Nos últimos anos, exosuits mecanicamente assistidos, há muito retratados em obras de ficção científica e filmes populares, finalmente começaram a ser implantados comercialmente, de acordo com Aaron Young, pesquisador do Instituto de Tecnologia da Geórgia. A maioria desses exosuits tem um design chamado passivo, auxiliando o usuário com elementos sem energia, como molas.
Exosuits ativos que incorporam eletrônicos e motores elétricos ainda não foram amplamente aplicados. Eles tendem a ser grandes e pesados, e dependem de exoesqueletos rígidos para transferir o peso do corpo para o solo. Os exoesqueletos também adicionam muita rigidez, disse Young. Colocar os exosuits mais ativos é um pouco como se tornar um com uma empilhadeira, restringindo o usuário a levantar pesos em um plano vertical.

Por todas essas razões, Young's Asymmetric Back eXosuit (ABX) descrito na edição de 5 de outubro de IEEE Transactions on Robotics é altamente fora do padrão. Não há nenhum exoesqueleto, nenhuma estrutura rígida, nada que faça contato com o chão. Se o usuário está apenas parado, não faz nada, exceto adicionar 14 libras às pernas. Mas se eles levantam o corpo de uma posição inclinada, faz um barulho um tanto frenético:esse é o som do ABX ajudando-os a girar o torso, ajudando-os a torcer.

Embora os exosuits mais ativos suportem elevadores verticais, os movimentos de rotação e torção também são onipresentes, especialmente em certos campos de trabalho manual, como coleta de lixo e manuseio de bagagem. Em muitos casos, esses movimentos podem ser desajeitados e extenuantes, levando a lesões relacionadas ao trabalho e dores nas costas, de acordo com Young. A dor nas costas, por sua vez, está diretamente correlacionada com a força das forças compressivas e de cisalhamento que são aplicadas na coluna.

Ao projetar seu exosuit, os pesquisadores buscaram uma maneira de reduzir essas cargas nas articulações da coluna vertebral. Colocá-lo parece um pouco como vestir uma mochila futurista. Dois motores são amarrados primeiro na parte de trás de cada coxa. Esses motores são então conectados à parte traseira dos ombros opostos, cada um com seu próprio cabo, formando dois cabos que se sobrepõem diagonalmente. O exosuit fornece assistência aplicando tensão aos cabos quando detecta que o usuário se levanta de uma postura de flexão.

"É definitivamente uma sensação diferente de um tipo de exoesqueleto padrão. Não é o seu design padrão", disse Young.

Como os cabos diagonais têm um componente de movimento horizontal, eles exercem uma tração no tronco que pode ajudar a torcê-lo de um lado para o outro. Em testes, os pesquisadores mostraram que quando um usuário do ABX balançava um peso do chão para um lado, o exosuit reduzia suas ativações musculares nas costas em uma média de 16%, conforme medido por sensores de eletromiografia (EMG). O exosuit também proporcionou uma redução de 37% no esforço dos músculos das costas quando um usuário levantava pesos simetricamente, direto do chão - um nível de assistência comparável a designs mais rígidos.

"As pessoas definitivamente sentiram que a tecnologia as está ajudando, o que é ótimo. E vimos a redução simultânea de EMG", disse Young. "Acho que é um grande primeiro passo."

De certa forma, usar o exosuit é quase como prender dois músculos adicionais ao corpo – músculos não convencionais, que vão diretamente das costas à perna. Curiosamente, é o posicionamento desses músculos, e não sua força bruta, que os torna funcionais, disse Young.

Os motores puxam os cabos com muito menos força do que os músculos do corpo. No entanto, os cabos estão posicionados muito mais longe das juntas. Através deste posicionamento, os cabos obtêm uma maior alavancagem e vantagem mecânica, permitindo ao utilizador reduzir a sua produção muscular global e, consequentemente, a carga que colocam na coluna. (A carga espinhal não foi medida diretamente no estudo.)

Além de seu desempenho geral, é a natureza flexível e assimétrica do traje que realmente o torna único, disse Young. Atualmente, não há outros exosuits ativos que forneçam assistência para torcer e girar em uma amplitude de movimento comparável. Enquanto outros exosuits também usam cabos, nenhum os organizou ao longo de linhas diagonais.

Young está atualmente buscando colaborações com parceiros da indústria para desenvolver ainda mais o exosuit. Em trabalhos futuros, ele vê seu sistema de controle como um ponto a ser melhorado. Atualmente, quando uma pessoa levanta o tronco de uma posição abaixada, os cabos simplesmente puxam com tensão constante. But it should be possible to make the system detect different actions of the wearer and adjust its pull in response.