Robots quirúrgicos impulsados por músculos podrían realizar procedimientos mínimamente invasivos dentro del cuerpo

Los músculos, como actuadores perfectos de la naturaleza, superan a la mayoría de sus homólogos sintéticos en potencia y precisión en relación con su tamaño, y poseen la capacidad única de repararse y fortalecerse mediante el ejercicio. Esta notable eficiencia ha inspirado a los ingenieros a aprovechar los músculos naturales para impulsar robots con músculos naturales, lo que ha dado como resultado robots "biohíbridos" capaces de realizar acciones como caminar, nadar, bombear y agarrar a través de actuadores basados en músculos, dispositivos que convierten la energía en movimiento. Sin embargo, la diversidad en los diseños de robots ha creado la necesidad de un enfoque universal para optimizar la utilización de los músculos en varios modelos de robots. Ahora, los ingenieros han desarrollado un dispositivo similar a un resorte, denominado "flexión", que sirve como un módulo básico similar a un esqueleto adecuado para casi cualquier robot impulsado por músculos.

El nuevo resorte, o “flexión”, ha sido diseñado por ingenieros del MIT (Cambridge, MA, EUA) para extraer el máximo trabajo de cualquier tejido muscular adherido. Similar a una máquina de prensa de piernas con peso perfecto, este dispositivo mejora significativamente la cantidad de movimiento producido naturalmente por un músculo. Al colocar un anillo de tejido muscular en el dispositivo, similar a una banda elástica que se estira alrededor de dos postes, descubrieron que el músculo tiraba del resorte, de manera confiable y repetida, y lo estiraba cinco veces más, en comparación con otros diseños de dispositivos anteriores. También se descubrió que el dispositivo mide con precisión el rendimiento y la resistencia muscular.

Después de experimentar con diferentes frecuencias de contracción muscular (como estimular las bandas para que se contrajeran una vez en lugar de cuatro veces por segundo), descubrieron que los músculos se cansaban a frecuencias más altas y no lograban generar tanta tracción. Los ingenieros consideran el diseño de flexión como un nuevo bloque de construcción que se puede combinar con otras flexión para construir esqueletos artificiales de cualquier configuración. Luego, a estos esqueletos se les puede dotar de tejidos musculares para potenciar sus movimientos. Actualmente, el equipo está explorando formas de adaptar y combinar flexiones para desarrollar robots precisos, articulados y confiables impulsados por músculos naturales.

"Un ejemplo de robot que estamos intentando construir en el futuro es un robot quirúrgico que pueda realizar procedimientos mínimamente invasivos dentro del cuerpo", dijo Ritu Raman del MIT. "Técnicamente, los músculos pueden impulsar robots de cualquier tamaño, pero estamos especialmente entusiasmados con la fabricación de robots pequeños, ya que es aquí donde los actuadores biológicos destacan en términos de fuerza, eficiencia y adaptabilidad".

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MIT

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