***Sobre la anterior publicación de este blog: Robot al alcance de todos, continua el tema de la mano robótica elaborada por Shadow Robot .Al mover la mano, una compleja maquinaria, de huesos, músculos, tendones, nervios y articulaciones, empieza a funcionar.
La mano es el ‘instrumento de los instrumentos’ -como la calificaba Aristóteles- que permite al ser humano medir sensaciones de presión, temperatura, forma y posición de los objetos.
Por estas funciones siempre fue difícil para los ingenieros electrónicos emular sus características, mediante un aparato mecánico.
Un desarrollo complejo
Con este desarrollo se busca resolver el problema de movilidad de las personas que, por algún motivo, se quedan con alguna extremidad inmovilizada.
Los especialistas advierten que la capacidad del sistema humano para la recepción de las diferentes sensaciones táctiles, se debe a la existencia de varios mecanorreceptores. Esta estructura hace más complejo el trabajo de emulación.
Los diversos estudios del comportamiento de los mecanorreceptores han permitido a los investigadores identificar las diferentes sensaciones y la respuesta a los estímulos.
Pese a ello, los recientes avances en el área robótica posibilitaron lo que parecía lejano: crear un órgano artificial con la misma funcionalidad que la mano humana.
La empresa Shadow Robot materializó este sueño al crear un sistema que consigue imitar el comportamiento del sistema receptor táctil humano. Ese es el principal atributo de esta mano artificial que fue expuesta en la feria robótica ‘Streetwise Robots’ la más importante de Londres, Inglaterra.
Este invento contiene un total de 40 músculos artificiales de aire comprimido para poder articular toda clase de movimientos.
Según las opiniones de traumatólogos y ortopedistas, la tarea de crear este sistema no es sencilla, sobre todo, porque la mano humana posee una gran movilidad. “En cada hueso que se mueve hay una articulación”. Lo llamativo es que los músculos son tan dóciles que es capaz de tomar una copa de cristal y chocarla con otra sin romperla o girar un bombillo sin hacerlo trizas.
En una entrevista a Armando De La Rosa, investigador de la firma Shadow, dice que el secreto de su habilidad está en un conjunto de sensores sensibles al tacto, localizados en las yemas de los dedos y en los actuadores neumáticos (‘ShadowAir Muscles’). “La tarea consistió en replicar el sentido del tacto, pero en una mano mecánica. Esto exigió el diseño de dispositivos que imiten la flexibilidad de las articulaciones y la sensibilidad para sujetar objetos. Cada yema de los dedos cuenta con 34 elementos táctiles”.
De La Rosa indica que los músculos artificiales son bastante sensibles y cumplen el papel de resorte que permite alcolchonar el objeto manipulado. Para desarrollar este aparato la firma empleó sensores táctiles artificiales que imitan la funcionalidad hallada en estructuras biológicas, como son los dedos. Estos componentes brindan información sobre la forma, dureza y textura de un objeto.
Este desarrollo representa un avance para el campo de la ortopedia, porque puede servir para personas que han sufrido la amputación de alguno de sus miembros. Sin embargo, antes de que esto ocurra tendrá que ponerse a prueba con pacientes reales.
El físico ecuatoriano Bayardo Campuzano, (colaborador con el área de robótica de la Universidad Politécnica Salesiana) señala que los sensores táctiles -que posee el sistema- tienen la ventaja de replicar el funcionamiento de la piel. Comenta que la precisión también depende del número de sensores localizados en la yema de los dedos. Mientras más sensores incluidos es factible garantizar una mayor sensibilidad. “En la yema de los dedos está la máxima densidad de sensores”.
Aunque este sistema tiene sus ventajas, el médico Marcelo Longo manifiesta que una de las limitaciones de las manos robóticas es su dificultad para establecer una conexión fluida con el cerebro. Por eso, el próximo paso será conseguir -aunque parece más difícil- que la mano artificial pueda sentir y enviar esas sensaciones táctiles al cerebro.
Este es un desafío planteado por numerosos centros de investigación en el mundo que ya registran avances significativos.
Por ejemplo, el Instituto de Rehabilitación de Chicago logró, hace un año, desplazar los extremos de los nervios responsables del movimiento de los brazos al pecho de un paciente. En este unos electrodos recibían las órdenes que emite el cerebro y luego las transmitían a la prótesis.
Todavía hay algunos detalles por resolver para la ciencia médica, empeñada en conseguir una comunicación adecuada entre el cerebro y la máquina.
Sin embargo, el diseño de esta mano y de los modelos que están por venir demuestran que Isaac Asimov, el maestro de la ciencia ficción, no estaba tan equivocado. En su libro ‘El hombre bicentenario’ señaló: “Los largos dedos (del robot) estaban modelados en curvas tan gráciles y apropiadas que era fácil imaginarlas empuñando un escalpelo”.
Punto de vista
Varias piezas son esenciales
El trabajo efectuado por esta compañía sorprende, porque es complicado conseguir precisión en los dedos. Si la presión es muy alta pueden dañar el objeto, pero si es baja, puede soltarlo fácilmente. Allí radica el mayor inconveniente. Con los músculos de aire comprimido que incorpora esta mano es posible conseguir mayor fidelidad a la hora de seguir la señal que envían los sensores táctiles. Eso significa que existe una correlación directa entre los músculos de aire y los sensores táctiles, dos componentes esenciales en este innovador sistema. Será útil para ejercer acciones de forma controlada y remota.
