Exoesqueleto de joelho ajuda a levantar peso e manter postura

Os exoesqueletos traseiros são uma tecnologia emergente para ajudar os trabalhadores a levantar mais peso. Porém, ainda enfrentam alguns desafios, como a falta de conforto e mobilidade, sem falar no 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 a manter a postura.

A invenção já conta com protótipos de laboratório, mas eles não estão disponíveis em escala.

Os exoesqueletos nas costas têm desafios – e os exoesqueletos nos joelhos podem resolvê-los

A indústria de exoesqueletos robóticos está recorrendo a trabalhadores que levantam pesos regularmente. O encosto é um dos exemplos que pode ajudar na atividade e já é popular entre o público, mas ainda enfrenta desafios. Como esses aparelhos utilizam molas ou motores para auxiliar no levantamento, eles não proporcionam um suporte ideal para as costas, o que pode gerar lesões – sem falar no desconforto de usá-los.

O Projeto da Universidade de Michigan não corrige os exoesqueletos atuais, mas cria um novo modelo que pode melhorá-los. É um exoesqueleto de joelho, criado para suportar os músculos quadríceps, os verdadeiros responsáveis ​​por fornecer força durante o agachamento e levantamento de peso. O dispositivo também pode prevenir lesões nas costas, reduzir a fadiga das atividades diárias e melhorar a postura.

O modelo foi construído usando joelheiras e motores drone disponíveis comercialmente.

Como funciona o dispositivo

De acordo com a equipe de Michigan, o exoesqueleto do joelho é o primeiro desse tipo a apoiar os músculos quadríceps.

Para isso, utiliza uma combinação de engrenagens que mantêm o movimento natural do joelho, software que mede os ângulos e articulações do joelho, coxa e perna e sensores que detectam movimentos. Dessa forma, é possível descobrir qual ação o usuário deseja e ajudá-lo a realizá-la. De acordo com a universidade, em uma declaraçãoisso é diferente de outros dispositivos, que geralmente vêm com configurações predefinidas.

Eles testaram a invenção com 10 voluntários, cinco homens e cinco mulheres, em dois dias diferentes. Um dia eles estavam descansados ​​e no outro cansados ​​(de uma série de levantamentos e agachamentos). Todos os participantes tinham conhecimento prévio da técnica de movimento.

• Os 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 no chão, carregá-lo em terreno plano, subir e descer colinas, subir e descer escadas;
• A pesquisa descobriu que mesmo quando os participantes ficavam cansados, o exoesqueleto do joelho os ajudava a manter a postura;
• Eles também conseguiram levantar o peso 44% mais rápido do que sem a ajuda do exoesqueleto. Quando estão cansados, esse desempenho cai apenas 1%;
• Quando questionados, os participantes revelaram que estavam muito satisfeitos com o modelo, com exceção da caminhada em terreno plano (neste caso, estavam 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 na universidade e primeiro autor do estudo, o aparelho é importante para pessoas que trabalham com cargas.

Isto é especialmente importante quando um trabalhador tem que seguir uma correia transportadora. Normalmente, quando um trabalhador está fatigado, ele mantém esse ritmo, mas com uma postura comprometida. Ele dobra mais as costas e é aí que as lesões são mais prováveis.

Nikhil Divekar

Já existem protótipos de laboratório e custam cerca de US$ 4 mil o par. Robert Gregg, professor de robótica da universidade e correspondente do estudo, prevê que, se produzidos em escala, os exoesqueletos de joelho custariam cerca de US$ 2 mil por par.

A equipe solicitou a patente e busca parceiros comerciais para produção.