Robots asistenciales: los engranajes de la inclusión

La tradición en aplicaciones de la robótica para dar asistencia en la discapacidad comenzó en los años ’70 con las primeras construcciones de prótesis de brazos y piernas. Estas basaban su funcionamiento en el reconocimiento de señales mioeléctricas, que son las que producen los músculos al contraerse o flexionarse.

Hoy en día el uso de robots para simplificar tareas cotidianas de personas con capacidades visuales, motoras o cognitivas disminuidas son muchas: robots guías que imitan la función de un perro guía, sillas de ruedas o andadores, o implantes de extremidades mecánicas para personas con movilidad reducida, entre otros.

En la provincia de San Juan, investigadores del Instituto de Automática (INAUT, CONICET-UNSJ) enfocan sus estudios en la aplicación de robots para la asistencia a la discapacidad, principalmente motora.

“El Instituto tiene por objetivo el desarrollo y la investigación tecnológica dentro del área de control de sistemas y la robótica. Su foco es lo que hace a la supervisión, monitoreo y control de procesos. Por eso es una actividad esencialmente interdisciplinaria, los sistemas de control pueden corresponder a distintas disciplinas: un proceso químico, mecánico o un sistema biológico. Una de nuestras líneas consiste en el desarrollo sistemas de comando desde señales biológicas, cerebrales o musculares para mover brazos robóticos o robots móviles de tal modo que una persona que tenga discapacidad en sus movimientos pueda comandar, por ejemplo, una silla de ruedas”, agrega Ricardo Carelli, investigador principal del CONICET en el INAUT.

Actualmente los investigadores y becarios del Instituto trabajan en el diseño y construcción de un bastón robotizado. Tienen aprobado un proyecto del Gobierno de la Provincia de San Juan para desarrollar un prototipo que pueda ser luego transferido.

“La idea es que una persona con una discapacidad motora en el miembro inferior pueda caminar apoyándose en el bastón que tiene una base con ruedas. Creemos que de esta forma la persona va a tener un caminar mucho más natural que con un bastón tradicional que tenga que levantar. La idea es construir un modelo que sea realmente utilizable por una persona y programar todos los algoritmos de control de la base móvil para que el robot navegue siguiendo al usuario en su desplazamiento para brindarle el apoyo que necesita y reaccionando ante distintas situaciones de peligro, por ejemplo de caída. Además, tendría otros usos como asistir a personas con disminución visual porque puede incluir un sensor láser que le indique si hay un obstáculo en el camino u otro peligro, induciendo a la persona a frenarse. Estamos trabajando en el diseño mecánico y electrónico”, explica Flavio Roberti, investigador adjunto del CONICET en el INAUT.

En este sentido, Matías Monllor, becario doctoral del CONICET en el mismo Instituto, agrega que parte del trabajo consiste en buscar una acción matemática, un algoritmo que haga que el robot se comporte de una manera en función de la fuerza que se aplica a los sensores y de cómo oriente el bastón para que se mueva de una forma en particular.
El dispositivo tiene tres sensores: mide la fuerza hacia delante, hacia atrás y hacia abajo. Esta última es muy importante para codificar si la persona se está apoyando para avanzar o si solo quiere moverse en esa dirección. En lugar de ser un bastón típico la idea es que la persona lo guíe y que no tenga que hacer una fuerza adicional para moverlo, por eso se agrega una base robótica que reaccione en función de la instrucción que se le da.

“Esta línea de investigación de asistencia a la discapacidad surgió en INAUT por interacciones con otros grupos del exterior y con el Gabinete de Tecnología Médica de la Universidad Nacional de San Juan (GATEME), y por el interés del equipo en poder transferir conocimientos y prestar así un servicio importante para la sociedad. Por ahora es investigación pero la intención es desarrollar un prototipo que luego pueda ser patentado y fabricado”, concluye Carelli.