Una prótesis robótica de la parte inferior de la pierna que permite a los amputados parciales a caminar con mayor comodidad y naturalidad podría anunciar un cambio hacia una prostética robótica más sofisticada.

El dispositivo está siendo desarrollado por Robert Gregg, un profesor adjunto de la Universidad de Tejas en Dallas (EEUU) y sus alumnos. Sus movimientos son controlados por sensores y software, asegurando así que se adapte rápidamente al movimiento del usuario y lo mantenga equilibrado en todo momento.

Las prótesis robóticas normalmente necesitan de un control activo durante el ciclo de caminar, o el paso. La pierna diseñada en el laboratorio de Gregg utiliza un enfoque más pasivo. Su algoritmo de control determina la posición y el movimiento de la pierna mediante sensores, y luego ejecuta un cálculo único para determinar cuándo aplicar la fuerza. Esto la hace computacional e energéticamente eficiente, y también produce un andar muy natural, como demuestran las pruebas realizadas por amputados voluntarios:

"La respuesta por parte de los pacientes con los que hemos trabajado ha sido muy positiva", dice Gregg. "Sentían que la pierna prostética parecía seguirles el ritmo a ellos en lugar de ser las personas las que tienen que adaptarse al ritmo de la pierna. Pueden iniciar o parar la marcha, y la pierna responde; pueden ir más rápido o lento, y la pierna responde de una forma natural".

Mientras que el equipo de Gregg desarrolló el software para el prototipo actual, el hardware se hizo en la Universidad de Vanderbuilt (EEUU). El grupo de Gregg ahora está diseñando su propio miembro robótico, que dice que tendrá una sensibilidad aún mayor al movimiento de la pierna superior del usuario. Cree que la tecnología podría comercializarse dentro de unos años.

Los algoritmos de control para la prótesis están basados en el trabajo de Jessy Grizzle, un profesor de robótica de la Universidad de Michigan (EEUU). Los cálculos de Grizzle proporcionan una manera más eficiente y elegante de ejecutar la locomoción dinámica sobre dos piernas. Grizzle y otros están empleando este enfoque para controlar robots andantes de dos patas, que requiere un consumo energético mucho menor que otros diseños.

En años recientes se han hecho importantes avances hacia la locomoción de robots con piernas. Algunos autómatas, como los que han sido desarrollados por la empresa propiedad de Google, Boston Dynamics, son capaces de mantener el equilibrio mientras trotan o corren, incluso sobre terrenos irregulares (ver De qué hablo cuando hablo de robots que corren).

Para evitar volcar, sin embargo, la mayoría de los bípedos a menudo emplean un principio que requiere un control preciso sobre cada movimiento, y depende de que un pie esté plantado en el suelo. "Eso no va a funcionar con una prótesis, porque las personas no andan así", explica Grizzle.

La locomoción sobre piernas representa una importante meta dentro de la robótica porque posibilitará que las máquinas recorran terrenos irregulares o incluso peligrosos, y se adentren en edificios diseñados para humanos. Pero todavía supone un reto, como dejó patente la participación de muchos de los robots que compitieron en el evento DARPA el pasado mes de Junio en Pomona, California (EEUU). Los robots realizaron increíbles hazañas de agilidad y destreza, pero también sufrieron muchas caídas embarazosas (ver Los robots demuestran que aún son "estúpidos" en el reto DARPA).

Por muy natural que parezca el miembro prostético de la Universidad de Tejas, aún no puede oscilar entre distintas acciones, como la transición entre andar y subir escaleras, sin algún tipo de control externo. Gregg cree que podría ser posible desencadenar el cambio sin necesidad de un controlador externo, aprovechando el movimiento del usuario. "Estoy trabajando en una idea nueva para eso", afirma.