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El exoesqueleto, que ha aparecido en innumerables obras de cine y televisión, se está convirtiendo en la "armadura" que permite a innumerables pacientes paralizados volver a caminar. En 2013, el equipo Shuai Mei de la Universidad de Beihang desarrolló el primer robot exoesqueleto en China. En 2016, se anunció Daai Robot. Después de más de diez años de investigación, desarrollo y comercialización en profundidad, la "tecnología negra" de los robots exoesqueletos ha ingresado al vasto mercado de la rehabilitación desde laboratorios universitarios y ha ganado el título de primer dispositivo médico exoesqueleto innovador de Clase II de China y el primero. Un certificado de registro de dispositivo médico ha cambiado el dilema de casi no recuperarse de enfermedades malignas importantes como paraplejia, hemiplejia y parálisis cerebral. Con la ayuda de robots exoesqueletos, los pacientes parapléjicos no sólo recuperaron el sentido de sus piernas, sino que incluso completaron una caminata de maratón completa. Actualmente, entre 200 y 300 hospitales de todo el país han introducido robots exoesqueletos Daai. Cada máquina puede ayudar a unos 16 pacientes con entrenamiento de rehabilitación cada día, lo que mejora enormemente la eficiencia de la rehabilitación.

Llevar un exoesqueleto para completar una maratón

Cerca del tercer anillo sur de Beijing, entre edificios residenciales se encuentra un discreto centro de rehabilitación. El centro de rehabilitación está lleno de varios tipos de "esqueletos de acero" que pueden ayudar a los pacientes con accidente cerebrovascular, hemiplejia, paraplejia, parálisis cerebral, etc. a realizar un entrenamiento de rehabilitación para caminar con las extremidades inferiores. Un viernes por la tarde, un periodista del Beijing Business Daily se reunió con Shao Haipeng, que estaba recibiendo un entrenamiento de rehabilitación aquí.

En 2017, debido a un accidente, Shao Haipeng se cayó desde una altura. Después de ser trasladado de urgencia al hospital, se determinó que tenía paraplejia en ambas extremidades inferiores debido a una lesión en la médula espinal.

Según la narración de Shao Haipeng, estar atrapado en una silla de ruedas es sólo la primera mitad de la historia. Por casualidad, Shao Haipeng se enteró por un especialista en rehabilitación de que una empresa de Beijing había desarrollado el último robot exoesqueleto que podría ayudar a los pacientes parapléjicos a recuperarse. La empresa está reclutando voluntarios para ensayos clínicos. Con la mentalidad de intentarlo, Shao Haipeng llegó a Beijing. Con la ayuda de la máquina, en menos de un mes, la sensación perdida de Shao Haipeng en la parte inferior de su cuerpo regresó lentamente y comenzó a sentir la contracción de los músculos de sus muslos.

Al ver esperanza, Shao Haipeng se puso en contacto nuevamente con la compañía de robots de exoesqueletos llamada Daai Robot después del experimento y comenzó un entrenamiento de rehabilitación de exoesqueletos que pocas personas habían probado en ese momento. Hoy, siete años después, con la ayuda de la tecnología de robots exoesqueletos, Shao Haipeng puede caminar de forma independiente gracias a sus propias fuerzas.

En 2018, Shao Haipeng también completó un maratón completo usando un robot exoesqueleto. Obtuvo el primer lugar en un tiempo total de 9 días y un tiempo neto de 26 horas, y rompió el récord mundial extranjero de completar un maratón de caminata con robots en 15 días.

Al igual que Shao Haipeng, cada vez más pacientes hemipléjicos y parapléjicos están empezando a caminar de nuevo con la ayuda de la tecnología de exoesqueletos. Shuai Mei, profesor de la Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Beijing y fundador y presidente de Daai Robot, dijo a un periodista del Beijing Business Daily que, como una de las primeras empresas científicas y tecnológicas de China en centrarse en el campo de los exoesqueletos, el robot exoesqueleto de Daai Robot Los productos se han aplicado a 200 empresas en todo el país: 300 hospitales. Tomando a Beijing como ejemplo, más de 40 hospitales están actualmente equipados con robots exoesqueletos Daai como equipo de rehabilitación.

Shuai Mei dijo que la aparición de robots exoesqueletos no sólo permite a los pacientes volver a caminar, sino que también mejora la eficiencia de la rehabilitación existente. Si un hospital compra dos equipos de rehabilitación robóticos exoesqueletos, cada dispositivo puede ayudar al menos a 16 o 17 pacientes con entrenamiento de rehabilitación todos los días. En comparación con el modelo de rehabilitación actual dominado por profesionales de la rehabilitación, la eficiencia y eficacia han mejorado considerablemente.

Representante de "Integración de la Medicina y la Industria"

A juzgar por la historia de la investigación en el campo de los exoesqueletos, la investigación y el desarrollo en el extranjero comenzaron casi diez años antes que la investigación nacional. El primer robot exoesqueleto del mundo que camina erguido nació en Suiza en el año 2000. En ese momento, la investigación nacional en el campo de los exoesqueletos era casi nula. En 2010, Shuai Mei, que enseña en la Universidad de Beihang, comenzó a invertir en investigación sobre robots exoesqueletos.

Se entiende que un exoesqueleto es otro esqueleto impulsado por una fuente de energía externa además del esqueleto humano. Al impulsar a las personas a caminar, el exoesqueleto debe lograr un efecto similar al humano. Por lo tanto, la simulación de la marcha de rehabilitación mediante algoritmos de marcha se ha convertido en la tecnología central en investigación y desarrollo.

Shuai Mei dijo que desde el punto de vista estructural, el exoesqueleto es en realidad un producto de estructura metálica y no es muy flexible. Cuando actúa sobre personas, el grado de libertad es difícil de simular el efecto de personas reales.

Al ver esta situación real, Shuaimei y su equipo simplificaron el robot exoesqueleto concebido originalmente durante el proceso de desarrollo, centrándose en las articulaciones de la cadera y la rodilla. Al realizar dos movimientos de rotación alrededor del plano horizontal, controlaron la postura de levantar las piernas y aterrizar. El suelo es la postura para caminar. Al mismo tiempo, al establecer un modelo dinámico del robot biónico musculoesquelético de las extremidades inferiores, se logra un control estable de la marcha del robot exoesqueleto de las extremidades inferiores basado en el control de cumplimiento híbrido de fuerza y ​​posición.

En 2013, el equipo de Shuai Mei desarrolló el robot exoesqueleto de primera generación. En 2016, se estableció oficialmente Daai Robotics. En la actualidad, Daai Robot ha desarrollado seis series y más de diez productos de robots exoesqueletos. El "esqueleto de acero" que antes sólo se veía en los laboratorios universitarios ha entrado en el mercado.

Como producto representativo de la "integración de la medicina y la industria", la investigación y el desarrollo de robots exoesqueletos no es una solución única y requiere una mayor exploración en el marco de pruebas de mercado. En aplicaciones prácticas, para que el robot exoesqueleto sea adecuado para más enfermedades y con enfermedades de mayor duración, Daai Robot ha agregado un soporte móvil de equilibrio seguro en el área de la cintura y la cadera para mejorar la marcha segura y el equilibrio del producto en aplicaciones clínicas. movilidad y eficacia de rehabilitación, este diseño es un original mundial.

En términos de costo, debido al alto costo de los materiales del robot exoesqueleto y la necesidad de hacer coincidir con precisión a los pacientes, la versión médica del robot exoesqueleto cuesta fácilmente un millón de yuanes y no es adecuada para uso doméstico. Para reducir costos y satisfacer las necesidades personales, Daai Robot también ha comenzado a desarrollar versiones personales de robots exoesqueletos en los últimos años. En la actualidad, Daai Robot ha lanzado productos en versión personal con precios que oscilan entre más de 20.000 y 160.000 yuanes. Divididos por propósito, estos robots exoesqueletos se pueden utilizar en rehabilitación diaria y rehabilitación refinada.

Precio bajo, peso ligero, basado en IA

Aunque los robots exoesqueletos producidos en el país comenzaron tarde, este campo está dirigido a los casi 20 millones de personas con discapacidad física y a la creciente población que envejece, y existe una gran brecha en la demanda. Según datos de la Oficina Nacional de Estadísticas, a partir de 2023, el número total de personas con discapacidad física en mi país será de 17.355.000. La mayoría de las personas con discapacidad física no pueden caminar, estar de pie y permanecen postradas en cama durante largos períodos de tiempo. La aparición de la tecnología de robots exoesqueletos les da la oportunidad de volver a caminar.

En opinión de Shuai Mei, la importancia de la tecnología de robots exoesqueletos en el campo de la rehabilitación no es sólo un salto de 0 a 1, sino también un salto de 1 a 100. Antes de la aparición de los robots exoesqueletos, muchos pacientes con hemiplejía difícil y grave habían sido entrenados en hospitales mediante métodos de rehabilitación tradicionales durante muchos años, pero con poco éxito. Después del entrenamiento intervencionista con robots exoesqueletos, muchos pacientes pueden lograr caminar de forma independiente con la ayuda de una máquina en solo aproximadamente 6 a 9 meses y pueden mantener una marcha correcta sin ninguna regresión en la capacidad para caminar.

Un periodista del Beijing Business Daily señaló que para reducir la presión financiera sobre los pacientes durante la rehabilitación, se han incluido proyectos de capacitación en rehabilitación que utilizan robots exoesqueletos en la Categoría A del seguro médico de Beijing.

Hablando del siguiente paso en innovación tecnológica e investigación y desarrollo de productos, Shuai Mei ha puesto su mirada en productos de exoesqueleto personal más inclusivos e inteligentes. Tras formarse en el centro de rehabilitación de Daai, a muchos usuarios se les ha ocurrido la idea de llevarse el producto a casa. En este sentido, espera seguir logrando productos de bajo precio, livianos y basados ​​en inteligencia artificial sobre la base de una mayor innovación de productos.

En términos de inteligencia, Shuai Mei dijo que con el avance continuo de la inteligencia artificial actual y la tecnología de aprendizaje automático, los robots exoesqueletos se desarrollarán en una dirección más inteligente. El nuevo producto podrá monitorear el estado de movimiento del usuario y el progreso de la rehabilitación en tiempo real, ajustar automáticamente la estrategia de asistencia y adaptarse a los cambios funcionales del paciente durante el proceso de rehabilitación. Los exoesqueletos con capacidades de autoaprendizaje de IA también podrán ayudar mejor a los pacientes con diferentes tipos y grados de lesiones de la médula espinal o lesiones cerebrales.

En la actualidad, Daai Robot ha lanzado una nueva generación de productos robóticos exoesqueletos con IA. A través de la "tecnología de inteligencia incorporada" de IA, el robot puede percibir con precisión las intenciones de movimiento del usuario y las condiciones para caminar. Al mismo tiempo, esta generación de productos también es más ligera que la anterior.

Según Shuai Mei, en el futuro, los robots exoesqueletos de IA tendrán un enorme potencial de aplicación en los campos de la rehabilitación médica, el cuidado de personas mayores y la salud en general.

Permitir que más personas vuelvan a caminar a través de la tecnología de robótica de exoesqueletos es el próximo objetivo de Daai Robot y Shuai Mei. Shao Haipeng, que ha empezado a caminar de nuevo, también se ha fijado un plan de futuro: espera construir una bicicleta eléctrica y caminar por el territorio de China mientras contempla el paisaje a través de las tres carreteras nacionales recién inauguradas.

Zhao Boyu, periodista del Beijing Business Daily