Un nuevo exoesqueleto para ayudar a los trabajadores en el mantenimiento y la renovación de las vías férreas

En el Istituto Italiano di Tecnologia (Instituto Italiano de Tecnología - IIT) se ha desarrollado un exoesqueleto para el soporte de la espalda con el fin de mejorar la seguridad de los trabajadores ferroviarios y las condiciones de manipulación manual de materiales pesados durante los trabajos de mantenimiento y renovación.

El prototipo, denominado StreamEXO, fue validado en unas 100 horas de funcionamiento por 15 personas durante una campaña de pruebas de 6 meses en Italia, que puso de relieve una reducción de 50 % en el riesgo ergonómico de sobrecarga física y una reducción del 30% en la fatiga muscular. El exoesqueleto se presentó recientemente durante una demostración en vivo con trabajadores que utilizaban StreamEXO en el puerto de Tarragona, en España, y está listo para iniciar un proceso de industrialización.

El exoesqueleto StreamEXO se desarrolló en el marco del proyecto europeo STREAM, coordinado por Christian Di Natali, investigador del IIT, la primera gran iniciativa estratégica transnacional destinada a promover la investigación y la innovación en el sector ferroviario para hacerlo más competitivo, eficiente y sostenible.

El proyecto STREAM ha introducido una nueva solución tecnológica de la Industria 5.0, conectando las actividades de los trabajadores a través del IoT con tecnologías vestibles y exoesqueletos ocupacionales mejorados. STREAM desarrolló el exoesqueleto StreamEXO y una excavadora totalmente automatizada para tareas en obras ferroviarias, como la sustitución de balasto y traviesas.

El Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) ha desarrollado un exoesqueleto de soporte dorsal para mejorar la seguridad de los trabajadores ferroviarios y las condiciones de manipulación manual de materiales pesados durante los trabajos de mantenimiento y renovación. El prototipo, denominado STREAMEXO, fue validado en unas 100 horas de funcionamiento por 15 personas durante una campaña de pruebas de 6 meses en Italia, en la que se puso de manifiesto una reducción de 50 % en el riesgo ergonómico de sobrecarga física y de 30 % en la fatiga muscular. El exoesqueleto StreamEXO se desarrolló en el marco del proyecto europeo STREAM (streams2r.eu/), coordinado por Christian Di Natali, investigador del IIT, y financiado por la Unión Europea en el marco de Horizonte 2020 y la empresa común Shift2Rail. Fuente: IIT-Istituto Italiano di Tecnologia

El 8 de junio, los investigadores demostraron el exoesqueleto y la excavadora automatizada en una obra de construcción ferroviaria mientras simulaban las actividades objetivo del proyecto en el acto de clausura de STREAM en Tarragona (España). Al acto, celebrado en el Puerto de Tarragona, asistieron la oficina del proyecto Shift2Rail y las autoridades portuarias.

El exoesqueleto STREAM (StreamEXO) genera fuerzas que se distribuyen a los hombros y las piernas para apoyar la espalda del trabajador durante actividades de manipulación como levantar y transportar cargas pesadas. La ergonomía del dispositivo se ha diseñado para aumentar la comodidad y permitir movimientos completamente libres para garantizar un ajuste perfecto al cuerpo del trabajador cuando realiza actividades dinámicas.

El sistema cuenta con una innovadora solución de unidad que garantiza tanto la robustez como el rendimiento, así como un diseño ligero (7 kg de peso con una batería de 6 horas de autonomía).

STREAMEXO: un nuevo exoesqueleto para ayudar a los trabajadores en las operaciones de mantenimiento y renovación de los ferrocarriles
El prototipo StreamEXO fue validado durante una campaña de pruebas de 100 meses en Italia en unas 15 horas de funcionamiento por 6 personas, destacando una reducción de 50 % en el riesgo ergonómico de sobrecarga física y de 30 % en la fatiga muscular. El diseño StreamEXO desarrollado por el IIT debería ser una solución cómoda para su uso durante los turnos de trabajo de los trabajadores empleados en la industria pesada y en sectores de la construcción como el ferroviario. Fuente: IIT-Istituto Italiano di Tecnologia

El dispositivo consta de una estructura mecánica, unos actuadores eléctricos y un sistema electrónico complementado con algoritmos específicos que asisten a los trabajadores en su trabajo para reducir el riesgo de lesiones. Gracias a los algoritmos de control, el exoesqueleto puede interpretar los movimientos de una persona para hacer frente a diferentes intensidades de trabajo y aplicar automáticamente estrategias de asistencia. Los trabajadores pueden utilizar StreamEXO de diversas formas, como conduciendo vehículos o caminando por terrenos accidentados.

Las ventajas del exoesqueleto se estudiaron durante una campaña de prueba de seis meses realizada por RFI y MERMEC STE s.p.a. en obras ferroviarias, incluida una fase final cerca de Milán. La campaña incluyó varias pruebas de laboratorio y una validación in situ con trabajadores ferroviarios.

En la demostración final participaron 15 trabajadores que fueron utilizados durante unas 100 horas en actividades laborales reales en obras de construcción ferroviaria. Llevaban StreamEXO para transportar y colocar tubos de hormigón de entre 20 kg y 30 kg de peso.

Los resultados mostraron una reducción de 50% en el riesgo ergonómico de sobrecarga física musculoesquelética, especialmente en la región lumbar. La fatiga se redujo hasta en 30 % y la actividad muscular también se redujo en 25 %.

La campaña experimental fue esencial para lograr un nivel avanzado de madurez tecnológica del prototipo, listo para su futura industrialización. El diseño StreamEXO desarrollado por el IIT pretendía ser una solución cómoda para su uso durante los turnos de trabajo de los trabajadores empleados en la industria pesada y en sectores de la construcción como el ferroviario.

El exoesqueleto StreamEXO se ha desarrollado en el marco del proyecto europeo STREAM (https://streams2r.eu/), coordinado por Christian Di Natali, investigador del IIT, y financiado por la Unión Europea en el marco de Horizonte 2020 y la empresa común Shift2Rail, la primera gran iniciativa estratégica transnacional de fomento de la investigación y la innovación en el sector ferroviario para hacerlo más competitivo, eficiente y sostenible. El proyecto STREAM ha introducido una nueva solución tecnológica de la Industria 5.0, conectando las actividades de los trabajadores a través del IoT con tecnologías vestibles y exoesqueletos ocupacionales mejorados. STREAM desarrolló el exoesqueleto StreamEXO y una excavadora totalmente automatizada para tareas en obras ferroviarias, como la sustitución de balasto y traviesas.

El 8 de junioheitlos investigadores mostraron el exoesqueleto y la excavadora automática en una obra ferroviaria mientras simulaban las actividades objetivo del proyecto en el acto de clausura de STREAM en Tarragona, España. Al acto, celebrado en el puerto de Tarragona, asistieron la oficina del proyecto Shift2Rail y las autoridades portuarias.

El exoesqueleto STREAM (StreamEXO) genera fuerzas que se distribuyen a los hombros y las piernas para apoyar la espalda del trabajador durante actividades de manipulación como levantar y transportar cargas pesadas. La ergonomía del dispositivo se ha diseñado para aumentar la comodidad y permitir movimientos completamente libres para garantizar un ajuste perfecto al cuerpo del trabajador cuando realiza actividades dinámicas. El sistema cuenta con una innovadora solución de unidad que garantiza tanto la robustez como el rendimiento, así como un diseño ligero (7 kg de peso con una batería con 6 horas de autonomía).

El dispositivo consta de una estructura mecánica, unos actuadores eléctricos y un sistema electrónico complementado con algoritmos específicos que asisten a los trabajadores en su trabajo para reducir el riesgo de lesiones. Gracias a los algoritmos de control, el exoesqueleto puede interpretar los movimientos de una persona para hacer frente a diferentes intensidades de trabajo y aplicar automáticamente estrategias de asistencia. Los trabajadores pueden utilizar StreamEXO de diversas formas, como conduciendo vehículos o caminando por terrenos accidentados.

Las ventajas del exoesqueleto se estudiaron durante una campaña de prueba de seis meses realizada por RFI y MERMEC STE s.p.a. en obras ferroviarias, incluida una fase final cerca de Milán. La campaña incluyó varias pruebas de laboratorio y una validación in situ con trabajadores ferroviarios.

En la demostración final participaron 15 trabajadores que fueron utilizados durante unas 100 horas en actividades laborales reales en obras de construcción ferroviaria. Llevaban StreamEXO para transportar y colocar tubos de hormigón de entre 20 kg y 30 kg de peso.

Los resultados mostraron una reducción de 50% en el riesgo ergonómico de sobrecarga física musculoesquelética, especialmente en la región lumbar. La fatiga se redujo hasta en 30 % y la actividad muscular también se redujo en 25 %.

La campaña experimental fue esencial para lograr un nivel avanzado de madurez tecnológica del prototipo, listo para su futura industrialización. El diseño StreamEXO desarrollado por el IIT pretendía ser una solución cómoda para su uso durante los turnos de trabajo de los trabajadores empleados en la industria pesada y en sectores de la construcción como el ferroviario.

Nota Orthexo: Orthexo.de enumera principalmente sólo los exoesqueletos comerciales que están listos para la producción en serie y pueden adquirirse, por lo que aún no hemos incluido el StreamEXO en la lista, pero nos gustaría informarle al respecto.

Tom Illauer

Todas las contribuciones por: 
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