Estrategia de Control de Exoesqueleto de Soporte Dorsal para Actividades de Tirar: Diseño y Evaluación Preliminar
Autores: Lazzaroni, Maria; Poliero, Tommaso; Sposito, Matteo; Toxiri, Stefano; Caldwell, Darwin G.; Di Natali, Christian; Ortiz, Jesús
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Estrategia de Control de Exoesqueleto de Soporte Dorsal para Actividades de Tirar: Diseño y Evaluación Preliminar
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Lugar de trabajo
Manipulación manual de materiales
Trastornos musculoesqueléticos
Dolor lumbar
Exoesqueleto de soporte para la espalda
Análisis biomecánico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
La ejecución de actividades de manipulación manual de materiales en el lugar de trabajo expone a los trabajadores a grandes cargas lumbares que aumentan el riesgo de trastornos musculoesqueléticos y dolor lumbar. En particular, el rediseño del lugar de trabajo está haciendo que la ejecución de actividades de tracción sea más común, como una alternativa a las tareas de levantar y cargar. El análisis biomecánico de la tarea reveló una activación sustancial de los músculos espinales. Esto sugiere que el usuario podría beneficiarse de la asistencia de un exoesqueleto de soporte lumbar que reduce la actividad muscular espinal y su contribución a la compresión lumbar. Este trabajo aborda este desafío aprovechando la versatilidad de un exoesqueleto activo de soporte lumbar. Se diseñó una estrategia de control específicamente para asistir en la tracción que modula los torques asistenciales utilizando la actividad muscular del antebrazo. Se espera que estos torques se adapten a las necesidades de asistencia del usuario y a la masa del objeto tirado, ya que la actividad muscular del antebrazo se considera un indicador de la fuerza de agarre. Diseñamos experimentos de laboratorio para evaluar la viabilidad y efectividad de la estrategia propuesta. Encontramos que, para la mayoría de los sujetos, las reducciones en la actividad muscular de la espalda estaban asociadas con el uso del exoesqueleto. Además, las mediciones subjetivas revelan ventajas en términos de soporte percibido, comodidad, facilidad de uso e intuición.
Descripción
La ejecución de actividades de manipulación manual de materiales en el lugar de trabajo expone a los trabajadores a grandes cargas lumbares que aumentan el riesgo de trastornos musculoesqueléticos y dolor lumbar. En particular, el rediseño del lugar de trabajo está haciendo que la ejecución de actividades de tracción sea más común, como una alternativa a las tareas de levantar y cargar. El análisis biomecánico de la tarea reveló una activación sustancial de los músculos espinales. Esto sugiere que el usuario podría beneficiarse de la asistencia de un exoesqueleto de soporte lumbar que reduce la actividad muscular espinal y su contribución a la compresión lumbar. Este trabajo aborda este desafío aprovechando la versatilidad de un exoesqueleto activo de soporte lumbar. Se diseñó una estrategia de control específicamente para asistir en la tracción que modula los torques asistenciales utilizando la actividad muscular del antebrazo. Se espera que estos torques se adapten a las necesidades de asistencia del usuario y a la masa del objeto tirado, ya que la actividad muscular del antebrazo se considera un indicador de la fuerza de agarre. Diseñamos experimentos de laboratorio para evaluar la viabilidad y efectividad de la estrategia propuesta. Encontramos que, para la mayoría de los sujetos, las reducciones en la actividad muscular de la espalda estaban asociadas con el uso del exoesqueleto. Además, las mediciones subjetivas revelan ventajas en términos de soporte percibido, comodidad, facilidad de uso e intuición.