Qu’est-ce qu’un exosquelette motorisé ?
Le nom d’exosquelette motorisé est un terme générique désignant un équipement portable utilisé pour aider à soulever des objets lourds et à effectuer d’autres tâches en assistant les mouvements à l’aide de moteurs et d’actionneurs électriques, et en répartissant le poids à l’aide de muscles artificiels, etc.
Il existe plusieurs appellations pour les combinaisons assistées, telles que les combinaisons motorisées, les combinaisons robotisées et les combinaisons d’assistance, et la forme, le mécanisme d’assistance et le contenu de l’assistance diffèrent grandement en fonction du produit. L’une des principales classifications des combinaisons motorisées est la présence ou non d’un exosquelette, connu sous le nom d’armature.
La plupart des combinaisons à armature sont électriques, ce qui leur permet d’offrir un soutien solide et de contrôler la puissance de sortie par le mouvement, mais elles sont également coûteuses, encombrantes, lourdes et difficiles à utiliser dans des endroits dépourvus de source d’énergie externe. En revanche, les combinaisons sans armature et alimentées par la pression de l’air ou le caoutchouc présentent l’avantage d’être peu coûteuses et compactes, bien que leur force de soutien soit inférieure.
Utilisations des exosquelettes motorisés
Les exosquelettes motorisés sont utilisés dans un large éventail d’applications, y compris des applications industrielles telles que l’armée, les soins médicaux et les industries logistiques, on les retrouve aussi dans le loisir en temps qu’élément d’amusement. Les applications agricoles attirent l’attention, principalement en raison de la nécessité fréquente de soulever des charges lourdes, du vieillissement de la population agricole et de la possibilité d’aider les femmes dans leur travail.
Le travail agricole proprement dit implique non seulement le levage de charges lourdes, mais aussi diverses autres conditions de travail, telles que la sollicitation continue du milieu du dos ou le travail avec les bras levés pendant de longues périodes. Il est donc important de choisir un exosquelette motorisé adapté à la tâche à soulager.
Caractéristiques des exosquelettes motorisés
Avantages
1. Charge de travail réduite pour l’opérateur
Le port d’un exosquelette motorisé réduit considérablement les contraintes physiques qui pèsent sur le travailleur. Dans le domaine des soins infirmiers, de l’agriculture et de la construction, il faut souvent soulever et décharger des charges lourdes.
Le port d’un exosquelettes motorisés facilite ces tâches et en réduit la charge. Une combinaison d’assistance typique a une capacité d’assistance allant jusqu’à 25 kg.
2. Une meilleure efficacité au travail
On peut s’attendre à ce que le port d’un exosquelette motorisé améliore l’efficacité du travail, par exemple en permettant à une seule personne d’effectuer des tâches qui nécessitaient auparavant l’intervention de plusieurs personnes. Il permet également aux personnes âgées de porter des objets lourds, ce qui serait autrement difficile.
3. Réduction du risque d’accident
Le port d’un exosquelette motorisé réduit la fatigue, ce qui contribue à prévenir les accidents. Même s’il n’y a pas d’accidents soudains, les dommages qui s’accumulent dans le corps en raison du travail lourd quotidien sont importants.
L’introduction d’exosquelettes motorisés permet d’améliorer l’environnement de travail lui-même et de réduire le risque d’accident.
Inconvénients
1. Temps d’enfilage et d’enlèvement long
La plupart des exosquelettes motorisés nécessitent environ une minute pour être mis et enlevés ; bien qu’une seule personne puisse mettre et enlever la combinaison, c’est souvent un problème si la combinaison est mise et enlevée fréquemment.
De plus, les exosquelettes motorisés qui utilisent la pression de l’air doivent être gonflés à l’aide d’une pompe environ une fois par jour.
2. L’armature large et lourd
Si le port d’une exosquelettes motorisées réduit les contraintes physiques, la combinaison elle-même pèse beaucoup – environ 5 kg en moyenne.
De plus, la plupart des exosquelettes motorisés sont portés sur le dos, mais le corps principal est fait plus large que la largeur des épaules. Il y a un léger risque de gêne si le travail doit être effectué dans des espaces confinés.
3. Coûts élevés
Il est inévitable que le coût d’introduction d’un exosquelette motorisé soit élevé. Selon le fabricant et le produit, le coût varie de 100 000 yens à plus d’un million de yens.
De plus, un entretien régulier est nécessaire pour garantir une utilisation sûre et à long terme. Cela peut entraîner des frais de fonctionnement qui doivent également être pris en compte.
Types d’exosquelettes motorisés
Les exosquelettes motorisés peuvent être divisés en produits spécifiques à un site, qui peuvent être classés en trois types en fonction de l’apparence et de la méthode de soutien.
1. Type de support (sans puissance)
Le type de support se caractérise par un faible coût d’adoption. Par ailleurs, il nécessite moins de temps pour apprendre à l’utiliser.
Ils sont efficaces lorsque des mouvements complexes et un degré de liberté élevé sont nécessaires, car les mouvements ne sont peu limités.
2. Combinaison d’assistance exosquelettique (non motorisée)
La combinaison d’assistance non motorisée a pour caractéristique d’avoir une capacité de soutien élevée et de ne pas nécessiter beaucoup de temps de conduite. Elle utilise des ressorts et la pression de l’air pour créer artificiellement une action semblable à celle d’un muscle et exercer de la puissance.
3. Combinaison d’assistance exosquelettique (motorisée)
Les combinaisons d’assistance motorisées se caractérisent par la puissance d’assistance la plus élevée grâce à des moteurs et des capteurs. Elles présentent des avantages tels que la possibilité d’ajuster la puissance et ne nécessitent pas de force inutile.
Cependant, l’inconvénient est que, comme elle nécessite de l’électricité, la durée d’utilisation continue est limitée et il est difficile de la porter toute la journée.
Comment choisir un exosquelette motorisé ?
Il est important de choisir un exosquelette motorisé parmi les trois types énumérés ci-dessus en fonction de la situation dans laquelle vous souhaitez l’utiliser. Il ne sert à rien d’acheter une combinaison à assistance électrique si elle est difficile à porter ou, au contraire, si elle rend le travail moins efficace. Il est recommandé d’identifier à l’avance les situations dans lesquelles vous utiliserez ces assistants électriques.
1. Type de support (sans puissance)
Le type de support soutient principalement le bas du dos. Il convient pour soulever et abaisser les conteneurs de récoltes. Il ne limite pas non plus les mouvements, ce qui le rend utile pour les transports impliquant des déplacements.
2. Combinaison d’assistance exosquelettique (non motorisée)
Les combinaisons d’assistance exosquelettique non motorisées sont utilisées dans les situations où le travail est relativement lourd et n’implique pas de longues heures de travail répétitif ou de grands mouvements. Il s’agit par exemple du travail à la chaîne et du transbordement de marchandises sur des sites logistiques.
3. Combinaison d’assistance exosquelettique (motorisées)
Les combinaisons d’assistance motorisées sont utilisées sur les lieux de travail où les personnes qui ne sont pas en mesure d’exercer une grande force doivent en exercer plus qu’elles n’en sont capables. Elle possède la meilleure puissance d’assistance, de sorte que même les personnes âgées peuvent tenir les choses comme elles le souhaitent. Elle peut également être utilisée comme aide au maintien de la posture dans les travaux où la personne reste dans la même position pendant de longues périodes.
Comment utiliser les exosquelettes motorisés ?
1. Combinaison à assistance électrique
Placez la ceinture épaulière sur les deux épaules et réglez la longueur en attachant les ceintures à la poitrine, à la taille et sur les côtés pour l’adapter au corps. Dans le cas d’une activation musculaire artificielle pneumatique, injectez la quantité d’air recommandée par le fabricant et utilisez-la.
2. Combinaison d’assistance motorisée
Les ceintures d’épaule sont placées sur les deux épaules et ajustées au corps en attachant les ceintures à la poitrine, à la taille et aux deux jambes. Notez que l’ordre dans lequel les ceintures sont attachées et la manière dont la taille est ajustée varient d’un produit à l’autre.
Une fois l’appareil installé, mettez-le sous tension et utilisez-le. Pour les produits dont la force d’assistance et le type d’assistance peuvent être réglés, actionnez-les avant de commencer le travail.