El protagonista de esta historia sufrió un derrame cerebral hace años, lo que lo dejó sin movilidad y sin la capacidad de hablar. Su vida cambió cuando se convirtió en voluntario para un experimento que buscaba darle una nueva forma de comunicarse con el mundo. Le implantaron diminutos sensores en la corteza motora del cerebro, encargada de controlar el movimiento. Con el tiempo, aprendió a utilizar esos impulsos eléctricos para manejar un brazo artificial con solo imaginar que movía su propio cuerpo.

Los dispositivos de este tipo han existido antes, pero siempre con un problema clave: su funcionalidad se deterioraba en pocos días. La clave de este nuevo avance radica en una inteligencia artificial capaz de adaptarse a los cambios constantes en el cerebro humano. Cada día, la actividad neuronal varía ligeramente, pero el algoritmo aprende y se ajusta, permitiendo que el brazo siga respondiendo con precisión durante meses sin necesidad de recalibraciones frecuentes.

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El proceso de aprendizaje no fue inmediato; al principio, el paciente solo podía generar movimientos torpes y limitados. Para mejorar su control, los investigadores diseñaron un entrenamiento progresivo. Primero, practicó con un brazo virtual que reaccionaba a sus pensamientos.
A medida que ganaba precisión, pasó al brazo robótico real. Con el tiempo, logró tareas más complejas: tomar objetos, moverlos de un lugar a otro, abrir armarios y acercar una taza a un dispensador de agua. Para alguien sin limitaciones físicas, son acciones simples, pero para él representaron una nueva independencia.

Después de meses de uso, el paciente aún podía controlar el brazo robótico con solo 15 minutos de ajustes previos. Esto significa que en un futuro cercano, personas con parálisis podrían usar esta tecnología en su vida diaria sin la necesidad de asistencia constante de especialistas.

El neurólogo Karunesh Ganguly, líder del proyecto, explicó que este desarrollo no solo es un avance técnico, sino también una nueva forma de entender la relación entre el cerebro y la tecnología. “Estamos aprendiendo a construir sistemas que se adaptan a las personas, en lugar de que las personas se adapten a la tecnología”, comentó.

El siguiente paso del equipo es mejorar la fluidez y la velocidad del brazo robótico para hacerlo más natural. También planean realizar pruebas en entornos reales, fuera del laboratorio, para evaluar su utilidad en la vida diaria de personas con discapacidad. La meta final es que estas interfaces cerebro-computadora sean tan confiables que puedan utilizarse en casa sin supervisión constante.

Este avance es un rayo de esperanza para millones de personas en el mundo con parálisis severa. La posibilidad de recuperar movimientos básicos, como alimentarse o agarrar un objeto, puede marcar una diferencia fundamental en su calidad de vida. Aunque aún falta camino por recorrer, los científicos están convencidos de que esta tecnología tiene el potencial de cambiar vidas.

Imagen: Archivo Particular

¿Eres un aficionado del arte, a quien le gustaría saber dibujar o pintar pero no haces más que palitos y bolitas? La inteligencia artificial (IA) podría ser la solución para explotar tu creatividad artística. Robo Hood es una startup que ha integrado la IA con el arte para crear un brazo robótico capaz de pintar las obras de arte que tú imagines.

La compañía desarrolló un software en el que podrás subir la imagen que deseas convertir en pintura real. Si no tienes la imagen pero tienes la idea en la cabeza, puedes crearla con ayuda de inteligencia artificial dentro de la misma plataforma. Puedes pedirle que los colores sean más opacos, más vivos, que borre algunos elementos o incluya algunos otros. 

Luego de tener la imagen, puedes pedirle a la plataforma de Robo Hood que realice la pintura con las especificaciones que desees. Por ejemplo, puedes pedir que las obras de arte tengan una estética cubista, expresionista, dadaísta o simplemente, que utilice un pincel más grueso en los contornos y uno más delgado en las extremidades. 

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Una vez llegues a la imagen y estética que deseas en tu cuadro, puedes solicitarle al brazo robótico que inicie la pintura. Debes tener en cuenta que la pintura tiene muchos más detalles que la imagen digital, por lo que, con seguridad, la obra real sea mucho más completa. “No es una imagen precisa, es una aproximación, puesto que la pintura física es mucho más compleja que la digital”, comentó el vocero de Robo Hood a ENTER.CO. 

El brazo robótico empezará a pintar sobre el lienzo como si de un artista se tratase. El proceso puede tardar dos horas o más, dependiendo de la complejidad de la imagen. En todo caso, al igual que en un proceso artístico en el que solo participas tú, puedes intervenir la imagen digital para que la pintura cambie de rumbo. 

El brazo robótico, las pinturas, almohadilla de limpieza y licencia al software conectado al brazo, se venden al público general en Estados Unidos y algunos países europeos. El kit completo lleva el nombre de ‘Mobile Robotic Art Studio’ y pretende tecnificar la creación artística en los diferentes sectores como en la industria de la moda, en la rehabilitación física, entre otros.

Imágenes: ENTER

Según la agencia de noticias surcoreana Yonhap, el dispositivo o brazo robótico tenía la tarea de cargar cajas  y ponerlas en una cinta transportadora, sin embargo dicho aparato había tenido problemas con sus sensores en días anteriores y un técnico estaba realizando  su arreglo. 

Mientras el empleado realizaba su labor de reparación en altas horas de la noche el día miércoles el robot confundió al técnico con una de las cajas de verduras. Según el relato del medio surcoreano, el robot agarró al hombre y empujó su cuerpo contra la cinta transportadora, aplastándole la cara y el pecho. 

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No obstante su fallecimiento no fue  inmediato, el hombre logró salir hacia el hospital, pero por la gravedad de las lesiones no resistió  y falleció horas después. Por su parte, y de acuerdo con la agencia de noticias Associated Press, Kang Jin-gi, jefe del departamento de investigaciones de la comisaría de Gosong, aseguró que  pese a que están investigando las causas, la primera hipótesis es que pese a pesar de que este tipo de sistemas suele funcionar con una programación previa y sensores que le permiten identificar la carga y el lugar dónde tiene que almacenarla, Kang Jin-gi descarta que se trate de un error provocado por un fallo de su ‘cerebro’ electrónico. 

“No se trataba de un robot avanzado dotado de inteligencia artificial, sino de una máquina que simplemente recoge cajas y las coloca en palés”, explicó el jefe policial surcoreano.

Además también señala que pudo tratarse de un error humano, ya que un vídeo de seguridad indica que el hombre se había acercado al robot con una caja en las manos, lo que probablemente desencadenó el error de la máquina. “Está claro que no se trata de un caso en el que un robot confundió a un humano con una caja, no era una máquina muy sofisticada”, afirmó.

Imagen: PhonlamaiPhoto

El brazo simulador lo desarrolla actualmente un grupo estudiantes de ingeniería mecatrónica de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), sede La Paz (Cesar). El aparato, que imita los movimientos de un brazo humano, fue creado por la plataforma de programación y cálculo numérico de datos y algoritmos MatLab.

El modelo Simulink se podría emplear en la industria de la manufactura inteligente. “Desarrollos como este pueden hacer que los procesos industriales sean más rápidos y eficientes. En la actualidad se habla de la industria de los ‘gemelos inteligentes o digitales’. Cuando el robot físico utilice el laboratorio, empresa o planta de producción, aunque tenga fallas, estas se puedan detectar mediante el dispositivo simulador”, explica el profesor Juan Vaca, investigador en Biotecnología de la institución.

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Según el equipo, conformado por Esteban Rodríguez, Andrés Torrijos, en un futuro esta innovación podría ejercer funciones de carga, ya que posee cuatro articulaciones o grados de libertad, falanges y muñeca. También en ensamble y soldadura de industria automotriz, entre otras.

El proyecto está en su etapa inicial y su programación se hizo mediante el software Fusion 360. El funcionamiento del diseño con carga como resistencia para simular movimiento, se hizo mediante la plataforma MatLab.

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“Para lograr que un robot realice una tarea de la manera más precisa se requiere de actuadores, encargados de generar la fuerza para darle movimiento a las piezas mecánicas del manipulador; y los sensores, que permiten medir las características del mundo que rodea al robot. También son indispensables los modelos cinemáticos para evaluar la posición y orientación del extremo”, explica Esteban Rodriguez.

Simulink proporciona una representación visual y detallada de la interacción entre los componentes del brazo robótico, facilitando el análisis e identificación de los posibles problemas o mejoras.

Imágenes:  UNAL Sede de La Paz/jarmoluk

El dispositivo podría fabricar piezas biomédicas a partir de la biotinta  para construir estructuras similares a tejidos naturales. La investigación del Laboratorio de robótica médica de la UNSW fue desarrollada por el profesor Thanh Nho Do y su estudiante de doctorado, Mai Thanh Thai.

El estudio ha dado como resultado una pequeña bioimpresora 3D flexible que tiene la capacidad de insertarse en el cuerpo como un endoscopio y entregar directamente biomateriales de varias capas en la superficie de los órganos y tejidos internos.

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El dispositivo de prueba, es decir está en fase de prototipado, también conocido como F3DB, cuenta con un cabezal giratorio muy maniobrable que “imprime” la biotinta , unida al extremo de un brazo robótico largo y flexible con forma de serpiente que se puede controlar externamente.

Los científicos han probado el dispositivo dentro de un colon artificial y en un riñón de cerdo donde imprimieron en 3D una variedad de materiales con diferentes formas.

“Las técnicas de bioimpresión 3D existentes requieren que los biomateriales se fabriquen fuera del cuerpo e implantarlos en una persona generalmente requeriría una gran cirugía abierta de campo abierto que aumenta los riesgos de infección”, dijo el profesor titular Thanh Nho Do.

Y afirmó que con esta innovación los biomateriales se pueden administrar directamente en el tejido u órganos con un enfoque mínimamente invasivo.

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“Este sistema ofrece el potencial para la reconstrucción precisa de heridas tridimensionales dentro del cuerpo, como lesiones en la pared gástrica o daños y enfermedades dentro del colon”, explicó.

Otro de los investigadores, el profesor de Scientia, Nigel Lovell, señaló que: “Actualmente, no hay dispositivos disponibles comercialmente que puedan realizar bioimpresión 3D in situ en tejidos/órganos internos alejados de la superficie de la piel. Se han presentado algunos otros dispositivos de prueba de concepto, pero son mucho más rígidos y difíciles de usar en espacios complejos y confinados dentro del cuerpo”.

El prototipo más pequeño producido por el equipo de la UNSW tiene un diámetro similar a los endoscopios terapéuticos comerciales (aproximadamente 11-13 mm), que es lo suficientemente pequeño como para insertarlo en el tracto gastrointestinal humano.

¿Cómo funciona la robótica blanda?

El dispositivo cuenta con un cabezal de impresión de tres ejes montado directamente en la punta de un brazo robótico suave. Este cabezal de impresión, que consiste en músculos artificiales suaves que le permiten moverse en tres direcciones, funciona de manera muy similar a las impresoras 3D de escritorio convencionales.

El brazo robótico suave se puede doblar y torcer debido a la hidráulica y se puede fabricar en cualquier longitud requerida. Su rigidez se puede ajustar con precisión utilizando diferentes tipos de tubos y tejidos elásticos.

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La boquilla de impresión puede programarse para imprimir formas predeterminadas u operarse manualmente cuando se requiere una bioimpresión más compleja o indeterminada. Además, el equipo utilizó un controlador basado en aprendizaje automático que puede ayudar en el proceso de impresión.

Los experimentos mostraron que las células no se vieron afectadas por el proceso, y observaron que la mayoría de las células estaban vivas después de la impresión. Luego, las células continuaron creciendo durante los siguientes siete días, observándose cuatro veces más células una semana después de la impresión.

Funcionalidad

De acuerdo con los científicos la bioimpresora podría ser especialmente importante en la cirugía para extirpar ciertos tipos de cáncer, especialmente el cáncer colorrectal, a través de un proceso conocido como disección submucosa endoscópica.

La capacidad de llevar a cabo tales procedimientos multifuncionales se demostró en el intestino de un cerdo y los investigadores dicen que los resultados muestran que el F3DB es un candidato prometedor para el desarrollo futuro de una herramienta quirúrgica endoscópica todo en uno.

Imagen: Universidad de Nueva Gales del Sur 

“Las máquinas de hoy, normalmente están preprogramadas y les cuesta asimilar cambios rápidos en sus datos”, explica Aude Billard, jefe de las investigaciones. Por eso es difícil desarrollar un brazo robótico capaz de leer la posición de un objeto que viene para poder reaccionar frente a él.

El brazo fue entrenado para atrapar objetos en el aire de diferentes tamaños, formas y centro de gravedad, a través de un proceso conocido como “programar bajo demostración“, explica Cnet. La máquina poco a poco logra imitar lo movimientos de una persona.

Una mujer que quedó paralizada tras sufrir un devastador accidente hace 15 años tomó un sorbo de café por medio de un brazo robótico que obedece a sus pensamientos.

Cathy Hutchinson de 58 años controla el brazo por medio de un implante alojado en su cerebro. Es la primera vez que ella puede ‘agarrar’ algo después de que quedara paralizada a raíz de una lesión cerebral catastrófica.

Los doctores han logrado una hazaña con esto al demostrar que el implante sí funciona y que, por medio de sensores, decodifica las señales emitidas por el cerebro del paciente para que el brazo responda a sus deseos. El dispositivo es del tamaño de una píldora y se implanta quirúrgicamente a unos pocos milímetros en la corteza en la superficie del cerebro, donde sus 96 electrodos captan la actividad neuronal del paciente.

El trabajo hace parte de un experimento en una clínica de Estados Unidos llamado Brain Gate, al que los doctores ven como el primer paso hacia el desarrollo de dispositivos que pueden pasar por alto el daño al sistema nervioso y permitir, por ejemplo, que las personas paralíticas puedan recuperar de cierto modo el control de sus extremidades, o que los amputados que puedan mover prótesis.

“Al principio tuve que concentrarme y enfocarme en los músculos que quería usar para ejecutar ciertas funciones” expresó  Hutchinson. “Brain Gate se siente muy natural y confortable, rápidamente me acostumbre a él“. En el video se puede ver el proceso y la sonrisa final de ella.  “Nosotros nunca olvidaremos esa sonrisa” dijo Leigh Hochberg neuroingeniero de la Universidad de Brown.

Pero Cathy no fue la única paciente en la cual probaron el implante. Según la revista Nature, también se probó en un hombre de 66 años. Los pacientes debieron tomar una serie de clases para aprender a controlar el brazo robotico.

Sin embargo, ninguno de ellos puede controlar el brazo con la misma suavidad que tendría una extremidad natural. Además, aunque los doctores están asombrados con el progreso que han tenido, saben que aun tienen que mejorar, pues actualmente los movimientos son muy lentos.