doi.org/10.1126/scirobotics.adr8282
Credibilidade: 999
#Exoesqueleto
Um conjunto de exoesqueletos de joelho, construído com joelheiras e motores de drone disponíveis comercialmente na Universidade de Michigan, demonstrou ajudar a neutralizar a fadiga em tarefas de levantamento e transporte.
Eles ajudaram os usuários a manter uma melhor postura de elevação mesmo quando cansados, um fator essencial para se defender contra lesões no trabalho, afirmam os pesquisadores de um novo artigo publicado na revista Science-Robotics.
“Em vez de abraçar diretamente as costas e desistir da forma adequada de elevação, fortalecemos as pernas para mantê-la”, disse Robert Gregg, professor de robótica da Universidade do Meno e autor correspondente do estudo.
Isso difere do que é mais comumente feito no setor.
“Os trabalhadores que levantam pesos regularmente, como os da construção e da manufatura, já podem usar cintas para as costas.
Os exoesqueletos para as costas, que usam molas ou motores para ajudar na elevação, são uma tecnologia emergente.
No entanto, os dispositivos que apoiam as costas permitem levantar ou inclinar-se de forma insegura, e os exoesqueletos de costas tendem sendo dispositivos incômodos que precisam ser desativados para permitir movimentos que não fazem parte da tarefa de levantar, disse Gregg.
A equipe de Michigan diz que seus exoesqueletos de joelho são os primeiros a dar suporte aos músculos do quadríceps, que fornecem a maior parte da força no levantamento seguro de peso no agachamento, como uma forma menos intrusiva de ajudar protegendo os trabalhadores de lesões nas costas.
Os participantes do estudo os testaram com tarefas de levantamento e transporte usando um sino de 20 libras.
As tarefas incluíam levantar o peso do chão e colocá-lo no chão novamente, levantar e carregar o peso em um chão plano, subir e descer uma ladeira e subir e descer escadas.
O estudo constatou que, depois de ficarem fatigados, os participantes mantiveram uma postura melhor com a ajuda do exoesqueleto e também levantaram o peso mais rápido – apenas 1% mais devagar do que em seus lugares pré-fadigados, em vez de 44% mais devagar sem a ajuda dos exoesqueletos.”
Isso é especialmente importante quando um trabalhador tem de acompanhar uma correia transportadora.
Normalmente, quando um trabalhador está fatigado, ele mantém esse ritmo, mas com uma postura comprometida.
Eles curvarão mais as costas e é aí que as lesões são mais prováveis”, disse Nikhil Divekar, bolsista de pesquisa de pós-doutorado em robótica da Universidade do Meno e primeiro autor do estudo.
Os participantes sentiram os benefícios e, em sua maioria, disseram que estavam bastante ou muito satisfeitos, com exceção da caminhada em um terreno plano, com a qual estavam mais ou menos satisfeitos.
Isso está de acordo com a pequena quantidade de assistência exigida pelo quadríceps durante essa tarefa relativamente fácil, que Gregg descreveu como suporte suficiente para contrabalançar o peso do exoesqueleto.
Uma das chaves para tornar o exoesqueleto tão usável são os motores e a forma como eles são ajustados, o que permite que os usuários balancem os joelhos livremente para um movimento natural.
O outro é o software, que prevê o tipo de assistência de que o usuário precisa medindo o ângulo da articulação do joelho, as orientações da coxa e da perna inferior e a força captada por um sensor no calçado do usuário.
Com essas três medições de ambas as pernas, é possível calcular qual movimento o usuário está tentando fazer e quanta assistência deve ser dada.
Essas medições foram feitas 150 vezes por segundo, permitindo que os exoesqueletos se movimentem sem problemas entre as atividades.
Essa abordagem está em contraste com muitos controladores de exoesqueleto, que seguem padrões predefinidos para um conjunto limitado de tarefas.
A alternância de tarefas pode ser um problema para esses controladores e eles podem precisar de um segundo inteiro para descobrir o que o usuário está tentando fazer, disse Gregg.”
Se o seu exo está tentando subir as escadas e você está tentando descer, isso pode ser um problema, certo””, disse ele.
O novo controlador também associa um modelo físico ao aprendizado da máquina, o que impede que o exoesqueleto faça movimentos inesperados se o usuário começar a se comportar de forma diferente de qualquer atividade incluída nos dados de treinamento do controlador.
Os protótipos do laboratório custam cerca de US$ 4.000 por par, de modo que Gregg prevê que, se os exoesqueletos forem produzidos em escala, poderão custar cerca de US$ 2.000 por par.
Os 10 participantes do estudo, cinco mulheres e cinco homens, realizaram todas as tarefas em dois dias diferentes, um dia fresco e o outro cansado.
Para induzir a fadiga, cada participante executou uma série de levantamentos de agachamento com o haltere até não conseguir continuar sem um longo intervalo entre as repetições.
Todos os participantes tinham experiência com as técnicas adequadas de levantamento de peso com o agachamento.
A equipe solicitou proteção de patente com a ajuda da U-M Innovation Partnerships e está buscando parceiros para levar a tecnologia ao mercado.
Publicado em 20/09/2024 12h04
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