Un nuevo ingenio que emerge del Instituto Italiano de Tecnología (IIT) tiene un propósito dual. SoftFoot Pro es un pie protésico que los investigadores de aquel grupo crearon tanto para las personas con amputaciones de esa extremidad, como para robots humanoides.
Destacada por su elasticidad y versatilidad, la prótesis fue una de las tecnologías que el IIT de Génova mostró públicamente en un evento del G7 titulado “Prevención permanente para un envejecimiento saludable y activo”. Anteriormente, detalles del invento habían sido compartidos en la Conferencia Internacional IEEE sobre Robótica y Automatización que se celebró en Japón.
“No ha sido fácil, pero sí enormemente estimulante, comprender cuál era la clave del funcionamiento del pie humano. Es decir, qué lo hace tan único para el ser humano”, dice en diálogo con TN Tecno Manuel Catalano, investigador del Laboratorio de Robótica Blanda en el IIT. “Una vez comprendidos sus principales mecanismos habilitantes, el reto era traducir las funciones y la complejidad del sistema biomecánico del pie (huesos, tendones y músculos) en algo que fuera funcional, pero a la vez sencillo de producir y natural de utilizar”, explica.
SoftFoot Pro: “Es un diseño único a nivel mundial”
El pie protésico se inspira en la anatomía humana. Además, a diferencia de otros de su especie, SoftFoot Pro se destaca por su flexibilidad y por ser impermeable. “El diseño es único a nivel internacional”, destacan los investigadores a cargo de este desarrollo, que para este ingenio incorporaron tecnologías clave, dos ya registradas y una tercera bajo evaluación de la Oficina Europea de Patentes.
En relación con su impermeabilidad, es segura en superficies resbaladizas. Además, los científicos del IIT remarcan su estabilidad y, en tanto, la posibilidad de usarla en terrenos irregulares que habitualmente son difíciles para usuarios de este tipo de prótesis y también para los robots bípedos.
Al respecto, Catalano comentó: “Las prótesis y los robots humanoides actuales tienen en común los pies planos o bajos, desarrollados para garantizar la máxima estabilidad, pero incapaces de adaptarse a los cambios del terreno, pendiente y diferentes posiciones como arrodillarse o agacharse”. En colaboración con el Centro E. Piaggio de la Universidad de Pisa, el equipo de la institución genovesa se propuso imitar las capacidades de la extremidad humana.
Por su flexibilidad, aseguran que reproduce con eficacia posiciones naturales que adoptan los pies humanos. De esta forma, permite realizar acciones cotidianas como agacharse para atarse los cordones o levantar un objeto caído. Dicen que también mejora la experiencia de caminar en escaleras. Finalmente, al ser resistente al agua, SoftFoot Pro también es adecuado para su uso en exteriores, evitando que el usuario tenga que cambiar su prótesis.
5 datos relevantes sobre SoftFoot Pro
- La prótesis pesa aproximadamente 450 gramos.
- Aunque liviana, puede soportar una carga de hasta 100 kilogramos.
- El ingenio no cuenta con un motor; en cambio, consta de un arco móvil hecho en titanio cuyos extremos se conectan con cadenas de plástico de alta resistencia —“atados” con elásticos también duraderos— que simulan la fascia plantar del pie humano.
- Las cadenas plásticas están atravesadas longitudinalmente por un cable extensible, que se conecta al talón. Los desarrolladores del pie protésico señalan que el plástico empleado deriva de tecnologías automotrices.
- El sistema de arco y las cadenas elásticas son el equivalente artificial de la arquitectura compuesta por tarso, metatarso y falanges del pie humano. “Este diseño permite replicar el mecanismo que endurece progresivamente la fascia plantar para distribuir uniformemente la fuerza aplicada sobre el suelo durante la marcha”, explican los investigadores.
La clave de SoftFoot Pro es su capacidad de adaptación
Los expertos del IIT hacen referencia a una “negociación más eficiente con los obstáculos”. En criollo, la clave es la capacidad de esta prótesis para conseguir una mejor propulsión hacia adelante y una mejor eficiencia energética durante la fase final de la caminata. Su poder de adaptación ayuda a absorber entre el 10% y el 50% el impacto contra el suelo.
“A diferencia de las prótesis rígidas actuales en el mercado, SoftFoot Pro puede cambiar su forma, permitiendo que la planta del pie se deforme y se adapte a las irregularidades del terreno y posibles obstáculos, minimizándolos, mejorando la naturalidad de la pisada y potenciando la estabilidad del usuario”, comentan desde el IIT.
Un ingenio con propósito dual
Tal como señalamos, el pie protésico no solo servirá para personas con una amputación unilateral de extremidad inferior. También será de utilidad en robots humanoides. De hecho, gracias a una serie de colaboraciones internacionales, SoftFoot Pro ya se probó tanto en humanos como en autómatas.
El detrás de escena del desarrollo: trabajo multidisciplinario y colaboración de personas con extremidades amputadas
“El trabajo en equipo y el conocimiento proveniente de diferentes dominios científicos fueron ingredientes fundamentales para el desarrollo de SoftFoot Pro”, asegura Catalano. “La robótica es, por definición, un campo interdisciplinar. Un sistema robótico implica conocimientos que van desde la neurociencia y la biomecánica hasta el diseño mecánico, la informática y la electrónica, incluyendo obviamente todas las habilidades matemáticas y físicas esenciales para entender los principios de funcionamiento de la naturaleza. Luego, transformarlos en dispositivos que puedan coexistir con los humanos. Una idea robótica nace de la puesta en común de estas competencias y de la sinergia entre distintas personas que, trabajando juntas, pueden hacer realidad proyectos incluso muy ambiciosos”, observa.
Además, el experto del IIT subraya la importancia del trabajo junto a personas con extremidades amputadas, potenciales usuarios de este invento. “Trabajar y poder desarrollar SoftFoot Pro junto con las personas que luego lo utilizarían fue una experiencia fundamental para el desarrollo, pero también una bonita experiencia desde el punto de vista humano y personal”, remarca. “Mientras desarrollábamos el sistema, teníamos a nuestro lado a las personas que luego llevarían el dispositivo y nos contarían qué funcionaba y qué no. Qué les gustaba y qué había que mejorar, cambiar o eliminar. Al mismo tiempo, mientras lo utilizaban, descubríamos juntos nuevas características y funcionalidades, enriqueciendo así nuestra idea con nuevos elementos cada día”, cierra.
