Quando os trabalhadores na Alemanha ligam dizendo que estão doentes, a dor nas costas costuma ser a culpada. Frequentemente afeta funcionários de logística, manufatura e serviços onde padrões fisicamente extenuantes de movimento fazem parte da rotina diária do trabalho. Em uma tentativa de evitar problemas nas costas, Os pesquisadores da Fraunhofer criaram o ErgoJack para oferecer uma órtese macia inteligente que oferece suporte aos trabalhadores com detecção de movimento em tempo real. Um protótipo deste colete inteligente será apresentado ao vivo na Hannover Messe de 1 a 5 de abril, 2019, no Estande C24 no Hall 17.

Um soldador passa muitas horas curvado sobre um componente. A dor nas costas é inevitável com esse tipo de postura restrita. Danos permanentes, como desgaste prematuro da coluna, não são incomuns em pessoas que fazem esse tipo de trabalho por anos, mas negligenciam a adoção de uma postura ergonômica adequada. O mesmo se aplica aos trabalhadores que frequentemente são obrigados a levantar objetos pesados. Pesquisadores dos Institutos Fraunhofer para Sistemas de Produção e Tecnologia de Design IPK e para Confiabilidade e Microintegração IZM em Berlim desenvolveram ErgoJack - uma órtese macia inteligente - para aliviar a tensão nas costas e encorajar os trabalhadores a executar movimentos extenuantes de uma forma mais ergonômica. As equipes de pesquisa visam mitigar o risco de tempo de inatividade com este módulo, sistema de robótica macio vestível.

A análise de movimento em tempo real distingue movimentos ergonômicos de não ergonômicos

"O ponto de venda exclusivo da nossa órtese robótica macia para a parte superior do corpo é a análise de movimento em tempo real. Algoritmos especialmente desenvolvidos com base em aprendizado de máquina e IA permitem que a ergonomia seja analisada. Isso diferencia esta órtese dos exoesqueletos disponíveis no mercado. Os últimos são vestíveis robôs que, inerentemente aos seus princípios funcionais, amplificar todos os tipos de movimentos - mesmo os não ergonômicos - e simplesmente desviar a carga colocada sobre o usuário de uma parte sobrecarregada do corpo para uma área menos sobrecarregada, "diz o Dipl.-Ing. Henning Schmidt, um cientista da Fraunhofer IPK. Em contraste, a órtese IPK usa análise de movimento para distinguir entre movimentos ergonômicos e não ergonômicos. O usuário recebe feedback em tempo real de um alarme vibratório ao adotar posturas ou realizar movimentos prejudiciais à saúde. Unidades de medição inercial, ou IMU para breve, embutido no colete, compare os padrões de movimento pré-aprendidos com o movimento real do trabalhador e avalie-o em tempo real. Isso leva apenas algumas centenas de milissegundos. Os sensores de movimento miniaturizados estão localizados nos ombros, costas e coxas.

Esses sensores de movimento não são os únicos circuitos embutidos; o colete também é robusto, eletrônicos miniaturizados, incluindo um controlador embutido, um módulo de vibração e uma bateria recarregável. O objetivo do Fraunhofer IZM é desenvolver os componentes eletrônicos miniaturizados e moldáveis; Fraunhofer IPK's deve projetar o layout do sistema, interface de sistema humano, mecânica, eletrônica e software, incluindo o aprendizado de máquina / algoritmo em tempo real de IA. Os dados são processados ​​localmente no colete. "O algoritmo em tempo real requer cálculos complexos e deve ser muito robusto, mas um conjunto de dados muito pequeno é suficiente para treinar o sistema para um novo padrão de movimento do trabalhador, "diz Schmidt, descrevendo outro recurso que diferencia este sistema. Os cientistas do Fraunhofer IZM agora estão trabalhando no encapsulamento dos componentes eletrônicos e dos sensores na versão em tecido da órtese para que possa ser lavada sem ter que primeiro remover componentes do colete.

Disponível em diferentes versões e em todos os tamanhos

Os clientes poderão eventualmente escolher entre um colete sensorial feito exclusivamente de tecido e uma versão com auxílio de energia embutido. Outra variante do sistema atual vem com um suporte para as costas e quadril. Sua órtese tem a menor área de superfície necessária para suportar o corpo. Uma articulação de quadril lateral de travamento no colete serve para ligar e desligar a transmissão de torque da articulação das costas para as pernas. Este mecanismo permite que o trabalhador execute tarefas alternadamente em pé e sentado.

ErgoJack é adequado para uso em uma ampla gama de indústrias. Como testes bem-sucedidos na montadora Ford mostraram, ele beneficia o pessoal de logística e produção que tem que levantar pacotes pesados ​​dos paletes ou adotar uma postura restrita por horas durante a soldagem.