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Una pata robótica de reemplazo muestra sus cosas
Una parte inferior de la pierna robótica que permita a los amputados caminar de manera más cómoda y natural puede anunciar un cambio hacia prótesis motorizadas más sofisticadas.
La pierna está siendo desarrollada por Roberto Gregg , profesor asistente de la Universidad de Texas en Dallas, y sus alumnos. Los sensores y el software controlan su movimiento, asegurando que se adapte rápidamente a la forma de andar del usuario para mantener el equilibrio adecuado en todo momento.
Las prótesis robóticas generalmente requieren un control activo durante todo el ciclo de la marcha o paso. La pierna desarrollada en el laboratorio de Gregg utiliza un enfoque más pasivo. Su algoritmo de control determina la posición y el movimiento de la pierna mediante sensores y luego realiza un solo cálculo para determinar cuándo se debe aplicar la fuerza. Esto lo hace eficiente desde el punto de vista computacional y energético, y también proporciona una marcha muy natural, como muestran las pruebas realizadas por voluntarios amputados:
Los comentarios de los pacientes amputados con los que hemos trabajado han sido muy positivos, dice Gregg. Sentían que la pierna ortopédica parecía estar siguiéndolos en lugar de que ellos siguieran a la pierna. Pueden comenzar o detenerse, y la pierna responderá; pueden ir más rápido o más lento, y la pierna responderá a eso de forma natural.
Mientras que el grupo de Gregg creó el software para el prototipo actual, el hardware se desarrolló en la Universidad de Vanderbilt. El grupo de Gregg ahora está desarrollando su propia extremidad robótica, que dice que será aún más sensible al movimiento de la parte superior de la pierna del usuario. Él cree que la tecnología podría comercializarse dentro de unos años.
Los algoritmos de control para la pierna se basan en el trabajo realizado por Jessy grisáceo , profesor de robótica en la Universidad de Michigan. Las matemáticas de Grizzle proporcionan una forma más eficiente y elegante de realizar una locomoción dinámica sobre dos piernas. Él y otros están utilizando el enfoque para controlar robots ambulantes de dos patas, que requieren mucha menos energía que otros diseños.
En los últimos años se han logrado avances significativos hacia la locomoción de robots con patas. Algunos robots, como los desarrollados por la empresa propiedad de Google dinámica de boston , son capaces de moverse dinámicamente, lo que significa que pueden mantenerse en equilibrio mientras trotan o corren incluso sobre terreno irregular y desigual (ver Los robots corriendo de esta manera).
Sin embargo, para evitar caerse, la mayoría de los robots bípedos a menudo todavía usan un principio que requiere un control preciso sobre cada movimiento y confían en que un pie esté plantado en el suelo. Eso no va a funcionar con una prótesis, porque la gente no camina así, dice Grizzle.
La locomoción con patas es un objetivo importante en la robótica porque permitirá que las máquinas cubran terrenos irregulares o traicioneros y entren en edificios diseñados para humanos. Pero aún es un desafío hacerlo en el mundo real, como lo demuestran muchos de los robots que participaron en una competencia organizada por DARPA en Pomona, California, este junio (ver Una carrera de obstáculos puede beneficiar a los robots). Los robots realizaron notables hazañas de agilidad y destreza, pero también sufrieron una serie de caídas vergonzosas .
Tan natural como parece la prótesis de UT Dallas, aún no puede moverse entre diferentes tipos de acción, por ejemplo, la transición de caminar a subir unas escaleras, sin algún tipo de control externo. Gregg cree que es posible activar un cambio sin un controlador externo, utilizando el movimiento del usuario. Estoy trabajando en una nueva idea para eso, dice.