Что такое экзоскелеты и как эту технологию применяют в бизнесе

Что происходит на российском рынке экзоскелетов

В России рынок экзоскелетов только формируется. Сейчас компании, которые выпускают экзоскелеты, сами тестируют модели в профильных медицинских тестах, анализируют результаты и делают выводы об их безопасности.

Общей методики, по которой можно оценивать экзоскелеты разных моделей, пока нет. Этой проблемой сейчас занимается рабочая группа, которую собрали по инициативе Министерства труда и Фонда социального страхования.

Эксперты из рабочей группы должны разработать испытательные стенды, сформулировать стандарты и методы оценки. После этого, скорее всего, в законе будет зафиксировано, какие работы необходимо проводить в экзоскелетах и каким требованиям эффективности экзоскелеты должны соответствовать.

Где и как экзоскелеты используют

Экзоскелеты бывают активные и пассивные.

• Активные работают за счет системы электродвигателей. Их используют в медицинской сфере: для реабилитации пациентов с травмами позвоночника или при заболеваниях опорно-двигательной и нервной систем.
• У пассивных экзоскелетов нет приводов. Они работают за счет физических свойств материалов — эластомеров и реечных корсетных частей. Такие экзоскелеты перераспределяют нагрузку на организм или накапливают и отдают энергию, чтобы человеку было легче выполнять работу. Пассивные экзоскелеты используют в промышленности: на стройках, заводах и тяжелых производствах.

Работники на промышленных предприятиях испытывают постоянные нагрузки на организм: когда поднимают и перемещают грузы или выполняют операции в статичном положении. Из-за этого появляются заболевания опорно-двигательной системы.

Часто сотрудники на производстве привыкают поднимать груз из согнутого положения — как будто нагнулись зашнуровать ботинки. С возрастом мышцы становятся слабее, межпозвоночные диски изнашиваются сильнее. В результате специалисты 35–40 лет, на которых держится производство, получают серьезные травмы. Экзоскелет фиксируется на пояснице и не дает согнуть спину, поэтому рабочим приходится выполнять движения так, как это правильно делать с точки зрения физиологии. Например, поднимать груз в момент, когда человек делает присед или выпад.

В конструкции экзоскелетов используется эластичный полимер. Он закреплен на спине и работает как атлетическая резина. Когда человек наклоняется за грузом, резинки растягиваются. Когда начинает подниматься, резина сжимается и помогает встать. Эластомеры компенсируют часть веса, с которым работает сотрудник. Еще они помогают снижать нагрузку на позвоночник, если человек долго работает стоя, например на конвейерной сборке.

Активные экзоскелеты не используют в промышленности по двум причинам:

• Нет достаточно мощных и легких источников для автономного питания. Если питать экзоскелет от розетки, то длина провода будет ограничивать движения работника.
• Нет условий для управления приводами. В активных экзоскелетах используются электрические, пневмо- или сервоприводы. Они принимают сигналы о том, какое движение нужно сделать. В реабилитационных программах пациент или его сопровождающий управляют экзоскелетом с помощью пульта. В протезировании сигнал снимают через датчики на окончаниях мышц. На производстве пульт или датчики будут отвлекать рабочего и мешать ему.

Как понять, что компании нужны экзоскелеты

Пока экзоскелеты не стали обязательными, компании внедряют их в случае жесткой необходимости. Например:

• Если сотрудники часто уходят на больничный или жалуются на боль в спине.
• В компании начинается текучка кадров — люди работают месяц и увольняются из-за того, что работа физически слишком сложная.

Всё, что появляется на производстве ради техники безопасности, приходится внедрять долго и тяжело. Экзоскелеты не исключение. Обычно они вызывают сопротивление у тех рабочих, которые привыкли к определенному процессу и не хотят перестраиваться на новый. Ведь сложно представить, как дополнительная неудобная экипировка, которая корректирует и ограничивает движения, в будущем поможет минимизировать проблемы со здоровьем.