El apoyo de un exosuit tiene un efecto diferente en cada persona. Los investigadores han podido comprobarlo ahora con la ayuda de un tensiómetro de ondas cortantes.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison (UW) y de la Universidad de Harvard ha utilizado un tensiómetro de ondas cortantes para rastrear hasta qué punto un exosuit proporciona un alivio mensurable a un usuario y se beneficia del apoyo mecánico. El sensor es ponible y proporciona datos en tiempo real. Con su ayuda, descubrieron que no es posible desarrollar un control uniforme para un exosuit que funcione para todo el mundo.
Para que un exosuit funcione, normalmente debe ajustarse a los movimientos corporales individuales del usuario y a sus actividades en el mundo real más allá del laboratorio. Por ejemplo, si hay que proporcionar apoyo al caminar, el apoyo debe proporcionarse en el momento adecuado para aliviar los músculos de la pantorrilla y el tendón de Aquiles. Sin embargo, no es tan fácil comprender la magnitud y precisión del efecto, el equipo científico describe el problema de la investigación en el estudio "Modulation of Achilles tendon force with load carriage and exosuit assistance" publicado en Science Robotics. Para ello, los cambios en la carga sobre el tejido muscular y tendinoso deben medirse directamente durante el uso del exosuit.
Mediciones de carga con tensiómetro de onda cortante
Para lograrlo, los investigadores recurrieron a un tensiómetro de onda cortante, un sensor vestible que ya se había desarrollado en la UW en 2018. El sensor se aplica en la piel del usuario sobre un tendón, por lo que no es necesario implantarlo. Con la ayuda del tensiómetro, se puede determinar la resistencia del tendón a través del cambio en las propiedades de vibración del tendón, que varían cuando se carga con el movimiento.
El equipo de investigación probó el sensor en ocho voluntarios. Los participantes en el estudio eran adultos jóvenes sanos. Primero tuvieron que correr en una cinta sin exotraje. Llevaban diferentes pesos en una mochila para soportar el peso. Además de medir varios parámetros biomecánicos, los investigadores utilizaron el tensiómetro para medir la carga en el tendón de Aquiles. Tal y como habían supuesto los investigadores, la carga sobre el tendón aumentó en todos los participantes al aumentar el peso en la mochila.
A continuación, ataron a los sujetos de prueba un exotraje de apoyo hecho de tejido suave y un actuador para sujetar el tobillo y repitieron las pruebas. El equipo científico comprobó ahora que los resultados variaban mucho: algunos de los participantes tenían un efecto de fuerza en los tendones de Aquiles como si no llevaran mochila, mientras que en otros la carga sólo cambiaba ligeramente.
Adaptación individual
Dylan Schmitz, estudiante de doctorado y coautor del estudio, lo atribuye a las diferencias físicas individuales de las personas. Cada persona reacciona de forma diferente al apoyo externo para caminar. "Así que no podemos suponer que exista un control uniforme para un exosuit que funcione para todo el mundo", afirma. Para que un exosuit provoque los cambios biomecánicos deseados, es necesaria una adaptación precisa en función del usuario y del entorno en el que se va a proporcionar el apoyo. El tensiómetro puede utilizarse como herramienta para tomar las medidas adecuadas. Esto permite personalizar el control de los exosuits "para que funcionen eficazmente para usuarios individuales en entornos diferentes".
Fuente: Medida: Los exosuits no funcionan igual de bien para todos | heise online (07.12.2022)