Robot para caminar permite a personas discapacitadas ponérselo desde sus sillas de ruedas

Investigadores del KAIST han presentado un nuevo robot portátil desarrollado para personas completamente paralizadas que puede caminar hacia ellas para que el usuario pueda ponérselo directamente desde su silla de ruedas sin la ayuda de otras personas.

Además, se anunció que el equipo del profesor Kyoungchul Kong del KAIST participará en la categoría de robots portátiles del 3.er Cybathlon, que se celebra cuatro años después de que el equipo ganara la medalla de oro en 2020.

Esta nueva versión del robot portátil para personas parapléjicas, WalkON Suit F1, fue desarrollada por el profesor Kyoungchul Kong (director ejecutivo y fundador de Angel Robotics) del Departamento de Ingeniería Mecánica del KAIST.

WalkON Suit es un robot portátil para personas que sufren discapacidades parapléjicas que el equipo de investigación ha estado investigando continuamente desde 2015.

Este robot ayuda a las personas con lesiones de grado A (parálisis completa) de la Escala de discapacidad de la Asociación Estadounidense de Lesiones de la Columna Vertebral (ASIA), el nivel más grave de paraplejía.

Por lo tanto, su propósito de desarrollo es diferente al de otros robots de terapia de rehabilitación y asistencia para la fuerza muscular que actualmente suministra Angel Robotics.

El equipo de investigación del profesor Kong anunció por primera vez WalkON Suit 1 en 2016, y luego presentó WalkON Suit 4 en 2020, aumentando la velocidad de caminata a 3,2 km/h, logrando la velocidad de caminata normal de las personas sin discapacidades.

Además, demostró la capacidad de atravesar obstáculos como pasillos estrechos, puertas y escaleras que se pueden encontrar en la vida diaria.

Sin embargo, tenía el mismo problema fundamental que tienen todos los robots portátiles, que es que requieren la ayuda de otros para usar el robot.

Si bien una persona puede caminar sin la ayuda de otros una vez que usa el robot, necesita la ayuda de alguien para ponérselo para empezar.

El WalkON Suit F1, recientemente lanzado, presentó una solución técnica a este problema fundamental.

Se aplicó un método de acoplamiento frontal en lugar de un método de asiento trasero para que uno pueda usar el robot de inmediato sin salir de una silla de ruedas y entrar en el robot, lo que requeriría la ayuda de otras personas a mitad de la transición.

Además, antes de usar el robot, puede caminar por sí solo como un robot humanoide y puede acercarse al usuario.

También implementa una función que controla activamente el centro de su peso contra la fuerza de gravedad para que mantenga el equilibrio sin caerse incluso si el usuario empuja al robot de otra manera.

El diseño exterior del WalkON Suit F1, que es un cruce entre un robot humanoide y un robot portátil, fue creado por el profesor Hyunjoon Park del Departamento de Diseño Industrial de KAIST.

La función original del robot portátil también se ha mejorado en gran medida.

El rendimiento del control del equilibrio se mejoró para permitir el uso libre de ambas manos en estado erguido, así como la libertad de dar varios pasos sin un bastón.

Los avances tecnológicos a nivel de componentes también son dignos de mención.

Gracias a la estrecha colaboración con Angel Robotics, todos los componentes básicos del robot, como el motor, el reductor, el controlador del motor y el circuito principal, se han producido en el país.

La densidad de salida de los módulos del motor y del reductor se ha mejorado aproximadamente dos veces (en función de la potencia por peso) en comparación con la tecnología existente del equipo de investigación, y el rendimiento de control del controlador del motor se ha mejorado aproximadamente tres veces (en función de la velocidad de respuesta de frecuencia) en comparación con la mejor tecnología extranjera.

En particular, la tecnología de software integrado del controlador del motor se ha mejorado significativamente para que los algoritmos de control de movimiento avanzados se puedan implementar de manera estable sin utilizar controladores costosos de nivel superior.

Además, se han instalado un sistema de reconocimiento visual para la detección de obstáculos y una placa de IA para la aplicación de redes neuronales.

El profesor Kong explicó:

“WalkON Suit es la culminación de la tecnología de robots portátiles para discapacitados” y agregó:

“Los numerosos componentes, controles y tecnologías de módulos derivados de WalkON Suit están estableciendo el estándar para toda la industria de los robots portátiles”.

El equipo de investigación del Profesor Kong reveló el WalkON Suit F1 y anunció que participarán en el 3er Cybathlon, que se lleva a cabo cuatro años después del último evento.

En esta competencia, que se llevará a cabo el 27 de octubre, el laboratorio del Profesor Kong, el Exo Lab, participará con Jeongsu Park, un estudiante de doctorado, como líder y Seunghwan Kim, el investigador del laboratorio con parálisis total, como el atleta competidor.

La dificultad de las misiones en esta competencia se ha incrementado significativamente en comparación con la competencia anterior, y el número de misiones ha aumentado de seis a diez.

Algunas misiones han sido criticadas por ser demasiado desafiantes, yendo más allá del nivel que se puede encontrar en la vida cotidiana.

En relación con esto, el líder del equipo, Jeongsu Park, expresó su ambición diciendo:

“Como ya ganamos el primer lugar en la competencia anterior, nuestro objetivo en esta competencia es mostrar la brecha tecnológica en lugar de competir por clasificaciones”.

El Cybathlon es una olimpiada de cyborgs que se celebra cada cuatro años en Suiza.

Esta competencia se llevará a cabo en un formato híbrido, con algunos participantes participando en Suiza mientras que otros transmitirán en vivo desde estadios en su propio país el 27 de octubre.

El equipo de investigación del profesor Kong participará a través de una transmisión en vivo desde las instalaciones de la competencia instaladas en el Instituto de Investigación Avanzada de Angel Robotics (Planet Daejeon).

Fuente: TechXplore