IIT: un esoscheletro per addetti alla manutenzione delle ferrovie

Milano, 3 mag. (askanews) – Un esoscheletro di supporto per la schiena è stato sviluppato all’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) per migliorare la sicurezza e le condizioni dei lavoratori e delle lavoratrici nelle operazioni di manutenzione e rinnovo delle ferrovie. Il prototipo è stato validato in circa 100 ore di utilizzo da parte di 15 persone durante 6 mesi di campagna di test ospitata da Mermec Ste e da Rfi evidenziando una riduzione del 50% del rischio ergonomico di sovraccarico fisico e lesioni e del 15%-30% dell’affaticamento muscolare.

L’esoscheletro “Stream” – il nome tecnico è Mmpe, Modular Multi-tasking Powered Exoskeleton – nasce nell’ambito del progetto europeo Stream coordinato dal ricercatore di IIT Christian Di Natali e finanziato dall’Unione Europea all’interno di Horizon 2020 e di Shift2Rail Joint Undertaking, la prima grande iniziativa transnazionale strategica mirata a promuovere la ricerca e l’innovazione nel settore ferroviario, così da renderlo più competitivo, efficiente e sostenibile. Il progetto Stream ha introdotto una nuova soluzione tecnologica da industria 5.0, dove le attività dei lavoratori sono connesse, attraverso l’IoT, a tecnologie indossabili ed esoscheletri occupazionali potenziati. L’esoscheletro sarà presentato in un evento finale di progetto a Tarragona in Spagna l’8 giugno.

L’esoscheletro supporta il lavoratore tramite motori elettrici che generano forze a livello della schiena e che vengono distribuite, in maniera confortevole, a spalle e gambe per aiutarlo a sollevare e trasportare carichi pesanti. L’ergonomia del dispositivo è stata studiata per migliorare il trasferimento delle forze sul corpo dell’utente tramite una combinazione di strutture più o meno rigide. Il dispositivo pesa circa 7 kg, costituito da struttura, motori, elettronica e batterie che offrono un’autonomia di 6 ore continuative. Il design lo rende adeguato ad essere indossato da lavoratori e lavoratrici di corporatura diversa, senza alterare l’alta visibilità degli indumenti da lavoro. L’esoscheletro, inoltre, ha una struttura versatile che lo rende capace di interpretare il movimento della persona per gestire le diverse intensità di lavoro e attuare in modo automatico le strategie di assistenza, riducendo il rischio di infortunio.

La campagna sperimentale mirata a valutare i benefici dell’esoscheletro è stata ospitata da Rfi e Mermec Ste all’interno di cantieri ferroviari per sei mesi, tra cui per l’ultima fase vicino a Milano. I test hanno riguardato prove di laboratorio, validazione in ambiente simulato e dimostrazione finale in ambiente operativo. I lavoratori coinvolti sono stati 15, per circa 100 ore di utilizzo. La validazione finale è stata realizzata in un ambiente operativo reale con un team di lavoratori che ha utilizzato due esoscheletri, consentendo così il raggiungimento di un livello di maturità tecnologica avanzato, pronto per una futura industrializzazione. I lavoratori hanno indossato l’esoscheletro Stream per trasportare e sistemare cunicoli in cemento pesanti 20kg-30kg.

I risultati hanno evidenziato una riduzione del 50% del rischio ergonomico di sovraccarico fisico e lesioni, sul sistema muscolo-scheletrico, in particolare lombare. L’affaticamento è stato ridotto fino al 15%-30% e anche l’attività muscolare è stata ridotta del 25%.

Il design dell’esoscheletro realizzato da IIT è stato pensato per essere una soluzione comoda per l’uso durante l’intero turno di lavoro per i lavoratori e le lavoratrici impiegati nell’industria pesante, e in particolare per l’ambiente cantieristico, quale quello ferroviario.