El auge de los cibernoides: un inventor japonés crea trajes-robot

Antecedentes

"Es la sensación de montar en un robot y no de llevar uno puesto", dice el profesor Sankai (fotografía: cedida por la Universidad de Tsukuba-Cyberdyne Inc.)

Fue el libro “Yo, Robot” de Isaac Asimov el que infundió en la cabeza de un joven niño, allá por 1968, el sueño de convertirse en un científico que fabricase robots. Es cierto que se trata de los típicos sueños que se tienen de pequeño; no obstante, contrariamente a la mayoría de los jóvenes, su fascinación por la ingeniería y la robótica fue cada vez a más. En las clases de ciencias del colegio, ese muchacho experimentaba el efecto de la electricidad en las ancas de las ranas y, durante la adolescencia, se interesó por el posible uso de la tecnología para aumentar el rendimiento humano. Estudió ingeniería y finalmente decidió ser profesor en la Universidad de Tsukuba en el Japón.

En 2005, el profesor sorprendió al mundo con su invención, un traje-robot tipo cíborg que se fija por medio de correas, capaz de aumentar y mejorar la capacidad física del ser humano. El traje-robot del profesor Yoshiyuki Sankai, apodado HAL™, es decir, las siglas de “Hybrid Assistive Limb” (miembro híbrido de asistencia), es una proeza importante de la ciencia y la tecnología, y permite que las personas mayores puedan hacer cosas de la vida cotidiana que, sin ayuda, les supondrían esfuerzos sobrehumanos, como caminar, subir las escaleras o levantar objetos pesados. Cyberdyne® Inc., la empresa del profesor Sankai, fabrica y comercializa los trajes-robot HAL, los cuales poseen un enorme potencial, no solo con fines médicos, sino también en operaciones de rescate, en la industria del espectáculo, en las operaciones de fábrica que requieren un uso intensivo de mano de obra y en actividades comerciales relacionadas.

Investigación y desarrollo

Las labores en curso de investigación y desarrollo (I+D) del traje-robot HAL tienen lugar en el Instituto de Sistemas y Mecanismos de Ingeniería de la Universidad de Tsukuba. El profesor Sankai lleva la iniciativa y un grupo de jóvenes investigadores de gran dedicación ofrecen su ayuda. Desde el principio, el profesor Sankai tenía interés en la relación de los seres humanos con la tecnología. Envejecer y debilitarse con el paso del tiempo son aspectos inevitables de la condición humana. Sin embargo, la tecnología puede facilitar la vida de los ancianos. El sistema inmunológico del cuerpo humano rechaza cualquier elemento que trate de acceder al organismo a través de la piel. Por eso el profesor Sankai llegó a la conclusión de que la piel es una barrera importante y que, para superar el rechazo, la tecnología debe colocarse en el lado exterior de esta barrera, y no en su interior. Así es como decidió desarrollar el traje-robot.

El traje funciona mediante sensores finos pegados a la piel, que registran impulsos eléctricos transmitidos por el cerebro del usuario a los músculos. Una computadora integrada analiza y transmite instantáneamente estas señales a mecanismos sofisticados, que ayudan al usuario a hacer lo que necesita sin gran despliegue de esfuerzos. Un armazón sostiene las piernas del usuario y le proporciona estabilidad. “Lo más difícil fue desarrollar un sistema para que detectara lo que quiere hacer el usuario”, dice el profesor Sankai. “Si el motor empieza a moverse con un trillón de segundo de retraso, se le complicaría la vida al usuario en vez de facilitársela”.

Una espiral interactiva a modo de bucle entre los sistemas de información del humano y el robot hace posible la invención. Para conseguir este ciclo, el profesor Sankai debía superar muchos desafíos. Los humanos pueden sentirse incómodos cuando tienen puesto el traje-robot, ya que este actúa como un sensor y también como un equipo que controla todo el cuerpo. Esto afecta a las personas física y mentalmente. Minimizar el tamaño y el peso del traje fue todo un desafío; además, debían tenerse en cuenta las diferencias individuales de cada cuerpo. Para que la tecnología funcionase, era necesario aplicar conocimientos en ingeniería y otros campos como los de ciencias del comportamiento, neurología craneal, fisiología y psicología. Aunque el propio traje pudiera desarrollarse, debían cumplirse requisitos legales, éticos y de seguridad con el fin de contribuir positivamente a la sociedad. Por lo tanto, el profesor Sankai sintió la necesidad de crear una disciplina académica que incluyera varios campos combinados. Creó esta disciplina académica y la denominó “Cybernics” (cibérnica), la cual se ha elegido actualmente como base internacional de la rama académica. El traje-robot HAL es el resultado de años de investigación en cibérnica en la Universidad de Tsukuba.

Patentes

El innovador dispositivo y otras invenciones conexas están protegidos por patentes en muchos países, entre ellos el Japón y los Estados Unidos de América y en Europa. El profesor Sankai también ha presentado una solicitud PCT para el traje-robot. También posee otras invenciones para las que se han presentado debidamente solicitudes internacionales a través del sistema del Tratado de Cooperación en materia de Patentes (PCT), establecido por la Organización Mundial de la Propiedad Intelectual. El Centro de Enlace Industrial e Investigación Cooperativa (ILC por sus siglas en inglés) de la Universidad de Tsukuba participa en la gestión y presentación de solicitudes de patente para los resultados en investigación de la universidad merecedores de patente, entre ellos, los de Cyberdyne y el laboratorio del profesor Sankai. Desde 2010, el ILC también ha puesto en marcha un proyecto para utilizar la propiedad intelectual. El profesor Sankai es titular único de las patentes de algunas de sus invenciones, mientras que comparte la titularidad de otras patentes con la Universidad de Tsukuba.

La estructura de armazón del Hybrid Assistive Limb, tal y como se ha presentado en la solicitud PCT Nº PCT/JP2009/066364 (servicio de búsqueda PATENTSCOPE®) (PATENTSCOPE^® search)

Marcas

El profesor Sankai ha protegido los nombres “Robot Suit” y “Robot Suit Hal” en los Estados Unidos de América. El nombre de su empresa Cyberdyne, también se ha registrado en la Oficina de Patentes y Marcas de los Estados Unidos de América (USPTO por sus siglas en inglés). Todos ellos, incluidos “Hybrid Assistive Limb” y “HAL” son marcas o marcas registradas en virtud del derecho de marcas del Japón.

Comercialización

El traje-robot lo comercializa Cyberdyne Inc., una empresa inversora de capital de riesgo derivada de la universidad que pretende hacer uso de los logros del laboratorio del profesor Sankai. El profesor Sankai está convencido de que los científicos pueden desempeñar una función crucial para fomentar la creación de nuevos sectores de actividad y exhorta a los jóvenes investigadores a tomar la iniciativa de crear empresas. No obstante, la producción y comercialización en masa no es práctica desde un laboratorio de universidad. Por consiguiente, era necesario contar con una empresa que comercializara los resultados indirectos de actividades de I+D. Cyberdyne se fundó en 2004 para facilitar este proceso; por un lado, la empresa se dedica a la I+D de los trajes-robot HAL y, por otro, se ocupa de la producción, el alquiler y la venta de los trajes. Cyberdyne está respaldada por la Universidad de Tsukuba a través de los “Proyectos de investigación para fomentar la cooperación entre la universidad y el mundo empresarial” y “Proyectos para apoyar a las empresas derivadas de la universidad” del ILC.

A finales de 2008, Cyberdyne anunció que llevaría a cabo la producción, comercialización y distribución en masa del traje-robot HAL. El precio unitario del traje varía en función de la región debido a las diferencias en los sistemas de gestión y en materia de normativa, pero sigue siendo muy elevado. Sin embargo, no dejan de llegar pedidos.

A principios de 2010, la disponibilidad del HAL seguía estando limitada a los clientes del Japón. Cyberdyne tiene pensado introducirlo paulatinamente en otras regiones del mundo.

Alianza

En noviembre de 2009, Cyberdyne firmó un acuerdo con el municipio de Odense, en Dinamarca, para probar los trajes HAL en una unidad de rehabilitación dirigida por el centro de mayores y personas discapacitadas de la ciudad. Una particularidad que atrajo a Cyberdyne a la hora de elegir Dinamarca fue el hecho de que dicho país se centra actualmente en el desarrollo de tecnología relacionada con el bienestar. Cyberdyne pretende que Dinamarca sea su centro europeo desde el que pueda expandir sus operaciones a otros países de Europa. Cyberdyne también firmó un memorándum de entendimiento con el instituto Karolinska y el hospital Danderyds en materia de colaboración en I+D sobre futuras mejoras de los trajes-robot.

Resultados empresariales

La invención pionera del profesor Sankai es única en su campo. El HAL es el primer robot tipo cíborg del mundo, y fue nombrado por la revista TIME como una de las mejores invenciones de 2005. Debido a la creciente demanda del HAL, Cyberdyne pretende realizar la producción en masa del traje. Existe un gran potencial para su uso en el ámbito médico, de cuidado personal o de entretenimiento, así como en otros sectores conexos.

El Primer Ministro de Dinamarca, Lars Loekke Rasmussen, visitó las instalaciones de Cyberdyne en Tokio en marzo de 2010 y dijo que: “Es casi increíble, pero puedo ver con mis propios ojos que realmente funciona… Creo que esta tecnología tiene mucho potencial… Para la rehabilitación, se trata sin duda de una gran idea”.

En 2010, el profesor Sankai recibió un premio especial del presidente de la Universidad de Tsukuba en reconocimiento a su excepcional contribución a la ciencia y la tecnología. Ha ganado numerosos galardones, entre ellos, el Premio Mundial de Tecnología (2005), el Premio al Mejor Diseño (2006), el Premio a la Mejor Ponencia del International Journal of Advanced Robotics (2006), el Premio a la Innovación del Japón (2006), el galardón de la American Society for Artificial Organs, el premio de la International Society for Artificial Organs, el galardón del Ministerio de Economía, Comercio e Industria del Japón (2007), el premio del National Institute of Science and Technology Policy (2007), el galardón al mejor servicio/calidad del NIKKEI (2008), el premio a la invención y la iniciativa empresarial (2009), y el premio a la invención del siglo XXI del Japan Institute of Invention and Innovation (2009).

Factores clave del éxito: Iniciativa de investigación y desarrollo innovadora con visión de futuro

El factor más importante del éxito del traje-robot HAL es la iniciativa de I+D innovadora con visión de futuro del profesor Sankai. Este inventor centró su actividad de I+D con el fin de abordar un problema social cada vez mayor en el Japón: la escasez de mano de obra debido al envejecimiento de la sociedad. La invención trata de brindar una solución tecnológica a este problema social, con una posible aplicación en muchos ámbitos, entre los que se encuentran la ayuda en la rehabilitación y el entrenamiento físico, la asistencia en los trabajos pesados y el uso en actividades de rescate en zonas de desastre.