PROBLEMAS / RECOMENDACIONES GENERALES
Adaptación inadecuada a las dimensiones y formas corporales
Descripción
Uno de los principales problemas detectados en el uso de exoesqueletos es la falta de adaptación a las dimensiones y formas corporales. Cada persona tiene características antropométricas únicas y la falta de ajuste adecuado puede suponer molestias, incomodidad, falta de seguridad y limitaciones en el rendimiento y funcionalidad del exoesqueleto. Es esencial prestar especial atención en el proceso de diseño a la adaptación ergonómica considerando la variabilidad de las dimensiones corporales y proporcionando opciones de ajuste personalizadas, lo que permitirá un ajuste adecuado y seguro, brindando un soporte eficaz y cómodo para cada individuo.
Recomendaciones
01
Implementar sistemas regulables para la longitud
Estos sistemas permiten ajustar y personalizar la longitud del exoesqueleto de acuerdo con las dimensiones y formas corporales de cada usuario. Esto puede lograrse mediante la inclusión de elementos deslizables, rieles ajustables o mecanismos de extensión y contracción que brinden flexibilidad en la configuración de la longitud del exoesqueleto. Proporcionar estas opciones de longitud regulable permite que el exoesqueleto se adapte de manera más precisa a la anatomía de cada persona, mejorando la comodidad, la sensación de ajuste y optimizando la eficacia del soporte proporcionado por el exoesqueleto. Además, la posibilidad de regulación facilita la adaptación del exoesqueleto a diferentes usuarios, aumenta su versatilidad y su capacidad para ser utilizado por un mayor número de personas.
Implementar sistemas regulables para la longitud
Estos sistemas permiten ajustar y personalizar la longitud del exoesqueleto de acuerdo con las dimensiones y formas corporales de cada usuario. Esto puede lograrse mediante la inclusión de elementos deslizables, rieles ajustables o mecanismos de extensión y contracción que brinden flexibilidad en la configuración de la longitud del exoesqueleto. Proporcionar estas opciones de longitud regulable permite que el exoesqueleto se adapte de manera más precisa a la anatomía de cada persona, mejorando la comodidad, la sensación de ajuste y optimizando la eficacia del soporte proporcionado por el exoesqueleto. Además, la posibilidad de regulación facilita la adaptación del exoesqueleto a diferentes usuarios, aumenta su versatilidad y su capacidad para ser utilizado por un mayor número de personas.
02
Considerar las diferencias anatómicas femenina y masculina
Es fundamental tener en cuenta las diferencias anatómicas entre hombres y mujeres, ya que la anatomía femenina y masculina presenta variaciones tanto en estructura ósea como en composición muscular y proporciones corporales. Las dimensiones longitudinales de las mujeres son, de manera general, menores a las de los hombres, pudiendo suponer la diferencia de hasta un 20%. Si no se consideran estas diferencias en el diseño de exoesqueletos el adecuado ajuste y soporte para ambos géneros se puede ver comprometido. Deben analizarse los datos antropométricos específicos para hombres y mujeres para conocer las diferencias clave en las dimensiones y formas corporales. Considerar aspectos como la anchura de caderas, el pecho, el tamaño de la pelvis y la distribución de la grasa corporal puede ser especialmente relevante al diseñar sistemas de sujeción y ajuste.
Considerar las diferencias anatómicas femenina y masculina
Es fundamental tener en cuenta las diferencias anatómicas entre hombres y mujeres, ya que la anatomía femenina y masculina presenta variaciones tanto en estructura ósea como en composición muscular y proporciones corporales. Las dimensiones longitudinales de las mujeres son, de manera general, menores a las de los hombres, pudiendo suponer la diferencia de hasta un 20%. Si no se consideran estas diferencias en el diseño de exoesqueletos el adecuado ajuste y soporte para ambos géneros se puede ver comprometido. Deben analizarse los datos antropométricos específicos para hombres y mujeres para conocer las diferencias clave en las dimensiones y formas corporales. Considerar aspectos como la anchura de caderas, el pecho, el tamaño de la pelvis y la distribución de la grasa corporal puede ser especialmente relevante al diseñar sistemas de sujeción y ajuste.
03
Otros aspectos que suponen diferencias antropométricas
Además de las diferencias debidas al sexo, existen otros aspectos que pueden suponer diferencias antropométricas, como la diversidad étnica y la variabilidad relacionada con la edad. La diversidad étnica abarca una amplia gama de características físicas, como la estructura ósea, la altura, la distribución de masa muscular y la composición corporal. La edad es otro factor clave a considerar. A medida que se envejece, el cuerpo experimenta cambios en términos de masa muscular, densidad ósea, flexibilidad y proporciones corporales, lo cual puede afectar a la forma en que los exoesqueletos se ajustan y brindan soporte. Es importante tener en cuenta y aplicar requisitos relacionados con la antropometría de las extremidades humanas, la fuerza muscular y la biomecánica de las articulaciones para garantizar la adaptación del exoesqueleto al cuerpo de los usuarios.
Otros aspectos que suponen diferencias antropométricas
Además de las diferencias debidas al sexo, existen otros aspectos que pueden suponer diferencias antropométricas, como la diversidad étnica y la variabilidad relacionada con la edad. La diversidad étnica abarca una amplia gama de características físicas, como la estructura ósea, la altura, la distribución de masa muscular y la composición corporal. La edad es otro factor clave a considerar. A medida que se envejece, el cuerpo experimenta cambios en términos de masa muscular, densidad ósea, flexibilidad y proporciones corporales, lo cual puede afectar a la forma en que los exoesqueletos se ajustan y brindan soporte. Es importante tener en cuenta y aplicar requisitos relacionados con la antropometría de las extremidades humanas, la fuerza muscular y la biomecánica de las articulaciones para garantizar la adaptación del exoesqueleto al cuerpo de los usuarios.
04
Usar bases de datos antropométricas
El problema de incompatibilidad se puede resolver si los exoesqueletos están diseñados y fabricados para adaptarse a varios tamaños y son ajustables para acomodarse a diferentes grupos de usuarios.
Existen bases de datos antropométricas o dimensiones recomendadas para el diseño de productos para diversas poblaciones en función de ciertos parámetros como el sexo, la edad, la nacionalidad, el tipo de prenda a diseñar, etc. Algunos ejemplos son:
- Datos antropométricos de la población laboral española: este informe elaborado por Antonio Carmona Benjumea contiene los datos antropométricos de la población laboral española. El estudio recopila y resume un total de 48 dimensiones antropométricas. Los datos se presentan de forma global, considerando tanto hombres como mujeres, así como desglosados por sexo. Para cada grupo de población, y para cada una de las 48 dimensiones, se proporcionan los siguientes valores: media, desviación estándar, error estándar y diversos percentiles (1, 5, 50, 95, 99). Este análisis permite tener una visión completa de las características físicas de la población laboral española, lo que puede ser de gran utilidad para la adecuación de los exoesqueletos a la población que los vaya a utilizar.
- Antropometría de la población femenina en España. Tablas de medidas para el sector textil y de la confección realizado por el Instituto de Biomecánica de Valencia. Se enfoca en tablas de medidas de utilidad para el sector textil y de la confección en España, teniendo en cuenta la antropometría de la población tanto femenina como masculina. Este estudio ofrece tablas que contienen medidas y tallas consideradas relevantes para el sector textil que se centran en las principales medidas corporales según el sexo (hombre y mujer), distintos grupos de edad (14-34 años, 35-54 años, 55-65 años, 16-65 años) y el porcentaje de la población cubierta por cada talla. Además, se especifican las medidas principales (un total de 37) necesarias para la confección de prendas superiores, inferiores y de cuerpo completo. Esta información puede resultar de gran utilidad para la confección de exoesqueletos que se ajusten de manera óptima a la diversidad de formas y tamaños corporales presentes en la población española.
Además de analizar las dimensiones en sí, es importante realizar pruebas y evaluaciones con muestras representativas de ambos sexos durante el desarrollo y prototipado para identificar posibles problemas de ajuste o restricciones en el rango de movimiento que puedan afectar a hombres o mujeres de manera diferente, ya que la estrategia de movimiento también difiere entre ambos.
Usar bases de datos antropométricas
El problema de incompatibilidad se puede resolver si los exoesqueletos están diseñados y fabricados para adaptarse a varios tamaños y son ajustables para acomodarse a diferentes grupos de usuarios.
Existen bases de datos antropométricas o dimensiones recomendadas para el diseño de productos para diversas poblaciones en función de ciertos parámetros como el sexo, la edad, la nacionalidad, el tipo de prenda a diseñar, etc. Algunos ejemplos son:
- Datos antropométricos de la población laboral española: este informe elaborado por Antonio Carmona Benjumea contiene los datos antropométricos de la población laboral española. El estudio recopila y resume un total de 48 dimensiones antropométricas. Los datos se presentan de forma global, considerando tanto hombres como mujeres, así como desglosados por sexo. Para cada grupo de población, y para cada una de las 48 dimensiones, se proporcionan los siguientes valores: media, desviación estándar, error estándar y diversos percentiles (1, 5, 50, 95, 99). Este análisis permite tener una visión completa de las características físicas de la población laboral española, lo que puede ser de gran utilidad para la adecuación de los exoesqueletos a la población que los vaya a utilizar.
- Antropometría de la población femenina en España. Tablas de medidas para el sector textil y de la confección realizado por el Instituto de Biomecánica de Valencia. Se enfoca en tablas de medidas de utilidad para el sector textil y de la confección en España, teniendo en cuenta la antropometría de la población tanto femenina como masculina. Este estudio ofrece tablas que contienen medidas y tallas consideradas relevantes para el sector textil que se centran en las principales medidas corporales según el sexo (hombre y mujer), distintos grupos de edad (14-34 años, 35-54 años, 55-65 años, 16-65 años) y el porcentaje de la población cubierta por cada talla. Además, se especifican las medidas principales (un total de 37) necesarias para la confección de prendas superiores, inferiores y de cuerpo completo. Esta información puede resultar de gran utilidad para la confección de exoesqueletos que se ajusten de manera óptima a la diversidad de formas y tamaños corporales presentes en la población española.
Además de analizar las dimensiones en sí, es importante realizar pruebas y evaluaciones con muestras representativas de ambos sexos durante el desarrollo y prototipado para identificar posibles problemas de ajuste o restricciones en el rango de movimiento que puedan afectar a hombres o mujeres de manera diferente, ya que la estrategia de movimiento también difiere entre ambos.
Imagen: Valero. M, et al. (2015) Antropometría de la población femenina en España. Tablas de medidas para el sector textil y de la confección. Instituto de Biomecánica de Valencia (IBV)
05
Puntos claves a los que prestar atención en los exoesqueletos lumbares
Longitud de la espalda: Se debe tener en cuenta la variabilidad en la longitud de la columna vertebral de los usuarios para asegurar que el exoesqueleto proporcione un soporte adecuado a lo largo de toda la espalda, desde la región lumbar hasta la parte superior de la columna.
Contorno de pecho: Es otro aspecto relevante para un ajuste adecuado del exoesqueleto. Se debe asegurar que el exoesqueleto no ejerza presión excesiva en el área del pecho y permita una respiración adecuada. Las mujeres suelen tener mayor volumen de pecho en comparación con los hombres. Respecto a la forma, la de las mujeres tiende a ser más redondeada y pronunciada en comparación con los hombres, que suelen tener una forma más plana. Además del volumen y la forma, la línea de busto también es diferente, siendo más pronunciada en mujeres.
Cadera: Es un valor importante no solo en cuanto a la forma y anchura, sino también en cuanto a la altura y a la proporción cintura-cadera. Las mujeres suelen tener una cadera más ancha en comparación con los hombres y con una forma más curvilínea, con mayor prominencia en la región de las caderas y los glúteos. La forma de la cadera de los hombres suele ser más recta y menos pronunciada. Respecto a la altura de la cadera, en general, las mujeres suelen tener una cadera más alta en comparación con los hombres. En las mujeres, generalmente hay una mayor diferencia entre la circunferencia de la cintura y la cadera, lo que resulta en una mayor curva en la zona de la cintura, mientras que los hombres tienden a tener una relación cintura-cadera más recta.
Contorno de muslos: Se debe considerar la circunferencia y forma de los muslos, así como la longitud para garantizar un ajuste seguro y cómodo del exoesqueleto en esta zona. Los hombres tienden a tener una mayor masa muscular en los muslos en comparación con las mujeres, mientras que las mujeres tienden a tener una mayor acumulación de grasa en los muslos en comparación con los hombres. La curvatura también puede variar teniendo las mujeres en general muslos más redondeados y curvilíneos, mientras que los hombres tienden a tener una forma más recta. La longitud de los muslos también puede variar, y por ello es importante tener en cuenta la ubicación de los puntos de ajuste.
Zona de la ingle: El área de la ingle es crítica para la comodidad y movilidad. La anatomía de esta zona varía entre hombres y mujeres, ya que las mujeres generalmente tienen una estructura pélvica más amplia y una mayor inclinación de los huesos de la cadera, lo que puede afectar el espacio y la forma en esta área, mientras los hombres tienden a tener una estructura pélvica más estrecha y recta. Debe tenerse en cuenta tanto la forma como el volumen en la zona debido a la presencia de los órganos reproductores y la distribución de grasa en esa área, lo cual debe ser considerado al diseñar prendas para asegurar un ajuste cómodo y evitar zonas de presión y rozaduras.
La zona de la ingle es una zona sensible en ambos sexos, por lo que requiere especial atención, ya que cualquier costura, cierre o ajuste en esta área puede generar rozadura o incomodidad. Los materiales utilizados deben ser suaves y transpirables para proporcionar comodidad y evitar irritaciones en la piel. Además, es una zona involucrada en muchos movimientos del cuerpo, como caminar, sentarse o levantar las piernas, por lo que se debe garantizar suficiente espacio y libertad de movimiento. Los pliegues y paneles flexibles pueden ser considerados para permitir una mayor flexibilidad y evitar cualquier restricción en los movimientos de la zona de la ingle.
Puntos claves a los que prestar atención en los exoesqueletos lumbares
Longitud de la espalda: Se debe tener en cuenta la variabilidad en la longitud de la columna vertebral de los usuarios para asegurar que el exoesqueleto proporcione un soporte adecuado a lo largo de toda la espalda, desde la región lumbar hasta la parte superior de la columna.
Contorno de pecho: Es otro aspecto relevante para un ajuste adecuado del exoesqueleto. Se debe asegurar que el exoesqueleto no ejerza presión excesiva en el área del pecho y permita una respiración adecuada. Las mujeres suelen tener mayor volumen de pecho en comparación con los hombres. Respecto a la forma, la de las mujeres tiende a ser más redondeada y pronunciada en comparación con los hombres, que suelen tener una forma más plana. Además del volumen y la forma, la línea de busto también es diferente, siendo más pronunciada en mujeres.
Cadera: Es un valor importante no solo en cuanto a la forma y anchura, sino también en cuanto a la altura y a la proporción cintura-cadera. Las mujeres suelen tener una cadera más ancha en comparación con los hombres y con una forma más curvilínea, con mayor prominencia en la región de las caderas y los glúteos. La forma de la cadera de los hombres suele ser más recta y menos pronunciada. Respecto a la altura de la cadera, en general, las mujeres suelen tener una cadera más alta en comparación con los hombres. En las mujeres, generalmente hay una mayor diferencia entre la circunferencia de la cintura y la cadera, lo que resulta en una mayor curva en la zona de la cintura, mientras que los hombres tienden a tener una relación cintura-cadera más recta.
Contorno de muslos: Se debe considerar la circunferencia y forma de los muslos, así como la longitud para garantizar un ajuste seguro y cómodo del exoesqueleto en esta zona. Los hombres tienden a tener una mayor masa muscular en los muslos en comparación con las mujeres, mientras que las mujeres tienden a tener una mayor acumulación de grasa en los muslos en comparación con los hombres. La curvatura también puede variar teniendo las mujeres en general muslos más redondeados y curvilíneos, mientras que los hombres tienden a tener una forma más recta. La longitud de los muslos también puede variar, y por ello es importante tener en cuenta la ubicación de los puntos de ajuste.
Zona de la ingle: El área de la ingle es crítica para la comodidad y movilidad. La anatomía de esta zona varía entre hombres y mujeres, ya que las mujeres generalmente tienen una estructura pélvica más amplia y una mayor inclinación de los huesos de la cadera, lo que puede afectar el espacio y la forma en esta área, mientras los hombres tienden a tener una estructura pélvica más estrecha y recta. Debe tenerse en cuenta tanto la forma como el volumen en la zona debido a la presencia de los órganos reproductores y la distribución de grasa en esa área, lo cual debe ser considerado al diseñar prendas para asegurar un ajuste cómodo y evitar zonas de presión y rozaduras.
La zona de la ingle es una zona sensible en ambos sexos, por lo que requiere especial atención, ya que cualquier costura, cierre o ajuste en esta área puede generar rozadura o incomodidad. Los materiales utilizados deben ser suaves y transpirables para proporcionar comodidad y evitar irritaciones en la piel. Además, es una zona involucrada en muchos movimientos del cuerpo, como caminar, sentarse o levantar las piernas, por lo que se debe garantizar suficiente espacio y libertad de movimiento. Los pliegues y paneles flexibles pueden ser considerados para permitir una mayor flexibilidad y evitar cualquier restricción en los movimientos de la zona de la ingle.
Proyecto (IMDEEA/2023/67) financiado por el programa 2023 de ayudas del Instituto Valenciano de Competividad Empresarial (IVACE) dirigida a centros tecnológicos de la Comunidat Valenciana para el desarrollo de proyectos de I+D de carácter no económico realizados en colaboración con empresas, cofinanciado por la Unión Europea.
