Dopo gli ultimi articoli, dedicati alle radici della sicurezza sul lavoro, che abbiamo visto, perfino nel passato più remoto, ci vogliamo invece proiettare oggi in quello che rappresenta il futuro (per quanto riguarda la Movimentazione Manuale dei Carichi) della sicurezza: stiamo parlando degli esoscheletri.
Ridurre l’affaticamento muscolare, soprattutto a livello delle spalle e della schiena del lavoratore, aumentare la sicurezza, prevenire infortuni. È il contributo offerto dall’esoscheletro per lavoro. Non si tratta di un sogno futuristico od utopico: sono sempre più numerose le aziende in Italia che decidono di dotare i loro dipendenti di questo tipo di supporto, dalle grandi potenzialità.
Cos’è un esoscheletro, come funziona e quali benefici porta a livello professionale?
L’esoscheletro per lavoro (o esoscheletro occupazionale) è un dispositivo che può essere impiegato all’interno di ogni azienda, per supportare i lavoratori che svolgono attività manuali. Progettati per rafforzare meccanicamente il corpo umano, durante il sollevamento delle merci o per attività particolarmente gravose, gli esoscheletri riducono il carico nello sforzo fisico umano. In questo modo, limitano l’impatto di carichi pesanti e concorrono ad evitare il rischio di danni a livello muscolo scheletrico. Nello specifico: gli esoscheletri passivi supportano il corpo, solo con l’ausilio di componenti meccanici basati su molle; l’energia immagazzinata, compensa la gravità, per alleggerire il lavoro degli arti superiori. Negli esoscheletri attivi, invece, vi sono anche componenti meccaniche, come batterie o motori.
Per comprendere meglio le differenze e peculiarità, ricorriamo ad una metafora: immaginiamo di pedalare prima su una bicicletta normale, poi su una bici elettrica, infine di guidare un motorino. Lavorare senza esoscheletro è come pedalare su una bici normale: la fatica è tutta di chi sta in sella. Utilizzare un esoscheletro passivo è come andare su una bici elettrica: si è facilitati, ma comunque va fatto un po’ di sforzo. Usare, invece, un esoscheletro attivo è come guidare un motorino.
Malattie professionali: l’importanza della prevenzione
Uno degli scopi principali dell’esoscheletro per lavoro ruota intorno alla prevenzione delle malattie professionali. A livello europeo, secondo l’Agenzia europea per la sicurezza e la salute per il lavoro, i disturbi muscolo scheletrici legati al lavoro (DMS) rappresentano il 60% di tutte le malattie professionali e possono esserne colpiti i lavoratori di tutti i settori. In Italia, le denunce di malattia professionale, protocollate dall’INAIL nel 2022, sono state 60.744 e le patologie da lavoro, correlate a carico del sistema muscolo-scheletrico, sono state pari al 68% di tutte le malattie professionali denunciate: di queste, la quota maggiore, circa il 41%, interessa la colonna vertebrale.
Il progetto “Sistemi Cibernetici Collaborativi”
È questa la premessa all’origine della collaborazione avviata dall’Inail e dall’Istituto Italiano di Tecnologia di Genova, per sviluppare esoscheletri robotici collaborativi, che serviranno a rendere più sicuro il lavoro in ambito industriale, manifatturiero, logistico e delle costruzioni civili. Grazie ai motori elettrici, con cui sono equipaggiati e ad algoritmi di intelligenza artificiale, infatti, questi dispositivi indossabili supporteranno i lavoratori e le lavoratrici del futuro nei compiti più gravosi dal punto di vista fisico e determinando, di conseguenza, una riduzione degli infortuni sul lavoro e delle malattie professionali croniche.
Nel contesto del progetto “Sistemi Cibernetici Collaborativi”, il team di ricerca XoLab di IIT (Wearable Robots, Exoskeletons and Exosuits Laboratory) guidato da Jesús Ortiz, in collaborazione e con il supporto del Dipartimento innovazioni tecnologiche e sicurezza degli impianti, prodotti ed insediamenti antropici dell’INAIL, guidato da Carlo De Petris, ha realizzato i prototipi di tre dispositivi: XoTrunk, per supportare la schiena ed il tronco, XoShoulder, per fornire sostegno alle spalle e XoElbow, per il sostegno dei gomiti.
XoTrunk è pensato per alleggerire il sollevamento ripetitivo di carichi fino a un peso di circa 20 chilogrammi e, più in generale, è dedicato a tutti i lavori che potrebbero gravare sulla schiena dell’operatore. È l’unico dispositivo di questo tipo, inoltre, che può supportare anche le operazioni di traino, molto comuni nell’ambito della logistica. L’esoscheletro è dotato di due motori elettrici e di sofisticati algoritmi proprietari, che, in tempo reale, regolano l’assistenza sulla base dei movimenti di chi lo indossa per massimizzarne l’efficacia. XoTrunk si può utilizzare anche in sinergia con XoKnee, un esoscheletro in tessuto che si connette al robot e garantisce un supporto più efficace all’operatore durante l’attività di sollevamento ripetitivo di carichi.
XoShoulder e XoElbow forniscono sostegno a spalle e gomiti. XoShoulder è stato sviluppato per venire incontro alle esigenze di chi sovraccarica le spalle durante l’attività di lavoro quotidiana. Lo scenario tipico è quello dei lavori che vengono svolti, dovendo mantenere sollevati strumenti pesanti per tempi prolungati, oltre l’altezza delle spalle, sovraffaticandole eccessivamente. Il prototipo è dotato di avanzati algoritmi di controllo, che lo rendono in grado di fornire supporto solo quando serve, senza intralciare i movimenti dell’operatore. XoElbow, invece, è un prototipo che assiste l’operatore nell’innalzamento di pesi vicino al corpo. Lo scenario di utilizzo potrebbe essere il sollevamento di carichi molto pesanti ed al momento rappresenta un unicum nel campo degli esoscheletri.
Grazie all’intelligenza artificiale, gli esoscheletri entrano in funzione solo per i compiti più gravosi. In generale, i robot indossabili sono realizzati in plastica e leghe di alluminio, usate solitamente in ambito aerospaziale, progettati per i principali contesti industriali, per venire incontro alle esigenze di lavoratori e lavoratrici, adattandosi, grazie agli algoritmi di intelligenza artificiale, al tipo di lavoro ed alle modalità con le quali viene svolto.
In un prossimo articolo: Esoscheletri per la riabilitazione dei pazienti affetti da patologie neurologiche e per agevolare il lavoro degli Infermieri, degli Operatori Socio Sanitari, dei Fisioterapisti e dei Medici Neurologi ed Ortopedici. È l’ultima frontiera della tecnologia del Terzo Millennio, che lancia la “Riabilitazione robotizzata”, ovvero robot da indossare che permettono ai disabili di fare movimenti altrimenti impossibili ed agli operatori di compiere sforzi, senza affaticare più di tanto il sistema muscolare, neurologico ed osseo: due utilizzi per un unico prodotto, che ormai è realtà in tutto il mondo e che sta entrando prepotentemente nel mondo dell’assistenza sanitaria e che, tra non molto (si pensa entro una decina di anni), invaderà anche il settore domiciliare.
Immagine tratta dalla pubblicazione INAIL “AMBIENTE LAVORO – 22° Salone della salute e sicurezza nei luoghi di lavoro” svoltosi a Bologna dal 22 al 24 Novembre 2022” organizzato con la collaborazione del Dipartimento Innovazione Tecnologica e Sicurezza degli Impianti, Prodotti e Insediamenti Antropici dell’INAIL.