Um exosuit sem motor concebido para reduzir as exigências físicas impostas aos soldados está mais perto de ser adotado depois de os protótipos terem sido aprovados por mais de 100 soldados em três postos do Exército.

De acordo com o Centro de Saúde Pública do Exército dos EUA, as lesões lombares resultam em mais de um milhão de dias de serviço perdidos ou limitados para os soldados todos os anos.
O programa Pathfinder do Exército - liderado por uma equipa colaborativa de soldados da 101ª Divisão Aerotransportada em Fort Campbell, na Califórnia, e engenheiros da Universidade de Vanderbilt - levou à conceção e teste de protótipos únicos de exoesqueleto para aumentar as capacidades de elevação e reduzir a tensão nas costas para operações de manutenção e logística.

A investigação e o desenvolvimento do exoesqueleto macio, leve e não motorizado, denominado Soldier Assistive Bionic Exosuit for Resupply, ou SABER, passou da equipa Pathfinder para o Soldier Center do Comando de Desenvolvimento de Capacidades de Combate do Exército dos EUA, ou DEVCOM SC. A equipa do DEVCOM SC está a preparar o fato para ser fabricado e utilizado em ensaios de campo robustos pelo Exército.

O programa Pathfinder é uma iniciativa do Congresso para fazer avançar os objectivos de modernização do Comando do Futuro do Exército e apoiar a inovação de tecnologias inspiradas no soldado e baseadas na investigação, como o SABER. Os funcionários do DEVCOM afirmaram que aproveitam o programa para ligar os soldados à sua rede global de ciência e tecnologia, que vai desde a investigação fundamental até às actualizações de tecnologia avançada para equipamento já em campo.

"Ao envolver os soldados no início do processo de investigação e desenvolvimento, conseguimos sensibilizá-los para a investigação e tecnologias emergentes que o meio académico pode fornecer para ajudar a satisfazer as suas necessidades", afirmou a Dra. Arwen DeCostanza, gestora do programa Pathfinder. "Projetos colaborativos como este geram descobertas e resultados futuros ao capitalizar a criatividade de soldados, professores, estudantes, parceiros industriais e a comunidade de ciência e tecnologia do Exército."

Trabalhando com os soldados da 101ª Divisão Aerotransportada, os investigadores da Vanderbilt conceberam o SABER como um dispositivo de vestir que é macio, leve e adequado à forma. Este dispositivo não motorizado pode ser ativado seletivamente pelo soldado para ajudar nas capacidades de elevação.

A conceção do exosuit responde a necessidades identificadas pelos soldados, como a ajuda em tarefas de elevação extenuantes, como o reabastecimento de munições, e a redução de lesões e da fadiga, essenciais para a prontidão durante períodos prolongados.

"Passámos os primeiros meses concentrados em entrevistar, observar e passar tempo com os soldados", disse o Dr. Karl Zelik, professor associado de engenharia mecânica da Universidade de Vanderbilt. "Não tentámos criar o Iron Man - um fato complexo, de corpo inteiro, rígido e irrealista. Em vez disso, começámos por compreender profundamente as necessidades dos soldados para desenvolver uma ferramenta leve, de baixo perfil e sem energia que ajude a prestar a tão necessária assistência sem abrandar os soldados ou interferir com outras tarefas operacionais."

Para desenvolver a ideia para este projeto, os engenheiros da Vanderbilt envolveram os soldados em entrevistas frequentes, sessões de design e testes no terreno para identificar problemas críticos que dificultavam as suas tarefas diárias no terreno. O excesso de esforço físico destacou-se como um problema que necessitava de uma solução rápida.

Para fazer face às limitações de força e resistência associadas ao manuseamento de materiais e à artilharia de campanha, os investigadores, engenheiros, especialistas em tradução de tecnologia e outros parceiros militares da Vanderbilt - trabalhando em conjunto com os soldados - pegaram numa tecnologia de exoesqueleto que a Vanderbilt tinha concebido anteriormente para utilização comercial e passaram um ano de desenvolvimento e testes iterativos para a transformar no sistema SABER.

Ao conceber o sistema, a equipa concentrou-se na utilização prolongada do fato durante tarefas críticas para resolver os problemas de carga e movimento do soldado.
Mais de 100 soldados participaram em testes do exosuit em três bases diferentes, relatando menos tensão nas costas e maior resistência enquanto usavam protótipos SABER.

"Ao longo do dia, ao levantar balas de 60 quilos, fica desgastado, especialmente depois de horas. O seu corpo fica desgastado", disse o Pfc. Dale Paulson, da 101ª Divisão Aerotransportada. "Usar o fato ajudou muito, especialmente a tirar as munições da parte de trás do camião. Parecia que me dava um impulso extra. Não tive de me esforçar tanto. Sinto que me ajudou a mover-me mais depressa".

As avaliações biomecânicas revelaram que o fato de três libras reduziu o stress nas costas dos soldados em mais de 100 libras durante o levantamento de pesos. Além disso, a maioria dos soldados aumentou a sua resistência em mais de 60 por cento enquanto usavam o SABER.

Uma percentagem esmagadora de 90% dos soldados inquiridos após os testes de campo operacionais em maio de 2022 acreditava que o exosuit aumentava a sua capacidade de realizar tarefas profissionais, e todos eles afirmaram que estariam dispostos a usá-lo no seu trabalho se fosse transformado num produto e colocado à sua disposição.
O Laboratório de Investigação do Exército do DEVCOM, em cooperação com o DEVCOM SC, está a fornecer financiamento à HeroWear, um fabricante de exosuits industriais sediado em Nashville, e à Universidade de Vanderbilt para conceber e fabricar iterativamente dezenas de unidades de pré-produção no final de 2022, com o objetivo de aumentar para centenas de unidades em 2023.

O DEVCOM SC também efectuará demonstrações no terreno para as partes interessadas mais importantes, colocando a tecnologia nas mãos dos soldados da 101ª e de outras unidades, ao mesmo tempo que trabalha numa via de transição mais alargada.

"Ficámos extremamente orgulhosos por termos sido reconhecidos pelos nossos colegas do DEVCOM e do AFC como parceiros de eleição na compreensão da tecnologia e na forma de introduzir esta capacidade revolucionária nos soldados", afirmou Dave Audet, chefe da divisão de sistemas do DEVCOM SC. "O nosso programa de exoesqueletos em curso no Centro de Soldados do DEVCOM e a colaboração com a Vanderbilt tornaram possível acelerar a modificação da tecnologia e uma transição bem sucedida do [Laboratório de Investigação do Exército] para o Centro de Soldados."

O Laboratório de Investigação do Exército do DEVCOM gere o programa Pathfinder em estreita parceria com o Centro de Armamento do DEVCOM. O Instituto de Inovação Civil-Militar executa o programa Pathfinder em cada local militar e facilita as interacções entre militares e universidades.
As universidades da Carolina do Norte, Tennessee, Virgínia Ocidental e Montana estão a trabalhar com as 82ª e 101ª Divisões Aerotransportadas - ambas do XVIII Corpo Aerotransportado - vários Grupos de Operações Especiais e unidades da Guarda Nacional da Virgínia Ocidental e de Montana, para identificar e resolver rapidamente os desafios dos soldados e acelerar a transição dessas soluções para o Exército.

Fonte: Exército e academia colaboram em exoesqueleto para reduzir lesões de soldados - Aerotech News & Review (18.10.2022)