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Exoesqueletos de costas são uma tecnologia emergente para ajudar trabalhadores a levantar mais peso. No entanto, eles ainda enfrentam alguns desafios, como falta de conforto e mobilidade, sem contar o risco de lesões durante os movimentos. Pensando nisso, pesquisadores da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos, criaram um exoesqueleto de joelho que ajuda a manter a força durante os levantamentos e ainda manter a postura.
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A invenção já conta com protótipos de laboratório, mas não estão disponíveis em escala.
Exoesqueleto de costas têm desafios — e exoesqueleto de joelho pode resolvê-las
A indústria de exoesqueletos robóticos está se voltando para trabalhadores que levantam pesos regularmente. O suporte de costas é um dos exemplos que pode ajudar na atividade e já está ganhando o público, mas ainda enfrenta desafios. Como esses dispositivos usam molas ou motores para ajudar no levantamento, não dão o suporte ideal para as costas, podendo acarretar lesões – sem contar o desconforto em vesti-los.
O projeto da Universidade de Michigan não corrige os exoesqueletos atuais, mas cria um novo modelo que pode melhorá-los. Trata-se de um exoesqueleto de joelho, criado para dar suporte aos músculos quadríceps, os verdadeiros responsáveis por fornecer força durante o agachamento e levantamento de peso. O dispositivo ainda pode prevenir lesões nas costas, diminuir a fadiga das atividades diárias e melhorar a postura.
O modelo foi construído usando joelheiras e motores de drones disponíveis comercialmente.
Como funciona o dispositivo
De acordo com a equipe de Michigan, o exoesqueleto de joelho é o primeiro deste tipo a dar suporte aos músculos quadríceps.
Para isso, ele usa uma combinação de engrenagens que permite manter o movimento natural do joelho, softwares que medem os ângulos e articulações do joelho, coxa e perna, e sensores que detectam os movimentos. Assim, é possível descobrir qual a ação almejada pelo usuário e ajudá-lo a realizá-la. Segundo a universidade, em comunicado, isso é diferente de outros dispositivos, que costumam vir com configurações pré-definidas.
Eles testaram a invenção com 10 voluntários, cinco homens e cinco mulheres, em dois dias diferentes. Em um dia, eles estavam descansados e, no outro, cansados (devido a uma série de levantamentos e agachamentos). Todos os participantes tinham conhecimento prévio da técnica dos movimentos.
- Participantes do estudo realizaram tarefas de levantamento e transporte usando um peso de cerca de 9 quilos;
- Eles tiveram que levantar o peso do chão, colocá-lo de volta, carregá-lo em terreno plano, subir e descer ladeiras, e subir e descer escadas;
- A pesquisa descobriu que, mesmo quando os participantes ficam cansados, o exoesqueleto de joelho os ajudou a manter a postura;
- Eles também conseguiram levantar o peso 44% mais rapidamente do que sem a ajuda do exoesqueleto. Quando estão cansados, esse desempenho cai em apenas 1%;
- Questionados, os participantes revelaram que estavam muito satisfeitos com o modelo, com exceção da caminhada em terrenos planos (nesse caso, eles ficaram apenas “mais ou menos satisfeitos”).
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Para que serve o exoesqueleto de joelho
Para Nikhil Divekar, pesquisador de pós-doutorado em robótica da universidade e primeiro autor do estudo, o dispositivo é importante para pessoas que trabalham com cargas.
Isso é especialmente importante quando um trabalhador tem que acompanhar uma correia transportadora. Normalmente, quando um trabalhador está fatigado, ele acompanha essa taxa, mas com uma postura comprometida. Ele dobra mais as costas, e é quando as lesões são mais prováveis.
Nikhil Divekar
Protótipos de laboratório já existem e custa cerca de US$ 4 mil o par. Robert Gregg, professor de robótica da universidade e correspondente do estudo, prevê que, se fossem produzidos em escala, os exoesqueletos de joelho custariam cerca de US$ 2 mil o par.
A equipe solicitou a patente e está em busca de parceiros comerciais para produção.
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