El robot entrenador que revoluciona la terapia

Los dos especialistas suizos que han desarrollado esta prensa de piernas computarizada tenían sobre todo a deportistas en su mira. Al final ha resultado que su aparato de entrenamiento de robótica blanda (soft robotics) abría insospechadas posibilidades de terapia para lesiones y enfermedades.

Allegro se usa cada vez más en hospitales y centros de rehabilitación. Imagen © Dynamic Devices
El motor DC brushless de maxon coloca el tope de seguridad en la posición correcta. Imagen © Dynamic Devices
Motor maxon EC 45 flat Este motor DC brushless de 45 mm de diámetro destaca por su alto par de fuerza en un forma-to compacto tan reducido. Un motor muy apreciado en la robó-tica.
Módulo maxon ESCON 50/5 Como miembro de la exitosa familia de servocontroladores ESCON, este módulo es ideal para controlar eficientemente motores DC con y sin escobillas.

Las prensas de piernas de los gimnasios apenas tienen punto de comparación con este aparato. Ambos tienen un asiento y dos pedales, pero ahí terminan todas las similitudes. Quien se sienta en el Allegro (Adaptive Leg Robot) se pone en manos de un entrenador de robótica blanda sin igual en el mundo. Sus componentes de seguridad y sus motores industriales están controlados por un sistema computarizado con capacidad de autoaprendizaje. El trabajo conjunto de hombre y máquina permite lograr resultados sorprendentes.

Su corazón es un músculo neumático
Los padres de Allegro son Max Lungarella y Raja Dravid, dos apasionados especialistas en robótica que han fundado la empresa Dynamic Devices AG. El primer prototipo de Allegro lo desarrollaron el año 2007 en el Laboratorio de Inteligencia Artificial de la Universidad de Zúrich, donde ambos trabajaban en proyectos científicos relacionados con sistemas de robótica.

Su objetivo era crear un aparato de alta tecnología, una máquina altamente dinámica que controlase y analizase los ejercicios de los deportistas y propusiese por sí misma los siguientes ejercicios más convenientes. El corazón del aparato es un músculo neumático que transmite rápidamente grandes fuerzas a los pedales. De esta forma pueden prepararse diversas rutinas de entrenamiento eficaces.

Ejemplo: el sujeto del estudio debe mantener lo más alineada posible una línea mostrada en la pantalla y para ello tiene que empujar contra los pedales o flexionar las piernas. Al mismo, tiempo el programa va reduciendo o amplificando las fuerzas actuantes, suavemente o en forma de sacudidas/impactos perceptibles. El usuario debe compensar conti-nuamente esas fuerzas, lo cual es agotador, pero sumamente eficaz. Esto no solo entrena el cuerpo, sino también la psicomotricidad. “Nuestro sistema fomenta esa interacción dinámica”, comenta Max Lungarella. Y esto funciona mucho mejor que lo que ambos expertos podían imaginarse al comienzo.

“Nuestro sistema fomenta la interacción dinámica entre el cuerpo y el cerebro”.
Max Lungarella, Dynamic Devices

Fue más bien la casualidad la que reveló el efecto positivo de su sistema de entrenamiento sobre pacientes con enfermedades neuromusculares y dolencias ortopédicas. Algunas personas consiguieron volver a mover sus piernas con Allegro de una forma que ya les parecía imposible. Y pacientes con secuelas de apoplejías experimentaron rápidos y notables progresos en la recuperación de secuencias de movimientos. Dichos efectos beneficiosos están entretanto avalados por estudios clínicos. Esta situación ha hecho que los creadores de este aparato de robótica blanda concentren ahora sus esfuerzos en el campo de la rehabilitación. Aquí es donde entran en acción los motores maxon.

Para certificar su condición de equipo médico, Allegro necesita un componente de seguridad decisivo: un tope regulable que impida que la prensa supere un ángulo determinado. Este es un factor importante para la protección de aquellos pacientes que ya no pueden flexionar sus rodillas por completo. Un motor DC brushless EC 45 se encarga de posicio-nar el tope de seguridad de forma individualizada. Para este motor, la absoluta fiabilidad es un criterio muy importante, si no el más importante. “Con un motor maxon estamos también seguros del cumplimiento de este requisito”, apunta Lungarella. Otros aspectos importantes del motor plano son su formato compacto y su electrónica integrada.

Excelente combinación de motor y controlador
Otro motor plano de maxon, un EC 90 con rotor externo, se ocupa de regular el asiento automáticamente. Para ello, Dynamic Devices ha combinado el motor brushless con un reductor planetario y con el controlador de posición ESCON 50/5. Las unidades maxon son, por tanto, parte importante de este aparato de entrenamiento y proporcionan confort y seguridad a los pacientes.

Logro de los objetivos por medios lúdicos
Aunque Dynamic Devices es aún una empresa joven, tiene ya sonados éxitos en su haber. Gracias a la colaboración de ingenieros, científicos, médicos y terapeutas, Allegro se ha convertido en un aparato de entrenamiento que permite a muchos pacientes recobrar la esperanza de mejorar su motricidad. En este sentido es crucial el entrenamiento, aspecto que las terapias de rehabilitación solían descuidar. Sentarse en Allegro significa estar dispuesto a trabajar, pues solo quien tiene ánimo de mejorar y alcanzar cotas más altas puede llegar antes al éxito. La motivación correcta es importante, razón por la cual Dynamic Devices concede tanto valor al componente lúdico. Cuando los pacientes deben dirigir con los pedales a un pingüino que se desliza pendiente abajo sobre el vientre y obtener con ello tantos puntos como sea posible, se olvidan del esfuerzo y el entrenamiento se convierte casi en un “juego de niños”.

Los primeros hospitales y centros de rehabilitación confían ya en el nuevo entrenador cibernético. Su ejemplo va a cundir pronto entre otros centros. Y el siguiente paso será su expansión por toda Europa. Max Lungarella y Raja Dravid siguen trabajando en hacer a su entrenador de robótica blanda aún más inteligente. Y la razón es que sentarse y esperar sin hacer nada es algo impensable para estos dos emprendedores.