Los recién llegados de la Universidad Técnica de Berlín llegan con su propio exoesqueleto

El equipo RISE de Alemania debutará en el Cybathlon en 2024. En una conversación con el líder del equipo, Lukas Schneidewind, discutimos los desafíos y el futuro de la tecnología de asistencia.

Desde 2013, maxon participa en Cybathlon, un proyecto sin ánimo de lucro de ETH Zurich en el que equipos de ingeniería de todo el mundo desarrollan tecnologías de asistencia para personas con discapacidad. Cada cuatro años, compiten entre sí en diversas disciplinas diseñadas para superar los desafíos cotidianos que enfrentan las personas con discapacidad.

maxon participa en Cybathlon como Gold Partner y también apoya a los equipos locales. Uno de estos equipos proviene de la Universidad Técnica de Berlín. Junto con SEI, una iniciativa para estudiantes de ingeniería socialmente comprometidos, el Departamento de Ingeniería Médica lanzó RISE (Investigación e Innovación en el Desarrollo de Exoesqueletos para Estudiantes) como un módulo innovador y orientado a la práctica. RISE tiene como objetivo ayudar a las personas con paraplejia a caminar.

El exoesqueleto está desarrollado y optimizado desde cero por equipos transdisciplinarios de más de 40 estudiantes. Su objetivo es desarrollar un exoesqueleto competitivo para Cybathlon 2024. Lukas Schneidewind, jefe de equipo e investigador asociado del Departamento de Ingeniería Médica, nos ofrece una visión más profunda del proyecto.

Lukas, ¿podrías contarnos un poco más sobre RISE y la idea que hay detrás?

Lukas Schneidewind: El equipo RISE (Investigación e Innovación en el Desarrollo de Exoesqueletos para Estudiantes) ha estado trabajando con entusiasmo en el desarrollo y construcción de un exoesqueleto para personas con paraplejia desde 2022. Nuestro objetivo es participar en la feria internacional CYBATHLON en ETH Zurich del 25 al 27 de octubre de 2024, con esta tecnología.

¿A qué retos técnicos se enfrenta este proyecto?

Lukas Schneidewind: Hay varios, en general, la complejidad del desarrollo general, incluida la necesidad de garantizar la seguridad y la robustez de todas las subfunciones. Comienza con el elaborado proceso de identificación de los requisitos del sistema. Los requisitos deben definirse primero desde cero. Los desafíos abarcan una variedad de áreas técnicas y centradas en el usuario. Muchos temas deben abordarse simultáneamente, incluida la fuente de alimentación móvil, la electrónica de potencia, la disipación de calor, la capacidad de rendimiento, la construcción liviana, la infraestructura de software y la comunicación, el modelado de controladores, así como la facilidad de uso y la intuición.

Uno de los principales desafíos del Cybathlon de este año es que algunos obstáculos ahora requieren que los exoesqueletos tengan un control de equilibrio estable. Esto conduce a algunas tareas técnicas nuevas, como aumentar los grados de libertad para realizar movimientos correctivos.

¿Cómo se utilizan aquí los motores maxon?

Lukas Schneidewind: Los motores maxon forman el núcleo de la cadena cinemática y deben ser lo más compactos y potentes posible para permitir un alto dinamismo para nuestros ocho grados de libertad, a pesar de su bajo peso.

¿Por qué decidió utilizar los motores maxon?

Lukas Schneidewind: maxon no solo es conocido dentro de la comunidad Cybathlon, sino que ya se utiliza en diversas aplicaciones de alta tecnología. Una gama de aplicaciones prestigiosas, desde diferentes exoesqueletos hasta rovers de Marte, son testimonio de la fiabilidad y la calidad de los motores maxon. Además, maxon cuenta con una sólida red que permitió una colaboración perfecta con Ovalo, nuestro fabricante de reductores.

¿Cómo está estructurado tu equipo actualmente?

Lukas Schneidewind: Tenemos una jerarquía plana con un nivel de gestión muy ajustado, formado por unas pocas personas que supervisan el proyecto. Esencialmente, nuestra organización divide a nuestros más de 40 estudiantes en cinco departamentos: Diseño, Ingeniería Eléctrica, Ingeniería de Control, Interacción Hombre-Máquina y Biomecánica, que abarcan un total de 13 equipos.

Algunos participantes han estado desarrollando y optimizando sus exoesqueletos durante años. ¿Cuáles crees que son tus posibilidades como recién llegados?

Lukas Schneidewind: Por supuesto, sería presuntuoso esperar ganar en el primer intento. Nuestro equipo comenzó con una pizarra en blanco en octubre de 2022. Completar el desarrollo de un sistema en dos años es una tarea colosal. Vamos por buen camino y el objetivo principal es llevar el exoesqueleto a la línea de salida. No es gran cosa, si al final tenemos que saltar algunos obstáculos. Por otro lado, los cambios en los obstáculos y el control de equilibrio requerido plantean un nuevo gran desafío para casi todos los equipos. Modificar los sistemas existentes a veces puede ser más complejo que desarrollarlos desde cero. Aunque, por supuesto, estos equipos se benefician de su experiencia previa.

Perspectiva: Primero, la participación en el Cybathlon, ¿y después?

Lukas Schneidewind: Esa es una buena pregunta, probablemente unas vacaciones primero. Pero, por supuesto, continuaremos y trataremos de consolidar nuestro equipo de estudiantes recién formado y permitir que se gestione de manera más autónoma. Ya iniciamos este proceso el semestre pasado con un taller dirigido por estudiantes, por lo que nosotros, como departamento, ahora solo brindamos soporte técnico y espacios de trabajo y podemos usar el exoesqueleto como plataforma de investigación.