En robótica, ¿qué es un exoesqueleto?

En robótica, un exoesqueleto, también conocido como exoesqueleto motorizado, es un traje de poder que se utiliza para aumentar la fuerza y ​​/ o velocidad humanas. El concepto ha recibido un tratamiento extenso en la ciencia ficción, pero solo recientemente ha comenzado a adquirir verosimilitud en el mundo real. El concepto ha recibido la mayor atención de los países asiáticos orientados a la robótica y el ejército de EE. A partir de 2009, se han construido exoesqueletos, pero no se han implementado ampliamente. Los exoesqueletos tampoco están ampliamente disponibles comercialmente, pero eso podría cambiar pronto. En 2008, una empresa, Cyberdyne of Japan, comenzó a alquilar sus trajes.

El primer esfuerzo serio para construir un exoesqueleto motorizado, realizado por General Electric en 1965, se llamó Hardiman. La intención detrás del proyecto era crear un exoesqueleto que una persona pudiera usar para levantar 1500 libras (680 kg), casi una tonelada. El proyecto falló. Los intentos de usar el exoesqueleto completo dieron como resultado un movimiento violento incontrolado que habría desgarrado al usuario miembro por miembro. El traje en sí pesaba 1500 lb (680 kg) y solo podía levantar 750 lb (340 kg) cuando podía moverse. El traje nunca se encendió con una persona adentro.

Los avances en la creación de exoesqueletos prácticos no se produjeron hasta principios de la década de 2000. Alrededor de este tiempo, décadas de investigación de organizaciones como la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de los Estados Unidos (DARPA) finalmente dieron sus frutos. Varios grupos construyeron con éxito prototipos de exoesqueletos motorizados. Algunos exoesqueletos actualmente existentes (limitados) incluyen Cyberdyne’s HAL 5, Honda’s Exokeleton Legs, MIT Media Lab’s Biomechatronics Group legs y Sarcos / Raytheon XOS Exokeleton. Las especificaciones de estos trajes varían y algunos no se han publicado. El HAL 5 (Hybrid Assistive Limb) se comercializa como capaz de aumentar cinco veces la capacidad de elevación del usuario.

Dos aplicaciones principales de los exoesqueletos serían en el ejército y en la atención médica. Para los militares, los exoesqueletos motorizados permitirían a los soldados llevar armas más pesadas y más herramientas y municiones. El concepto de un exoesqueleto motorizado es un tema central en la visión de las Fuerzas Armadas de los EE. UU. Para un Ejército de próxima generación. En enero de 2007, se informó que el Pentágono había otorgado fondos al nanotecnólogo Ray Baughman de la Universidad de Texas para desarrollar fibras de miómero como «músculo» para exoesqueletos motorizados. Para la atención médica, los investigadores de varias universidades de Japón han diseñado exoesqueletos blandos diseñados para ayudar a los cuidadores médicos a llevar a los ancianos o enfermos. Entonces, los exoesqueletos podrían tener aplicaciones tanto en la guerra como en la paz.

Aún así, existen varios obstáculos importantes para desarrollar exoesqueletos efectivos. Los más importantes son la mejora de la relación potencia-peso (que podría mejorarse mediante el uso de fibras en lugar de la mecatrónica convencional) y la duración de la batería.