Uma equipa de engenheiros da Vanderbilt concluiu um projeto de colaboração com o 101ª Divisão Aerotransportada em Fort Campbell para conceber e testar um exoesqueleto pioneiro que apoia os soldados do Exército dos EUA que participam em operações de sustentação e logística. O exoesqueleto - o Soldier Assistive Bionic Exosuit for Resupply, ou SABER - está a ser preparado para fabrico e comercialização pela HeroWear e para utilização no terreno pelo Exército.

Este trabalho faz parte do projeto Projeto Pathfinder, uma via para fazer avançar o Comando de Futuros do Exército objectivos de modernização. O Comando de Desenvolvimento de Capacidades de Combate do Exército dos EUA, ou DEVCOM, lidera o programa, que apoia a inovação de tecnologias inspiradas no soldado, prontas para a missão e baseadas na investigação.

No ano passado, Professor Associado de Engenharia Mecânica Karl Zelik recebeu um investimento de $1,2 milhões, com a duração de um ano, de DEVCOM e o Instituto de Inovação Civil-Militar, Inc. O financiamento apoiou a colaboração com soldados da 101ª Divisão Aerotransportada para desenvolver o SABER.

"Esta abordagem de baixo para cima, centrada no soldado, e a própria conceção do exosqueleto são grandes mudanças em relação a anteriores tentativas de exosqueleto que não conseguiram satisfazer as necessidades dos soldados ou obter a adoção do Exército", afirmou Zelik. "Passámos os primeiros meses concentrados em entrevistar, observar e passar tempo com os soldados. 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 não motorizada que ajudasse a prestar a tão necessária assistência sem abrandar o ritmo dos soldados ou interferir com outras tarefas operacionais." 

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 usava o SABER. Uma percentagem esmagadora de 90 por cento dos soldados inquiridos após os testes operacionais no terreno em maio de 2022 acreditava que o exosuit aumentava a sua capacidade de realizar tarefas profissionais, e todos eles afirmaram que seria provável que o usassem no seu trabalho se lhes fosse disponibilizado. 

"Temos estado aqui a praticar missões de fogo, a preparar-nos para disparar projécteis reais, a fazer múltiplas colocações, a levantar o obus, a deslocá-lo quatro a cinco vezes por dia, e a aprofundar a postura de defesa", disse o Sargento Alfredo Vela, 101ª Divisão Aerotransportada, 3-320ª Artilharia de Campanha, 13B. "Os fatos têm ajudado muito, especialmente na zona lombar, com todo o trabalho pesado que temos feito. Fico-lhe muito grato por saber que há uma força exterior às forças armadas que está a conceber este equipamento para nos ajudar a melhorar e a fazer melhor o nosso trabalho." 

O exosuit está agora a ser transferido da investigação e desenvolvimento na Vanderbilt para o fabrico e comercialização pela HeroWear. Em maio de 2022, o DEVCOM SC começou a financiar a HeroWear para continuar a colaborar com os soldados no sentido de aperfeiçoar o SABER e prepará-lo para avaliações adicionais no terreno e para a produção em massa. A HeroWear, onde Zelik actua como diretor científico, irá construir protótipos actualizados para os soldados ainda este ano. 

"O SABER é o exemplo perfeito de como os investigadores da Vanderbilt estendem a nossa cultura de colaboração para além da universidade, trabalhando com parceiros internos e externos para catalisar novas ideias e fazer avançar descobertas inovadoras", afirmou a Vice-Reitora para a Investigação, Padma Raghavan. 

Antes de receber financiamento do Pathfinder para desenvolver o SABER, a equipa de Zelik começou a trabalhar com soldados em 2019, depois de A Vanderbilt assinou o primeiro acordo de parceria no domínio da educação com o Army Futures Command. Em seguida, no âmbito do Pathfinder, os soldados participaram em entrevistas frequentes, projectos e testes no terreno, identificando 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. Os soldados trabalharam com investigadores, engenheiros, especialistas em tradução de tecnologia e outros parceiros militares da Vanderbilt para co-desenvolver e testar os protótipos do SABER. Após 12 meses de desenvolvimento iterativo, a equipa de Zelik concluiu as suas primeiras avaliações de fim de ano do SABER com cerca de 25 soldados em três bases do Exército:  

Durante o ano passado, mais de 100 soldados participaram na conceção e teste do exosuit. O feedback dos soldados sobre a eficácia do SABER, em combinação com os anteriores validação científicaO facto de os soldados do Exército serem diagnosticados com 460 lesões por uso excessivo das costas todos os dias, 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. 

"Senti-me muito bem. Muito apoio, especialmente nas costas", disse o Spc. Marrero Rivera, da 101ª Divisão Aerotransportada, especialista em abastecimento de petróleo, 92F. "Senti-me muito mais seguro... Vai ajudar-me a evitar futuras lesões... Faço parte de uma unidade de distribuição onde transportamos munições e esse tipo de coisas. Por isso, isto é definitivamente algo que nos poderia dar muito jeito, especialmente para levantar caixas, mangueiras e todo o outro equipamento pesado que estamos constantemente a mover."

As lesões nas costas são apenas uma das preocupações que o Exército está a abordar com os investigadores da Vanderbilt. Outra é a impacto das forças de percussão das aeronaves no desempenho e na saúde dos soldados, investigado por Tonia RexProfessor de oftalmologia e ciências visuais, com o apoio do financiamento inicial do Pathfinder. Estes dois projectos são a ponta do icebergue do Pathfinder em Vanderbilt. Várias equipas de investigadores transdisciplinares, soldados e parceiros da indústria estão a colaborar em projectos adicionais para tecnologias pioneiras que poderão beneficiar tanto soldados como civis, fazendo avançar as missões complementares do Army Futures Command e da Vanderbilt para modernizar ainda mais o Exército dos EUA e melhorar a condição humana. 

Fonte: Vanderbilt e 101st Airborne colaboram no desenvolvimento de um exoesqueleto para utilização por soldados no projeto Pathfinder inaugural | Universidade de Vanderbilt (18.10.2022)