Una ingeniera de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) diseñó un dispositivo que permite conectar los gestos humanos para controlar un brazo robótico de manera intuitiva y segura
Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), más de 1.710 millones de personas en el mundo viven con algún tipo de lesión musculoesquelética, y los trabajos repetitivos están entre las causas más frecuentes de discapacidad laboral temprana. Solo en Hispanoamérica estas afecciones representan cerca del 60 % de las enfermedades ocupacionales reportadas, muchas originadas en entornos laborales en los que la ergonomía y el bienestar del trabajador quedan relegados por la presión de la productividad.
La propuesta, desarrollada por la ingeniera Diana Carolina Narváez Orjuela, magíster en Ingeniería Mecánica – Profundización, permite que el robot reconozca movimientos naturales del brazo —como abrir la mano, cerrar el puño y girar la muñeca hacia un lado u otro— y los reproduzca con precisión en tiempo real. Cada gesto se traduce en una orden que el sistema interpreta y ejecuta al instante.
El corazón de esta innovación está en su capacidad para reconocer e interpretar las señales eléctricas naturales producidas por los músculos al moverse. Estas señales, conocidas como mioeléctricas, se captan mediante un brazalete con 8 sensores superficiales que se ajusta al antebrazo del usuario y registra los impulsos generados al realizar movimientos sencillos.
Para lograrlo, la ingeniera recolectó 8.931 registros de los 4 movimientos, lo que le permitió entrenar un modelo de aprendizaje que distingue el gesto realizado por la persona con un 96 % de precisión. Este nivel de exactitud fue posible tras más de 100 configuraciones de prueba, en las que se ajustaron variables como la posición de los sensores, la fuerza del movimiento y la forma en que las señales eran procesadas.
Así, el sistema no solo traduce los gestos, sino que además aprende de ellos, mejorando su capacidad de respuesta con cada nueva interacción entre el usuario y el robot.
Del gesto al movimiento
Más que un programa, esta interfaz funciona como un traductor entre los gestos del cuerpo y las acciones del robot. A través de una pantalla, el sistema muestra qué movimiento reconoció, qué tarea está a punto de ejecutar y el estado de cada una de las articulaciones del brazo robótico. Esta retroalimentación constante permite que el usuario mantenga el control total de la operación y pueda detener, ajustar o corregir el movimiento en cualquier momento.
Antes de cada sesión, el sistema requiere una breve calibración para ajustar la posición del brazalete y la orientación de los sensores en el antebrazo, de modo que las señales eléctricas se registren con precisión. Cada jornada de operación está pensada para no superar los 20 minutos continuos, ya que un uso prolongado podría generar fatiga muscular y alterar la respuesta del sensor. Estas precauciones garantizan la seguridad del operario y la confiabilidad del movimiento del robot.
La interfaz está organizada en secciones visuales que muestran la información esencial del proceso: el menú de control, el estado del gesto reconocido, la posición actual de las juntas y un botón de ayuda que ofrece orientación inmediata si ocurre alguna falla. Con esto, el usuario puede supervisar y ajustar los parámetros sin detener el trabajo, asegurando así continuidad y precisión en la tarea.
La herramienta cuenta con dos modos de operación que la hacen adaptable a distintos entornos industriales: (i) en el modo libre, el robot se desplaza continuamente hasta que el operario le indica con un gesto que se detenga; es ideal para tareas de transporte o manipulación de objetos a mayor distancia, como en líneas de ensamblaje o bodegas automatizadas, y (ii) en el modo precisión, el usuario define el ángulo y la velocidad de movimiento, una opción pensada para labores delicadas, como por ejemplo ensamblar piezas pequeñas, manejar instrumentos o calibrar componentes electrónicos.
“El mayor aporte de esta innovación no es solo técnico, sino humano. No se trata de excluir a las personas de los procesos productivos, sino de crear espacios colaborativos en los que humano y robot trabajen juntos sin afectar la eficiencia”, explica la magíster Narváez.
Esta visión plantea que el trabajador no sea reemplazado, sino que asuma un rol de supervisión y control, con mejores condiciones de seguridad y la posibilidad de adquirir nuevas competencias.
Aunque fue concebida para el ámbito industrial, la tecnología tendría aplicaciones en cirugía asistida, al permitir que los especialistas manipulen herramientas robóticas mediante gestos intuitivos. Para artistas y diseñadores, abre la posibilidad de enseñar movimientos a robots para crear obras que traduzcan la expresividad del gesto humano en creaciones físicas o digitales, e incluso en entornos de riesgo o de teleoperación permitiría tener el control preciso de maquinaria a distancia, protegiendo a operarios humanos de condiciones peligrosas.
“Los próximos pasos de esta innovación se centran en programar secuencias completas a partir de un solo gesto y en desarrollar un sistema que permita almacenar rutinas de movimiento, como si el robot ‘aprendiera’ demostraciones humanas y las repitiera con precisión”, concluye la investigadora.
El proyecto fue dirigido por el profesor Carlos Julio Cortés y contó con la asesoría de la profesora Liz Karen Herrera, de la Facultad de Ingeniería de la UNAL, en el marco de las líneas de investigación sobre automatización y ergonomía industrial.
, más de 1.710 millones de personas en el mundo viven con algún tipo de lesión musculoesquelética){kind=link}