Los finalistas del Toyota Mobility Unlimited Challenge compiten por $ 1 millón para ayudar a las personas con discapacidades

 

Los finalistas del Toyota Mobility Unlimited Challenge compiten por $ 1 millón para ayudar a las personas con discapacidades

El Quix de IHMC y MYOLIN se encuentra entre los finalistas en el Mobility Unlimited Challenge. Imágenes diseñadas por Simon Mckeown con Craig McMullen.

Los servicios de transporte, vehículos eléctricos, robots de reparto y automóviles y camiones autónomos están cambiando el transporte al ritmo más rápido en décadas. Toyota Motor Corp. ha sido un líder entre los fabricantes de automóviles en la expansión de su enfoque a la movilidad personal. El Toyota Mobility Unlimited Challenge es una competencia de tres años y $ 4 millones para mejorar la movilidad de personas con discapacidades.

En CES el mes pasado, la Fundación Toyota Mobility y el Centro de Premios Nesta Challenge de caridad del Reino Unido anunciaron cinco finalistas. Proporcionan ejemplos de cómo los desarrolladores pueden trabajar con los usuarios finales, obtener financiación y llevar los productos del concepto a la comercialización.

Mobility Unlimited Challenge reduce el campo

El Mobility Unlimited Challenge comenzó en 2017 con el objetivo de ayudar a las personas con parálisis de las extremidades inferiores. Una encuesta de ComRes realizada en 2018 a 575 usuarios de sillas de ruedas en el Reino Unido, EE. UU., India, Brasil y Japón encontró que el 89 por ciento de ellos experimentaron dolor e incomodidad, y el mismo porcentaje informó consecuencias negativas al trabajar o buscar trabajo.

Ochenta organizaciones solicitaron inicialmente, y los jueces expertos redujeron ese número a 25. En abril pasado, la Fundación Toyota Mobility otorgó 10 Premios Discovery de $ 50,000 cada uno para permitir la participación de innovadores pequeños en las primeras etapas.

Los cinco finalistas del Mobility Unlimited Challenge han recibido $ 500,000 cada uno. Incluyen lo siguiente:

  • Evolution Devices (EE. UU.), Que está desarrollando EvoWalk, una funda portátil que usa sensores e inteligencia artificial para predecir los movimientos al caminar de los usuarios y estimula eléctricamente sus músculos
  • El Florida Institute for Human and Machine Cognition (IHMC) y MYOLYN (EE. UU.), Que están trabajando en Quix, un exoesqueleto móvil y motorizado que ofrece movilidad vertical ágil, estable y ágil
  • Italdesign Giugiaro SpA (Italia), cuyo Moby es una red integrada basada en aplicaciones de dispositivos con ruedas para proporcionar a los usuarios de sillas de ruedas manuales los beneficios de las sillas con ruedas
  • Phoenix Instinct (Reino Unido), que está construyendo una silla de ruedas inteligente ultraligera, autoequilibrante, que elimina las vibraciones dolorosas
  • Equipo QOLO (Calidad de vida con locomoción; Universidad de Tsukuba, Japón), cuyo QOLO es un exoesqueleto móvil sobre ruedas y está diseñado para permitir a los usuarios sentarse o pararse fácilmente

El Toyota Mobility Unlimited Challenge otorgará una subvención de $ 1 millón al ganador en Tokio en septiembre de 2020.

El informe del robot habló con miembros de los dos equipos con sede en EE. UU. sobre sus proyectos. Peter Neuhaus es un investigador científico senior en IHMC en Pensacola, Florida, y Pierluigi Mantovani es cofundador y CEO de Evolution Devices en Berkeley, California.

P: ¿Cómo te involucraste con el desafío Mobility Unlimited?

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Peter Neuhaus de IHMC (izquierda) y Matthew Bellman de MYOLYN.

Neuhaus: Mi compañero Matthew Bellman era pasante en IHMC. Ahora es director de tecnología de MYOLYN, una startup en Gainesville que trabaja en bicicletas de estimulación eléctrica para pacientes con parálisis.

Matt vio nuestros primeros prototipos y le apasiona la tecnología de exoesqueletos. Quería colaborar y señaló [the competition] fuera de mi MYOLYN aporta experiencia comercial a nuestra fundación de investigación. Nuestro objetivo es que Quix sea comercializado.

Presentamos nuestra propuesta, seguimos con preguntas y estábamos en la breve lista de miembros del equipo para presentar en persona a un panel en Londres. Fue el proceso de selección más riguroso en el que he estado involucrado.

Mantovani Mis cofundadores y yo construimos el primer prototipo de EvoWalk hace aproximadamente un año y medio para mi padre, que tiene esclerosis múltiple. [MS]. Tenía problemas para caminar y no había dispositivos asequibles disponibles para la estimulación eléctrica.

Luego solicitamos y ganamos un Premio Discovery por el Desafío ilimitado de movilidad de Toyota, y esos $ 50,000 fueron extremadamente útiles para comenzar. Construimos un laboratorio, comenzamos a rastrear el movimiento y construimos algo que era menos hacky que la caja que mi padre estaba dispuesto a usar.

P: Cuéntenos sobre sus participaciones en el Mobility Unlimited Challenge.

Neuhaus: Nuestro dispositivo está diseñado para ayudar a las personas con parálisis de las extremidades inferiores a levantarse y caminar. El balance fue realizado completamente por el usuario en modelos anteriores.

Para Quix, estamos agregando actuadores e inteligencia para que el dispositivo pueda realizar un equilibrio automático, ayudando al usuario y reduciendo la dependencia de las muletas.

El equilibrio proviene del trabajo de nuestro laboratorio en robots con patas y humanoides durante los últimos 16 años. El desafío es una oportunidad fantástica.

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EvoWalk es portátil y debe tener en cuenta las capacidades de los usuarios.

Mantovani Ahora hay muchos dispositivos para rastrear el movimiento de la caminata, pero debemos entenderlo mejor para dar a las personas mejores resultados con EvoWalk.

Los usuarios finales realmente necesitan algo que sea fácil de poner de forma independiente. Por ejemplo, las personas con EM realmente no tienen buena sensación en sus dedos. Estas son cosas pequeñas en las que quizás no pienses, y es por eso que necesitamos pruebas.

Para la mayoría de los consumidores, no es necesario que les diga cómo ponerse un guante, pero para esta comunidad, debemos pensar en cómo lograrlo a medida que probamos el diseño.

P: ¿Cómo avanza su entrada el estado de la tecnología?

Neuhaus: Durante los últimos 10 años, todos los exoesqueletos han sido relativamente similares, incluidos los de Ekso Bionics, Indego, ReWalk y nosotros. En 2010, nuestro primer exoesqueleto tenía motores idénticos en las caderas y las rodillas, y funcionó de manera similar a nuestro dispositivo actual. Nuestro nuevo dispositivo aborda algunas de esas limitaciones.

No hay un solo avance; es cuestión de pasar el tiempo y el esfuerzo para avanzar en el campo. Es lo mismo que con Boston Dynamics y la última versión del robot humanoide Atlas. Trabajó duro para reducir el tamaño de la planta de energía, las líneas enrutadas en un marco de titanio impreso, y disminuyó el peso y aumentó el rendimiento de forma incremental.

Están construyendo sobre una base enorme de $ 200 millones. La comunidad del exoesqueleto necesita el mismo nivel de inversión y compromiso para progresar.

Mantovani Estamos trabajando muy de cerca con los usuarios finales. Evolution Devices tiene la ventaja de no ser una gran empresa, por lo que podemos iterar rápidamente el EvoWalk.

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CEO Pierluigi Mantovani (izquierda) y CTO Juan M. Rodriguez de Evolution Devices

Hemos trabajado con algunas clínicas locales en el Área de la Bahía, y eso nos dio confianza para seguir adelante. Queremos expandir ese alcance a una base más grande de MS, PLS [primary lateral sclerosis]y pacientes con accidente cerebrovascular.

Una de las mayores innovaciones que tenemos es el software de inteligencia artificial en el dispositivo. Nos ayuda a crear una experiencia de estimulación personalizada para cada usuario. Lo estamos ajustando constantemente a cada persona y luego podemos generalizar.

P: ¿Qué harás con los $ 500,000 entregados a los finalistas?

Neuhaus: Principalmente una combinación entre mano de obra y costos parciales para Quix.

Mantovani Todavía tenemos que realizar algunas actividades de I + D, y necesitamos realizar pruebas más exhaustivas con los usuarios para que EvoWalk esté listo para el producto. Nuestros equipos de hardware y software están bien versados.

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EvoWalk de Evolution Devices aplica sensores e inteligencia artificial a la electroestimulación muscular para ayudar a las personas a caminar. Imagen diseñada por Simon Mckeown con Craig McMullen.

Hay muchos más costos ahora que queremos crear prototipos más rápido: espacio, equipo, personal. Estamos utilizando esta subvención para construir nuestra configuración de laboratorio y hardware para que podamos medir todo tipo de movimiento de caminar.

P: ¿Qué trabajo queda por hacer este año?

Neuhaus: Estamos desarrollando un nuevo dispositivo para esta competencia. Estamos pasando por el proceso de diseño para una actuación adicional, y estamos analizando el tamaño, el peso y la ubicación de los actuadores existentes. Estamos tratando de hacer cada uno más pequeño, y estamos haciendo pequeñas personalizaciones y manteniendo limitado el alcance.

Al mismo tiempo, estamos trabajando en el software, primero en simulación, luego en hardware. Comenzaremos con nuestros dispositivos actuales como banco de pruebas y luego construiremos el prototipo.

Queremos asegurarnos de que una variedad de usuarios puedan usar Quix, por lo que obtendremos varias personas de diferentes tipos de cuerpo, niveles de condición física y edades para probarlo.

Mantovani Nuestro principal objetivo es probar EvoWalk con tantas personas como usuarios finales que podamos. Estamos llegando al punto en el que podemos dejar el dispositivo con alguien para que lo pilotee independientemente y demuestre lo que estamos tratando de hacer.


Parte de la inversión de esta subvención es garantizar que esté creando un dispositivo seguro. Eso es realmente útil para las pruebas de la FDA más adelante.

P: ¿Qué orientación está recibiendo en el Desafío ilimitado de movilidad?

Neuhaus: La tutoría está disponible a través de los Laboratorios de Investigación de Ingeniería Humana [HERL] en la universidad de Pittsburgh. Ofrece asistencia en el aspecto técnico para desafíos de ingeniería y en el aspecto médico con acceso a fisioterapeutas y pacientes.

MYOLYN también está recibiendo asistencia del lado comercial, y un campamento de inducción en marzo nos iluminará sobre otro apoyo de la Fundación Toyota Mobility.

Mantovani Tenemos muchos mentores científicos y empresariales. Toyota ha sido útil y HERL ha ofrecido mucho apoyo.

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Quix es un exoesqueleto motorizado diseñado para proporcionar movilidad rápida, estable y vertical. Imagen diseñada por Simon Kckeown con Craig McMullen.

P: ¿Cuál es su objetivo final, incluso más allá de esta competencia?

Neuhaus: Entendemos el objetivo del Desafío ilimitado de movilidad, no solo para investigar sino también para mejorar la vida de las personas con parálisis.

El costo es definitivamente un problema, incluso a medida que agregamos más capacidades, actuadores, sensores y algoritmos. No hay nada inherente a la tecnología que estamos desarrollando que significa que tiene que ser costosa; eso depende de la cantidad de dispositivos fabricados.

Los seguros y la sociedad en su conjunto están aprendiendo el valor de la independencia que tales dispositivos pueden brindar a alguien. A medida que las personas están más erguidas, pueden tener problemas médicos reducidos por úlceras por presión o espasmos y una mejor circulación, digestión y tono muscular. La cuantificación que ayudará a justificar las inversiones en exoesqueletos.

Mantovani A medida que pase este año, habrá muchas oportunidades para los cinco finalistas.

Toyota realmente ha presionado para asegurarse de que trabajemos con la comunidad de usuarios. En nuestro caso, comenzamos a hacerlo desde el principio con mi padre y otras personas, pero es genial que Toyota nos esté presionando para interactuar y hacer co-creación más que solo colaborar.

Mejorar la movilidad de las personas con discapacidad es un problema difícil, pero ahora estamos en un buen punto para resolverlo.

P: ¿Qué haría con el Premio del ganador de $ 1 millón para el Desafío ilimitado de movilidad?

Neuhaus: Lo dividiríamos entre investigación y desarrollo y exploraríamos más para su comercialización. Cualquier dispositivo necesita un rediseño significativo para la fabricación, ya que las técnicas para un prototipo único generalmente no se adaptan bien a grandes cantidades.

Probablemente habrá algunos desafíos técnicos para Quix, y luego probablemente un gran esfuerzo de recaudación de fondos. Los costos de desarrollo y comercialización han sido de $ 10 millones a $ 20 millones para las otras compañías de exoesqueletos.

Mantovani Sería un gran impulso llevar EvoWalk a la gente. Queremos estar listos para el lanzamiento con algo que no solo sea un buen producto, sino que también esté listo para ayudar a las personas.

 

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