Los robots se visten con músculos "humanos" para mejorar su movilidad

Inspirados por la anatomía humana, un grupo de investigadores nipones ha creado "músculos artificiales" más versátiles y potentes que los motores convencionales, con los que aspiran a revolucionar la robótica y la asistencia para discapacitados.

Los músculos robóticos podrían facilitar actividades de gran exigencia física, como las operaciones de rescate o la carga de mercancías, así como la movilidad de personas impedidas.

El proyecto se cuece en un destartalado laboratorio del Instituto Tecnológico de Tokio, donde el profesor Koichi Suzumori y su equipo de jóvenes científicos trabajan desde hace tres años en perfeccionar una idea que el investigador concebió a petición de una empresa y que luego desarrolló de forma experimental en el ámbito académico.

Entre cables, ordenadores, herramientas y aparatos difíciles de identificar destaca un esqueleto humano. Los huesos de una de sus piernas están cubiertos de lo que parecen manojos de cuerdas blancas, conectados a su vez a tubos transparentes.

Se trata de "músculos de fibra artificial", compuestos por tubos de caucho y poliéster entrelazados que se expanden o contraen al aplicarles aire a alta presión, "exactamente igual que sucede con los músculos humanos cuando reciben estímulos nerviosos", explica a Efe Suzumori.

Este principio de funcionamiento neumático es "una vieja idea" que ya se aplica en dispositivos de gran tamaño usados en maquinaria industrial, pero Suzumori señala que la "novedad clave" de su proyecto es el desarrollo de microfibras sintéticas "muy finas, flexibles y ligeras".

Cada filamento tiene un diámetro de 1,8 milímetros y es capaz de generar una fuerza de 600 gramos, por lo que un haz de un centenar de filamentos -el equivalente a uno de sus "músculos artificiales- es capaz de levantar hasta 60 kilogramos de peso.

El reducido tamaño y la versatilidad de estos dispositivos abren un elenco de posibilidades "ilimitadas", según el científico, quien por el momento ha comenzado a instalarlos en varias articulaciones del esqueleto para probar sus resultados.

Los robots más avanzados de la actualidad cuentan con cinco o seis motores para mover cada extremidad inferior, mientras que una pierna humana está provista de más de 50 músculos "sólo para mover la rodilla, lo que le permiten gran flexibilidad y destreza", destaca Suzumori.

"Nuestro principal objetivo científico es alcanzar una movilidad similar", afirma el investigador, cuyo proyecto está financiado íntegramente por su centro académico.

Entre sus potenciales aplicaciones prácticas, se encuentra la producción de "exoesqueletos" o "exotrajes" mecánicos que facilitarían actividades como las operaciones de rescate, la carga de mercancías y la movilidad de personas discapacitadas.

"Sería posible crear 'trajes de músculos' a medida, mucho más ligeros y cómodos que los exoesqueletos robóticos ya existentes", afirma el investigador, quien ve posible empezar a producir en serie estos "músculos artificiales" a partir del año próximo.

Otra futura aplicación es el reemplazo de articulaciones humanas, pero "aún está muy lejana debido a la gran complejidad" de las mismas, añade el científico, profesor en la universidad tokiota de Okayama desde 2001 y que también ha trabajado para el gigante tecnológico nipón Toshiba.

El proyecto aún se enfrenta a importantes desafíos técnicos, como la lentitud de movimientos de estos dispositivos o el tamaño y peso de la bomba de aire a presión necesaria para "alimentar" los músculos, que perjudican su portabilidad.

En cualquier caso, para finales de año Suzumori y su equipo pretenden tener montados en el esqueleto de su laboratorio 50 músculos capaces de reproducir los mismos movimientos que una pierna humana, una cifra que en 2015 elevarán a casi 700, el mismo número que hay en todo el cuerpo.

El suyo es sólo uno de los muchos proyectos vanguardistas que hay en marcha en Japón en el campo de la robótica, una tecnología por la que tanto el sector público como el privado han hecho una firme apuesta y de la que cada vez hay más resultados visibles.

Inspirados por la anatomía humana, un grupo de investigadores nipones ha creado "músculos artificiales" más versátiles y potentes que los motores convencionales, con los que aspiran a revolucionar la robótica y la asistencia para discapacitados.

Los músculos robóticos podrían facilitar actividades de gran exigencia física, como las operaciones de rescate o la carga de mercancías, así como la movilidad de personas impedidas.

El proyecto se cuece en un destartalado laboratorio del Instituto Tecnológico de Tokio, donde el profesor Koichi Suzumori y su equipo de jóvenes científicos trabajan desde hace tres años en perfeccionar una idea que el investigador concebió a petición de una empresa y que luego desarrolló de forma experimental en el ámbito académico.

Entre cables, ordenadores, herramientas y aparatos difíciles de identificar destaca un esqueleto humano. Los huesos de una de sus piernas están cubiertos de lo que parecen manojos de cuerdas blancas, conectados a su vez a tubos transparentes.

Se trata de "músculos de fibra artificial", compuestos por tubos de caucho y poliéster entrelazados que se expanden o contraen al aplicarles aire a alta presión, "exactamente igual que sucede con los músculos humanos cuando reciben estímulos nerviosos", explica a Efe Suzumori.

Este principio de funcionamiento neumático es "una vieja idea" que ya se aplica en dispositivos de gran tamaño usados en maquinaria industrial, pero Suzumori señala que la "novedad clave" de su proyecto es el desarrollo de microfibras sintéticas "muy finas, flexibles y ligeras".

Cada filamento tiene un diámetro de 1,8 milímetros y es capaz de generar una fuerza de 600 gramos, por lo que un haz de un centenar de filamentos -el equivalente a uno de sus "músculos artificiales- es capaz de levantar hasta 60 kilogramos de peso.

El reducido tamaño y la versatilidad de estos dispositivos abren un elenco de posibilidades "ilimitadas", según el científico, quien por el momento ha comenzado a instalarlos en varias articulaciones del esqueleto para probar sus resultados.

Los robots más avanzados de la actualidad cuentan con cinco o seis motores para mover cada extremidad inferior, mientras que una pierna humana está provista de más de 50 músculos "sólo para mover la rodilla, lo que le permiten gran flexibilidad y destreza", destaca Suzumori.

"Nuestro principal objetivo científico es alcanzar una movilidad similar", afirma el investigador, cuyo proyecto está financiado íntegramente por su centro académico.

Entre sus potenciales aplicaciones prácticas, se encuentra la producción de "exoesqueletos" o "exotrajes" mecánicos que facilitarían actividades como las operaciones de rescate, la carga de mercancías y la movilidad de personas discapacitadas.

"Sería posible crear 'trajes de músculos' a medida, mucho más ligeros y cómodos que los exoesqueletos robóticos ya existentes", afirma el investigador, quien ve posible empezar a producir en serie estos "músculos artificiales" a partir del año próximo.

Otra futura aplicación es el reemplazo de articulaciones humanas, pero "aún está muy lejana debido a la gran complejidad" de las mismas, añade el científico, profesor en la universidad tokiota de Okayama desde 2001 y que también ha trabajado para el gigante tecnológico nipón Toshiba.

El proyecto aún se enfrenta a importantes desafíos técnicos, como la lentitud de movimientos de estos dispositivos o el tamaño y peso de la bomba de aire a presión necesaria para "alimentar" los músculos, que perjudican su portabilidad.

En cualquier caso, para finales de año Suzumori y su equipo pretenden tener montados en el esqueleto de su laboratorio 50 músculos capaces de reproducir los mismos movimientos que una pierna humana, una cifra que en 2015 elevarán a casi 700, el mismo número que hay en todo el cuerpo.

El suyo es sólo uno de los muchos proyectos vanguardistas que hay en marcha en Japón en el campo de la robótica, una tecnología por la que tanto el sector público como el privado han hecho una firme apuesta y de la que cada vez hay más resultados visibles.