El nuevo diseño podría ayudar a las personas mayores a medida que envejecen en casa.
La población de Estados Unidos es más vieja que nunca. Hoy, la edad promedio del país es de 38,9 años, casi una década mayor que en 1980. Y se prevé que el número de adultos mayores de 65 años aumente de 58 millones a 82 millones para 2050. El desafío de cuidar a las personas mayores, en un contexto de escasez de cuidadores, el aumento de los costos de la atención médica y la evolución de las estructuras familiares, es un problema social cada vez más urgente.
Para abordar el reto del cuidado de las personas mayores, un equipo de ingenieros del MIT está recurriendo a la robótica. Han construido y probado el Robot de Asistencia Corporal para Personas Mayores (E-BAR), un robot móvil diseñado para brindar apoyo físico a las personas mayores y evitar que se caigan al desplazarse por sus hogares.
E-BAR actúa como un conjunto de manubrios robóticos que siguen a una persona por detrás. El usuario puede caminar de forma independiente o apoyarse en los brazos del robot. El robot puede soportar todo el peso de la persona, levantándola de una posición sentada a una de pie y viceversa siguiendo una trayectoria natural. Además, los brazos del robot pueden atraparla inflando rápidamente los airbags laterales si comienza a caer.
Con su diseño, los investigadores esperan prevenir las caídas, que hoy en día son la principal causa de lesiones en adultos de 65 años o más.
“Muchos adultos mayores subestiman el riesgo de caídas y se niegan a usar ayudas físicas, que son engorrosas, mientras que otros sobreestiman el riesgo y podrían no hacer ejercicio, lo que conlleva una disminución de la movilidad”, afirma Harry Asada, profesor de Ingeniería Ford en el MIT. “Nuestro concepto de diseño consiste en proporcionar a los adultos mayores con problemas de equilibrio manubrios robóticos para estabilizar su cuerpo. Los manubrios se pueden colocar en cualquier lugar y brindan apoyo en cualquier momento y lugar”.
En su versión actual, el robot se opera por control remoto. En futuras versiones, el equipo planea automatizar gran parte de su funcionalidad, permitiéndole seguir y asistir físicamente al usuario de forma autónoma. Los investigadores también están trabajando en optimizar el dispositivo para hacerlo más delgado y maniobrable en espacios reducidos.
“Creo que el cuidado de personas mayores es el próximo gran reto”, afirma Roberto Bolli, diseñador de E-BAR y estudiante de posgrado del Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT. “Todas las tendencias demográficas apuntan a una escasez de cuidadores, un excedente de personas mayores y un fuerte deseo de que las personas mayores envejezcan en casa. Lo vemos como una frontera inexplorada en Estados Unidos, pero también como un reto intrínsecamente interesante para la robótica”.
Bolli y Asada presentarán un artículo que detalla el diseño de E-BAR en la Conferencia IEEE sobre Robótica y Automatización (ICRA) a finales de este mes.
https://youtube.com/watch?v=DlT6vHx4Dz4%3Fenablejsapi%3D1%26origin%3Dhttps%253A%252F%252Fnews.mit.edu
El grupo de Asada en el MIT desarrolla diversas tecnologías y asistentes robóticos para asistir a las personas mayores. En los últimos años, otros han desarrollado algoritmos de predicción de caídas, diseñado robots y dispositivos automatizados, incluyendo andadores robóticos, bolsas de aire portátiles autoinflables y estructuras robóticas que sujetan a la persona con un arnés y se mueven con ella al caminar.
Al diseñar E-BAR, Asada y Bolli buscaron un robot que realizara básicamente tres tareas: proporcionar soporte físico, prevenir caídas y moverse de forma segura y discreta junto con una persona. Además, buscaron eliminar cualquier arnés para brindar al usuario mayor independencia y movilidad.
“A la mayoría de las personas mayores no les gusta usar arneses ni dispositivos de asistencia”, dice Bolli. “La idea detrás de la estructura E-BAR es que proporciona soporte para el peso corporal, asistencia activa para la marcha y protección contra caídas, a la vez que ofrece una vista frontal completamente despejada. Puedes salir en cualquier momento”.
El equipo buscó diseñar un robot específicamente para el envejecimiento en casa o para ayudar en centros de atención. A partir de entrevistas con adultos mayores y sus cuidadores, establecieron varios requisitos de diseño, entre ellos que el robot debía pasar por las puertas de la casa, permitir al usuario dar una zancada completa y soportar todo su peso para facilitar el equilibrio, la postura y la transición de estar sentado a estar de pie.
El robot consta de una base pesada de 100 kg, cuyas dimensiones y estructura fueron optimizadas para soportar el peso de una persona promedio sin volcarse ni resbalarse. Debajo de la base hay un juego de ruedas omnidireccionales que le permiten moverse en cualquier dirección sin pivotar, si es necesario. (Imagine las ruedas de un coche desplazándose para deslizarse entre dos coches, sin tener que aparcar en paralelo).
De la base del robot se extiende un cuerpo articulado compuesto por 18 barras interconectadas, o enlaces, que se reconfiguran como una grúa plegable para levantar a una persona de la posición sentada a la de pie, y viceversa. Dos brazos con manillares se extienden desde el robot en forma de U, entre los cuales una persona puede apoyarse y apoyarse si necesita apoyo adicional. Finalmente, cada brazo del robot incorpora bolsas de aire fabricadas con un material suave pero fácil de agarrar, que se inflan instantáneamente para sujetar a una persona en caso de caída, sin causar hematomas en el impacto. Los investigadores creen que E-BAR es el primer robot capaz de sujetar a una persona que cae sin dispositivos portátiles ni arnés.
Probaron el robot en el laboratorio con un adulto mayor que se ofreció como voluntario para usarlo en diversas situaciones domésticas. El equipo descubrió que E-BAR podía ayudar activamente a la persona mientras se agachaba para recoger algo del suelo y se estiraba para alcanzar un objeto de un estante, tareas que pueden ser difíciles de realizar manteniendo el equilibrio. El robot también pudo levantar a la persona por encima del borde de una bañera, simulando la tarea de salir de ella.
Bolli imagina que un diseño como el E-BAR sería ideal para ser utilizado en el hogar por personas mayores que aún tienen un grado moderado de fuerza muscular pero requieren dispositivos de asistencia para las actividades de la vida diaria.
“Ver la tecnología utilizada en situaciones de la vida real es realmente emocionante”, dice Bolli.
En su artículo actual, los investigadores no incorporaron ninguna capacidad de predicción de caídas en el sistema de airbag de E-BAR. Sin embargo, otro proyecto en el laboratorio de Asada, dirigido por la estudiante de posgrado Emily Kamienski, se ha centrado en el desarrollo de algoritmos con aprendizaje automático para controlar un nuevo robot en función del nivel de riesgo de caída del usuario en tiempo real.
Además de E-BAR, Asada ve diferentes tecnologías en su laboratorio que brindan distintos niveles de asistencia para personas en ciertas etapas de la vida o movilidad.
“Las condiciones de atención a personas mayores pueden cambiar cada pocas semanas o meses”, dice Asada. “Queremos brindar un apoyo continuo y sin interrupciones a medida que la discapacidad o la movilidad de una persona cambian con la edad”.
Este trabajo fue apoyado, en parte, por la Iniciativa Nacional de Robótica y la Fundación Nacional de Ciencias. MIT News. J. Ch. Traducido al español
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