Los exoesqueletos, si nos ceñimos a su definición original, son los esqueletos externos que sirven para proteger el cuerpo de algunos tipos de animales, por ejemplo, arañas o crustaceos.
Esta idea de la naturaleza ha sido tomada por el ser humano y desarrollada a lo largo de los siglos, pasando de las corazas o armaduras que recubrían a los combatientes en la lucha, hasta hoy, donde la innovación y las tecnologías han dado lugar a nuevas funcionalidades para los exoesqueletos.
¿Qué funciones se les pueden dar a los exoesqueletos?
En la actualidad se ha tomado el relevo y se busca que los exoesqueletos puedan ayudar en medicina y rehabilitación para mejorar las capacidades de las personas con discapacidad.
Además de ese uso, también se le puede sacar rendimiento para mejorar las capacidades de los trabajadores.
Uno de los primeros lugares donde podíamos toparnos con un exoesqueletos era en ferias dedicadas a tecnologías y mundo senior. Los exoesqueletos estaban pensados para mejorar la capacidad en aquellas personas que la veían reducida debido a su edad, las personas mayores.
Y hoy, podemos leer artículos, donde de nuevo el público potencial de los exoesqueletos siguen siendo las personas mayores, pero en este caso, para poder alargar su vida laboral o al menos facilitar la tareas más pesadas los últimos años antes de la jubilación.
Esta investigación tecnológica parece llegar de Japón, donde se había pensado en los exoesqueletos para ayudar al trabajador a levantar cargas pesadas, poder hacer más descansos o mejorar su movilidad.
Pero el ejemplo no queda tan lejano, ya que aquí en España hay empresas que ya lo están probando en sus plantas de trabajo, y hay empresas, que están investigando para mejorar y perfilas las funcionalidades de los exoesqueletos industriales.
Una de estas empresas es Gogoa Mobility Robots. Es la única empresa española que está diseñando y vendiendo exoesqueletos para su uso industrial.
Como ellos mismos dicen a través de la web de su spin off Cyber Human Systems (división que ha surgido dada el gran potencial de los exoesqueletos): "Nuestros productos están diseñados para ayudar al trabajador a realizar su trabajo de una manera más cómoda y reducir las lesiones en su día a día".
Aunque Gogoa además de trabajar en exoesqueletos industriales, también cuenta con el primero exoesqueleto activo con certificación para su comercialización y uso. Hoy día ya es una realidad en diversos centros y unidades de rehabilitación clínica (más información en la entrevista a Gogoa).
Exoesqueletos industriales
Los exoesqueletos industriales buscan ser un apoyo para el trabajador.
Desde CHS ya comercializan exoesqueletos para la zona lumbar y para la parte superior del cuerpo, con diferentes opciones según la tarea del trabajador.
El exoesqueleto Aldak permite que el trabajador pueda levantar pesos, de hasta 15 kilos, sin dañar su zona lumbar. Tiene un sistema para apoyar al operario cuando tiene que levantar mucho peso o realizar movimientos que pudieran ser repetitivos y dañar su espalda.
Además, todos estos modelos se pueden personalizar para cada persona y su mantenimiento es fácil.
Por su parte, los exoesqueletos superiores ofrecen apoyo al trabajador para sus brazos. Así le ayuda si tiene hacer tareas repetitivas o levantar los mismos durante mucho tiempo.
Las empresas apuestan por esta opción porque permite facilitar al trabajador las tareas más pesadas (distribuyendo la carga), y además evita que pueda lesionarse. Además, no necesitan espacios extras o mucho mantenimiento. El trabajador puede usar su exoesqueleto como cualquier otra parte de su uniforme de protección (ejemplo los chalecos), aunque eso sí, necesitará que otra persona pueda ajustarlo y darle los últimos ajustes.
Exoesqueletos para rehabilitación y fisioterapia
Dado que el exoesqueleto es una especie de armadura robotizada, puede ayudar a la persona que lo lleva puesto a realizar acciones, que quizá sin esta ayuda, serían imposibles de realizar.
Existen exoesqueletos que ya pueden ayudar a caminar a personas con movilidad reducida.
También se están usando para otras funciones cotidianas, que personas con una discapacidad severa no podían realizar.
Investigadores del Grupo de Neuroingeniería Biomédica de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche presentaban en 2018 un exoesqueleto robótico. Este modelo estaba anclado a una silla de ruedas. Su función era la de asistir a personas con distintos grados de discapacidad para sus tareas más cotidianas como comer, beber o asearse. En este caso el exoesqueleto cumple la función de dar autonomía a la persona con discapacidad.
Por su parte, desde TECNALIA, centro de investigación y desarrollo tecnológico, cuentan con un laboratorio de neurorrehabilitación para análisis del movimiento dotado con innovadores sistemas, de los pocos que existen a nivel mundial.
La meta del laboratorio es desarrollar herramientas médicas para mejorar la calidad de vida de pacientes. Se especializan en el apoyo y rehabilitación a personas con daños motores, como hemiplejía (después de un ictus), espina bífida o discapacidad neuromuscular.
También están probando los prototipos elaborados por las empresas del sector. Entre sus funciones en el ámbito de la medicina está la personalización de los tratamientos de rehabilitación que podrán realizar los propios especialistas clínicos.
Premios Discapnet a Marsi Care
En la quinta edición los Premios Discapnet se reconocía a ‘Marsi Care’, de la empresa Marsi Bionics, creadora de dos exoesqueletos personalizados para terapias de niños con enfermedades neurológicas.
En concreto, fue el premio al mejor proyecto de emprendimiento con impacto social para la mejora de la calidad de vida de las personas con discapacidad a través de las TIC.
Se quiso reconocer el diseño de los exoesqueletos ATLAS y MAK para personalizar la terapia de enfermedades neurológicas. Ambos se usan desde 2015 para terapias con 11 niños en los hospitales Sant Joan de Déu (Barcelona) y Ramón y Cajal (Madrid). Con este premio podrán crear un centro para el desarrollo de esta terapia.
Exoesqueletos en cursos de verano
Los exoesqueletos incluso han sido el tema central de cursos de verano como el impartido por la Asociación Verdiblanca. Su fin es que todos puedan conocer las innovaciones tecnológicas que facilitan la vida a las personas con diversas discapacidades.
Antonio Sánchez de Amo, presidente de la Asociación de Personas con Discapacidad Verdiblanca, afirma “Tenemos que invertir en investigación para que el futuro no sea de una población cada vez más dependiente, sino al contrario, y para ello tenemos que demostrar que eso es posible".
Todo un universo por descubrir y sobre el que seguir ampliando, trabajando e innovando, para que en un futuro, estos exoesqueletos logren mejorar el día a día de todas las personas.
Gogoa, explorando el campo socio-sanitario desde la ingeniería
Entre sus hitos se encuentra la creación de uno de los primeros exoesqueletos activos con certificación para poder comercializarse y usarse con pacientes y casos reales. El trabajo de investigación, desarrollo e innovación para conseguir su exoesqueleto Hank, ha sido de unos dos años, un tiempo bien invertido y que cada día abre puertas a seguir avanzando en este campo.
Además de sus exoesqueletos activos, que cuentan con motor, software y baterías, cuya función es, por ejemplo, la rehabilitación de personas con ictus y lesiones medulares, también han lanzado Cyber Human Systems (CHS), una spin-off destinada a diseñar y fabricar exoesqueletos para la industria. Hoy día es el único fabricante español de exoesqueletos industriales disponibles comercialmente. Los exoesqueletos industriales son más simples, sin software ni baterías, pero un gran apoyo para los trabajadores.
Cyber Human Systems trabaja en el ámbito de la prevención en salud laboral. Su labor en la actualidad es el desarrollo de exoesqueletos para ayudar a las empresas a abordar los trastornos musculoesqueléticos relacionados con el trabajo (TME). En la actualidad, hay dos tipos de bajas laborales más recurrentes, las que cursan por depresión o ansiedad, y las debidas a lesiones musculoesqueléticas. Desde CHS trabajan para ayudar a los operarios que deben realizar tareas repetitivas y posturas forzadas en el lugar de trabajo. Los exoesqueletos industriales pueden ayudarles a evitar lesiones y reducir la fatiga al soportar movimientos ergonómicamente exigentes al levantar o mantener objetos.
El equipo de Gogoa dedicado a este área de innovación está formado por 11 profesionales. La mayoría son ingenieros, entre ingenieros biomédicos e industriales, pero también cuentan con profesionales del área de empresariales y una fisioterapeuta.
Desde Discapnet hemos querido hablar con Juan Izeta, Growth Manager de Gogoa, para que nos explique cómo surgió esta línea de negocio en la empresa y cuáles son sus metas conseguidas y retos a la vista.
¿Cómo se lanza Gogoa a investigar en el área de exoesqueletos?
El proyecto de Gogoa surge inicialmente de una iniciativa de explorar nuevos negocios en el campo socio-sanitario desde una perspectiva de desarrollo comercial y explorando la posibilidad de tener centros de demostración en tecnologías emergentes como la rehabilitación robótica.
En el proceso de búsqueda de oportunidades se identifica tecnología española con un prototipo de laboratorio y surge la idea de industrializarla y llevarla a mercado. Esta tecnología era del Centro Ramon y Cajal del CSIC (Centro Superior de Investigaciones Cientificas).
¿Cuál es el primer uso que se pensaba darle? Hoy día estáis diversificando su utilidad hacia el área industrial y médica, ¿en qué consisten ambos los diferentes exoesqueletos?
El primer producto certificado, nuestro exosqueleto Hank (primer producto made in Europe certificado) está centrado en la recuperación de pacientes de ictus y lesiones medulares para apoyar su capacidad de andar. Sus 6 articulaciones lo hacen especialmente idóneo para optimizar la recuperación de hemiplejias.
En el campo medico estamos en fase pruebas clínicas de un exoesqueleto de única articulación Belk enfocado a rehabilitación en post-operaciones traumáticas de rodilla. Incluirá tecnologías FES (Functional Electro Stimulation).
A través de consultas de empresas de la automoción hace dos años y medio comenzamos el desarrollo de exosqueletos pasivos para la prevención de lesiones musculoesqueléticos en el campo industrial que en estos momentos son la segunda causa de bajas. Tenemos 3 productos centrados en extremidades superiores (codo-hombro) y lumbares.
¿Dónde se están usando en la actualidad vuestros exoesqueletos y con qué finalidad?
Se está usando en hospitales de referencia como el Hospital Nacional de Parapléjicos de Toledo y en otros centros especializados de sistemas públicos y privados. Gogoa también gestiona el centro de demostración Onbideratu en Urretxu (Gipuzkoa).
Los exos industriales se usan sobre todo en escenarios repetitivos de la industria y la logística pero también en aplicaciones especiales.
¿Quiénes pueden acudir a este centro demostrador?
Está abierto al público en general. Por un lado, hay un espacio donde se desarrollan tratamientos rehabilitadores a pacientes reales.
Y por otro, se organizan visitas para profesionales o personas interesadas en este campo de trabajo.
También se organizando cursos de formación con universidades dirigidos a ingenieros biomédicos que quieran conocer más sobre estos proyectos.
¿Cuál es el valor diferencial de vuestro exoesqueleto respecto a otros prototipos desarrollados?
- En los exoesqueletos de uso médico: el punto de partida son los pacientes y las evidencias clínicas. Nuestros ejes de trabajo y diferencial están en la facilidad de uso por parte de paciente y profesionales médicos, extender el rango de uso de patologías y en reducir costes para democratizar y generalizar la aplicación de la rehabilitación robótica.
- En el campo industrial: tenemos una capacidad demostrada de ingeniería para hacer adaptaciones para numerosos escenarios de aplicación. Escuchar al cliente y transformarlo en soluciones provechosas es nuestro punto fuerte.
¿Qué fases de desarrollo habéis tenido que pasar desde que el exoesqueleto de Gogoa era solo una idea innovadora a esta última etapa en la que ya es una realidad a través de la spin off CHS y en los desarrollos clínicos?
En el campo medico se trabaja en dos frentes:
- Por un lado, el regulatorio que contempla los sistemas de calidad industriales, las pruebas de verificación -validación de laboratorio y las pruebas clínicas que son verificadas por auditores especializados.
- Por otro, integrando soluciones innovadoras de ingeniería e investigación en dispositivos médicos de aplicación diaria. Como ejemplo de transformación, el exosqueleto Hank comercial comparte menos del 3% de componentes con el prototipo de punto de partida.
¿Es difícil emprender en tecnologías con funcionalidad social? ¿Es rentable?
Es difícil encontrar inversores en áreas que conjugan tecnología y social por los altos riesgos que implica. En este campo la rentabilidad es a largo plazo y con las primeras ventas estamos demostrando que hay necesidades de mercado que podemos cubrir y expandir.
Otros retos en tecnologías e investigación en los que estéis trabajando o en los que os gustaría trabajar…
Seguimos trabajando y avanzando:
- Integrando control por voz para facilitar el uso de exosqueletos
- Integrando sistema FES, electroestimulador funcional, para sincronizar activación muscular con el exoesqueleto con el objetivo de reducir los tiempos de rehabilitación.
- Investigación en señales EEG (señales cerebrales) y eye-tracking para futura integración.
Gracias por vuestro tiempo y por vuestra aportación para profundizar en este gran campo de la innovación que son los exoesqueletos y que tanta funcionalidad y apoyo están dando tanto en el campo clínico como en el laboral e industrial.
No tenemos duda que este es solo el comienzo. Más información en los siguientes enlaces
- Exoesqueletos médicos
- Exoesqueletos industriales o a través de su e-mail info@cyberhs.eu
- Centro de rehabilitación robótica
