Nositeľné robotické obleky aktívne znižujú fyzickú záťaž pri manuálnej práci. Pracovníkom v továrňach tak každodenne pomáhajú chrániť svaly a kĺby.
Exoskelet zameraný na podporu chrbta a nôh preberá časť fyzickej záťaže a šetrí kĺby. Zdroj: iStock.com/Unaihuiziphotography
Práca pri montážnej linke extrémne vyčerpáva ľudský organizmus. Zamestnanci automobiliek dvíhajú ruky nad hlavu napríklad aj milión ráz ročne. Dnešná doba plná technologických inovácií má riešenie. Odborníci prinášajú na pracoviská takzvané exoskelety. Zvyčajne nejde o celotelové robotické obleky ako zo sci-fi filmov. Tieto zariadenia tvoria pevné kovové konštrukcie alebo mäkké popruhy. Pracovníci si ich upínajú len na konkrétne preťažené partie. Podopierajú napríklad iba ramená, chrbát či nohy.
Úľava pre preťažené ramená
Ak človek denne mnohokrát montuje súčiastku na rovnaké miesto, vykonáva neustále ten istý pohyb. Dvíhanie rúk nad hlavu pri takejto rutinnej činnosti spoľahlivo ničí ramenné kĺby. Podporné exoskelety dokážu tento problém výrazne tlmiť. Tento typ exoskeletu pripomína batoh s kovovou chrbticou. Ramená podopierajú špeciálne pružinové mechanizmy. Zariadenie tak mechanicky podopiera paže zospodu. Výskumy ukazujú pokles svalovej aktivity ramien o 41 až 64 percent. Konštrukcia obleku prenáša prebytočný tlak smerom nadol k bokom pracovníka. Používateľ teda vníma svoje ruky takmer ako v stave beztiaže.
Ochrana chrbtice pri dvíhaní
Dvíhanie ťažkých bremien predstavuje obrovské riziko pre spodnú časť chrbta. Ľuďom hrozia nepríjemné bolesti, poškodenia platničiek a dlhodobé zdravotné ťažkosti. Exoskelety zamerané na túto oblasť prinášajú zásadnú zmenu. Pracovníci si zariadenie upínajú pomocou popruhov okolo hrudníka a stehien. Jeho mechanizmus následne kopíruje pohyby trupu. Aktívne aj pasívne modely znižujú kompresné sily na platničky približne o 14 až 18 percent. Pružinový systém preberá časť záťaže priamo na seba, čiže nepresúva tlak na iné časti tela. Človek vďaka tomu spotrebuje menej energie. Telo si tak dlhšie zachová silu a pracovné nasadenie.
Podpora nôh a úspora energie
Vonkajšie kostry nepomáhajú iba vrchnej časti tela. Oblek na dolné končatiny obopína pás a nohy pracovníka. Jeho konštrukcia tlmí nárazy a preberá váhu tela. Tieto obleky uľahčujú chôdzu s nákladom alebo prácu v podrepe. Merania potvrdzujú zníženie svalovej aktivity kľúčových svalov nôh o viac ako 70 percent. Zariadenia zároveň redukujú tlak na chodidlá o zhruba 60 percent. Zvyšujú tak celkovú efektivitu pohybu.
Smerom k zdravšiemu priemyslu
Priemyselné exoskelety preukázateľne chránia zdravie zamestnancov a predlžujú ich výdrž. Úspech však vyžaduje správny výber zariadenia pre konkrétnu úlohu. Vývojári neustále pracujú na zdokonaľovaní týchto robotických pomocníkov. Vonkajšie kostry však okrem nesporných výhod prinášajú aj nečakané výzvy. Prístroj totiž priamo mení prirodzené pohyby pracovníka a výrazne tým zaťažuje jeho pozornosť. Umelá podpora navyše často iba presúva fyzický tlak na úplne iné svaly. Odhalenie týchto skrytých úskalí prinesie ďalší článok.
Zdroje: IEEE Spectrum, Springer Nature Link, The Verge, International Journal of Industrial Ergonomics
(KAM)
