Un esoscheletro per le ginocchia può ridurre gli infortuni sul lavoro

Un gruppo di ricercatori dell’Università del Michigan ha sviluppato un esoscheletro innovativo per le ginocchia, progettato per migliorare sicurezza e resistenza nei lavori che richiedono il sollevamento e il trasporto di carichi pesanti.
Lo studio, pubblicato su Science Robotics, punta a ridurre il rischio di infortuni alla schiena, una delle problematiche più comuni in ambito lavorativo.

Diversamente dagli esoscheletri tradizionali, che sostengono la schiena, questo dispositivo concentra l’attenzione sul rafforzamento delle gambe, in particolare dei quadricipiti, promuovendo così una postura corretta durante le operazioni di sollevamento.
Secondo il professor Robert Gregg, responsabile della ricerca, la scelta è stata fatta per evitare che i lavoratori si affidino solo al supporto esterno, favorendo invece un movimento fisiologico più sicuro. Il prototipo è stato costruito utilizzando tutori commerciali per le ginocchia combinati con motori derivati dai droni. Nei test condotti su dieci volontari, uomini e donne, l’esoscheletro ha dimostrato di ridurre l’affaticamento e di aiutare i partecipanti a mantenere una postura sicura anche in condizioni di stanchezza. Come sottolinea il primo autore, Nikhil Divekar, questo è un aspetto fondamentale soprattutto nei contesti produttivi con ritmi imposti, come quelli scanditi dai nastri trasportatori, dove la fatica spesso porta a movimenti scorretti e a un maggiore rischio di infortuni.
Un altro elemento innovativo del dispositivo riguarda il suo sistema di controllo. Esso combina un modello fisico con tecniche di apprendimento automatico, permettendo all’esoscheletro di adattarsi in tempo reale a diverse attività: camminata su terreno pianeggiante, salita e discesa di scale o pendenze. Questo elimina la necessità di passare manualmente da una modalità all’altra, garantendo fluidità e versatilità.
I partecipanti hanno riportato una generale soddisfazione nell’uso del dispositivo, giudicandolo confortevole ed efficace nella maggior parte delle attività testate. L’unica limitazione si è registrata nella camminata su terreno pianeggiante, dove l’assistenza fornita era minima e serviva principalmente a compensare il peso stesso dell’esoscheletro.
Dal punto di vista economico, i prototipi attuali hanno un costo di circa 4.000 dollari a coppia, ma i ricercatori stimano che la produzione su larga scala potrebbe ridurre il prezzo a circa 2.000 dollari, rendendo il dispositivo accessibile a molte aziende. L’Università del Michigan ha già avviato il processo per il brevetto e sta cercando partner industriali per la commercializzazione. Se adottato in modo diffuso, questo esoscheletro potrebbe ridurre significativamente il numero di infortuni sul lavoro legati al sollevamento di pesi, migliorando la qualità della vita dei lavoratori e abbattendo i costi per le aziende, rappresentando così una svolta importante nella prevenzione degli incidenti professionali.
 
A versatile knee exoskeleton mitigates quadriceps fatigue in lifting, lowering, and carrying tasks