Exoesqueletos explicados de forma sencilla: apoyo físico en el trabajo y en la vida cotidiana

En septiembre de 2022, el Instituto Fraunhofer de Ingeniería de Fabricación y Automatización IPA presentó los llamados exoesqueletos en la feria RehaCare. Ayudan a las personas en trabajos físicamente agotadores, evitan las malas posturas y están diseñados para aliviar la tensión de músculos y articulaciones. En el futuro, también podrían convertirse cada vez más en una ayuda para las personas con ciertas discapacidades físicas, afirma Urban Daub, jefe del grupo de investigación Biomecánica Aplicada del Instituto Fraunhofer. Una entrevista.

Sr. Daub, el término "exoesqueleto" suena un poco técnico para los no iniciados. ¿Qué hay detrás?

Un exoesqueleto es un sistema de asistencia que se lleva directamente sobre el cuerpo. Alivia el sistema musculoesquelético proporcionando un soporte de fuerza adicional. Nuestros músculos y articulaciones están diseñados para movimientos dinámicos, como caminar. Sin embargo, si alguien tiene que levantar repetidamente cargas pesadas o mantener el sistema musculoesquelético en una posición casi inmóvil durante mucho tiempo, los músculos pueden agotarse rápidamente. Esto puede suponer un riesgo de lesión. Los exoesqueletos contrarrestan esta situación.

¿De dónde procede esta asistencia eléctrica? ¿Los exoesqueletos funcionan con un motor?

A veces sí, a veces no, existen sistemas pasivos y activos. Los exoesqueletos industriales más utilizados funcionan de forma pasiva. Disponen de muelles o expansores que están bajo tensión mecánica y liberan su energía cuando el cuerpo adopta determinadas posturas. Como resultado, añaden automáticamente fuerza durante ciertos movimientos que de otro modo tendrían que proporcionar los músculos del cuerpo por sí solos. De este modo, ciertas zonas del cuerpo reciben un apoyo y un alivio específicos. Existen otras diferencias en esta categoría: algunos sistemas tienen carcasas duras, por ejemplo, mientras que otros consisten casi por completo en correas y soportes elásticos. Estos últimos se conocen como exoesqueletos blandos o -por utilizar el término internacional- "exosuits". Sin embargo, también hay un número creciente de sistemas activos que se accionan eléctricamente.  

¿Cuándo tiene sentido un sistema u otro?

Depende. Si las medidas técnicas o un cambio en los procesos de trabajo ya no son suficientes para proporcionar un alivio adecuado a una persona en el lugar de trabajo, los exoesqueletos pueden ser una buena opción adicional, independientemente de que sean activos o pasivos. Sin embargo, los exoesqueletos activos pueden ser especialmente útiles si se requiere un mayor nivel de esfuerzo para un trabajo o si el nivel de apoyo necesario varía de una persona a otra. El exoesqueleto puede ajustarse con mucha más precisión a las necesidades de la persona o de una actividad concreta. Por ejemplo, si los pesos varían mucho, como cuando hay que mover paquetes que pesan entre dos y 25 kilos, el apoyo proporcionado por los sistemas activos puede adaptarse en consecuencia. Por cierto, algunas de nuestras investigaciones también se centran muy intensamente en este tipo de requisitos.

Usted dice que los exoesqueletos siempre sujetan determinadas zonas del cuerpo. Entonces, ¿hay diferentes variantes según si alguien trabaja más con los brazos o más con las piernas, por ejemplo?

Sí, aunque la mayoría de los exoesqueletos están diseñados para mantener la parte superior del cuerpo recta y erguida - son los "exoesqueletos para la espalda" - o para aliviar la carga de los brazos durante las actividades por encima de la cabeza - son los "exoesqueletos para los hombros". También existen sistemas para la fuerza del cuello, los pulgares y las manos.

¿Qué tipo de trabajo soportan los sistemas de espalda y hombros?

Los sistemas para la espalda se utilizan cuando hay que levantar o depositar componentes o contenedores pesados, o cuando alguien tiene que trabajar en una posición inclinada hacia delante durante largos periodos de tiempo. Un campo de aplicación típico de los exoesqueletos para la espalda es la logística, por ejemplo, como ya se ha explicado para los sistemas activos, donde las personas a menudo tienen que levantar y transportar paquetes pesados. Los exoesqueletos de hombro, por su parte, ayudan en actividades en las que los brazos se mantienen levantados durante largos periodos, por ejemplo durante trabajos de montaje o soldadura (→ ver vídeo).

¿Cuándo se considera que un exoesqueleto es "exitoso" y qué tiene que cumplir?

 Los usuarios dirían: lo ideal sería que el exoesqueleto no pesara casi nada, que no se notara al llevarlo, que no fuera restrictivo y que, aun así, proporcionara el máximo apoyo posible. Eso suena a la proverbial "sota de todos los oficios" que aún está por inventar. Por razones técnicas, por supuesto no es posible realizarlo a la perfección, por lo que siempre son necesarios algunos compromisos. Por eso existen actualmente más de 100 exoesqueletos diferentes en el mercado: Ninguno de ellos es perfecto en su conjunto, pero cada uno resuelve muy bien problemas y aplicaciones muy específicas para usuarios concretos. Esto a su vez significa que hay que encontrar el exoesqueleto más adecuado en cada caso.

Así que los exoesqueletos ya están disponibles en muchas versiones diferentes y para casi todas las aplicaciones. ¿No podrían ser también de interés para las personas para las que la atención se centra menos en la prevención de lesiones y más en la función de apoyo, es decir, para las personas con una discapacidad física?

Es una idea muy buena. En realidad, los exoesqueletos podrían ayudar a las personas discapacitadas en su vida laboral, a veces incluso permitiéndoles participar en primer lugar. Los fabricantes de exoesqueletos también lo han reconocido, es decir, que los sistemas ofrecen una oportunidad completamente diferente fuera de las aplicaciones industriales. En mi opinión, las personas con discapacidades físicas adquiridas o congénitas podrían sin duda beneficiarse enormemente de ello en el futuro y, en algunos casos, volver a trabajar del todo o con mayor facilidad.

¿Conoce algún ejemplo en el que esto ya sea así?

Sí, en la feria Rehacare tuvimos una presentación en nuestro simposio "Asistencia técnica y rehabilitación ocupacional", que trataba sobre un empleado de un museo que padece una enfermedad neurológica. Su trabajo consiste en fabricar tijeras a la manera tradicional. En el museo se enumeran las máquinas utilizadas para ello. Por tanto, las modificaciones técnicas para facilitarle el trabajo están descartadas. Desde hace más de un año, utiliza en su trabajo un exoesqueleto que le sostiene la mano y le ayuda a compensar su falta de fuerza neurológica. Según él, esto le permite realizar su trabajo mejor, durante más tiempo y, sobre todo, sin dolor. El museo conserva así a un empleado valioso, y él mismo puede seguir haciendo su trabajo.

Fuente: Exoesqueletos explicados de forma sencilla: Apoyo físico en el trabajo y en la vida cotidiana (con vídeo) - Vida laboral inclusiva (lwl.org) (17.10.2022)