Pierna de código abierto: la búsqueda para crear una extremidad biónica de bricolaje

Si quisieras cubrir una gran distancia y tuvieras a tu disposición a los mejores velocistas del mundo, ¿los harías competir entre sí o trabajarían juntos en un relevo? Ese es, en esencia, el problema. Elliott Rouse, ingeniero biomédico y director del Laboratorio de Neurobiónica de la Universidad de Michigan, Ann Arbor, ha estado luchando durante varios años.

Rouse, un ingeniero, es uno de los muchos que trabajan para desarrollar un sistema de control para piernas biónicas. extremidades artificiales que utilizan diversas señales del usuario para actuar y moverse como miembros biológicos.

"Probablemente el mayor desafío para crear una pierna robótica es el controlador involucrado, que les dice qué hacer", dijo Rouse a Digital Trends. “Cada vez que el usuario da un paso, es necesario iniciar un paso. Y cuando cambian, la pierna necesita saber que su actividad ha cambiado y moverse para adaptarse a esa actividad diferente. Si comete un error, la persona podría resultar gravemente herida, tal vez cayendo por unas escaleras, por ejemplo. Hay personas talentosas en todo el mundo que estudian estos desafíos de control. Invierten años de su tiempo y cientos de miles de dólares en construir una pierna robótica. Así han sido las cosas desde que comenzó este campo”.

Promoviendo la colaboración

Sólo que, según Rouse, ese es un sistema roto. Es comprensible que las empresas competidoras de alta tecnología se refugien en el secreto cuando desarrollan el Next Big. Lo que esperan vender millones de unidades y agregar otros cientos de miles de millones de dólares o más a su mercado. gorra. Pero es menos comprensible que los institutos de investigación desperdicien mentes brillantes haciéndolas resolver los mismos problemas que otras universidades también están resolviendo. Diablos, incluso una vez enemigos jurados de Apple y Google trabajar juntos cuando hay mucho en juego.

"El sistema académico no es muy bueno para fomentar la investigación colaborativa", admitió Rouse. “Como profesor, tengo un trabajo que hacer en el que me miden en función de ciertas cosas como la financiación federal, las subvenciones que se publican y los estudiantes a los que asesoro. Si nos fijamos en la forma en que el sistema académico establece el punto de referencia para los profesores en los laboratorios de investigación, [en realidad] se resta importancia a la colaboración”.

Cuando se trata de sistemas de control para miembros biónicos, el problema es que, para poder siquiera poner en marcha Al desarrollar sistemas de control, los laboratorios de investigación individuales de todo el mundo primero tienen que construir la base hardware. Volviendo a la analogía anterior, eso es peor que, digamos, que Apple y Samsung desarrollen teléfonos inteligentes competidores en alto secreto; Sería más como si Apple y Samsung tuvieran que construir sus propios sistemas operativos desde cero antes de comenzar a diseñar su próxima generación. teléfono inteligente.

Aquí es donde surge el proyecto de Rouse, el Pierna de código abierto, entra en juego. Como explican los investigadores detrás de esto en una página web dedicada: “El propósito general de este proyecto es unir una La [R]investigación de campo fragmentada en diseño de hardware protésico, control protésico y biomecánica de amputados se realiza actualmente en silos. Cada investigador desarrolla su propio sistema de patas robóticas sobre el que probar sus estrategias de control o hipótesis biomecánicas. Esto puede tener éxito en el corto plazo ya que cada investigador produce publicaciones y profundiza el conocimiento. Sin embargo, a largo plazo, este enfoque de investigación fragmentado impide que los resultados afecten las vidas de las personas. personas con discapacidades, lo que culmina en un fracaso general del campo a la hora de tener realmente el impacto que lo motivó”.

Aquí viene la pierna biónica

Open-Source Leg es, como su nombre indica, una pierna biónica de código abierto que podría convertirse en el sistema de hardware omnipresente para facilitar el crecimiento en el área del control de prótesis. El diseño es simple (es decir, fácil de ensamblar), portátil (ligero y alimentado por baterías integradas), económico (cuesta entre $ 10 000 y $ 25 000, en comparación con las prótesis eléctricas disponibles comercialmente de más de $ 100 000), escalables y personalizable. Hay instrucciones detalladas disponibles en línea para seguir, y Rouse y sus colegas incluso las construirán y las enviarán a los investigadores cuando no sea posible crear una por sí mismos.

En el proceso, el proyecto busca alcanzar tres objetivos. El primero de ellos es identificar un diseño electromecánico que pueda usarse para sistemas robóticos de rodilla y tobillo de código abierto, de alto rendimiento y de bajo costo. En segundo lugar, comprender cómo se pueden combinar estrategias separadas de control de prótesis para beneficiar la marcha de los amputados. Finalmente, el proyecto Open-Source Leg quiere validar su propuesta de sistema de código abierto como herramienta para la investigación sobre el control de prótesis. Si se pueden alcanzar estos objetivos de investigación, podría convertirse en el punto de inflexión que sus creadores esperan que sea.

“En mi vida, vamos a ver Miembros biónicos que pueden utilizar información neuronal., ya sea a nivel de nervio cortical o periférico, para indicarnos el movimiento macroscópico”, dijo Rouse. "Eso nos dará control sin necesidad de sensores a bordo". Esta revolución, afirmó, ya está ocurriendo. Si bien el movimiento diestro de grano fino podría llevar más tiempo que esto, no es necesariamente un sueño de ciencia ficción que esté a muchas vidas de suceder.

Y si las personas pueden descubrir cómo trabajar juntas, esto podría llegar mucho más rápido.

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