Exoesqueleto industrial robótico: o que é e principais usos

Na indústria moderna, onde produtividade e segurança precisam caminhar lado a lado, o exoesqueleto industrial surge como uma solução cada vez mais estratégica. Essa tecnologia, ainda pouco conhecida por muitos profissionais do chão de fábrica, já vem sendo aplicada com sucesso em grandes empresas, como a FCA.

Ao longo deste artigo vamos explicar como o exoesqueleto robótico pode transformar a realidade do trabalho manual pesado, oferecendo benefícios reais à saúde do trabalhador e aos indicadores das empresas.

O exoesqueleto é um equipamento vestível, ou seja, ele é projetado para ser utilizado junto ao corpo humano com o objetivo de auxiliar movimentos, reduzir esforço físico e prevenir lesões. Ele funciona como uma espécie de “armadura inteligente”, absorvendo parte da carga que normalmente recairia sobre músculos e articulações.

Existem dois tipos principais de exoesqueletos:

• Exoesqueleto robótico: equipado com motores, sensores e algoritmos que ajudam o trabalhador em tempo real. Ele reage aos movimentos do corpo, amplificando a força e reduzindo a sobrecarga.
• Exoesqueleto mecânico: não utiliza motores. Funciona por meio de molas, suportes e estruturas ergonômicas que redistribuem o peso e melhoram a postura.

Esses dispositivos são usados diretamente sobre a roupa e ajustados ao corpo do trabalhador. Seu funcionamento depende da aplicação: enquanto alguns sustentam os braços em atividades suspensas, outros aliviam o impacto nas pernas e lombar em tarefas de agachamento ou levantamento de peso.

Com essa tecnologia, a lógica é simples: menos esforço físico, menos desgaste, mais segurança e mais produtividade.

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No ambiente industrial, tarefas que exigem elevação dos braços acima da cabeça ou posturas inclinadas são comuns e podem levar à fadiga muscular e lesões, especialmente nos ombros e costas. Estudos laboratoriais utilizando sensores de eletromiografia (EMG) demonstraram que a atividade muscular do ombro aumenta significativamente com a elevação dos braços, elevando o risco de lesões. ​

A fadiga muscular é um fator crítico na ocorrência de lesões ocupacionais. Pesquisas indicam que a força de preensão e a amplitude de movimento do cotovelo diminuem com a fadiga, afetando a eficiência e segurança do trabalhador. ​

O uso de exoesqueletos tem se mostrado eficaz na redução da atividade muscular durante tarefas exigentes. Por exemplo, um estudo realizado por Bradley Chase, diretor do laboratório de ergonomia da Universidade de San Diego com o exoesqueleto Levitate Airframe revelou uma redução estatisticamente significativa de 33% na atividade muscular do ombro/pescoço durante tarefas de trabalho exigentes. Essa diminuição na carga muscular pode levar a maior segurança, conforto e produtividade do trabalhador. ​

Além disso, em ambientes industriais reais, como nas fábricas da John Deere e da Toyota no Canadá, o uso de exoesqueletos resultou em reduções significativas na atividade muscular de músculos como o deltoide anterior e o bíceps braquial. Esses resultados sugerem que os exoesqueletos podem ser uma intervenção prática para reduzir lesões no ombro sem aumentar as cargas lombares. ​

Portanto, a implementação de exoesqueletos no ambiente industrial melhora a ergonomia e reduz o risco de lesões, e também pode aumentar a eficiência e produtividade dos trabalhadores. Ao considerar os exoesqueletos como Equipamentos de Proteção Individual (EPI), as empresas podem oferecer uma solução eficaz para a prevenção de lesões musculoesqueléticas, promovendo um ambiente de trabalho mais seguro e saudável.

Existem diferentes modelos  de exoesqueletos que são projetados para atender a demandas específicas de esforço físico e biomecânica.

A seguir, exploramos as três categorias mais comuns:

1. EXOESQUELETOS PARA MEMBROS SUPERIORES

Esses modelos oferecem suporte aos ombros, braços e costas em tarefas que exigem movimentos repetitivos ou sustentação prolongada dos membros superiores.

Em geral, utilizam sistemas passivos de molas ou estruturas articuladas que transferem parte da carga para as costas ou quadris do usuário. Nos modelos robóticos, sensores detectam o movimento dos braços e fornecem assistência motorizada na hora exata, sem restringir a mobilidade.

BENEFÍCIOS:

• Redução da carga nos ombros e no pescoço;
• Menor risco de lesões por esforço repetitivo (LER);
• Aumento da precisão e estabilidade nos movimentos.

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2. EXOESQUELETOS PARA MEMBROS INFERIORES

Projetados para oferecer suporte às pernas, joelhos e região lombar, esses exoesqueletos são ideais para quem passa muitas horas em pé, realiza agachamentos constantes ou levanta peso com frequência.

Podem ser passivos (com travas que fixam o corpo em posição de agachamento sem esforço muscular) ou robóticos (com motores que ajudam nos movimentos de subida e descida). Eles funcionam como uma extensão das pernas, redistribuindo o peso do corpo e minimizando o impacto sobre as articulações.

BENEFÍCIOS:

• Alívio da pressão sobre joelhos e coluna lombar;
• Prevenção de hérnias de disco e artroses;
• Diminuição do cansaço em turnos prolongados.

3. EXOESQUELETOS DE CORPO INTEIRO

São os modelos mais avançados e abrangentes, com estrutura que cobre braços, pernas, coluna e, em alguns casos, até o pescoço. São utilizados em tarefas altamente exigentes, com risco elevado de sobrecarga física.

A maioria desses exoesqueletos é robótica e integra sensores que acompanham os movimentos do corpo em tempo real, além de motores que atuam em múltiplas articulações. Eles permitem que o trabalhador levante objetos pesados com esforço mínimo, sem comprometer a postura ou a saúde.

BENEFÍCIOS:

• Suporte completo ao corpo em ambientes extremos;
• Melhora significativa da ergonomia em operações de alta complexidade;
• Possibilidade de manter a performance mesmo após longos períodos de trabalho.

A Universal Robots, líder em soluções colaborativas para a indústria, acompanha de perto a evolução dos exoesqueletos e outras tecnologias voltadas à ergonomia e automação. Se você quer entender como unir cobots e exoesqueletos para transformar a operação da sua empresa, fale com um dos nossos especialistas.