ARTIGO ORIGINAL
Análise da confiabilidade e
eficiência de exoesqueletos em linha de produção na manufatura
Analysis
of the reliability and efficiencies of exoskeletons in manufacturing production
line
José Ronaldo Veronesi
Junior, Ft., D.Sc.*, Helmar
Aquino, Ft.**
*Fisioterapeuta do Trabalho, Ergonomista, Perito Judicial, Doutor em Ciências Biomédicas
e CEO do IEDUV, **Fisioterapeuta do Trabalho, Ergonomista
da Learn Corporation
Correspondência: José
Ronaldo Veronesi Junior, Instituto Educacional Veronesi - IEDUV, Sala 401, torre A, Av. João
Palácio, 300, Eurico Sales 29160-161 Serra ES
Trabalho apresentado na I semana
científica do IEDUV – I Seminário de Perícia Fisioterapêutica pelo Método Veronesi, Vitória/ES, 17 a 20 de janeiro de 2019 (Prof. Dr.
Francisco Rebelo, Universidade de Lisboa; Prof. Dr. José Ronaldo Veronesi Junior, IEDUV/ Faculdade Delta; Prof. Msc. Cristiane de Oliveira Veronesi,
IEDUV/ Faculdade Delta;Prof. Dra. Lisandra Vanessa Martins, UFES)
José Ronaldo Veronesi
Junior: veronesi@ieduv.com.br
Helmar
Aquino: helmar.aquino@gmail.com
Resumo
Introdução: Cada
vez mais procuram-se por alternativas capazes de minimizar os efeitos
provenientes de trabalhos repetitivos e esforços exagerados dentro das
indústrias em nosso país. Logo, soluções robóticas ganham ênfase na indústria,
como uma tecnologia alternativa inovadora capaz de operar com a inteligência e
a adaptação de um humano, juntamente com a força e a tecnologia de um robô. Objetivos:
O presente estudo objetivou estudar a confiabilidade e eficiência de dois
modelos de exoesqueleto para a linha de produção de manufatura. Métodos:
O presente estudo ergonômico ocorreu em uma empresa de manufatura, onde foi
definido no total 9 atividades para avaliar o uso de dois modelos de
exoesqueleto. Um exoesqueleto robótico para ombros, da marca Comau, modelo Mate Rel. 1.0 que foi testado nas 6
atividades e outro exoesqueleto elástico para coluna lombar da marca Morita Rakunie que foi testado em 3 atividades. Para analisar a
eficiência dos exoesqueletos, foram utilizados eletromiografia de superfície
para medir o comportamento neuro muscular dos segmentos envolvidos, monitor
cardíaco, dinamômetro e questionários de usabilidade. Todas atividades
estudadas os métodos foram aplicados nos mesmos trabalhadores com e sem o exoqueleto. Resultados: O exoesqueleto robótico para
ombro apresentou-se eficiente com significância estatística pelo teste t de Student em duas das 6 atividades, apresentou uma frequência
cardíaca média menor (91 bpm) com o exoesqueleto do
que sem o exoesqueleto (110 bpm). O exoesqueleto
elástico para lombar apresentou-se confiável com significância estatística pelo
teste t de Student em uma das 3 atividades, com o
exoesqueleto ocorreu um aumento de 17% da força lombar. Ambos os equipamentos e
mostraram-se ter usabilidade mas necessita de
treinamento para utilização. Conclusão: Considerando o princípio da
ergonomia, onde temos sempre que adaptar o ambiente ao homem, propiciando o
máximo de conforto, segurança e desempenho eficiente, os exoesqueletos são
aparatos externos corporais que podem auxiliar na diminuição do esforço
muscular como forma de atenuação de riscos biomecânicos em algumas atividades,
desde que se faça um estudo detalhado para validar as atividades a serem
aplicadas. Considerando os resultados encontrados no presente estudo ergonômico
sobre a eficiência de aparatos preventivos, como exoesqueleto elástico e
biônico, podemos concluir que para real eficiência do sistema preventivo,
levando assim um efeito controle dos riscos ergonômicos da tarefa, se faz
necessário que se aplique o protocolo de aplicabilidade do exoesqueleto
descrito neste estudo.
Palavras-chave:
exoesqueleto, ergonomia, eletromiografia, DORT, manufatura
Abstract
Introduction: Increasingly, we are looking for alternatives
capable of minimizing the effects of repetitive work and exaggerated efforts
within the industries in our country. Soon, robotic solutions gain an emphasis
in the industry as an innovative alternative technology capable of operating
with the intelligence and adaptation of a human, along with the strength and
technology of a robot. Objectives: The present study aimed to study the
reliability and efficiency of two exoskeleton models for the manufacturing
production line. Methods: The present ergonomic study was performed at
the Learn unit at Jeep Supply Park - SP15, where a total of 9 activities were
defined to evaluate the use of two exoskeleton models. A robotic shoulder
exoskeleton of the Comau brand, Mate 1.0 model, which
was tested in the 6 activities and another elastic exoskeleton for the lumbar
spine of the Morita Rakunie brand that was tested in
3 activities. To analyze the efficiency of the exoskeletons, surface
electromyography was used to measure the neuro muscular behavior of the
involved segments, cardiac monitor, dynamometer and usability questionnaires.
All activities studied methods were applied to the same workers with and
without the exoskeleton. Results: The robotic shoulder exoskeleton was
statistically efficient in two of the six activities, with a mean heart rate
(91 bpm) compared without the exoskeleton (110 bpm). The elastic lumbar
exoskeleton was found to be statistically reliable by Student's t-test in one
of the three activities, with the exoskeleton showing a 17% increase in lumbar
force. Both equipments have been shown to have
usability but require training for use. Conclusion: Considering the
principle of ergonomics, where we always have to adapt the environment to the
man, providing maximum comfort, safety and efficient performance, exoskeletons
are external body devices that can help in the reduction of muscular effort as
a form of biomechanical risk mitigation in some activities, provided that a
detailed study is done to validate the activities to be applied. Considering
the results found in the present ergonomic study on the efficiency of
preventive devices, such as elastic and bionic exoskeleton, we can conclude
that for real efficiency of the preventive system, thus taking a control effect
of the ergonomic risks of the task, it is necessary to follow the protocol of
applicability of the exoskeleton described in this study.
Key-words: exoskeleton, ergonomics, electromyography, WMSD,
manufacturing
Cada
vez mais procuram-se por alternativas capazes de minimizar os efeitos
provenientes de trabalhos repetitivos e esforços exagerados dentro das
indústrias em nosso país. Logo, soluções robóticas ganham ênfase nesse ramo da
indústria, como uma tecnologia alternativa inovadora capaz de operar com a
inteligência e a adaptação de um humano, juntamente com a força e a tecnologia
de um robô [1].
O uso
de um dispositivo de assistência mecânica pode ser uma abordagem eficaz para
reduzir as demandas físicas envolvidas no trabalho de sobrecarga muscular. Por
exemplo, estudos apresentados por Rempel et al. [2,3]
demonstraram que um dispositivo de auxílio projetado especificamente para
perfurações aéreas na construção, pode produzir posturas de trabalho em
elevação menos extremas e reduzir as demandas físicas. Além disso, um estudo
recente [4] mostrou o potencial de usar um dispositivo assistido vestível de
uso geral - um colete de exoesqueleto com um braço mecânico para transportar
uma ferramenta manual - para reduzir efetivamente as demandas físicas na
extremidade superior durante a perfuração aérea com um aumento relativo menor
de demandas na região lombar. A utilização de um dispositivo auxiliar de
utilização geral, geralmente é atraente, uma vez que tal dispositivo pode ser
utilizado em diversas situações que requerem a mobilidade de um trabalhador e,
possivelmente, para diferentes tarefas.
O
primeiro exoesqueleto robótico do corpo humano, Hardiman,
foi criado pela General Electric em 1965. Este exoesqueleto foi concebido com a
ideia de aumentar a capacidade física do corpo humano para levantar 680 kg.
Essa ideia era muito inovadora, mas a tecnologia dos atuadores, dos materiais,
das fontes de energia e os tipos de controle de sistemas nessa época, fizeram
possível somente a criação de um exoesqueleto de braço com movimentos bruscos e
que não apresentava segurança para que uma pessoa pudesse usá-lo [5].
O exoesqueleto
é a revolução do trabalho dentro do conceito de indústria 4.0 pelo seu formato
disruptivo, tecnológico e focado em produtividade.
Até o
lançamento do exoesqueleto no mercado, inúmeras foram os testes dentro de
laboratórios de robóticas onde equipes de projetos realizaram ajustes,
adequações, reengenharia de partes, estudo de materiais.
Dentro
dos diferentes centros de pesquisa verifica-se o quão os pesquisadores se
esbararam nas limitações impostas para adaptação ao corpo. Por trás dessas
implicações, existem muitas interações que precisam ser analisadas, das quais
destaca-se: antropométrica, ambiente de trabalho, condições ambientais,
dimensões do posto de trabalho, concepção do posto, biomecânica, cinesiologia
etc. [6].
Exoesqueleto
ou órtese é um dispositivo aplicado na parte externa de uma ou várias partes do
corpo humano. Estes dispositivos são criados com várias finalidades, mas em
geral, servem para apoiar os movimentos e/ou melhorar as capacidades do corpo
humano.
Algumas
outras finalidades na criação de exoesqueletos são:
Nos
estudos de Boita [1] o projeto do exoesqueleto se
mostrou bastante viável, atendendo as necessidades exigidas pela demanda e
ainda podendo ser implantado em vários setores industriais.
Segundo
Garcés [5] os resultados apresentados com
exoesqueleto foram coerentes com o objetivo de obter movimentos seguros, suaves
e naturais com relação ao movimento do braço humano.
É
essencial que se faça uma análise mais complexa sobre exoesqueleto em ambiente
de trabalho para evitar problemas futuros durante seu uso. O ambiente laboral
precisa estar preparado para absorver todos os seus benefícios, mas, também,
eventuais problemas e imprevistos que possam acontecer com o seu uso. Dentro do
conceito de indústria 4.0 ocorre a necessidade de profissionais altamente
especializados no ambiente com muita tecnologia e de maneira integrada.
A
heterogeneidade dos estudos incluídos nesta revisão deixa os autores incapazes
de sugerir consenso quanto às perspectivas do usuário sobre a tecnologia do exoesqueleto.
No entanto, é aparente que os usuários são capazes de sugerir prioridades para
o design do exoesqueleto e que as perspectivas dos usuários sobre a tecnologia
do exoesqueleto podem mudar em resposta à experiência de uso. Os autores,
portanto, sugerem que o design do exoesqueleto deve ser um processo iterativo,
pelo qual as perspectivas dos usuários são buscadas, incorporadas e refinadas
pela experiência tangível, para garantir que os dispositivos desenvolvidos
sejam aceitáveis e utilizáveis pelas populações que eles buscam reativar [7].
Recomenda-se,
que o uso de todo e qualquer modelo de exoesqueleto seja usado com critérios
pré-definidos, com base na sua utilização dentro do posto de trabalho a partir
de um estudo ergonômico aprofundado e com critérios rígidos de controle.
Recomenda-se
também que especialistas, altamente especializados para analisar eventuais
alterações musculo esqueléticas, fisiológicas, psíquicas e cognitivas durante o
uso do exoesqueleto.
O
objetivo desse estudo foi estudar a eficiência de dois modelos de exoesqueleto
para a linha de produção de manufatura.
O
presente estudo ergonômico ocorreu em uma empresa de manufatura, em abril de
2019. Inicialmente foi feito uma visita técnica de todas operações e analisado
os projetos ergonômicos das atividades que foram e estão sendo desenvolvidas
pela ergonomia da empresa. Depois da visita técnica foram escolhidas as
atividades a serem estudadas.
As
atividades escolhidas para avaliar o exoesqueleto robótico para ombro foram:
aplicação dos feltros anti-ruído na estrutura do
assento, carregamento de estruturas, extração de peças (espumas), limpeza
manual na espuma, aplicação de produto antiruído e
retirada de velcro das espumas. Para avaliar o exoesquelto
elástico da lombar foram escolhidas as atividades de: extração de peças
(espumas), limpeza manual na espuma e retirada de peças cortadas em máquina - sacagem de peças.
Descrição dos equipamentos
avaliados
Os
equipamentos testados nesse estudo foram: Exoesqueleto para ombro (Shoulder) do modelo MATE 1.0. data de fabricação: 07 de
2018, da marca italiana Comau S.p.A.
– Robotics. Esse equipamento possui um grau de flexão
de braço de 30 para 120 graus, possui 5 tamanhos com ajustes na coluna, 7
níveis de torque.
O
outro exoesqueleto foi da marca Morita Rakunie, um
equipamento com componentes elásticos e rígido (tecido de Nylon, Polyuretano, Poliester e
Polipropileno), os elásticos estão na parte posterior da coxa e em x no tronco,
a parte rígida, tem um apoio na parte inferior dos joelhos, outra no quadril e
uma terceira no tórax.
Para
analisar da eficiência do exoesqueleto, do modelo MATE 1.0. Shoulder
foram utilizados eletromiografia de superfície para medir o comportamento neuro
muscular dos segmentos envolvidos, frequencímetro da marca Garmim
235 e questionário de usabilidade. Os eletrodos foram colocados nos seguintes
músculos de forma bilateral: deltoide anterior, deltoide médio e trapézio
superior.
A
medida da frequência cardíaca foi realizada com o frequencímeto
da marca Garmim forerunner
235, onde o trabalhador ficou por uma hora com o equipamento com e sem o
exoesqueleto. Uso de frequencímetro pode levar a uma análise objetiva do
esforço humano e o risco a saúde do trabalhador. Segundo a norma espanhola
UNE-EN 28996 sobre Ergonomía.
Tabela I – Frequência
cardiaca com classificação de risco no trabalho
segundo a norma espanhola UNU-EN 28996.
Para
analisar da eficiência do exoesqueleto, elástico da marca Morita Rakuni, foram utilizados eletromiografia de superfície para
medir o comportamento neuro muscular dos segmentos envolvidos. Para análise da
força muscular foi utilizado um dinamômetro lombar da marca Crown de até 200
kgf. Foi analisado a força lombar com e sem o exoesqueleto elástico, onde foi
realizado três medidas de 3 segundos cada com intervalo de 1 minuto entre cada
uma delas para recuperação tecidual. As medidas de força foram monitoradas pela
Eletromiografia de superfície na região lombar. Nessa análise a Hipótese Nula é
que o exoesqueleto não aumenta a força muscular e a Hipótese Alternativa é que
o exoesqueleto aumenta a força lombar.
Os
eletrodos foram colocados nos seguintes músculos de forma bilateral: grande
dorsal inferior, um na altura de L3 e outro de L4, grande dorsal superior, um
na altura de L1 e outro de T12.
Para
ambas análises, do exoesqueleto do ombro e da coluna, os eletrodos foram
colocados em uma sala com clima estabilizado, a área escolhida não tinha pelos
e foi realizado o procedimento de neutralidade da pele para não causar
barreiras de transmissão. Logo após a colocação dos eletrodos, o trabalhador
colocou sua roupa e foi para o posto de trabalho para coletar as medidas. A
coleta de dados foi dada da seguinte forma, duas coletas de 90 segundos
contínuo da mesma atividade com e sem o exoesqueleto, totalizando assim 4
medidas para cada tarefa.
A
análise da usabilidade dos equipamentos foi dada tanto pela percepção do
avaliador quanto dos trabalhadores nas seguintes situações:
- Usabilidade para colocar e retirar os
equipamentos;
- Usabilidade durante o trabalho;
A
análise estatística foi dada a partir das Hipóteses, nesse estudo tivemos duas
Hipóteses, uma sobre a eficiência do exoesqueleto na diminuição do esforço e o
outra a eficiência na força muscular. A Hipótese nula foi que a exigência e a
força muscular é a mesma com e sem o exoesqueleto e a
Hipótese alternativa foi que a exigência e muscular é menor e a força é maior
com o exoesqueleto, tendo assim menor probabilidade de fadiga muscular. Dessa
forma a questão estatística a ser estudada seria entre medidas, como foi feito
uma amostra, pois tratou-se do mesmo indivíduo com e sem o exoesqueleto, foi
utilizado o teste pareado bicaudal, pois tivemos duas Hipótese, Foi utilizado
um p<0,05 para significância estatística, o que corresponde a 95% de chance
de reprodutividade dos resultados. Foi aplicado o
teste t de Student para ver a diferença significante
entre os resultados. Além do teste de significância foi aplicado a análise
bruta dos resultados para comparação dos dados.
Quando
analisado o comportamento neuro muscular com o exoesqueleto do modelo Mate 1.0 shoulder, esse
apresentou eficiência na diminuição de atividade neuromuscular com
significância estatística em 2 das 6 atividades analisadas.
Tabela II - Resultados
da eficiência para redução de fadiga com e sem exoesquelo
de cada atividade analisada.
*Com significância estatística; **Sem
significância estatística.
Quando
analisado o comportamento neuro muscular com o exoesqueleto do modelo Morita Rakunie para a coluna lombar, esse apresentou eficiência na
diminuição de atividade neuromuscular com significância estatística em 1 das 3
atividades analisadas.
Tabela III - Resultados
da eficiêncoa para redução de fadiga com e sem exoesquelo de cada atividade analisada.
*Com significância estatística; **Sem
apresentou significância estatística.
Quando
analisado a frequência cardíaca do trabalhador com o uso do exoesqueleto do modelo Mate 1.0 shoulder,
apresentou 91 bpm, sendo classificado como trabalho
com esforço leve, já sem o uso do esqueleto a frequencia
cardíaca apresentada foi de 110 bpm estando no limite
da classificação entre trabalho com esfoço moderado
para penoso.
Quando
analisado o questionário de usabilidade, para ambos os esqueletos os
trabalhadores relataram que os equipamentos foram úteis e que diminuiu o
esforço durante o trabalho, mas que é necessário treinamento, devido a dificuldade de operacionalidade.
Quando
analisado a força lombar com o exoesqueleto elástico, os trabalhadores com o
equipamento apresentaram 17% de força a mais quando comparado sem o aparato,
com significância estatística (p<0,05).
Esse
estudo envolveu situações reais de trabalho, durante a operação normal de
trabalho para estudar a eficiência dos equipamentos de exoesqueleto.
O
estudo de Spada [8] que apresentou uma síntese do
desenvolvimento do exoesqueleto de apoio de ombro pela empresa italiana Comau. Segundo esse estudo, o exoesqueleto foi usado em
laboratório com 18 team leaders
sadios e apresentou resultados positivos em 3 (16,66%) tipos de situações
propostas: apoio dos ombros em atividades simples com os braços acima dos
ombros; elevação de carga de 3,4 kg desde o nível dos mamilos até um nível
acima do nível dos ombros; e no trabalho de escrita em quadro acima do nível
dos ombros [8]. O que encontramos em nosso estudo, das 6 atividades analisadas
2 (33,33%) apresentou significância estática com o exoesqueleto da marca Comau.
Segundo
o estudo de Amandels [9] relataram a experiência de
encorajar 9 trabalhadores de um setor de prensas e tesouras de uma empresa de
manufatura a usarem exoesqueleto passivo durante 3 semanas, avaliando a
tolerância e o potencial elétrico dos músculos com eletromiografia de
superfície. As tarefas foram cuidadosamente selecionadas, segundo a
recomendação do fabricante. O potencial elétrico dos músculos foi maior com o
uso do exoesqueleto, refletindo maior esforço para se encurvar [9]. O que
mostra que quando a atividade tem que fazer inclinação do tronco o esforço pode
ser maior, por esse motivo, que é necessário um estudo ergonômico detalhado
antes do uso do exoesqueleto.
As
considerações sobre o exoesqueleto para o ombro do modelo Mate dentro dos
aspectos ergonômicos foram as seguintes.
Dentro do aspecto físico biomecânico para
os membros superiores:
- O exoesqueleto tem um sistema de
impulsionamento para cima, que sustenta o peso do braço e facilita o movimento
para cima. Dessa forma para atividade estática, onde o segmento fica parado
sustentado em elevação, o sistema é muito eficiente, por diminuir o peso do
segmento superior e facilitar o movimento. Já para atividade dinâmica,
principalmente que envolva movimentos para baixo com o braço, o próprio sistema
de impulsionamento para cima gera uma resistência ao movimento e
consequentemente um esforço maior, como demostrado no estudo Amandels [9]. Porém se a atividade for dinâmica com vetor
de força para cima, o sistema auxilia e traz o benefício da sustentação do peso
do segmento, diminuindo o esforço de manutenção contra a gravidade. Outro fator
observado durante a atividade dinâmica, é que se essa for rápida e com mudanças
bruscas de movimento em grandes amplitudes, o sistema articular do exoesqueleto
não consegue acompanhar a velocidade humana causando “pequenos travamentos”
durante o movimento e sendo um fator de risco, por poder gerar espasmos
protetores nos músculos do trabalhador.
Dentro do aspecto Físico biomecânico para
o tronco:
- O exoesqueleto tem uma haste protetora
na coluna vertebral, auxiliando a sustentação durante atividade laboral em que
o tronco fique neutro na posição ortostática (em pé), mas para atividades que
exige flexão exagerada (inclinação anterior do tronco) essa haste leva a uma
resistência, aumento o esforço, como ilustrado no estudo de Amandels
[9] e pode gerar também atrito e ser um fator de risco, não sendo indicada para
essas atividades.
Dentro do aspecto físico biomecânico para
esforço:
- Ainda no aspecto físico o exoesqueleto
aumentou a sudorese dos trabalhadores, dessa forma é importante orientar a
reposição hídrica e fazer um acompanhamento com a perda iónica, para verificar
a necessidade de reposição. Quanto ao esforço global, mesmo o exoesqueleto
sendo um “peso a mais” para o trabalhador carregar, como ele diminui o esforço
muscular durante as tarefas, esse apresentou um esforço leve (90 bpm) quando comparado com a mesma atividade sem o
exoesqueleto que teve um esforço no limite de moderado para penoso (110 bpm).
Dentro do aspecto organizacional:
- O exoesqueleto requer um planejamento de
tempo para colocar e retirar o aparato, além de ter cuidado com o espaço, pois
o trabalhador ficará mais largo com o exoesqueleto do que o normal [10],
cuidado com tropeços e quedas, pois o equipamento por ser uma massa adicional
pode alterar o equilíbrio e a marcha em especial em maior velocidade. Em
especial nas atividades desenvolvidas na empresa, que possui o sistema de Job Rotation, tem que se ter um
planejamento para colocar o exoesqueleto nas atividades que tiveram comprovação
científica e retirar para aquelas as quais o exoesqueleto não teve.
Dentro do aspecto cognitivo:
- O exoesqueleto requer um treinamento
para que o trabalhador possa acostumar-se com o aparato externo e crie um mapa
mental – mind map, para que a tarefa passa ser
automatizada e sem esforços cognitivos devido o
exoesqueleto.
As considerações sobre o exoesqueleto
elástico para a coluna lombar modelo Morita Rakunie
dentro dos aspectos ergonômicos foram as seguintes.
Dentro do aspecto biomecânico:
- O exoesqueleto tem um sistema elástico
na parte posterior da perna (coxa) e da coluna vertebral, o que faz o seguinte
com o trabalhador. Quando ele faz a inclinação anterior do tronco (flexão) ele
contrai o músculo abdominal, condição ideal pois fortalece a parede abdominal,
a cinta natural protetora da coluna lombar. Quando ele faz o retorno para a
postura em pé neutra (extensão) os elásticos puxam o tronco, diminuindo assim a
exigência muscular. Essa condição funciona bem com peso, uma vez que o
exoesqueleto aumenta a força lombar do trabalhador como foi percebido, e em
postura estática, mantida em inclinação anterior do tronco (flexão), situação
não encontrada em atividade bem dinâmica do tronco. Dessa forma a
aplicabilidade do exoesqueleto elástico é em atividade de levantamento de peso,
lembrando que pelo princípio da ergonomia, sempre temos que adaptar o ambiente
ao homem, propiciando o máximo de conforto, segurança e desempenho eficiente,
dessa forma atividade de levantamento de peso quando todas as alternativas de
layout foram já esgotadas. Atividades de manutenção de postura estática em
flexão (inclinação anterior do tronco).
Dentro do aspecto organizacional:
- O exoesqueleto mostrou pouca exigência,
por ter facilidade na usabilidade durante colocar e retirar e no trabalho.
Dentro do aspecto cognitivo:
- O exoesqueleto requer um treinamento
para que o trabalhador possa acostumar com o aparato
externo e crie um mapa mental – mind maps, para que a
tarefa passa ser automatizada e sem esforços cognitivos devido ao exoesqueleto.
Considerando
os resultados encontrados no presente estudo ergonômico sobre a eficiência do
exoesqueleto biónico, do modelo Mate 1.0 Shoulder, esse mostrou eficiente para atividades estática
acima de 4 segundos com o ombro elevado e para atividades dinâmica com vetor de
força para cima.
Considerando
os resultados encontrados no presente estudo ergonômico sobre a eficiência do
exoesqueleto elástico, do modelo Morita Rakunie, esse
mostrou eficiente para atividades estática acima de 4 segundos com o tronco
fletido (inclinado para frente) e para atividade de levantamento de peso.
Considerando
os resultados encontrados no presente estudo ergonômico sobre a eficiência de
aparatos preventivos, como exoesqueleto elástico e biônico, podemos concluir
que para real eficiência do sistema preventivo, por ser um sistema de controle
dos riscos ergonômicos da tarefa, se faz necessário que siga o protocolo de
aplicabilidade do exoesqueleto (anexo) para a obtenção de melhores resultados
de forma segura e eficiente.
Considerando
o princípio da ergonomia, onde temos sempre que adaptar o ambiente ao homem,
propiciando o máximo de conforto, segurança e desempenho eficiente. Os
exoesqueletos são aparatos externos corporais que podem auxiliar na diminuição
do esforço muscular como forma de atenuação de riscos biomecânicos em algumas
atividades, desde que se faça um estudo detalhado para validar as atividades a
serem aplicadas.
Anexo
Protocolo de aplicabilidade do
exoesqueleto
Para
se ter o uso com segurança, conforto e melhor desempenho de aparatos
preventivos como exoesqueletos, se faz necessário ter um protocolo de
aplicabilidade. Esse protocolo foi criado a partir de estudo bibliográfico e
prático em campo sobre a usabilidade e eficiência do exoesqueleto em linha de
produção. Ele será dado por passos a seguir instruídos:
Primeiro passo: Para
o uso do exoesqueleto se faz necessário sempre, um estudo científico de cada
atividade para ver a confiabilidade científica dele. Pois podemos verificar
nesse presente estudo que mesmo atividades muito parecida como a de limpeza e
de retirada da espuma, os resultados do exoesqueleto demostraram diferentes
tanto o equipamento para proteção do ombro, o exoesqueleto biónico, quanto o
elástico para proteção da coluna lombar.
Segundo passo:
Percebeu-se a necessidade de fazer um treinamento com o trabalhador para o
correto uso, desde a colocação e os ajustes do aparato até a forma de operar e
trabalhar. Esse treinamento tem que ser feito exclusivamente por um
profissional que entenda a biomecânica e a ergonomia como por exemplo
Fisioterapeuta do trabalho/Ergonomista. Esse
treinamento tem que ser dado respeitando os seguintes passos:
- Treinar as técnicas de colocação do
exoesqueleto, seguindo as orientações do fabricante. Isso garantirá a segurança
do trabalhador e o melhor uso do equipamento aumento assim sua vida útil.
- Marcar o tempo para colocar e retirar o
exoesqueleto, isso dará o tempo médio para a organização da tarefa em especial
em caso de Job Rotation.
- Fazer um treinamento de marcha em dois
níveis de velocidade: normal e rápida (em caso de evacuação urgente da
fábrica).
- Fazer um treinamento cinesiológico
funcional para que o trabalhador aprenda a usar o exoesqueleto de maneira
automática, aprendendo a fazer os movimentos aproveitando os benefícios dos
exoesqueletos, permitindo que o aparato auxilie o movimento, diminuindo o
esforço muscular. Esse treinamento tem que ser feito em laboratório, uma sala
separada aprendendo os movimentos que são beneficiados com o equipamento e
depois em campo, no posto de trabalho.
- O período de treinamento deve ser em
média de 15 dias, período o qual o organismo vai tendo a formação do mapa neural
– mind map. O período de treinamento no posto de trabalho deve ser gradativo,
com uma evolução de uma hora por dia.
Terceiro passo:
Criar um processo de usabilidade da seguinte forma:
- Ter um suporte na operação para poder
colocar o exoesqueleto biónico (modelo Mate 1.0 – Shoulder) quando não for utilizado;
- Treinar o procedimento de segurança, em
caso de evacuação de emergência, de acordo com o tempo de retirada do
exoesqueleto, orientar junto com a segurança, o que seria mais recomendável,
sair vestido com o exoesqueleto ou retira-lo para sair da fábrica.
- Orientar ao trabalhador que comunique a
ergonomia e/ou a saúde e segurança do trabalho qualquer modificação no
comportamento do aparato, bem como em qualquer incomodo que o
mesmo possa causar no trabalhador.
Quarto passo:
Seguir rigorosamente o manual do fabricante, principalmente quanto a manutenção
do equipamento, a fim de aumentar a vida útil do equipamento e não levar risco
a saúde do trabalhador.
Quinto passo:
Fazer avaliações periódicas sobre os efeitos do exoesqueleto nos trabalhadores
a cada 6 meses para comparar com os resultados encontrados nesse estudo e criar
uma linha de referência ao longo do tempo.
Sexto passo:
Fazer uma reciclagem do treinamento a cada pelo menos 6 meses.