El concepto de exoesqueleto tiene su origen en dos vocablos griegos «éxo» que significa externo y «skeletos», esqueleto, que es una especie de traje biónico, como el utilizado por los militares en la película Avatar de James Cameron, mejor conocido como AMP Suit (Plataforma de Movilidad Ampliada).

Dos han sido los principales usos de este tipo de aparatos: en el ámbito militar, la amplificación de la fuerza del usuario, al permitirle a un soldado mover cargas pesadas durante una mayor distancia o en un menor tiempo; ejemplo de ello, es HULC de Lockheed Martin. En el ámbito médico, se utilizan para mejorar la calidad de vida de las personas, como es el caso de Cyberdyne que los desarrolla para auxiliar en la rehabilitación de personas con discapacidades físicas (HAL 3 y 5).

Con objeto de ayudar a la movilidad de personas con lesión en las vértebras lumbares o adultos mayores con problemas en los miembros inferiores, un grupo de ingenieros de la Facultad de Ingeniería, coordinados por el maestro Serafín Castañeda Cedeño, crearon un exoesqueleto de miembros inferiores, el cual es un armazón ergonómico que le permite al usuario potencializar sus capacidades físicas mediante el acoplamiento de un instrumento a sus extremidades.

El exoesqueleto, concebido en el Departamento de Ingeniería Mecatrónica, está formado por una estructura de aluminio ligeros, con una interfaz de pantalla gráfica y secuencias pregrabadas en los bastones de apoyo, cuenta con pilas que le da una autonomía de dos horas, tiene un peso total de 25 kilogramos y brinda la posibilidad de desplazamiento de 12 a 15 pasos por minuto.

Su diseño posee cuatro grados de libertad en el movimiento humano (GDL) por pierna —dos en la cadera, uno en la rodilla y otro en el tobillo—, que le permite al paciente realizar algunos de los movimientos básicos en la cadera (flexión, extensión, abducción y aducción), en rodilla y tobillos (flexión y extensión). "Nuestro exoesqueleto les da mayor grado de movilidad en comparación con otros equipos existentes en el mercado. Con él se pueden ejecutar varias actividades, como levantarse y sentarse de una silla, caminar sobre superficies planas, ascender pequeñas pendientes de 10 a 20 grados, y subir y bajar escaleras", afirmó el maestro Castañeda Cedeño.

El dispositivo puede ser utilizado por personas de 1.60 hasta 1.80 metros y con un peso máximo de 80 kilogramos con problema en la zona lumbar. "El paciente debe tener control de su dorso, estabilidad en la marcha y dominio de los brazos. Además, debe ser evaluado por un especialista para que determine los rangos de movimientos y sus velocidades, y así, adecuar el dispositivo al usuario", precisó.

El costo del modelo oscila entre 10 mil y 15 mil dólares, lo que lo hace el más barato en el mercado en comparación con los productos comerciales que llegan a alcanzar precios de cien o doscientos mil. "El precio podría disminuir si se dejan de comprar algunas partes y diseñan las propias", afirmó Adriana Delgado Sandoval, integrante del equipo.

Por su parte, el maestro Billy Arturo Flores Medero Navarro, coordinador de la carrera de Ingeniería Mecatrónica, puntualizó que uno de los objetivos es que pueda ser utilizado en terapias y tratamientos de rehabilitación en instituciones de salud, en hogares o espacios abiertos.

"Uno de los principales problemas a los que nos enfrentamos es que no se aplica la legislación en construcción de vivienda: encontramos escaleras con alturas de escalones tan diversas que van desde 10 hasta 25 centímetros. Debemos de desarrollar un exoesqueleto inteligente capaz de adaptarse al entorno, es decir, que resuelva por sí mismo los retos que se le presenten", finalizó el ingeniero Castañeda Cedeño.

Actualmente están trabajando en una versión con materiales más ligeros —piezas de fibra de carbono—, mayor autonomía, reductores armónicos, ocho grados de libertad movimiento en pies y piernas, y un mayor rango de libertad entre el torso y la cadera, lo cual permitirá efectuar movimientos laterales, dar vuelta o tareas más complejas.

Desde hace tres años, con asesoría del Laboratorio de Análisis del Movimiento del Instituto Nacional de Rehabilitación, el prototipo ha sido desarrollado por un equipo de académicos, alumnos y egresados de la Facultad: Nabila Isabel Padilla Reséndiz, Adriana Delgado Sandoval, Rubí Pinto Palmero, Nelly Maribel Romero Jaimes, Billy Arturo Flores Medero Navarro, Miguel Martín Luna Jurado y Carlos Andrés Rodríguez López. El proyecto pertenece al Programa de Apoyo a Proyectos de Investigación e Innovación Tecnológica (PAPIIT) de la UNAM.