Een exoskelet is een draagbare externe structuur die het lichaam ondersteunt bij fysiek werk. Er zijn passieve exoskeletten (veersysteem) of actieve exoskeletten (aandrijving). Een exoskelet voor de rug of voor de schouders vermindert de fysieke belasting. De praktische ongemakken zijn echter bepalend voor de aanvaarding door de medewerkers zelf. Testen blijft een goede raadgever.
- Wat is een exoskelet
- Exoskelet voor de rug
- Exoskelet voor de schouders
- Exoskelet voor benen en nek
- Voordelen exoskeletten
- Nadelen exoskeletten
- Implementeren exoskelet
Wat is een exoskelet
Een exoskelet is een externe structuur die het lichaam ondersteunt. Een passief exoskelet bestaat uit een elastisch materiaal dat energie kan opslaan en terug vrijgeven. Een actief exoskelet daarentegen heeft aandrijving, die extra kracht geeft aan het lichaam. Een exoskelet voor rug ondersteunt bij het herhaald tillen en een langdurig gebogen houding. Een exoskelet voor de schouders helpt vooral bij statische houdingen boven schouderhoogte. Exoskeletten verminderen de fysieke belasting en de ervaren vermoeidheid.
Exoskelet voor de rug
Een passief exoskelet voor de rug heeft een veer of elastiek. Bij het voorover buigen van de rug wordt de veer uitgerekt en slaat ze energie op. Bij het oprichten van de rug geeft de veer dan deze energie terug vrij. Op die manier ondersteunt het exoskelet de romp tijdens het rechtkomen.
Actieve exoskeletten voor de rug hebben een motor die extra kracht levert. De aandrijving wordt meestal als een rugzak gedragen, die de benen en schouders met elkaar verbindt. Het voordeel van een motor is dat men deze in de twee richtingen kan laten werken, zowel bij het neerzetten als het optillen van een last.
Exoskeletten voor de rug zijn vooral effectief bij herhaald tillen en statisch gebogen houdingen. Toch wordt men geen superman. Een passief exoskelet ondersteunt vooral het gewicht van de romp. Hoe zwaarder de last die men optilt, hoe minder effectief de ondersteuning. Bij een actief exoskelet is de hoeveelheid kracht regelbaar, maar evenzeer beperkt.
IX Back Air van Ottobock, Liftsuit van Auxivo, Safelift van Verve Motion, SuitX Back Volton.
Exoskelet voor de schouders
Exoskeletten voor de schouders bestaan uit een licht harnas rond de romp met scharnier ter hoogte van de schouders. De ondersteuning begint te werken vanaf de moment dat men de armen heft. Hoe meer de bewegingsas van het exoskelet gelijk loopt met de gewrichtsas van de schouder, hoe meer natuurlijk de ondersteuning aanvoelt.
De meest uitgesproken positieve resultaten zijn bij taken waarbij men de armen langdurig boven het hoofd houdt. Ook hier ondersteunt het exoskelet vooral het gewicht van de armen. De hoeveelheid steun is regelbaar, maar het is niet bedoeld om zware gewichten boven het hoofd te tillen.
IX Shoulder van Ottobock, Skelex 360 van Skelex, Hapo Front van Hapo, Mate van Comau
Exoskelet voor benen en nek
Onder de exoskeletten voor de benen wordt de “chairless chair” gerekend. Men draagt een externe structuur aan de benen. Wanneer men gaat zitten, blokkeert het exoskelet in een vooraf ingestelde stand. Zo kan men zittend en staand werken snel en makkelijk met elkaar afwisselen.
Een andere vorm van passieve ondersteuning, is een exoskelet voor de nek. Dit is eigenlijk een steun die het achterover buigen van het hoofd opvangt en ondersteunt. Het lijkt meer op een brace, zoals ook voor de pols of duim.
Voordelen exoskeletten
- Minder spieractiviteit
- Minder vermoeiend
- Betere prestatie
- Minder ervaren inspanning
Exoskeletten doen wat ze moeten doen, ze ondersteunen effectief de rug of de armen. In labo-onderzoek vermindert de spieractiviteit met 40%. In de praktijk met complexe bewegingen is dat rond de 10%. Ook het energieverbruik is lager wanneer men werkt met een exoskelet. Daardoor is men minder vermoeid en kan men het werk langer volhouden met een betere prestatie als gevolg. Medewerkers ervaren ook subjectief minder inspanning tijdens herhaald tillen en statische houdingen. Plamuren met de arm lang boven het hoofd of opereren met de rug lang gebogen zijn typische taken met een goed resultaat.
Nadelen exoskeletten
- Praktische ongemakken
- Verschuiven van belasting
De meest genoemde praktische ongemakken bij exoskeletten zijn het beperken van de bewegingsvrijheid, het warm worden, het aan- en uitdoen, de pasvorm, druk op de borst of schouders, enz… Nieuwe exoskeletten komen hier steeds meer aan tegemoet. Toch blijft het testen van exoskeletten steeds aangewezen.
Sommige studies vinden een verschuiving in spieractiviteit of het aanpassen van de houding. Zo wordt soms een verschuiving van de belasting van de rug naar de benen vastgesteld. Bij een actief exoskelet zou men minder ongunstige houdingen aannemen. Een passief exoskelet werkt daarentegen des te beter naarmate de houding ongunstig is.
Hoe een exoskelet implementeren
Een goede communicatie creëert realistische verwachtingen. Bij de opstart van de testfase moet men alle medewerkers uitleggen wat een exoskelet is en hoe het werkt. Het is geen wondermiddel, maar ondersteunt wel het lichaam tijdens het werk. De leidinggevenden zijn de eerste contactpersoon bij problemen. Ze moeten het exoskelet goed kennen om snel de eerste bijstellingen te kunnen doen.
Een test dient minstens enkele weken te duren. Dat moet men goed plannen en best ook systematisch evalueren. Daarna kan men beslissen over een verdere uitrol. Een eerste keuze is de doelgroep: nieuwe medewerkers, iedereen, medewerkers met klachten of bij re-integratie. Een andere beslissing is of men het verplicht of op vrijwillige basis invoert.
Besluit
Een exoskelet voor de rug is het meest effectief bij herhaald tillen of bij statisch gebogen houdingen. Een exoskelet voor de schouders ondersteunt de arm vooral bij het werken boven schouderhoogte. Exoskeletten kunnen een oplossing zijn om de fysieke belasting te verminderen. Toch vervangt het niet de klassieke ergonomie. In de eerste plaats dient men nog steeds de werkplek zelf proberen aan te passen of te verbeteren.
Is een exoskelet een PBM?
Een exoskelet is strikt genomen geen PBM. Het heeft geen keuring en garandeert ook niet dat men geen klachten meer krijgt. Toch is het goed om een exoskelet als PBM te beschouwen in gebruik. Het is individueel en dient onderhouden of gereinigd te worden.
Verzwakt een exoskelet de spieren?
Een exoskelet vermindert de spieractiviteit in praktijk met 10%. Dat betekent bij fysiek werk dat ze nog steeds veel moeten werken en niet zullen verzwakken. Een exoskelet laat alle normale bewegingen toe. Dat is anders bij een brace die bewegingen beperkt, waardoor spieren kunnen verzwakken.
Wat zijn contra-indicaties voor een exoskelet?
Op zich zijn er geen medische contra-indicaties voor een exoskelet. Medewerkers die arbeidsongeschikt zijn door een hernia of na een operatie, zijn dat ook met een exoskelet. Bij wie tillen een verhoogde aandacht vraagt omwille van medische situatie (vb. prothese), zal een exoskelet geen soelaas bieden.
Kan men meer tillen met een exoskelet?
Een exoskelet dient niet om de productiviteit of het gewicht op te drijven. Een exoskelet wordt minder effectief naarmate het gewicht zwaarder wordt. Een maximum gewicht van 25kg tillen, blijft ook van toepassing bij een exoskelet. Doel is bij eenzelfde gewicht de belasting op het lichaam en de vermoeidheid te verminderen.
Wat is het effect van een exoskelet op de risicoanalyse?
Het effect van een exoskelet is doorgaans niet zichtbaar in een risicoanalyse. Op expertniveau kan men de spieractiviteit meten en de verbetering in rekening brengen op het gewicht. In biomechanische modellen kan men de ondersteuning van exoskelet modelleren en zo het effect op het lichaam zichtbaar maken.
* Exoskeletten:
Exoskelet op het werk – exoskelet in de industrie – exoskeletten in praktijk – exoskelet tijdens orderpicking – passieve exoskeletten – exoskeleton potential assessment tool