Seguridad y ergonomía

La seguridad y ergonomía son aspectos críticos en el diseño de exoesqueletos.

Cumplir los requisitos de seguridad es obligatorio en el diseño y desarrollo de un exoesqueleto, para asegurar que no suponga un peligro ni cause lesiones graves a los usuarios.

Los exoesqueletos deben poder retirarse de manera rápida y segura en situaciones de emergencia o cuando los usuarios se enfrenten a peligros como tropiezos o enganches. Para ello, se deben considerar sistemas de liberación rápida y mecanismos de desenganche seguro que garanticen poder desprenderse fácilmente del exoesqueleto cuando sea necesario. Además, para evitar enganches o atrapamientos, deben ser compactos, ubicando cuidadosamente los componentes y protegiéndolos para minimizar cualquier interferencia con otros equipos.

Además del aspecto de seguridad, un diseño ergonómico es necesario. Algunos aspectos relacionados con la ergonomía a tener cuenta son:

- Un ajuste adecuado al cuerpo del usuario para garantizar comodidad y eficiencia, garantizando una adaptación óptima a diferentes usuarios y tareas. Para ello se debe tener en cuenta la antropometría, considerando aspectos como la longitud de los segmentos corporales, el tamaño y la forma del cuerpo. La antropometría depende de muchas variables, como la edad, sexo, grupo étnico, etc. por lo que los exoesqueletos desarrollados para la población de un sexo o región, podrían no ser óptimos para otras personas. Esta incompatibilidad se puede resolver ofreciendo opciones de ajuste/regulaciones en longitud, ángulo y rigidez en diferentes puntos, como correas, hebillas o sistemas de sujeción, que permitan una configuración personalizada a las características físicas individuales, necesidades y preferencias.
- Una distribución del peso equilibrada, para minimizar la carga en áreas específicas del cuerpo. Los puntos de apoyo y las áreas de contacto deben diseñarse cuidadosamente para reducir los puntos de presión y minimizar la fatiga o el malestar en usos durante largos períodos.
- Para brindar soporte y protección, los exoesqueletos deben cubrir adecuadamente las áreas corporales relevantes. Las partes internas del exoesqueleto que estén en contacto directo con el cuerpo deben diseñarse de forma que no generen rozaduras, irritaciones o molestias. Para ello, pueden emplearse materiales suaves, transpirables o acolchados que mejoren la comodidad y reduzcan la posibilidad de lesiones o incomodidades.
- El peso es crucial en términos de comodidad y fatiga. Se deben buscar formas de reducir el peso total del exoesqueleto sin comprometer su resistencia y funcionalidad. Para ello, el uso de materiales ligeros y resistentes, como aleaciones de aluminio o compuestos de fibra de carbono, puede ayudar a minimizar la carga sobre el usuario y facilitar su movilidad.
- Un volumen lo más reducido posible es importante, especialmente en entornos de trabajo estrechos. Un diseño compacto puede evitar la interferencia con tareas o equipos en el entorno laboral. Por ello, al diseñar un exoesqueleto, debe mantenerse lo más ajustado posible al cuerpo, evitando protuberancias innecesarias que puedan dificultar los movimientos o generar riesgos adicionales.
- El confort térmico es de gran importancia para garantizar la comodidad del usuario. El exoesqueleto debe permitir que el calor generado se disipe adecuadamente y que se minimice el aumento de la temperatura en las zonas de contacto. Se deben usar materiales transpirables y diseñar canales de ventilación estratégicamente ubicados que faciliten la circulación del aire. Existen también sistemas de enfriamiento activo o pasivo que ayuden a mantener una temperatura confortable para el usuario.
- La elección del material es fundamental para garantizar la seguridad y la comodidad, y afecta a otros aspectos como son el peso, volumen, confort térmico, etc. Los materiales deben ser duraderos, resistentes a impactos y flexibles, para absorber fuerzas y movimientos.
- Fuerza y la carga que el exoesqueleto supondrá durante el desempeño de tareas. Si bien los componentes del exoesqueleto deben ser lo suficientemente robustos para cumplir los requisitos sin deformarse o dañarse, no deben comprometer la seguridad de quienes los usen.