Un nouvel exosquelette pour aider les travailleurs dans la maintenance et la rénovation des chemins de fer

Un exosquelette de soutien dorsal a été mis au point à l'Istituto Italiano di Tecnologia (Institut italien de technologie - IIT) afin d'améliorer la sécurité des cheminots et les conditions de la manutention manuelle lourde de matériel pendant les travaux de maintenance et de renouvellement.

Le prototype, baptisé StreamEXO, a été validé en une centaine d'heures d'utilisation par 15 personnes lors d'une campagne d'essais de 6 mois en Italie, qui a mis en évidence une réduction de 50 % du risque ergonomique de surcharge physique et une réduction de 30% de la fatigue musculaire. L'exosquelette a récemment été présenté lors d'une démonstration en direct avec des travailleurs équipés de StreamEXO dans le port de Tarragone en Espagne et est prêt à entamer un processus d'industrialisation.

L'exosquelette StreamEXO a été développé dans le cadre du projet européen STREAM, coordonné par Christian Di Natali, chercheur à l'IIT - la première grande initiative stratégique transnationale visant à stimuler la recherche et l'innovation dans le secteur ferroviaire afin de le rendre plus compétitif, efficace et durable.

Le projet STREAM a introduit une nouvelle solution technologique issue de l'industrie 5.0, dans laquelle les activités des travailleurs sont connectées via l'IoT à des technologies portables et à des exosquelettes professionnels améliorés. STREAM a développé l'exosquelette StreamEXO et une pelleteuse entièrement automatisée pour les tâches sur les chantiers ferroviaires, telles que le remplacement du ballast et des traverses.

Un exosquelette de soutien dorsal a été développé à l'Istituto Italiano di Tecnologia (Institut italien de technologie - IIT) afin d'améliorer la sécurité des cheminots et les conditions de manutention manuelle lourde de matériel lors des opérations de maintenance et de renouvellement. Le prototype, baptisé STREAMEXO, a été validé en une centaine d'heures d'utilisation par 15 personnes lors d'une campagne d'essais de 6 mois en Italie, qui a mis en évidence une réduction de 50 % du risque ergonomique de surcharge physique et une réduction de 30 % de la fatigue musculaire. L'exosquelette StreamEXO a été développé dans le cadre du projet européen STREAM (streams2r.eu/), coordonné par Christian Di Natali, chercheur à l'IIT, et financé par l'Union européenne dans le cadre d'Horizon 2020 et de Shift2Rail Joint Undertaking. Source : IIT-Istituto Italiano di Tecnologia

Le 8 juin, des chercheurs ont montré l'exosquelette et la pelleteuse automatique sur un chantier ferroviaire tout en simulant les activités cibles du projet lors de l'événement de clôture du STREAM à Tarragone, en Espagne. Le bureau du projet Shift2Rail et les autorités portuaires ont participé à l'événement, qui s'est déroulé dans le port de Tarragone.

L'exosquelette STREAM (StreamEXO) génère des forces qui sont réparties sur les épaules et les jambes afin de soutenir le dos du travailleur lors d'activités de manutention telles que le levage et le transport de charges lourdes. L'ergonomie de l'appareil a été conçue pour améliorer le confort et permettre des mouvements totalement libres afin d'assurer un ajustement parfait au corps du travailleur lors de l'exécution d'activités dynamiques.

Le système dispose d'une solution monobloc innovante qui garantit à la fois robustesse et performance, ainsi qu'un design léger (7 kg avec une batterie d'une autonomie de 6 heures).

STREAMEXO : un nouvel exosquelette pour aider les travailleurs dans les opérations de maintenance et de renouvellement des voies ferrées
Le prototype StreamEXO a été validé par 6 personnes au cours d'une campagne d'essai de 100 mois en Italie pendant une quinzaine d'heures d'utilisation, mettant en évidence une réduction de 50 % du risque ergonomique de surcharge physique et une réduction de 30 % de la fatigue musculaire. La conception du StreamEXO développée par IIT devrait constituer une solution confortable pour une utilisation pendant les quarts de travail pour les travailleurs employés dans l'industrie lourde et le secteur de la construction, comme les chemins de fer. Source : IIT-Istituto Italiano di Tecnologia

Le dispositif est composé d'une structure mécanique, de quelques actionneurs électriques et d'un système électronique complété par des algorithmes spéciaux qui assistent les travailleurs dans leur travail afin de réduire le risque de blessure. Grâce aux algorithmes de contrôle, l'exosquelette peut donc interpréter les mouvements d'une personne pour faire face aux différentes intensités de travail et mettre en œuvre automatiquement des stratégies d'assistance. Les travailleurs peuvent utiliser StreamEXO de manière polyvalente, y compris pour la conduite de véhicules ou la marche sur des terrains accidentés.

Les avantages de l'exosquelette ont été étudiés au cours d'une campagne d'essais de six mois menée par RFI et MERMEC STE s.p.a. sur des chantiers ferroviaires, dont une dernière phase près de Milan. Au cours de cette campagne, plusieurs tests en laboratoire et une validation sur site avec des cheminots ont été réalisés.

La démonstration finale a réuni 15 ouvriers qui ont été utilisés pendant une centaine d'heures dans le cadre d'activités réelles sur des chantiers ferroviaires. Ils portaient StreamEXO pour porter et positionner des tuyaux en béton pesant entre 20 kg et 30 kg.

Les résultats ont montré une réduction de 50% du risque ergonomique de surcharge physique du système musculo-squelettique, en particulier dans la région lombaire. La fatigue a été réduite jusqu'à 30 % et l'activité musculaire a également été réduite de 25 %.

La campagne expérimentale était essentielle pour atteindre un niveau de maturité technologique avancé pour le prototype, prêt pour une industrialisation future. Le design du StreamEXO développé par IIT devait être une solution confortable à utiliser pendant les quarts de travail pour les ouvriers employés dans l'industrie lourde et le secteur de la construction, comme les chemins de fer.

L'exosquelette StreamEXO a été développé dans le cadre du projet européen STREAM (https://streams2r.eu/), coordonné par Christian Di Natali, chercheur à l'IIT, et financé par l'Union européenne dans le cadre d'Horizon 2020 et de Shift2Rail Joint Undertaking - la première grande initiative stratégique transnationale visant à promouvoir la recherche et l'innovation dans le secteur ferroviaire afin de le rendre plus compétitif, efficace et durable. Le projet STREAM a introduit une nouvelle solution technologique issue de l'industrie 5.0, dans laquelle les activités des travailleurs sont connectées via l'IoT à des technologies portables et à des exosquelettes professionnels améliorés. STREAM a développé l'exosquelette StreamEXO et une pelleteuse entièrement automatisée pour les tâches sur les chantiers ferroviaires, telles que le remplacement du ballast et des traverses.

Le 8 juinsécuritéles chercheurs ont montré l'exosquelette et l'excavatrice automatique sur un chantier ferroviaire, tout en simulant les activités cibles du projet lors de l'événement de clôture du STREAM à Tarragone, en Espagne. Le bureau du projet Shift2Rail et les autorités portuaires ont participé à l'événement, qui s'est déroulé dans le port de Tarragone.

L'exosquelette STREAM (StreamEXO) génère des forces qui sont réparties sur les épaules et les jambes afin de soutenir le dos du travailleur lors d'activités de manutention telles que le levage et le transport de charges lourdes. L'ergonomie de l'appareil a été conçue pour améliorer le confort et permettre des mouvements totalement libres afin d'assurer un ajustement parfait sur le corps du travailleur lors de l'exécution d'activités dynamiques. Le système dispose d'une solution monobloc innovante qui garantit à la fois robustesse et performance, ainsi qu'un design léger (7 kg avec une batterie d'une autonomie de 6 heures).

Le dispositif est composé d'une structure mécanique, de quelques actionneurs électriques et d'un système électronique complété par des algorithmes spéciaux qui assistent les travailleurs dans leur travail afin de réduire le risque de blessure. Grâce aux algorithmes de contrôle, l'exosquelette peut donc interpréter les mouvements d'une personne pour faire face aux différentes intensités de travail et mettre en œuvre automatiquement des stratégies d'assistance. Les travailleurs peuvent utiliser StreamEXO de manière polyvalente, y compris pour la conduite de véhicules ou la marche sur des terrains accidentés.

Les avantages de l'exosquelette ont été étudiés au cours d'une campagne d'essais de six mois menée par RFI et MERMEC STE s.p.a. sur des chantiers ferroviaires, dont une dernière phase près de Milan. Au cours de cette campagne, plusieurs tests en laboratoire et une validation sur site avec des cheminots ont été réalisés.

La démonstration finale a réuni 15 ouvriers qui ont été utilisés pendant une centaine d'heures dans le cadre d'activités réelles sur des chantiers ferroviaires. Ils portaient StreamEXO pour porter et positionner des tuyaux en béton pesant entre 20 kg et 30 kg.

Les résultats ont montré une réduction de 50% du risque ergonomique de surcharge physique du système musculo-squelettique, en particulier dans la région lombaire. La fatigue a été réduite jusqu'à 30 % et l'activité musculaire a également été réduite de 25 %.

La campagne expérimentale était essentielle pour atteindre un niveau de maturité technologique avancé pour le prototype, prêt pour une industrialisation future. Le design du StreamEXO développé par IIT devait être une solution confortable à utiliser pendant les quarts de travail pour les ouvriers employés dans l'industrie lourde et le secteur de la construction, comme les chemins de fer.

Remarque Orthexo : Orthexo.de ne répertorie que les exosquelettes commerciaux disponibles à l'achat et prêts à être produits en série. Nous n'avons donc pas encore répertorié le StreamEXO, mais nous souhaitons néanmoins vous en informer.

Tom Illauer

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