Um modelo de exoesqueleto passivo concebido e avaliado com a ajuda de mais de 100 soldados em três postos do Exército concluiu os testes de campo em maio de 2022 com elevada aprovação. O dispositivo vestível é designado por Soldier Assistive Bionic Exosuit for Resupply (SABER). Como resultado do sucesso dos testes de campo, o DEVCOM irá financiar a HeroWear, uma empresa de exoesqueletos industriais sediada em Nashville, e a Universidade de Vanderbilt para rever o projeto e entregar dezenas de unidades de pré-produção ao Exército até ao final de 2022, em preparação para a produção em massa e testes de campo adicionais.

O SABRE não transformará os soldados no Homem de Ferro

Ao contrário de muitas tentativas anteriores de criar exoesqueletos militares, o SABER não transformará as pessoas em super-heróis. O wearable não vai fazer ricochetear balas, dar a capacidade de voar ou permitir que soldados desmontados viajem com mais equipamento. Em vez disso, o SABER é um exosqueleto vestível sem energia, sem actuadores ou motores. Este exoesqueleto (exosuit é uma categoria de exoesqueleto como um sedan é uma subcategoria de um automóvel) tira partido de elementos elásticos para aliviar algumas das forças das costas e da coluna vertebral dos soldados. O SABER destina-se a ajudar na elevação e a reduzir a tensão nas costas durante as operações de logística.

Salvaguardar os soldados

As lesões lombares são responsáveis por mais de um milhão de dias de serviço perdidos ou limitados para os soldados todos os anos, informa o Centro de Saúde Pública do Exército dos EUA. Isto é o equivalente a mais de 460 lesões por uso excessivo das costas todos os dias, incluindo aos fins-de-semana (U.S. Army Injury Surveillance 2019 Summary).

Um estudo semelhante demonstrou que, de 57 potenciais factores de risco, o transporte de carga e a elevada dosagem de treino eram os dois principais factores de risco mais relacionados com uma lesão fora de combate (ligação). Os autores concluem que "as lesões músculo-esqueléticas são uma das principais causas de utilização dos cuidados de saúde, bem como de limitação do serviço e de incapacidade nas forças armadas dos EUA e noutras forças armadas. Afectam os membros das forças armadas durante a formação inicial, a formação operacional e o destacamento e têm um impacto negativo direto na prontidão geral das tropas".

A solução

Os exoesqueletos e os exosuits podem ser uma solução prática para reduzir os ferimentos dos soldados durante as tarefas logísticas. São diferentes da maioria dos wearables que estão a chegar aos armazéns e que informam o utilizador quando este se está a esforçar demasiado. Em vez disso, os exoesqueletos são colocados entre uma ou mais articulações do corpo humano e criam uma ponte física que pode ser utilizada para potenciar ou resistir ao movimento do utilizador. No caso do SABER, o exosuit foi concebido para aliviar fisicamente alguma da tensão sobre os músculos das costas, utilizando correias elásticas que correm paralelamente ao corpo. O exosuit pode ser desengatado a qualquer momento pelo utilizador sem ter de ser removido. O SABER faz o trabalho físico em conjunto com os soldados, minimizando o risco de lesões lombares durante a execução das suas tarefas.

Uma forma de imaginar os objectivos dos exoesqueletos é recuar até à introdução da direção assistida. Durante a Segunda Guerra Mundial, as rodas dos veículos logísticos e dos camiões ficavam regularmente presas na lama ou em estradas de terra. A direção assistida foi uma solução para que as tarefas logísticas fossem concluídas de forma fiável. Não aumentou a quantidade de carga que se esperava que os condutores entregassem, nem tornou os seus braços mais fracos por terem um dispositivo que os ajudava a rodar o volante. Os mesmos objectivos aplicam-se a todos os dispositivos militares de exoesqueleto.

Envolver os soldados na fase de conceção

Os soldados da 101ª Divisão Aerotransportada em Fort Campbell estiveram fortemente envolvidos com a equipa de Vanderbilt na conceção e teste do exosqueleto SABER. Num ano, mais de 100 soldados de Fort Campbell, Fort Still e Fort Knox participaram na conceção e teste do exosqueleto. O trabalho faz parte do Programa Pathfinder do Exército. O programa Pathfinder é uma iniciativa do Congresso para fazer avançar os objectivos de modernização do Comando do Futuro do Exército. Está centrado no apoio à inovação de tecnologias inspiradas na solda e baseadas na investigação. O DEVCOM aproveita o programa para ligar os soldados a redes de ciência e tecnologia. Este projeto é uma prova do potencial de sucesso da inclusão dos utilizadores no início do processo de conceção e teste.

"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 Homem de Ferro - 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."

Testes no terreno e próximas etapas

Mais de 100 soldados participaram nos testes do exosuit. Dos que participaram nos testes de campo, o 90% referiu que o exosuit aumentou a sua capacidade de realizar as suas tarefas e que provavelmente usaria o SABER se este fosse disponibilizado. "Ao longo do dia, levantando balas de 60 libras, fica desgastado, especialmente depois de horas. O seu corpo fica desgastado...", disse o Soldado de Primeira Classe Dale Paulson, 101ª Divisão Aerotransportada, 3-320ª Artilharia de Campo, Canhão, 13B. "Usar o fato ajudou muito, especialmente a tirar as munições da parte de trás do camião... Senti que me deu um impulso extra. Não tive de me esforçar tanto... Sinto que me ajudou a andar mais depressa."

O SABER passará do Programa Pathfinder para o Comando de Desenvolvimento de Capacidades de Combate do Exército dos EUA (DEVCOM). O DEVCOM financiará a Universidade de Vanderbilt e a HeroWear, para preparar o exosuit para fabrico e utilização no terreno.

"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 exoesqueleto 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 ARL para o Centro de Soldados."

Ao envolver os soldados desde o início da sua conceção, o SABER tornou-se um produto distinto dos exosuits civis já oferecidos pela HeroWear. "Na HeroWear, estamos a desenvolver um conjunto de soluções de assistência que reduzem a fadiga e o esforço físico dos trabalhadores. O Apex continua a ser o nosso principal fato de assistência para as costas destinado a trabalhadores civis nos sectores da logística e da produção", afirmou Mark Harris, Diretor Executivo da HeroWear. "Com o apoio contínuo do Exército, estamos agora entusiasmados por acrescentar este fato SABER como uma nova linha de produtos. O fato SABER irá satisfazer as necessidades únicas dos soldados do Exército dos EUA e integrar-se-á no seu equipamento. Também esperamos que algumas das inovações do exosuit desenvolvidas para os soldados acabem por beneficiar os trabalhadores civis em futuros produtos HeroWear."

Este é um passo importante para toda a indústria de exoesqueletos, que pode levar a uma transformação na forma como a tecnologia vestível para aumento físico é vista em todo o mundo.

Fonte: SABER aproxima a adoção em massa de exoesqueletos militares da realidade (ampproject.org) (18.10.2022)