La rodilla robótica que permite volver a andar en 10 minutos a personas con discapacidad

Cada vez más, estamos viendo ese futuro a largo plazo que nos presentaban obras como Ghost in the Shell hace más de 20 años materializarse ante nuestros ojos. Un futuro en el que la Robótica ayuda a los humanos, y como en Yo, Robot, si perdemos un miembro del cuerpo podremos cambiarlo por uno robótico que, aunque es artificial, al menos nos completa en el sentido de no sentirnos discapacitados. De hecho, vemos incluso prótesis corporales para niños hechas con piezas LEGO que les devuelven la sonrisa con su infinita capacidad de personalización.

Una rodilla robótica

Hablar de prótesis robóticas a estas alturas no es nuevo. Pero este campo está en constante evolución, y se trata de ayudar al paciente lo más posible. En el caso de tener que usar un miembro robótico, existe una curva de aprendizaje y ajuste de horas - días hasta que el paciente ya tiene ese dispositivo completamente adaptado a su forma de moverse, su estilo. Se trata de un proceso complejo de co-adaptación que requiere que el miembro aprenda cómo cooperar con el cerebro humano que está controlando el cuerpo en el que va a funcionar. Pero, ¿y si todo ese proceso pudiera reducirse a sólo 10 minutos?

Un grupo de investigadores liderado por la profesora Helen Huang, experta en ingeniería biomédica en la dos universidades de Carolina del Norte, han encontrado una forma de acelerar la adaptación entre el cerebro y un miembro robótico usando un sistema de Inteligencia Artificial que permite acelerar su implementación para tardar unos 10 minutos, y lo han usado con una rodilla robótica. Los resultados son un proceso que se basa en parámetros específicos que definen la relación entre fuerza y movimiento. La rodilla robótica por ejemplo se basa en 12 parámetros, como la rigidez que el miembro debe tener o el rango de movimiento cuando se mueva hacia delante y atrás.

Simples pasos en 10 minutos

Una persona con una pierna amputada no puede caminar en general durante demasiado tiempo cuando está en el proceso de aprender a usar un miembro robótico. En el laboratorio de Huang, sus pacientes suelen caminar unos 15 - 20 minutos antes de tener que descansar. El desafío por tanto lo tiene la IA que han inventado, que es capaz de realizar el proceso de adaptación para que a los 10 minutos el paciente pueda realizar tareas simples como levantarse o dar unos par de pasos sin tener que llevarse horas en la sala. Todo gracias a un algoritmo IA de ensayo y error que aprende y reconoce patrones en los datos recogidos por los sensores de la rodilla, usados para establecer los límites iniciales de seguridad, o para ir logrando movimientos estables y fluidos al caminar.

Por descontado, como suele pasar con estas tecnologías, su uso establecido de forma masiva aún está lejos, ya que Huang y su equipo aún deben lograr otras metas como adaptar la IA para que funcione con diferentes desniveles del suelo, se ajuste a subir y bajar escaleras, y dotar al dispositivo de elementos bluetooth para que funcione a distancia y un paciente pueda ajustar la rodilla (y el miembro que sea) desde casa sin tener que ir al hospital. Estamos todavía un poco lejos, pero estamos en el camino, que es lo que importa.