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Paso a paso con Roki, el exoesqueleto terapéutico

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Paso a paso con Roki, el exoesqueleto terapéutico

Por Pablo Miranda Ramírez, de la Agencia Informativa Conacyt.

El equipo de Roki Robotics nunca se rinde, como su dispositivo. Desde hace más de ocho años, este grupo de ingenieros tapatíos ha trabajado en el desarrollo de Roki, un exoesqueleto robótico que puede ayudar a que personas con lesiones medulares muevan las piernas como parte de sus terapias de rehabilitación.

Norberto Velázquez Niño, miembro de la empresa Roki Robotics, explica que este proyecto inició desde los laboratorios de ingeniería de la Universidad Panamericana, sede Guadalajara, donde un grupo de egresados empezó a trabajar en el desarrollo de robots para actividades recreativas, pero pensaron en crear un dispositivo que pudiera ayudar a mejorar la condición de pacientes con problemas de movilidad.

El resultado, fruto de un trabajo de ocho años, se observa en un exoesqueleto personalizado con una estructura de fibra de carbono, cuatro motores —dos en rodillas y dos en caderas— y la posibilidad de ser operado por el paciente, a través de un reloj inteligente, o por el terapeuta, mediante los controles que el robot tiene en la parte posterior.

“Roki nace con el fin de crear un exoesqueleto que sea un apoyo para personas en silla de ruedas; caminar aporta beneficios a la salud y el objetivo principal es que los usuarios puedan levantarse y caminar, como una terapia diaria que puedan realizar desde casa”, señala.

El dispositivo fue diseñado para ser un robot terapéutico de apoyo a personas con lesión medular, esclerosis múltiple de leve a moderada o personas con ciertos grados de parálisis cerebral. El dispositivo debe ser operado por pacientes que cuenten con una apta coordinación en brazos, pues se utiliza a manera de muletas, agrega el inventor.

Para usarse, el paciente ajusta los arneses del dispositivo a sus piernas, posteriormente el usuario tiene la opción de operar el robot a través del reloj inteligente o de los controles instalados en la andadera que sirve como soporte. De esta forma, el operador puede manejar el exoesqueleto para que este le ayude a levantarse o a dar pasos.

Rehabilitación robótica

Como parte de la creación de este robot, el equipo de Roki Robotics acudió a clínicas de rehabilitación en Guadalajara, donde colaboraron con terapeutas de las instituciones para mejorar las funciones del exoesqueleto, pero ahí también ponían a prueba las habilidades del dispositivo cuando era utilizado por pacientes de las clínicas.

Velázquez Niño señala que cada exoesqueleto es personalizado para el paciente, por lo que el trabajo de diseño y creación puede oscilar los cuatro meses. Los interesados deben cumplir una serie de requisitos para operar el robot, como pesar menos de 100 kilogramos y medir entre 1.50 y 1.98, contar con una densidad ósea óptima, tener un nivel de lesión medular menor a T4, entre otras recomendaciones.

“Nos acercamos con especialistas en rehabilitación. Empezamos a estudiar la biomecánica del cuerpo y a investigar el tipo de motores que estaban disponibles en el mercado”. El ingeniero tapatío menciona que el precio del dispositivo oscila los 300 mil pesos; no obstante, considera que el costo del exoesqueleto es menor al de otros desarrollados en el extranjero.

En el proyecto también colaboran José Antonio Ramírez Márquez, jefe de Diseño Mecánico; Gerardo Daniel Izar Díaz, jefe de Diseño Electrónico; Gustavo Macedo Barragán, jefe de Programación y Producción; Arturo Montufar Arreola, quien desde Croacia se encarga del diseño electrónico de las tarjetas que se usan en Roki; y Jesús Aviña, enfermero quirúrgico, quien sufrió una lesión que le impide caminar y personaje clave como voluntario dentro de las pruebas de este dispositivo.

Este último miembro fue el representante de Roki Robotics en el Cybathlon, una competencia internacional en la que participan atletas con distintas discapacidades poniendo a prueba dispositivos mecánicos que ayudan a la movilidad. En esa competencia se evaluó el diseño del robot, pero también los materiales utilizados y algunas pruebas mecánicas.

El ingeniero tapatío recuerda que durante 2016 Roki Robotics participó junto con Jesús Aviña en una edición celebrada en Kloten, Suiza. En esa competencia internacional el dispositivo jalisciense obtuvo el sexto lugar en la categoría de exoesqueletos, por encima de equipos como el ruso, recuerda Velázquez Niño.

 “Ganamos en categorías como en la de ser el más económico de todos, el más ligero y el más estético. El equipo que ganó el primer lugar cuesta casi dos millones de pesos, mientras que Roki cuesta 300 mil pesos, nuestro equipo está al nivel de los de primer mundo”.

Norberto Velázquez recuerda que pese a las complicaciones que enfrentó el proyecto en sus inicios, los miembros de la empresa encontraban motivación en la música de la película Rocky, a cuyo protagonista consideraban como alguien que nunca se rendía, un principio que también compartían, por lo que optaron por adoptar ese nombre para el dispositivo: Roki, que también significa robot kinestésico.

Apoyo Conacyt

Desde 2010, el equipo de Roki Robotics empezó con el diseño de este exoesqueleto, relata Velázquez Niño. Actualmente, con cinco prototipos y un dispositivo listo para comercializarse, estos ingenieros tapatíos trabajan en su taller en la Universidad Panamericana, donde continúan con las pruebas para optimizar al robot terapéutico.

Velázquez Niño recuerda que este desarrollo fue apoyado por distintas instituciones educativas y gubernamentales, como la Universidad Panamericana, donde llevan a cabo la mayoría de sus actividades, o el Consejo Estatal de Ciencia y Tecnología de Jalisco (Coecytjal) y el Instituto Nacional del Emprendedor (Inadem).

“Gracias a estos apoyos pudimos desarrollar un dispositivo funcional y que cumpliera con los estándares de calidad. Invertimos todo nuestro tiempo y dinero y desde hace cuatro años estamos 100 por ciento dedicados a este trabajo”.

Además de estas instituciones, Roki Robotics recibió apoyo en 2014 del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), a través del fondo Finnova que impulsa junto con la Secretaría de Economía. Actualmente el registro de patente está en trámite y la solicitud fue ingresada por esta empresa junto con la Universidad Panamericana.

Norberto Velázquez Niño menciona que existe una lista de espera de alrededor de 20 pacientes, por lo que se trabaja en mejorar el diseño de los exoesqueletos con materiales que no eleven su costo y que mantengan la calidad del dispositivo.

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