Robótica

El futuro de la ingeniería: exoesqueletos mecánicos sobrehumanos

El futuro de la ingeniería: exoesqueletos mecánicos sobrehumanos



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Los seres humanos han estado utilizando ventajas mecánicas durante miles de años con poleas y engranajes. ¿Cuándo finalmente podremos utilizar la ventaja mecánica "real" que presentan los exoesqueletos sobrehumanos? Examinemos la tecnología que existe actualmente y lo que está por venir.

Exoesqueletos hoy

Por lo tanto, los exoesqueletos existen hoy en día, pero no se acercan a la forma que predijeron los días de la ciencia ficción. Son dispositivos voluminosos que pueden amplificar las capacidades humanas, pero por lo demás son lentos y tienen una potencia limitada y capacidades remotas. Las empresas ya utilizan exoesqueletos para mejorar las capacidades de sus trabajadores. Sin embargo, su uso es principalmente para combatir la tensión del trabajo repetitivo en lugar de transformar a los trabajadores en superhumanos.

RELACIONADO: CÓMO PODRÍA TRANSFORMAR LA FUERZA DE TRABAJO MODERNA LA TECNOLOGÍA DE EXOSQUELETÓN PORTÁTIL

Raytheon ha construido un exoesqueleto sobrehumano que amplifica las capacidades de los trabajadores. El dispositivo es bastante aerodinámico, pero de ninguna manera es minimalista. Tiene que estar conectado a la energía y sus tiempos de respuesta son insuficientes en el mejor de los casos. Ciertamente, todavía es un exoesqueleto, pero francamente no tiene ningún uso en el mundo real.

El mercado mundial de exoesqueletos está creciendo a medida que la tecnología alcanza un punto de viabilidad. Grand View Research sugiere que todo el mercado estará valorado en 3,3 mil millones de dólares para 2025. Ya sea que se trate de fabricación o de guerra, existe una necesidad significativa de tecnología de exoesqueletos. Si hay tanta necesidad, ¿qué está impidiendo a los ingenieros mecánicos y diseñadores crear un exoesqueleto funcional y utilizable?

Ambas industrias están molestas por aproximadamente el mismo problema con el diseño del exoesqueleto: deben ser cómodos para que el operador los use durante períodos prolongados de tiempo, pero también deben ser lo suficientemente efectivos como para tener sentido usarlos en primer lugar.

Este es un gran problema de ingeniería cuando se considera cuánta energía se necesita para alimentar estos exoesqueletos en un momento dado.

Cuando nos fijamos en la industria privada, una parte significativa de los exoesqueletos que se desarrollan actualmente son para una parte específica del cuerpo. Esto es ideal para los trabajadores de las fábricas que realizan una tarea repetitiva una y otra vez. Por ejemplo, los trabajadores que levantan cajas todo el día pueden ser ayudados por un exoesqueleto que sostiene las piernas al levantarlas.

Sin embargo, también se están realizando innovaciones de ingeniería. Algunos diseños de exoesqueletos tienen como objetivo aprovechar la energía del usuario para cargar cuando no utilizan la mecánica del exoesqueleto. Esto puede ayudar potencialmente a mitigar los tiempos de carga frecuentes.

Comercialmente, los exoesqueletos presentan un potencial enorme. Volviendo al ejemplo del levantamiento de cajas, la mayoría de los casos de trabajo se centran alrededor de una articulación del cuerpo. Para levantar cajas, son las rodillas. Para empujar o colocar objetos, son los hombros y los codos. Estos son los puntos más débiles del ser humano funcionalmente, por lo que los exoesqueletos, en general, apuntarán primero a reforzar estas regiones de la anatomía.

A más largo plazo, los exoesqueletos están pasando de ser solo máquinas de fuerza para el cuerpo humano a transformarse en máquinas muy específicas. Por ejemplo, en teoría, un exoesqueleto podría programarse para entrenar al usuario en cómo tocar el piano o la batería.

Alimentando los exoesqueletos

Con mucho, lo más importante que impide a los desarrolladores el futuro de los exoesqueletos es la fuente de energía. Dado que el reactor de arco de Tony Stark no existe, los ingenieros deben elegir principalmente entre una variedad de baterías, basándose en la practicidad. El exoesqueleto Cyberdyne HAL puede funcionar con batería durante casi 3 horas. Esta no es una cantidad de tiempo insignificante, pero significaría que un trabajador de la fábrica necesitaría 2 exo-trajes, o 3 cargas de batería, para pasar una jornada laboral. Esto está muy lejos de la funcionalidad que podríamos haber esperado. Empacar tanto jugo como sea necesario en un exoesqueleto para permitir que dure todo el día no es factible dada la tecnología moderna de baterías.

Garantizar la seguridad del exoesqueleto

El otro gran problema con la tecnología moderna de exoesqueletos se encuentra en los controles de seguridad. Se trata de máquinas diseñadas para interactuar muy directamente con el cuerpo humano. Si se hace algo que cause un mal funcionamiento de la máquina, el usuario podría sufrir lesiones graves. Esto ha dejado a la mayoría de los exoesqueletos más grandes relegados a estudios de laboratorio.

RELACIONADO: LOS EXOSQUELETOS AYUDAN A LOS TRABAJADORES A MANTENERSE SEGUROS Y COMBATIR LA FATIGA

No hay duda de que las tecnologías de diseño aditivo y generativo desempeñarán un papel importante en el futuro de la tecnología de exoesqueletos. Dado que la reducción de peso es un factor importante en su diseño, el entramado orgánico y la estructura generativa pueden ayudar a que los diseños interactúen de forma más natural con el usuario humano.

En este momento, el campo del diseño mecánico ha evolucionado hasta el punto de que los problemas que presentan los exoesqueletos se resuelven fácilmente. A medida que las baterías continúan encogiéndose y se vuelven capaces de almacenar más energía, los días de los exoesqueletos comerciales livianos pueden estar sobre nosotros.

Exoesqueletos que habilitan a los discapacitados

Hemos pasado mucho tiempo hablando de cómo los exoesqueletos ayudarán a las personas sanas a trabajar mejor o más rápido. Sin embargo, una gran parte del uso del exoesqueleto radica en ayudar a las personas paralizadas a levantarse y volver a caminar.

Dado que los exoesqueletos pueden esencialmente aumentar exponencialmente el poder de los músculos humanos, también significa que cuando un ser humano tiene una falta de músculos humanos en funcionamiento, pueden permanecer en su lugar. Mire el video a continuación que detalla un dispositivo de exoesqueleto que permite a una persona discapacitada caminar nuevamente.

Claramente, existe una gran cantidad de usos para dispositivos de exoesqueleto funcionalmente útiles. Su desarrollo continúa en todo el mundo. Si bien ya estamos comenzando a ver que ciertos dispositivos de exoesqueleto se implementan en circunstancias específicas de fábrica o de estilo de vida, puede llegar un momento en un futuro no muy lejano en el que cualquiera pueda comprar un exoesqueleto.

¿Quizás podría ir a su tienda local de artículos para el hogar y comprar una para alquilar por el día mientras termina un proyecto de renovación de la casa? El futuro parece brillante para los exoesqueletos robóticos, y estoy seguro de que estoy emocionado de ver lo que trae.


Ver el vídeo: Fortis, el exoesqueleto desarrollado por EEUU que otorga habilidades sobrehumanas a los soldados (Agosto 2022).