Exoesqueleto

Exoesqueleto Electrónico.

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EXOESQUELETO HUMANO
PROYECTO DE INVESTIGACION



NOMBRE DEL ALUMNO
Álvarez Lissette
Fernández Perfecto Roberto Daniel
Núñez Huaranga Macks Miguel
Silva Torres Gian Piere







JULIO – 2014

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INDICE

ÍNDICE:
- Antecedentes
- Origen
- Características y forma de uso
- Aplicación en el mundial Brasil 2014
- ¿Qué es un exoesqueleto electrónico?
- El proyecto Hal
- Sarcos XOS
- eLEGS
- Exoesqueleto electrónico: el supe soldado
- Anécdota
- ¿Por qué un exoesqueleto?
- Videos interactivos
- Galería de imágenes
- Referencias

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EL EXOESQUELETO DEL MUNDIAL

ANTECEDENTE
Las personas con lesiones en la medula espinal reciben diferentes tratamientos para la movilización de sus
articulaciones. El uso de la electricidad se venía haciendo desde la época romana, Scribonius Largus curaba el
dolor de cabeza y otros males con ayuda de un pez eléctrico. La anguila, pez eléctrico, sirvió de mucho para los
siguientes años; lo malo de esta técnica era que el voltaje no podía ser graduado.
En la actualidad, las terapias con electricidad consisten en mandar pequeñas descargas eléctricas que permitan
a la medula recepcionar los pequeños mensajes que le llegan del cerebro. Si bien no se está claro cómo funciona
la estimulación, lo que si se conoce es que la parte baja de la medula espinal se vuelve más excitable; ocasionando
que pueda responder a los mensajes que provienen del cerebro.

ORIGEN
Walk Again Project
El proyecto Andar de Nuevo comenzó con la investigación del neurocientífico brasileño Miguel Nicolelis egresado
de la universidad de Duke, en Estados Unidos. Su investigación consistía en implantar pequeños sensores flexibles
en la cabeza de ratas y monos, solo que ahora se dará en humanos. Estos podían captar señales eléctricas
enviadas desde el cerebro, específicamente eran señales que se transmitían desde el por los movimientos
voluntarios.
Este proyecto es una colaboración internacional sin fines de lucro, por lo que muchas entidades como la
universidad de Duke, la universidad técnica de Munich, la universidad de California, el instituto federal suizo de
tecnología, el instituto internacional de Neurociencias y la universidad de Kentucky han enviado a sus mejores
estudiantes para que aporten en esta investigación.

CARACTERÍSTICAS Y FORMA DE USO
Brasil Santos Dumont es el nombre que les han puesto a los dos exoesqueletos que serán presentados en la
apertura del mundial 2014. El exoesqueleto es un chaleco robot de aproximadamente 1.78m entre 1.80m de
altura. Su peso no está definido, pero se calcula que es alrededor de los 60y 70 kilos.
El aparato funciona utilizando solo nuestro cerebro, el cual podrá enviar mensajes como caminar, detenerse o
moverse. También se centró en maneras de leer las ondas cerebrales de las personas y usar esas señales para
controlar extremidades del robot.
Para operar el exoesqueleto el paciente cuenta con una gorra que está equipada con electrodos para recoger
ondas cerebrales. Estas señales se transmiten a un ordenador usado en la mochila, donde se decodifican y se
utilizan para mover los conductos hidráulicos. Los pies se apoyan sobre placas que tienen sensores para detectar
cuando se hace contacto con el suelo. Con cada paso, la señal se dispara a un dispositivo de vibración cosido en
el antebrazo de la camisa
El dispositivo parece engañar al cerebro para que piense que la sensación provenía de su pie. Además, cuenta
con una batería que se encuentra en la mochila y que permite dos horas de su uso continuo.

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APLICACIÓN EN EL MUNDIAL BRASIL 2014
“Sera como poner un hombre en la luna”, “inauguraremos una nueva era de la neurociencia” o “Sera el final de
las silla de ruedas” muchas de estas frases fueron dichas por el neurocientífico Miguel Nicolelis, quien no puedo
cumplir con todo lo que había prometido. El cambiar los implantes cerebrales (que requiere de una operación
quirúrgica previa) por un gorro de electrodos le ha costado duras críticas al grupo de 156 científicos que
participaban en el proyecto Walk Again.
Se suponía que sería un avance significativo y con la que Brasil estaría muy orgulloso, ya que había invertido
aproximadamente 17 millones de dólares. Eric Paraense, portavoz del proyecto, afirmo que todo salió como lo
esperado, pero reconoció no tener suficientes pruebas que lo amparen.
Según se dice Nicolelis no querría utilizar los implantes cerebrales, puesto que se necesitaría de una operación
en el cual podría correr un riego la persona voluntaria, aunque cuando lo utilizo con roedores y monos les haya
ido bien. También tomó esa decisión, porque la apertura del mundial estaba cerca. Si bien no resulto como lo
pronosticado, declaro que seguiría con su investigación para la mejora del robot y que personas tetrapléjicas
también puedan utilizarlo.

¿QUE ES UN EXOESQUELETO ELECTRÓNICO?

Empezando por su definición esqueleto fuera
El exoesqueleto es una armadura metálica que permite hacer ciertos de actividades, como cargar peso. Su
funcionamiento está basado en una serie de sensores biométricos que detectan las señales nerviosas que el
cerebro emite a las extremidades. El procesamiento del exoesqueleto actúa a las señales nerviosas, las procesa
y da el funcionamiento del exoesqueleto en fracción de segundo. Se puede decir que el exoesqueleto es un
“robot que se viste”

EL PROYECTO HAL

Al inicio el proyecto estaba dirigido a ayudar a personas ancianas o discapacitadas a caminar por sus propios
medios (pies); que se consiguió en el año 2000 con el proyecto HAL-3. Para el año 2005 se dio a conocer el nuevo
modelo HAL-5 de prótesis en la cintura para arriba, de unidades de potencia más compacto, se redujo el peso,
se alargó la duración de la batería y se mejoró su diseño. HAL (Hybrid Assistive Limb) son las siglas que describen
la funcionalidad del traje respecto a la ayuda hibrida a las extremidades.

SARCOS XOS

Para los militares también se está desarrollando un exoesqueleto, hasta el momento ya se ha conseguido que la
persona que utiliza el XOS pueda levantar y transportar pesos con facilidad son perder agilidad… este prototipo
aún necesita alimentación externa.

eLEGS

En la actualidad ya son varias las compañías que desarrollan exoesqueletos mecánicos. Inimaginables armazones
metálicos robotizados que proporcionan ayuda y auxilio a su portador. Berkeley Bionics ha creado un
exoesqueleto que llamaron eLEGS basado en el exoesqueleto HULC (Human Universal Load Carrier) pero ha sido
diseñado para personas con problemas serios de movilidad (parapléjicos), dando nuevamente a las personas que
perdieron la movilidad de sus extremidades inferiores, permitiéndoles poder caminar nuevamente.

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EXOESQUELETO ELECTRÓNICO: EL SUPER SOLDADO

SARCOS (empresa tecnológica), se encuentra en desarrollo de este exoesqueleto que le da una fuerza sobre
humana a quien la utiliza. De fácil manejo, cuando se está dentro del exoesqueleto, este imita los movimientos,
multiplicando la fuerza y potencia. De esta forma se pueden trasladar objetos de enorme peso con el mínimo
esfuerzo. Definitivamente el ejército será el primero en utilizarlo.


ANÉCDOTA

Hayden Allen, joven natural de Nueva Zelanda. Luego de un accidente en motocicleta, donde la peor parte la
llevo su medula espinal, está atado a la silla de ruedas. Los médicos dijeron que no volvería a caminar. Pero esta
noción no era cierta. Hayden es uno de las primeras personas en utilizar el exoesqueleto robótico (Rex). Su
primera experiencia al utilizar el exoesqueleto, sus amigos le dijeron que dejara de mirase los pies mientras
andaba. “No podía dejar de mirar mis pies en movimiento”, describe Hayden sus primeros pasos con Rex. Las
piernas robóticas le devolvieron calidad de vida y le abrieron nuevas perspectivas.
Casi nueve años, los fundadores de Rex Bionics, Richard Little y Robert Irving, tuvieron la idea de desarrollar este
tipo de piernas robóticas. Los motivos para ello eran obvios: a Robert Irving le habían diagnosticado esclerosis
múltiple, era más que claro que en algunos años terminaría sobre silla de ruedas. Además, el hecho que las
madres de ambos estén en silla de ruedas les permite ponerse en lugar de las personas que viven en un mundo
lleno de barreras. Esta experiencia da como resultado que ambos amigos decidan aplicar sus conocimientos
como ingenieros al desarrollo de una máquina para las personas que normalmente necesitan una silla de ruedas
para desplazarse. De esta manera es que nace la esta empresa


¿POR QUÉ UN EXOESQUELETO?

El exoesqueleto sostiene al ocupante de forma externa como su mismo nombre los dice. Los exoesqueletos se
desarrollan para hacer posible que las personas con limitaciones de movimiento puedan andar, lo que
incrementa su fuerza y su resistencia. Rex se ocupa de que estas personas puedan ponerse de pie, caminar,
mantenerse de pie, girar, sentarse por sí mismos y así realizar una serie de movimientos que facilitan la vida del
usuario. Actualmente existen dos variantes de Rex para diferentes necesidades las cuales fabrican en las dos
plantas de producción que dispone Rex Bionics. “Rehab Rex” está diseñado para uso en centros de rehabilitación.
Rex se desarrolló para el usuario personal, de forma que la persona sea capaz de realizar tareas que antes no
podía hacer antes en silla de ruedas. La dificultad más grande la llevaron en el desarrollo, según Richard Litte, el
desarrollo de la plataforma robótica teniendo en cuenta que debía ser una estructura ligera. Era además una
condición básica de usuario, con sus limitadas condiciones físicas, armonizara perfectamente con las piernas
robóticas montadas de forma externa, así como que fuera capaz de moverse y mantener el equilibrio de forma
segura.

El exoesqueleto pesa 38 kilogramos, de los cuales el usuario no soporta ni un solo kilo. Funciona con una batería
integrada y recambiable que tiene una duración de 2 horas de uso continuo. Rex se controla con un joystick y un
panel de mando. REx no es muy rápido aún, se mueve a 3 metros por minuto, pero, a cambio de ello el usuario
puede movilizarse con seguridad.

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VIDEOS INTERACTIVOS
 https://www.youtube.com/watch?v=mg8TAJdQKyY
 https://www.youtube.com/watch?v=gmnvicVnjeQ
 https://www.youtube.com/watch?v=593DPl97klU
 https://www.youtube.com/watch?v=WtODibC_82A
 https://www.youtube.com/watch?v=T0lPYeoe2Jg
 http://globotv.globo.com/t/programa/v/miguel-nicolelis-explica-como-funciona-o-
exoesqueleto/3447101/
 https://www.facebook.com/photo.php?v=815113688499279&set=vb.207736459237
008&type=2&theater
 https://www.facebook.com/photo.php?v=815118371832144&set=vb.207736459237
008&type=2&theater
 https://www.facebook.com/photo.php?v=815111781832803&set=vb.207736459237
008&type=2&theater

GALERIA DE FOTOS

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REFERENCIAS
 http://www.copa2014.gov.br/en/noticia/brazilian-neuroscientist-miguel-nicolelis-
unveil-walk-again-project-fifa-world-cup-brazil
 http://vozpopuli.com/next/44755-la-verdad-sobre-el-exoesqueleto-del-mundial-de-
brasil-2014-mas-espectaculo-que-ciencia
 http://elcomercio.pe/ciencias/inventos/paraplejico-dio-play-honor-inauguracion-
brasil-2014-noticia-1735828?ref=nota_tecnologia&ft=mod_leatambien&e=titulo
 http://elcomercio.pe/ciencias/inventos/paraplejico-dio-play-honor-inauguracion-
brasil-2014-noticia-1735828?ref=nota_tecnologia&ft=mod_leatambien&e=titulo
 http://www.copa2014.gov.br/en/noticia/walk-again-project-results-much-higher-
expected-says-neuroscientist-miguel-nicolelis
 http://www.abc.es/sociedad/20140608/abci-traje-controlado-mente-permitira-
201406081620.html
 http://virtualreality.duke.edu/project/walk-again-project/
 http://www.ecured.cu/index.php/Exoesqueleto_Mec%C3%A1nico
 http://tecnologia7.net/power-loader-el-exoesqueleto-mecanico/
 http://www.fayerwayer.com/
 http://www.maxonmotor.es/maxon/view/application/EXOSKELETT-AB