Al agregar tecnología electrónica y de computación a un bastón simple que ha existido desde la antigüedad, un equipo de investigadores de Columbia Engineering lo ha transformado en un dispositivo robótico del siglo XXI que puede brindar asistencia con un toque ligero para caminar a los ancianos y otras personas con movilidad reducida.

Un equipo dirigido por Sunil Agrawal, profesor de ingeniería mecánica y de rehabilitación y medicina regenerativa en Columbia Engineering, ha demostrado, por primera vez, el beneficio de utilizar un robot autónomo que "camina" junto a una persona para brindar un apoyo ligero, tanto como uno podría tocar ligeramente el brazo o la manga de un compañero para mantener el equilibrio mientras camina. Su estudio se publica hoy en la Cartas de robótica y automatización de IEEE .

"A menudo, las personas mayores se benefician de que se les sujete ligeramente de la mano como apoyo, "explicó Agrawal, quien también es miembro del Instituto de Ciencia de Datos de la Universidad de Columbia. "Hemos desarrollado un bastón robótico conectado a un robot móvil que rastrea automáticamente a una persona que camina y se mueve a su lado", continuó. "Los sujetos caminan sobre un tapete equipado con sensores mientras el tapete registra la longitud de los pasos y el ritmo de la marcha, esencialmente los parámetros de espacio y tiempo de caminar, de modo que podamos analizar el modo de andar de una persona y los efectos del toque ligero en él ".

El bastón robótico de tacto ligero, llamado CANINO, actúa como un asistente móvil similar a un bastón. El dispositivo mejora la propiocepción del individuo, o autoconciencia en el espacio, durante la marcha, lo que a su vez mejora la estabilidad y el equilibrio.

"Este es un enfoque novedoso para brindar asistencia y comentarios a las personas mientras navegan por su entorno, "dijo Joel Stein, Simon Baruch Profesor de Medicina Física y Rehabilitación y presidente del departamento de rehabilitación y medicina regenerativa del Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia, quien fue coautor del estudio con Agrawal. "Esta estrategia tiene aplicaciones potenciales para una variedad de condiciones, especialmente las personas con trastornos de la marcha ".

Para probar este nuevo dispositivo, El equipo colocó a 12 jóvenes sanos anteojos de realidad virtual que crearon un entorno visual que se agita alrededor del usuario, tanto de lado a lado como de adelante hacia atrás, para desequilibrar su forma de caminar. Cada uno de los sujetos caminó 10 vueltas sobre el tapete instrumentado, tanto con el bastón robótico como sin él, en condiciones que probaron caminar con estas perturbaciones visuales. En todos los entornos virtuales, tener el apoyo ligero del bastón robótico hizo que todos los sujetos redujeran sus pasos. Los pasos más estrechos, que representan una disminución en la base de apoyo y una menor oscilación del centro de masa, indican un aumento en la estabilidad de la marcha debido al contacto ligero.

"La siguiente fase de nuestra investigación será probar este dispositivo en personas de edad avanzada y en personas con déficit de equilibrio y de marcha para estudiar cómo el bastón robótico puede mejorar su marcha". "dijo Agrawal, quien dirige el Laboratorio de Robótica y Rehabilitación (ROAR). "Además, realizaremos nuevos experimentos con personas sanas, donde perturbaremos su movimiento cabeza-cuello además de su visión para simular déficits vestibulares en las personas ".

Si bien los problemas de movilidad afectan al 4% de las personas de 18 a 49 años, este número se eleva al 35% de las personas de 75 a 80 años, disminución de la autosuficiencia, independencia, y calidad de vida. Para 2050, se estima que solo habrá cinco jóvenes por cada anciano, en comparación con siete u ocho en la actualidad.

"Necesitaremos otras vías de apoyo para una población que envejece, Agrawal señaló:"Esta es una tecnología que tiene el potencial de llenar el vacío en la atención de manera bastante económica".

El estudio se titula, "Efectos de un dispositivo de toque ligero que sigue a una persona durante una caminata sobre el suelo con perturbaciones visuales en un entorno de realidad virtual".