Ironhand, il guanto robotico che rafforza la presa umana con l’aiuto della tecnologia

2 Settembre 2020
Ironhand

I disturbi muscolo-scheletrici sono una comune malattia professionale nell’UE e nel Nord America e sono una delle cause più comuni di assenza a lungo termine dal lavoro. I disturbi dell’arto superiore legati al lavoro costano ogni anno 2,1 miliardi di euro in tutta l’UE e sono responsabili del 45% di tutte le malattie professionali.

I wearable (abbigliamento migliorato mediante la tecnologia) offrono un approccio per ridurre questi disturbi. Ironhand, dell’azienda svedese BIOSERVO TECHNOLOGIES, è un morbido guanto robotico che rafforza la presa umana con l’aiuto della tecnologia brevettata SEMTM dell’impresa stessa. Il supporto alla forza di presa delle singole dita é possibile grazie agli azionamenti FAULHABER

A livello europeo, il lavoro ripetitivo costituisce il principale fattore di rischio. Il 74% dei lavoratori nell’UE trascorre almeno il 25% del proprio tempo lavorativo eseguendo movimenti ripetitivi del braccio o della mano. Secondo l’Istituto federale tedesco per la sicurezza e la salute sul lavoro (Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin), i disturbi muscolo-scheletrici sono la causa più comune di capacità lavorative limitate, disabilità gravi, pensionamento anticipato e incapacità temporanea al lavoro. Secondo un sondaggio condotto dall’Agenzia europea per la salute e la sicurezza sul lavoro, il 45% degli intervistati soffre a causa di posizioni faticose o dolorose durante il lavoro, il 25% di mal di schiena e il 20% di dolori muscolari. Gli studi dimostrano che entro il 2030 un lavoratore su due potrebbe essere affetto da disturbi muscolo-scheletrici. 

Disturbi del collo e delle estremità superiori relazionati al lavoro influiscono su collo, spalle, braccia, mani, polsi e dita e causano formicolio, intorpidimento, disagio o dolore. L’uso di strumenti vibranti o il freddo possono aggravare questi problemi. Gli effetti derivanti sono mobilità o forza di presa ridotte. Entrambe possono causare ulteriori pericoli durante il lavoro, ad esempio se un dipendente non riesce più a tenere in modo sicuro o utilizzare uno strumento. Inoltre, il cambiamento demografico mostra che la società sta invecchiando nel suo insieme e rimarrà attiva nella vita lavorativa più a lungo. Un’ergonomia migliorata sul posto di lavoro diventa quindi sempre più importante, sia per le persone sane che per quelle che presentano già disabilità fisiche. Oltre a soluzioni volte a rendere l’effettivo posto di lavoro, come ad esempio il banco di lavoro, la scrivania o la catena di montaggio, più ergonomico, le aziende si affidano sempre di più a soluzioni che possono essere impiegate al fine di potenziare le capacità delle persone. Gli esoscheletri indossati come abiti sul corpo umano rappresentano una soluzione. Faulhaber

 

Più potenza in mano

Ironhand, dell’azienda svedese BIOSERVO TECHNOLOGIES, è un esoscheletro morbido e attivo per mani e dita. Normalmente, un’azione di presa è resa possibile dai muscoli dell’avambraccio e della mano. Questi muscoli tirano i tendini, muovendo così le dita. Ironhand® funziona in modo simile: dei sensori sensibili alla pressione nelle dita del guanto rilevano l’azione di presa svolta dall’utente con la propria mano. Un computer integrato nel sistema calcola la forza di presa aggiuntiva necessaria e piccoli servomotori tirano dei cavi sottili nelle dita. Maggiore è la pressione sui sensori, maggiore è la potenza fornita da Ironhand. Le impostazioni del guanto possono essere adattate in base alle preferenze personali e al tipo di lavoro da svolgere. Le funzioni dei dati consentono una valutazione del rischio digitale della mano e l’integrazione dell’utente in un concetto di Industry 4.0 / factory-of- the-future. Le applicazioni ad alta intensità di presa con elevato rischio ergonomico possono essere identificate analizzando i dati durante il lavoro pratico, rendendo così possibile agli utenti di prendere le opportune contromisure. 

 

Individuale e versatile

Ironhand è disponibile in quattro diverse misure e può essere indossato sia da utenti mancini che non. Il battery pack, che viene indossato come uno zaino, contiene sia un’unità computerizzata che i motori che controllano le singole dita. Gli utenti possono preimpostare vari profili che contengono diverse combinazioni di sensibilità del sensore, forza, simmetria delle dita e tendenza al bloccaggio. Per modificare il profilo, l’utente deve solo premere un pulsante sul telecomando, che si trova nella zona del torace. 

Tramite questo profilo è possibile, ad esempio, rispondere in modo flessibile alle diverse esigenze che si presentano nel corso della giornata lavorativa: ad esempio se una persona svolge compiti leggermente stressanti durante la mattina, seguiti invece da attività pomeridiane che mettono a dura prova i muscoli. Ciò consente ad utenti di entrambi i sessi di lavorare con un unico sistema. Entro millisecondi, il sistema può fornire fino a 80 N di forza di presa. 

Il sistema è progettato in modo da non impedire l’uso di equipaggiamento protettivo personale (EPP), come guanti, dispositivi di protezione anticaduta, caschi o indumenti di avvertimento. Per quanto riguarda le pause, il guanto può essere indossato e tolto senza aiuto esterno. La capacità delle batterie nell’alimentatore è pensata per una tipica giornata lavorativa. 

 

Azionamento potente

Per controllare le singole dita, BIOSERVO utilizza nel suo Ironhand micromotori DC a spazzole con commutazione in grafite della serie 1741 … CXR. La serie combina potenza, robustezza e controllo in una forma compatta. Ciò è garantito dalla commutazione in grafite, da magneti al neodimio di alta qualità e dal collaudato avvolgimento del rotore FAULHABER. Il potente magnete al neodimio conferisce ai motori un’elevata densità di potenza con una coppia continua da 3,6 a 40 mNm. Gli elevati dati prestazionali e le dimensioni compatte aprono un ampio spettro di possibili applicazioni con un rapporto prezzo/prestazioni ottimizzato. 

Martin Remning Wahlstedt, Direttore dello sviluppo presso BIOSERVO, è convinto di FAULHABER: “Ci siamo decisi per il 1741 … CXR fper Ironhand® in seguito alle ottime esperienze avute con gli azionamenti FAULHABER nei nostri prodotti e alla lunga collaborazione con lo specialista di azionamenti e il suo partner commerciale svedese Compotech”.

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