investigación de SHTP Labs tiene un mecanismo similar al de una pierna humana y sirve como fisioterapia para personas con accidentes cerebrovasculares y lesiones en las piernas.
El producto fue implementado por 5 científicos del laboratorio de automatización y mecánica de precisión del Centro de Investigación e Implementación del Parque de Alta Tecnología de la ciudad de Ho Chi Minh (SHTP Labs) en cooperación con varias universidades durante los últimos 3 años. Según el maestro Bui Quang Vinh, jefe del laboratorio de automatización y mecánica de precisión de SHTP Labs, el esqueleto del robot (exoesqueleto) está destinado a ayudar a las personas a ponerse de pie, sentarse y mantener el equilibrio mientras se mueven en el suelo. El producto es adecuado para personas con lesiones en las piernas, personas con accidentes cerebrovasculares y ejercicios de rehabilitación. Con la capacidad de ayudar, el esqueleto también puede ayudar a las personas a transportar objetos pesados y apoyar a los soldados en largas marchas.
La idea del grupo surgió del hecho de que los productos disponibles en el mercado entrenan principalmente diferentes articulaciones de la pierna y no son completos para toda la pierna. Además, al hacer ejercicio, los usuarios tienen que permanecer en un lugar y no pueden caminar por sí solos, lo que fácilmente provoca aburrimiento e ineficacia. Con el esqueleto del robot, los pacientes pueden experimentar caminar sobre sus pies, lo que ayuda a que los músculos de las piernas funcionen y mejora la recuperación.
Probando la rehabilitación de piernas utilizando el exoesqueleto robótico del grupo. Video: Investigadores
El esqueleto del robot está hecho principalmente de material de aluminio, pesa alrededor de 20 kg y tiene la capacidad de aumentar o disminuir la altura para igualar la altura de las piernas humanas de diferentes edades y físicos. En las articulaciones del esqueleto están dispuestos 4 motores eléctricos, con una capacidad de 400W, con una caja de cambios para ayudar a aumentar o disminuir la velocidad, adecuados para diferentes intensidades de ejercicio.
Según el Maestro Vinh, el motor juega un papel muy importante porque debe cumplir con el factor de ser compacto y no atascarse durante el ejercicio, además de la estética pero debe tener una gran capacidad para asegurar la capacidad de carga de las piernas. "A diferencia del equipo de rehabilitación de manos, el esqueleto del robot de entrenamiento de piernas debe garantizar un buen centro de gravedad y no caerse durante su uso", afirmó. Para mantener el centro de gravedad, el equipo realizó análisis para mantener el equilibrio y desarrolló un sistema de soporte para abdominales utilizando un marco de reposabrazos con cilindros eléctricos. Cuando se utiliza, el paciente utilizará el marco del reposabrazos como una forma de practicar ponerse de pie, sentarse y mantener el equilibrio al hacer ejercicios de piernas.
La fuente de alimentación utilizada para el sistema incluye dos baterías de litio de 2 Ah, una para el esqueleto del robot y otra para el marco del reposabrazos y el circuito de control. Los dos sistemas pueden funcionar al mismo tiempo con cables de conexión o de forma independiente según el uso previsto. El producto dispone de un botón de emergencia que detiene todas las operaciones del sistema cuando se produce un error que pueda poner en peligro al usuario durante el ejercicio.
El equipo crea software de gestión de formación utilizando herramientas de simulación. A través del proceso de ejercicio, se proporcionan datos sobre el cambio en el ángulo de inclinación de la articulación de la pierna, la distancia por paso... para que los médicos establezcan ejercicios con la intensidad adecuada para el paciente.
En un futuro próximo, el equipo de investigación cooperará con un hospital de rehabilitación para probar el sistema en varios pacientes y evaluar su eficacia, como base para la optimización del producto con vistas a su comercialización. El equipo también planea diseñar sensores montados en los pies para medir la fuerza del ejercicio y aplicar inteligencia artificial para analizar datos del régimen de ejercicio del paciente para crear ejercicios más óptimos. "Se trata de una línea de investigación interdisciplinaria, por lo que requiere la participación de muchos expertos, especialmente agencias de salud, para completar y dar vida al producto", dijo el maestro Vinh.
Diseño de exoesqueleto para rehabilitación grupal. Imagen: Investigadores
El profesor asociado, Dr. Le Hoai Quoc, presidente de la Asociación de Automatización de la ciudad de Ho Chi Minh, comentó que, de hecho, la investigación sobre exoesqueletos para piernas en Vietnam se limita principalmente a temas científicos, sin muchas aplicaciones prácticas comerciales. Evaluó que los exoesqueletos para la rehabilitación de brazos y piernas tienen diferentes diferencias y complejidades. Sin embargo, el sistema de ejercicio de piernas debe poder soportar el peso corporal del paciente al estar sentado, de pie, caminando... Esto depende de la condición física y del estado de recuperación de cada paciente, por lo que es necesario calcularlo con precisión.
Dijo que la investigación del grupo se encuentra actualmente en una etapa inicial. Para comercializar es necesario probar en muchos pacientes, evaluar sus experiencias y optimizar el diseño y el coste para perfeccionar el producto en términos de tecnología y precio adecuado. “Apoyaremos al equipo para que se conecte con médicos y hospitales de rehabilitación para realizar pruebas. Para que se aplique el producto, el científico es sólo quien proporciona el equipo de ejercicio, mientras que el médico es quien prescribe el régimen de ejercicio y las condiciones para cada paciente", dijo el profesor asociado Quoc.
Ha An
