El exoesqueleto de soporte de caderas para operarios, diseñado para reducir la fatiga en tareas repetitivas, ha presentado un fallo crítico. La rotura del amortiguador de gas se produce cuando el usuario supera el límite de extensión al ponerse en cuclillas. Analizamos el caso usando Blender y OpenSim para entender el origen del problema mecánico.
Reconstrucción 3D y simulación biomecánica del fallo 🛠️
En Blender, modelamos el exoesqueleto y el operario para visualizar la cinemática de la cadera. Importamos los datos a OpenSim, donde simulamos la extensión máxima en cuclillas. El resultado muestra que el amortiguador de gas, diseñado para un rango articular de 90 grados, recibe una carga axial excesiva al superar los 110 grados. Esto provoca la deformación plástica del vástago y la rotura del sello interno. La solución pasa por rediseñar el tope mecánico o cambiar a un amortiguador con mayor carrera.
La cuclilla que mandó al amortiguador al otro barrio 😅
El operario, en su afán de recoger una pieza del suelo, decidió que las rodillas podían doblarse más que las bisagras del exoesqueleto. El amortiguador, fiel a su diseño, dijo hasta aquí y se partió en dos. Ahora toca explicarle al jefe que el modelo 3D ya predijo que esto pasaría. Menos mal que Blender no cobra horas extra por las simulaciones.