Os exosqueletos, ou exosqueletos usados dentro da indústria da construção estão maduros para o crescimento, diz Dan Kara, que até dezembro liderou pesquisas focadas em robótica na ABI Research, uma empresa de pesquisa de negócios de tecnologia.

ABI Research prevê que só o mercado de exoesqueletos robóticos atingirá US$ 1,8 bilhão em 2025, acima dos US$ 68 milhões em 2014. Este ano, cerca de 6.000 ternos serão vendidos, principalmente para reabilitação. Até 2025, a ABI espera ver cerca de 2,6 milhões no mercado.

Embora várias empresas façam ternos exoesqueleto para construção e manufatura, elas fizeram avanços limitados até agora no campo da construção e poucas, se alguma, empresas de construção os adotaram. Enquanto isso, os construtores podem ficar de olho nos fabricantes que estão dando aos ternos robóticos um teste para determinar como eles podem traduzir para uso dentro da indústria da construção.

Os fatos robóticos são estruturas metálicas equipadas com músculos motorizados para multiplicar a força do utilizador. Também chamados de exoesqueletos, a estrutura metálica dos fatos robóticos espelha um pouco a estrutura do esqueleto interno do utilizador.

O fato faz com que os objectos levantados se sintam muito mais leves, e por vezes até sem peso, reduzindo lesões e melhorando a conformidade.

Dê uma vista de olhos neste guia de conformidade da OSHA para saber mais.

E a indústria da construção vai levar a estes fatos robóticos com ou sem motor em grande número, pelo menos de acordo com uma análise.

Uma das razões pelas quais os fatos robóticos estão maduros para serem adoptados pelos construtores é a sua queda de preços, diz Kara. Para tomar um exemplo, dois tipos de ternos, a cadeira sem cadeira e o colete EksoWorks, são vendidos por cerca de $5.000 cada um, muito menos do que o tipo de ternos de corpo inteiro que ajudam aqueles que estão paralisados a andar.

Desde o projeto militar dos EUA para os cuidados de saúde e mais além

Primeiro desenvolvido pelos militares, os exoesqueletos têm feito a mudança dos cuidados de saúde para as indústrias de manufatura e agricultura, onde os funcionários também carregam e transferem cargas pesadas e se movimentam de forma repetitiva. Nos cuidados de saúde, os fatos ajudam as vítimas de acidentes vasculares cerebrais a recuperar a força dos membros ou mesmo a ajudar aqueles que estão paralisados a andar ou a usar os braços.

No ano de 1965, a General Electric começou a desenvolver o Hardiman, um grande exoesqueleto de corpo inteiro concebido para aumentar a força dos utilizadores por um factor de 25 para os ajudar a levantar objectos pesados. O projeto, patrocinado pelo Exército e Marinha dos EUA, buscava uma máquina que pudesse ajudar a mover cargas ou equipamentos. O exoesqueleto pesava 1.500 libras e era composto de dois ternos, um preso ao operador e um externo que transportava objetos.

O peso pesado da máquina, bem como problemas para colocá-la e tirá-la, fez com que o desenvolvimento do exoesqueleto parasse por um tempo.

Mas por volta de 2000, os ternos robóticos exoesqueleto tornaram-se cada vez mais acessíveis aos usuários na área da saúde. Uma das primeiras aplicações, Lokomat, é usado para reabilitação da marcha em pacientes com acidentes vasculares cerebrais e ferimentos na medula espinhal, que usam o terno enquanto andam em uma esteira.

No decorrer de 2015, os ternos entraram em aplicações industriais.

Por exemplo, a Ekso Bionics anunciou uma expansão para a indústria da construção e outras indústrias com o Ekso Works Industrial Exoskeleton. O terno permite ao usuário levantar ferramentas elétricas como se elas não pesassem nada, de acordo com Ekso.

Image Credit: EksoBionics

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Exoskeletons podem ser passivos – isto é, sem o uso de atuadores, motores ou baterias para ajudar na elevação ou no transporte – ou ativos, que usam atuadores para ajudar nestas atividades.

Tipicamente para uso nas indústrias de construção e manufatura, os sistemas passivos são populares, pois estes fatos são menos caros e os atuadores não são necessários para aliviar o usuário do exoesqueleto de uma carga útil ou peso corporal.

Este Ekso Works Industrial Exoskeleton, por exemplo, tem uma estrutura sem energia, o que significa que é um fato passivo sem actuadores ou motores. Ele pode ser usado o dia todo, de acordo com Ekso.

“Ao contrário dos exoesqueletos construídos de antemão que só poderiam ser usados por um tempo limitado devido à vida útil da bateria, este pode ser um trocador de jogo”, diz Ekso.

Menos lesões

Na construção, manufatura, agricultura e outras indústrias que estão adotando as estruturas robóticas, os exo-suits aumentam o movimento humano para permitir mais força de elevação e para melhorar a produção em tarefas repetitivas como agachamento, flexão ou caminhada, diz Kara.

Os exo-suits também serão menos propensos a lesões graves por acidentes ou excesso de trabalho. O excesso de trabalho custa aos empregadores dos EUA cerca de 15 bilhões de dólares anualmente em compensação, acrescenta Kara.

Dê uma olhada neste guia para saber mais.

E os trabalhadores da construção civil acumulam mais do que a sua quota-parte justa de lesões por excesso de trabalho. Na verdade, eles têm algumas das mais altas taxas de distúrbios músculo-esqueléticos per capita, de acordo com o Bureau of Labor Statistics. Esses tipos de lesões reduzem o número de anos que os trabalhadores da construção civil podem fazer seu trabalho e podem até causar lesões permanentes.

Tipos de exoesqueleto para trabalhadores da construção civil

Nos últimos anos, os desenvolvedores têm se concentrado em projetos de exoesqueleto menores e mais especializados que visam uma determinada parte do corpo, embora também estejam em uso ternos de corpo inteiro.

Com isso em mente, os exoesqueletos de hoje em dia se enquadram em categorias variadas.

• O Exosqueleto de Braço Montado

Os exoesqueletos de suporte de ferramentas são compostos por um braço de mola que segura uma ferramenta pesada em uma extremidade e está conectado a um exoesqueleto de corpo inferior e a um contrapeso. O peso da ferramenta é transmitido para o solo. Estes exoesqueletos são normalmente passivos e às vezes contêm apenas uma junta, o que é suficiente para fornecer suporte de peso.

Exemplos aqui incluem o EksoZeoG, da Ekso Bionics. O exoesqueleto do braço montada não é usado no corpo, mas sim os trabalhadores controlam o braço colocando a mão na sua extremidade. O exoesqueleto ajuda os trabalhadores a usar ferramentas manuais pesadas rapidamente para que possam completar trabalhos mais rapidamente, com menos fadiga, e melhor acabamento, de acordo com Ekso.

• Exosqueleto de apoio de costas

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Crédito de Imagem: EksoBionics

Exosqueletos que oferecem apoio de costas aos trabalhadores enquanto eles se dobram para realizar um elevador e, novamente, garantir que eles estão levantando da maneira correta. Eles reduzem a carga sobre os músculos das costas enquanto se dobram para baixo e cortam em lesões de esforço repetitivo. Eles também garantem que os usuários mantenham uma postura correta enquanto se dobram para cortar as lesões musculares.

• Arm Support Limb

Image Credit: EksoBionics

Alguns ternos são braços simples que ajudam os trabalhadores a levantar ferramentas pesadas, enquanto exoesqueletos mais cheios, oferecem apoio de ombro ou braço. O colete EksoWorks é um exosqueleto de apoio de ombro e braço com um apoio de cabeça projetado para aliviar a tensão de trabalhar continuamente com ferramentas pesadas acima do nível da cintura. Ele não usa energia, mas fornece um suporte ergonômico para a parte superior do corpo e braços que faz com que os objetos pareçam pesar muito menos do que eles, e permite ao trabalhador operar em uma postura de linha de fábrica sem fadiga, de acordo com os fabricantes do terno.

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• Suporte de agachamento e suporte de pé

As cadeiras sem pêlos são exoesqueletos leves usados que travam no lugar e suportam os usuários enquanto eles se agacham ou ficam na mesma posição por longos períodos de tempo. São chamadas cadeiras sem cadeira porque podem apoiar os utilizadores da mesma forma que as cadeiras. Elas também reduzem o stress repetitivo e lesões musculares.

Exemplos aqui incluem a cadeira sem cadeira da empresa suíça Noonee, que se fecha no lugar quando um trabalhador tem que se agachar ou ficar de pé por períodos prolongados. Ela reduz a pressão no joelho e o resto da perna, diz Noonee.

• Ternos de Corpo Inteiro

Crédito de Imagem: EksoBionics

Ternos de Corpo Inteiro proporcionam apoio e força extra.

Quando os trabalhadores que usam um exoesqueleto da SuitX curvam para a frente, por exemplo, molas de ar comprimido na parte de trás do terno tiram parte da carga de elevação do usuário. Uma unidade de ombro usa um mecanismo de assistência similar para elevar ou trabalhar em cima, diz Homayoon Kazerooni, diretor executivo da SuitX de Berkeley, Califórnia, que fabrica sistemas de exoesqueleto para as pernas, costas e ombros, bem como uma versão de corpo inteiro.

Testes em estágios iniciais

Por causa dos exoesqueletos serem relativamente novos na indústria de construção e manufatura, os construtores estão procurando ver como eles se saem nas fábricas que os estão testando. As duas indústrias têm uma grande sobreposição quando se trata de ficar de pé, agachar, levantar e mover objetos pesados, e fazer movimentos repetitivos.

Onze exoesqueletos de carroçaria inferior já estão também em uso em várias fábricas de produção automotiva do Grupo BMW na Alemanha. O exoesqueleto consiste em talas móveis afixadas nas pernas ou no tronco e travadas em diferentes posições. A estrutura de apoio das pernas pode transformar o apoio prolongado em pé para melhorar o conforto e a flexibilidade das condições de trabalho, diz Christian Dunckern, chefe do sistema de produção, planejamento, fabricação de ferramentas e engenharia de fábrica da BMW Group.

Alemanha fabricante de carros Audi também está usando a cadeira sem cadeira no chão de produção, embora Mathias Keil, chefe dos métodos de engenharia industrial da Audi AG diga que os exoesqueletos não estão em uso há tempo suficiente para avaliar os resultados. A Audi também espera que os fatos robóticos sejam usados por trabalhadores com deficiências físicas mesmo que não trabalhem diretamente na linha de montagem, ele acrescenta.

Faz a tarefa

Algumas empresas de construção estão trabalhando em conjunto com desenvolvedores de fatos para garantir que os fatos satisfaçam suas necessidades.

Por exemplo, em novembro, a Gammon, uma empresa de construção de Hong Kong, anunciou que comprou 10 Exoskeletons de Fatos de Assistência. A Gammon estará conduzindo testes do terno em seu local de construção para os desenvolvedores, a subsidiária Panasonic Atoun Inc. e a Shun Hing Systems Integration Co. Ltd. A empresa de construção dará feedback aos desenvolvedores com a intenção de ajudar a melhorar ainda mais a segurança, eficiência e produtividade da construção.

Kara afirma que a crescente indústria da construção estará adotando esses tipos de exoskeletons em maior número. Os recentes avanços na tecnologia ajudarão a tornar o local da construção um lugar mais seguro e eficiente.