Un exosuit sin motor diseñado para reducir las exigencias físicas de los soldados está un paso más cerca de su adopción después de que los prototipos obtuvieran la aprobación de más de 100 soldados en tres puestos del Ejército.
Según el Centro de Salud Pública del Ejército de EE.UU., las lesiones lumbares provocan cada año más de un millón de días de servicio perdidos o limitados para los soldados.
El programa Pathfinder del Ejército -dirigido por un equipo de colaboración formado por soldados de la 101ª División Aerotransportada de Fort Campbell, Kentucky, e ingenieros de la Universidad de Vanderbilt- permitió diseñar y probar prototipos de exoesqueletos únicos para aumentar la capacidad de elevación y reducir la tensión de la espalda en operaciones de sostenimiento y logística.
La investigación y el desarrollo del exoesqueleto blando, ligero y sin motor, denominado Exosuit Biónico de Asistencia al Soldado para Reaprovisionamiento, o SABER, ha pasado del equipo Pathfinder al Centro del Soldado del Mando de Desarrollo de Capacidades de Combate del Ejército de Estados Unidos, o DEVCOM SC. El equipo del DEVCOM SC está preparando el traje para su fabricación y su uso robusto en pruebas de campo por parte del Ejército.
El programa Pathfinder es una iniciativa del Congreso para impulsar los objetivos de modernización del Mando de Futuros del Ejército y apoyar la innovación de tecnologías basadas en la investigación e inspiradas en los soldados, como SABER. Los responsables del DEVCOM afirmaron que aprovechan el programa para conectar a los soldados con su red global de ciencia y tecnología, que abarca desde la investigación fundamental hasta las actualizaciones de tecnología avanzada de los equipos ya desplegados sobre el terreno.
"Al implicar a los soldados en una fase más temprana del proceso de investigación y desarrollo, podemos darles a conocer las investigaciones y tecnologías emergentes que el mundo académico puede proporcionar para ayudarles a satisfacer sus necesidades", declaró la Dra. Arwen DeCostanza, directora del programa Pathfinder. "Los proyectos de colaboración como éste, producen descubrimientos y resultados futuros al capitalizar la creatividad de los soldados, el profesorado, los estudiantes, los socios industriales y la comunidad científica y tecnológica del Ejército".
Trabajando con soldados de la 101ª División Aerotransportada, los investigadores de Vanderbilt diseñaron SABER como un dispositivo para llevar puesto que es suave, ligero y se ajusta a la forma. Este dispositivo no motorizado puede ser activado selectivamente por el soldado para ayudarle en sus capacidades de elevación.
El diseño del exosuit responde a las necesidades identificadas por los soldados, como ayudar en tareas de levantamiento extenuantes como el reabastecimiento de munición y reducir las lesiones y la fatiga, críticas para la preparación durante periodos prolongados.
"Pasamos los primeros meses centrados en entrevistar, observar y pasar tiempo con los soldados", dijo el Dr. Karl Zelik, profesor asociado de ingeniería mecánica de la Universidad de Vanderbilt. "No intentamos crear a Iron Man, un traje complejo, de cuerpo entero, rígido y poco realista. En lugar de eso, empezamos por comprender en profundidad las necesidades de los soldados para desarrollar una herramienta portátil ligera, de bajo perfil y sin motor que les ayude a proporcionar una asistencia muy necesaria sin ralentizar a los soldados ni interferir en otras tareas operativas."
Para desarrollar la idea de este proyecto, los ingenieros de Vanderbilt involucraron a los soldados en frecuentes entrevistas, sprints de diseño y pruebas sobre el terreno para identificar los problemas críticos que dificultaban sus tareas diarias en el campo. El sobreesfuerzo físico destacó como un problema que necesitaba una solución rápida.
Para abordar las limitaciones de fuerza y resistencia asociadas a la manipulación de materiales y la artillería de campaña, los investigadores de Vanderbilt, ingenieros, expertos en traducción de tecnología y otros socios militares -que trabajaron junto a los soldados- tomaron una tecnología de exoesqueleto que Vanderbilt había diseñado previamente para uso comercial y dedicaron un año de desarrollo iterativo y pruebas para transformarla en el sistema SABER.
Al diseñar el sistema, el equipo se centró en el uso prolongado del traje durante las tareas críticas para resolver los problemas de carga y movimiento del soldado.
Más de 100 soldados participaron en las pruebas del exosuit en tres bases diferentes, informando de una menor tensión en la espalda y una mayor resistencia mientras llevaban puestos los prototipos SABER.
"A lo largo del día, levantando cartuchos de 60 libras uno se desgasta, sobre todo al cabo de las horas. Pasa factura a tu cuerpo", dijo el Pfc. Dale Paulson, de la 101ª División Aerotransportada. "Llevar el traje me ayudó mucho, sobre todo para sacar las balas de la parte trasera del camión. Sentí que me daba un impulso extra. No tuve que esforzarme tanto. Siento que me ayudó a moverme más rápido".
Las evaluaciones biomecánicas revelaron que el traje de tres libras redujo la tensión en la espalda de los Soldados en más de 100 libras mientras levantaban peso. Además, la mayoría de los Soldados aumentaron su resistencia en más de un 60 por ciento mientras llevaban SABER.
Un abrumador 90 por ciento de los soldados encuestados tras las pruebas de campo operativas en mayo de 2022 creían que el exosuit aumentaba su capacidad para realizar tareas laborales, y todos ellos informaron de que probablemente lo llevarían para su trabajo si se desarrollara como producto y se pusiera a su disposición.
El Laboratorio de Investigación del Ejército DEVCOM, en cooperación con DEVCOM SC, está proporcionando financiación a HeroWear, un fabricante de exosuits industriales con sede en Nashville, y a la Universidad de Vanderbilt para diseñar y fabricar iterativamente docenas de unidades de preproducción a finales de 2022, con el objetivo de llegar a cientos de unidades en 2023.
El DEVCOM SC también llevará a cabo demostraciones sobre el terreno para las partes interesadas más importantes, poniendo la tecnología en manos de los soldados de la 101ª y de otras unidades, al tiempo que trabaja en una vía de transición más amplia.
"Nos sentimos extremadamente orgullosos de haber sido reconocidos por nuestros compañeros de DEVCOM y AFC como socios de elección en la comprensión de la tecnología, y la forma de introducir esta capacidad de cambio de juego a los soldados", dijo Dave Audet, jefe de la división de sistemas, DEVCOM SC. "Nuestro programa en curso del exoesqueleto del Centro del Soldado DEVCOM y la colaboración con Vanderbilt hicieron posible acelerar la modificación de la tecnología y una transición exitosa desde [el Laboratorio de Investigación del Ejército] al Centro del Soldado".
El Laboratorio de Investigación del Ejército DEVCOM gestiona el programa Pathfinder en estrecha colaboración con el Centro de Armamento DEVCOM. El Instituto de Innovación Civil-Militar ejecuta el programa Pathfinder in situ en cada emplazamiento militar y facilita las interacciones entre militares y universidades.
Universidades de Carolina del Norte, Tennessee, Virginia Occidental y Montana están trabajando con las Divisiones Aerotransportadas 82ª y 101ª -ambas dependientes del XVIII Cuerpo Aerotransportado-, varios Grupos de Operaciones Especiales y unidades de la Guardia Nacional de Virginia Occidental y Montana, para identificar y resolver rápidamente los retos de los soldados y acelerar la transición de esas soluciones al Ejército.
Fuente: El Ejército y el mundo académico colaboran en un exoesqueleto para reducir las lesiones de los soldados - Aerotech News & Review (18.10.2022)