Anastasi S., Caldwell D.G., De Momi E., Draicchio F., Lazzaroni M., Mancini L., Ortiz J., Toxiri S., Monica L.
riassunto
Il crescente interesse per gli esoscheletri industriali indica che i dispositivi robotici indossabili rappresenteranno uno dei prossimi importanti cambiamenti nella fabbrica del futuro. La combinazione di forza e resistenza proprie di un sistema robotico con la flessibilità e l’adattabilità di un lavoratore umano possono migliorare l’efficienza produttiva e salvaguardare, allo stesso tempo, la salute dell’operatore. Nonostante i potenziali benefici per i lavoratori e l’industria, l’introduzione di tali dispositivi non ha ancora raggiunto numeri significativi: attualmente, solo pochi dispositivi sono disponibili sul mercato e, di essi, un numero ridotto è in vero suscettibile di implementazioni. Diversamente dall’ambito clinico, i lavoratori del settore industriale non hanno una forte motivazione al ricorso a dispositivi di assistenza indossabili durante lo svolgimento delle attività ordinarie, principalmente perché i benefici che da tale utilizzo possono trarre non appaiono immediatamente evidenti, ma piuttosto si tratta di vantaggi a lungo termine, a fronte di un’eccessiva invasività ad oggi ancora non ben accettata. D’altra parte, mentre il costo commerciale degli esoscheletri può essere equiparato ad altri equipaggiamenti industriali (manipolatori e robot), la transizione da tali piattaforme ai dispositivi assistivi indossabili è un rischio per l’industria, in quanto potrebbe richiedere un’importante riorganizzazione del piano di produzione. Senza un chiaro vantaggio in termini di costi e benefici, l’industria non è molto disposta al cambiamento. L’industria automobilistica è nota per essere in una fase avanzata di validazione degli esoscheletri industriali (passivi e attivi), ma l’utilizzo effettivo di questi dispositivi non è ancora ben definito. Di conseguenza, se l’obiettivo è quello di facilitare l’introduzione o comunque incentivare la diffusione degli esoscheletri industriali nelle applicazioni reali, è necessario trattare la questione secondo approcci di corretto studio e analisi del potenziale impatto sull’utenza. Questo lavoro illustra i risultati di un’analisi delle malattie occupazionali più comuni riconducibili all’affaticamento muscolo-scheletrico in differenti settori (manifattura, manutenzione, agricoltura, etc.), il relativo impatto sociale ed economico e un’analisi generale delle esigenze e dei requisiti dell’utente primario. Da questo studio preliminare viene perciò orientato il processo progettuale di esoscheletri industriali centrato sull’utilizzatore (user-centred design, UCD).
summary
The growing interest for industrial exoskeletons indicates that wearable assistive robotic devices will represent one of the most important changes in the industries of the Future. The combination of strength and resistance typical of a robotic system with the flexibility of of a human worker can improve the productive efficiency and at the same time safeguard, operator’s health. Despite the potential benefits for workers and industry, the use in the industrial sector is not significative. Only few devices are available on the market and only a limited number are likely to be implemented in real industrial scenarios Compared with the use of exoskeletons in the clinical area, industrial workers lack of a strong motivation for using wearable assistive devices during everyday tasks. The main reason is that benefits of using of exoskeletons are not immediately perceived by the workers because the advantages of using exoskeletons becomes evident in the long term period. On the contrary there is a low user acceptance because of the invasiveness of the system that is still not well accepted by the users. Moreover, the cost of current commercial exoskeleton devices can be equated to other industrial equipment (manipulators and robots), and the transition from such equipment to wearable assistive devices is a risk for industry since it might imply an important reorganization of the production planning. Without a clear advantage in term of costs and benefits, industrial sector is not so prone to change. Industrial exoskeletons (passive and active) are in advanced stages of validation in Automotive industry sector, but the effective use of these devices is still not well-defined Accordingly, if the objective is to facilitate the introduction or to stimulate the diffusion of the industrial exoskeleton in the real applications, is necessary to treat the matter according to approaches of correct study and analysis of the potential impact on the use however.This paper illustrates the results of an analysis of fatigue induced Work-related musculoskeletal disorders (MSD) in different sectors (manufacture, maintenance, agriculture, etc.); the social and economical impact of MSD, exploring the needs and requirements of the primary users. The findings of this preliminary study willl help to orient the development of a of user centred design approach of the industrial exoskeletons.