El proyecto ExoEPI investiga un prototipo de calzado para labores de emergencia de larga duración que incorpore un sistema integrado, que ayude al usuario a desarrollar los movimientos asociados a la actividad realizada, disminuyendo así su fatiga y potenciando su rendimiento

Mejora funcional del calzado para intervención en emergencias

Mónica Sanchís, Dra. Cristina Llobell, Dra. Francisca Arán, Juan Cordero Sánchez y Dra. Elena Orgilés. Inescop (Centro Tecnológico del Calzado)26/10/2022

El Centro Tecnológico del Calzado (Inescop), la empresa de calzado de seguridad Panter y la Unidad de Robótica e Inteligencia Artificial del grupo de investigación de Neuroingeniería Biomédica de la Universidad Miguel Hernández (UMH), están desarrollando, en el marco del proyecto ExoEPI, un prototipo de calzado de intervención inteligente y sostenible mediante tecnologías robóticas. Este proyecto, que cuenta con la financiación de la Agencia Valenciana de Innovación (AVI) y los Fondos Feder, busca facilitar al usuario los movimientos de la marcha, disminuyendo así su fatiga en actividades de larga duración y, potenciando su rendimiento.

El trabajo del cuerpo de bomberos en situaciones difíciles como accidentes, desastres naturales o incendios precisa de intervenciones que suelen prolongarse en el tiempo; esto provoca que sea difícil mantener la eficacia en los gestos requeridos y genera la aparición de la fatiga. Además, disminuye la eficacia en el trabajo y puede llegar a causar accidentes laborales y lesiones derivadas del sobresfuerzo realizado en movimientos repetitivos prolongados.

Por ello, el proyecto ExoEPI investiga un prototipo de calzado para labores de emergencia de larga duración que incorpore un sistema integrado, que ayude al usuario a desarrollar los movimientos asociados a la actividad realizada, disminuyendo así su fatiga y potenciando su rendimiento. Este sistema ayudará al usuario a realizar los movimientos del tobillo, asegurando la continuidad de las prestaciones de protección al trabajador; este valor añadido que aporta el sistema de ayuda, con respecto a la actividad en modo convencional, incrementará la eficacia en el desempeño de las tareas de emergencia y mejorará la salud de los usuarios.

En la fase de conceptualización, y con objeto de aplicar la metodología de diseño de producto centrado en las necesidades del usuario, ha sido necesario establecer, como base de inicio, las necesidades específicas de los bomberos en labores de intervención prolongadas en el tiempo. Para ello se han analizado las actividades desarrolladas durante sus diferentes intervenciones considerando factores diversos. En esta fase se han incluido estudios antropométricos y psicosociales, las condiciones ambientales existentes como temperatura y humedad, además de aspectos relacionados con la biomecánica como la superficie de movimientos implicados, peso soportado, manejo de cargas, fuerza aplicada y duración de la actividad.

Calzado adaptado a necesidades reales

Para maximizar los beneficios que presentan estos sistemas de ayuda a la movilidad, se precisa que estos sean desarrollados acorde a las necesidades concretas de este colectivo. Por ello, la investigación ha contado con la colaboración de los potenciales usuarios finales del sistema de calzado en desarrollo, en concreto, se está trabajando con el Parque de Bomberos de la Diputación de Alicante en San Vicente del Raspeig, Alicante.

Gracias a esta cooperación, se clasificaron los tipos de trabajos a realizar con las botas, se definieron los requisitos de los movimientos necesarios a ejecutar durante el uso del calzado, así como la duración de las tareas de trabajo. Asimismo, se analizaron las cargas soportadas y desplazadas durante las labores de intervención de emergencias. Adicionalmente se analizó la antropometría del pie de este colectivo mediante digitalizaciones 3D, y se realizaron encuestas respecto a la percepción de confort del calzado utilizado, así como las solicitudes de mejora.

Por todo ello, los sistemas de asistencia al movimiento que propone ExoEPI se posicionan como una herramienta útil para mejorar la movilidad de sus usuarios, especialmente aquellos cuya labor presenta una elevada demanda física, como es el caso de los equipos de rescate.

Pruebas de uso reales con bomberos

A lo largo del proyecto, por un lado, se estudiará el movimiento mediante los ángulos articulares de las extremidades inferiores mientras que, por otro lado, se analizarán las fuerzas de reacción que causan dicho movimiento y definen la interacción mecánica entre usuarios, la superficie por la que se desplazan y el mismo calzado. Además, en este estudio también se integra tanto el análisis de presiones plantares como la electromiografía de superficie. Por su parte, el estudio de las presiones ayudará a monitorizar las diferentes zonas de carga entre el pie y el calzado, mientras que la electromiografía permitirá comparar los patrones de activación muscular durante la actividad considerada.

En definitiva, ExoEPI trabaja para mejorar las condiciones de uso del calzado utilizado en situaciones de emergencia como desastres naturales, accidentes o incendios, que precisan de la intervención de equipos de rescate, tal y como señala uno de los retos planteados por el Comité Estratégico de Innovación Especializado en Emergencias (CEIE) de la Comunidad Valenciana.

Pero más allá de los requisitos que marca la normativa actual, esta investigación pretende incidir en aspectos relacionados con el confort y la salud que tienen que ver con ámbitos como la ergonomía, la ligereza o la funcionalidad de un calzado utilizado que debe ofrecer sus prestaciones en situaciones extremas.

Esta línea de investigación contribuye al cumplimiento de varios de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) planteados por las Naciones Unidas encontrándose alineado con la consecución de los ODS 3, Salud y Bienestar; 12, Producción y Consumo Responsables y 17, Alianzas para lograr los Objetivos.