SST: Exoesqueletos industriais ganham avanços

Notícias Segurança no Trabalho

A Sarcos Robotics, empresa de desenvolvimento de robôs para aplicações industriais e de defesa, angariou 40 milhões de dólares em financiamento de capital próprio, elevando o seu capital de risco total angariado para quase 100 milhões de dólares. A empresa planeia utilizar o capital para comercializar o seu primeiro produto de corpo inteiro e auto-potente – o exoesqueleto Guardian XO – antes de 2021.

Especialistas estimam que o mercado do exoesqueleto poderá valer 4,2 mil milhões de dólares até 2027. Um crescimento mais acentuado nos cuidados de saúde, onde os exoesqueletos poderiam colmatar o aumento da prevalência de lesões da espinal-medula em indústrias como a segurança, recuperação de desastres, inspecção e manutenção de infra-estruturas, marítima, petróleo e gás, e mineração. O National SCI Statistical Center reportou 17.730 novas lesões da espinal-medula em 2019, só nos EUA.


A Sarcos afirma que o Guardian XO alimentado por bateria permite aos operadores levantar até 90 quilos enquanto compensam coisas como a gravidade e a inércia. Fazendo pleno uso dos seus 24 graus de liberdade, o modo “mãos livres” do Guardian XO permite ao utilizador bloquear os braços do fato e efectuar movimentos de elevação. O hardware e o software redundantes apoiam a travagem passiva para evitar lesões corporais, e o desenho modular do exoesqueleto permite que os utilizadores o façam em 30 segundos sem terem de remover engrenagens volumosas.

Exoesqueletos: cada vez mais uma realidade

Em 2018, a LG apresentou o exoesqueleto robótico CLOi Suitbot, uma estrutura vestível. O equipamento foi projectado principalmente para fins médicos e industriais, a estrutura articulada do CLOi Suitbot é capaz de conferir maior força às pernas, embora também inclua vantagens para trabalho em equipa. Isso porque uma rede integrada mantida por vários CLOi torna possível coordenar esforços implicados em actividades de logísticas, distribuição e produção.

A startup Roam Robotics angariou capital para desenvolver exoesqueletos focados no desporto e conta também com exoesqueletos para uso militar, a empresa contou com o investimento da Yamaha.

A Hyundai desenvolveu, no ano passado, o  Vest EXoskeleton (VEX), um robot criado para ajudar os colaboradores industriais que trabalham longas horas em com os braços acima do nível da cabeça. 

O VEX aumenta a produtividade e reduz o desgaste dos trabalhadores, reproduzindo o movimento das articulações humanas para aumentar o suporte e mobilidade de carga. Para que o exoesqueleto funcione, não é necessário ter acesso a bateria. 

“Com 2,5 kg, o VEX pesa menos 22% a 42% do que produtos concorrentes, sendo utilizado como uma mochila”. O utilizador do VEX, passará os braços pelas tiras dos ombros do colete e vai prender as fivelas do peito e da cintura. Na secção traseira poderá regular o comprimento até 18 cm para se adaptar a vários corpos, enquanto o grau de assistência à força poderá ser ajustado até seis níveis. 

“O VEX oferece aos trabalhadores um maior suporte de carga, mobilidade e adaptabilidade no desempenho das suas funções”, afirmou DongJin Hyun, Responsável de Robótica da Hyundai. “Os trabalhadores irão apreciar o tamanho, leveza e facilidade no trabalho com o VEX.” 

O VEX é vocacionado para trabalhadores de linhas de produção, em que o trabalho é desenvolvido principalmente acima do nível da cabeça, e também para mecânicos. O desenvolvimento do VEX inclui um programa piloto em duas fábricas da Hyundai nos EUA. O teste foi bem-sucedido, tendo ajudado os colaboradores no aumento da produtividade.  

A Hyundai está a pensar em implementar o VEX em todo o mundo. Espera-se que entre em produção comercial em dezembro, na Hyundai Rotem, e que custe até menos 30% do que os restantes produtos já existentes no mercado, que normalmente rondam os 5.000 dólares. 

Hyundai vai comercializar o VEX sem fios 

Faz parte dos planos da Hyundai o desenvolvimento de uma gama diversificada de tecnologias de robótica, como o VEX, que será comercializado em breve. O ‘Chairless EXoskeleton’ (CEX) ajuda a manter os trabalhadores como se estivessem sentados, mas não tendo nenhum banco ou cadeira de apoio. Com 1,6kg, esta tecnologia é leve, porém bastante resistente, capaz de suportar até 150kg. 

As faixas da cintura, coxa e joelhos do CEX poderão ser facilmente ajustados ao tamanho e altura do corpo do utilizador. Este possui também três configurações de diferentes ângulos (85, 70 e 55 graus). Ao reduzir a atividade muscular das costas e parte inferior do corpo em cerca de 40%, o utilizador reduz o cansaço e melhora significativamente a sua eficiência. 

O desenvolvimento do VEX e do CEX demonstra o compromisso que a Hyundai mantém com a saúde e bem-estar dos trabalhadores, bem como a contínua exploração robótica já muito avançada. 

O grupo planeia apresentar diversas tecnologias de robótica, incluindo um ‘Hotel Service Robot,’ ‘Sales Service Robot,’ ‘Electric Vehicle Charging Manipulator,’ e ‘Robotic Personal Mobility’ num futuro próximo. 

O futuro da robótica 

De acordo com a Federação Internacional de Robótica, o sector de robótica cresce 14% por ano, uma taxa que tem vindo a acelerar, ano após ano. Até 2021, aproximadamente 630.000 robôs serão fornecidos ao sector automóvel, representando assim cerca de 33% do total de robôs comercializados. 

Samsung GEMS, apresentado recentemente ao mercado

RaaS: um novo conceito

O Robot as a Service, robot como um serviço é aquilo que a Sarcos planeia oferecer com o Guardian XO, um serviço baseado em assinaturas, com duração de vários anos, que incluirá manutenção, apoio, e actualizações. A empresa diz que os utilizadores serão capazes de “aumentar” o fato através de uma próxima plataforma AI designada por Formação Cibernética para Robots Autónomos (CYTAR), que os guiará através de conjuntos específicos de tarefas.

Para além do Guardian XO, Sarcos tem o Guardian S, que foi concebido para vigilância e inspecção. A sua carroçaria snakelike pack de dois sentidos – vídeo, voz e transmissão de dados – capaz de transportar até 4,5kg horizontalmente e navegar em superfícies de lama, cascalho e água em espaços confinados interiores e exteriores tão estreitos como sete polegadas.

O Guardian S, que dura até 12 horas com uma carga de bateria (ou cerca de três milhas), pode ser guiado com um telecomando e está equipado com sensores que detectam luz infravermelha, gás, vibração, localização, aceleração, e som. O robot certificado IP65, à prova de pó, que é destacável em menos de dois minutos, pode escalar superfícies ferromagnéticas enquanto permanece compacto e de perfil baixo o suficiente para transportar cargas úteis.

Todos os robots da Sarcos podem ser orquestrados a partir do Centro de Comando, um hub com Microsoft Azure Cloud Services e o hub IoT. O Centro de Comando oferece autenticação por dispositivo para estabelecer contas individuais e credenciais para todas as máquinas ligadas.

A japonesa Atoun tem em desenvolvimento vários projectos de exoesqueletos

Operadores logísticos apostam na tecnologia

Nos últimos anos têm surgido alguns exemplos da aplicação de exoesqueletos nas operações logísticas.

O operador FM Logistic revelou, em Novembro, o Ergoskel, um ergoesqueleto concebido para ajudar os trabalhadores do armazém a levantar encomendas, reduzindo ao mesmo tempo o esforço físico nos seus corpos. A Ergoskel foi desenvolvida e patenteada pela FM Logistic e pela Universidade de Tecnologia de Compiègne (UTC), França.

De acordo com a autoridade francesa de seguros de saúde (Assurance Maladie), 1 em cada 3 lesões no local de trabalho e 3 em cada 4 doenças músculo-esqueléticas registadas em França estão relacionadas com o manuseamento manual no local de trabalho.

O manuseamento manual em armazéns envolve o levantamento, transporte e colocação de encomendas e produtos individuais ao longo do dia. A actividade pode tornar-se um potencial perigo no local de trabalho quando um empregado é obrigado a manusear cargas repetidamente ou devido a posturas de trabalho desfavoráveis.

Antes da elaboração das especificações do projecto, a FM Logistic e a UTC utilizaram a captura de movimentos para registar os movimentos e posturas dos operadores (os empregados que preparam as encomendas nos armazéns). Sensores de movimento e acelerómetros foram colocados em mais de 20 operadores voluntários para medir o impacto nos seus corpos. Os resultados foram complementados por imagens de 18 câmaras sincronizadas.

A Ergoskel foi concebida para facilitar o manuseamento de encomendas com peso até 25 kg. É usado como uma mochila com ajustes para o tamanho do corpo e pesa 2,8 kg. O dispositivo semelhante a uma vestimenta consiste numa moldura com elementos na parte superior do corpo, parte inferior das costas e parte superior das coxas, bem como cabos com embraiagens manuais. O mecanismo de resistência à elevação começa quando o operador coloca a mão debaixo do pacote. Demora menos de 90 segundos a colocar e ajustar o Ergoskel e 30 segundos a retirá-lo.

Os primeiros testes mostram que o Ergoskel reduz a tensão nas costas e nos músculos superiores em 70%.

Também o operador logístico DB Schenker concluiu o projecto de teste de uso de exoesqueletos nos diferentes centros de trabalho. O objectivo passou por libertar os colaboradores do armazém de tarefas que exigem maior esforço físico.

De acordo com a empresa, os também conhecidos como esqueletos externos ou robots de suporte são estruturas de suporte electromecânicas que são transportadas no corpo e que estão desenhadas para apoiar os colaboradores durante os movimentos de elevação e rotação de cargas.

“A sua fisionomia protege as vértebras lombares e músculos das costas, prevenindo a tensão nestas partes do corpo que, frequentemente, são a causa de doenças e incapacidade para trabalhar”, comenta.

Numa abordagem inicial do projecto foi realizada em torno da selecção de pedidos e sequência de embalagens com o máximo de 15kg.

Os colaboradores equipados com um exoesqueleto retiraram as embalagens das prateleiras de armazenamento e colocaram-nas em paletes, enquanto o exoesqueleto apoiava as sequências de movimento, facilitando as suas funções.

A Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (MHI), em colaboração com The Japan Atomic Power Company (JAPC), desenvolveu um fato de assistência energética (PAS) capaz de fornecer força auxiliar aos trabalhadores que enfrentam os efeitos secundários de uma catástrofe nuclear, etc. Usando o PAS, um trabalhador pode manusear aproximadamente 40 quilogramas (kg) de peso extra. A sinergia entre a capacidade robótica do sistema PAS e a força natural do trabalhador permite uma vasta gama de tarefas que de outra forma não seriam possíveis. Ao desenvolver o sistema PAS, MHI e JAPC também coordenaram com Nara-based Activelink Co., Ltd. na realização de estudos de viabilidade relacionados principalmente com equipamento de assistência para aplicações de trabalho.

Em Portugal, a Nuada juntou-se a parceiros industriais e académicos, pessoas com experiência na criação de novas soluções robóticas para deficientes, mas também designers, médicos de saúde e profissionais do desporto. A equipa desenvolveu um sistema revolucionário de melhoria da função da mão, seguro, leve e pequeno que foi concebido para ser acessível e não intrusivo. “A nossa solução utiliza têxteis finos, respiráveis, flexíveis e inteligentes, que as pessoas podem personalizar. É uma tecnologia única de melhoramento que pretende ser um utensílio essencial do dia-a-dia que as pessoas até esquecem que estão a usar”, refere.

Exoesqueletos aplicados a ambiente militar

Além do uso em ambiente industrial, os exoesqueletos já são recebidos por algumas divisões militares.

A Sarcos Robotics anunciou que a sua subsidiária Sarcos Defense recebeu um contrato para a utilização do seu exosqueleto Guardian XO, na unidade Alpha do Corpo de Fuzileiros Navais dos EUA, através de um programa do Logistics Innovation Office. A unidade Guardian XO será entregue ao USMC para testar casos de utilização que irão diminuir a sua pegada logística tripulada, aumentando ao mesmo tempo a velocidade de produção. A entrega da unidade Guardian XO Alpha aos Fuzileiros Navais dos E.U.A. está programada para finais de 2020.

Este contrato dará ao Corpo de Fuzileiros Navais dos EUA a oportunidade de testar os casos de utilização para as suas operações específicas de logística e distribuição. O objectivo final não é introduzir tecnologia para que os soldados marchem em fatos com aspecto futurista, mas sim avaliar se ela aumenta a eficiência e a capacidade das tropas ao mesmo tempo que aumenta a sua segurança.