Des dispositifs d’assistance physique pour aider les travailleurs

Les dispositifs d’assistance physique aident les travailleurs à la réalisation de différentes tâches sur leur lieu de travail et contribuent à l'amélioration de l’environnement de travail. Ces dernières années, plusieurs systèmes aux fonctions et aux caractéristiques diverses sont apparus.

Les dispositifs d’assistance physique aident les travailleurs à la réalisation de différentes tâches sur leur lieu de travail et contribuent à l'amélioration de l’environnement de travail. Ces dernières années, plusieurs systèmes aux fonctions et aux caractéristiques diverses sont apparus.
(Photos fournies par CYBERDYNE INC., Power Assist International Corporation, EIKO Co., Ltd., Sun-S Inc.)

On trouve, par exemple, des exosquelettes utilisés dans divers secteurs professionnels, notamment dans l'industrie manufacturière qui nécessite le transport de charges lourdes, dans l'agriculture où les travailleurs doivent souvent se pencher, et dans le domaine des soins quotidiens aux personnes âgées. En outre, avec le réchauffement climatique et dans un contexte de crainte d'une hausse progressive des températures, des vestes équipées de ventilateurs pour résister aux fortes chaleurs de l’été japonais ont été conçues. Depuis quelques années, ce genre de produit se généralise de plus en plus. Cet article présente plusieurs dispositifs d’assistance physique japonais destinés à aider les travailleurs.

Qu'est-ce qu’un exosquelette ?

Un exosquelette est un dispositif ou une combinaison qui accompagne et facilite les mouvements du corps. Des actionneurs électriques (système de traction) et des muscles artificiels apportent une force supplémentaire aux travailleurs et les aident au transport de charges lourdes en diminuant le fardeau imposé au corps, notamment lorsque celui-ci est en posture courbée.
Au début de la conception des exosquelettes, leur poids trop important et leur prix prohibitif rendaient leur implémentation difficile. Toutefois, les progrès technologiques ont permis d’alléger le poids des équipements et d’améliorer et de diversifier les technologies d’assistance. Des exosquelettes motorisés et non motorisés ont ainsi été développés et ont pu être implémentés dans divers milieux pour de multiples applications.
On trouve, par exemple, dans le milieu médical et des soins aux personnes dépendantes, des modèles adaptés aux aides-soignants qui permettent d'alléger la charge qui pèse sur les hanches, ou bien encore des modèles pour aider les personnes dépendantes à se mouvoir et se déplacer de façon autonome. Il existe également des modèles destinés à assister les mouvements et les déplacements des travailleurs sur leur lieu de travail. Certains de ces équipements utilisent des moteurs, tandis que d’autres, non motorisés, utilisent plutôt des ressorts et des tubes en caoutchouc. C'est pourquoi il est important, lorsqu’on utilise un exosquelette, de bien prendre en compte l'objectif et la nature de la tâche que l'on souhaite réaliser afin de choisir l’équipement approprié.

Une large utilisation dans le domaine des soins ! Un « cyborg » pour assister les personnes dépendantes

Ce cyborg assiste les mouvements du tronc et des jambes en se basant sur les signaux bioélectriques du porteur.
Lorsqu’une personne bouge, son cerveau envoie de faibles signaux au corps. Le cyborg lit ces signaux sur la surface de la peau et réalise des mouvements conformément aux intentions du porteur.
Par exemple, lorsqu’il est porté par une personne âgée ou handicapée, le cyborg aide celle-ci à répéter des mouvements sans forcer, comme se lever ou s’asseoir, et cela en se basant sur les intentions de cette personne. Le cyborg a été analysé d'un point de vue médical et anatomique, et les résultats ont montré qu’il permettait de réduire la charge sur le bas du dos lorsqu’on effectue un déplacement ou un repositionnement d’une personne dépendante, autant de tâches physiquement éprouvantes pour les aides-soignants.
Son développement se poursuit afin d'en réduire encore davantage la taille et le poids dans le but de pouvoir l'utiliser à l’avenir dans divers lieux et diverses situations.

Gauche : seulement quatre ceintures permettent de s’en équiper et un mode permet de l’activer en à peine dix secondes. À la fois compact, léger et alimenté par une batterie, il peut être utilisé en toute occasion, aussi bien dans les hôpitaux que dans les maisons de retraite ou lors des visites à domicile.
Droite : le cyborg soulage non seulement le dos des aides-soignants, mais il peut également aider les personnes dépendantes à être plus autonomes. (Photos fournies par CYBERDYNE INC.)

Avec ses quatre fonctions d’assistance, l’exosquelette réduit la consommation d'énergie d'une personne de 20 à 30 %

Un exosquelette a été mis au point pour aider les personnes dont la force musculaire est limitée à effectuer diverses tâches sur leur lieu de travail et ainsi remédier au problème préoccupant de pénurie de main-d'œuvre, notamment dans les secteurs de l'agriculture, de la distribution, du transport à l’intérieur des usines, de la construction et des soins médicaux. Grâce à son système motorisé, cet exosquelette assiste les utilisateurs à la réalisation de quatre actions spécifiques : soulever, poser, maintien d’une position courbée et marche. Pour ce faire, des détecteurs de mouvement détectent instantanément les mouvements de l'utilisateur. Sans ralentir les mouvements, les moteurs électriques fournissent une assistance supplémentaire avec une force pouvant aller jusqu'à 15 kg. Une fois l’utilisateur équipé de cet exosquelette, sa charge de travail peut être réduite de 20 %. Utilisé dans le secteur de la distribution, sur les chantiers de construction et dans les usines, cet exosquelette réduit la charge de travail lors des transports de marchandises et permet d'optimiser l'efficacité des opérations. L'intérêt de cet exosquelette est qu'il peut être utilisé uniquement dans les moments où le besoin s'en fait ressentir. Afin que les mouvements de l’utilisateur soient détectés instantanément et afin d’offrir une assistance puissante et souple, des moteurs à réaction rapide sont utilisés et les réglages et ajustements sont effectués à l'aide d'un ordinateur.
Dans un avenir proche, l’objectif est de créer des produits plus légers, plus souples et plus à la mode qui seront largement utilisés non seulement sur les lieux de travail, mais également dans la vie quotidienne par tout le monde.

Gauche : avec ses 4,7 kg, cet exosquelette est compact et léger.
Droite : le travailleur porte le corps principal de l’exosquelette sur son dos et s'équipe de ceintures qui transmettent la force d'assistance dans le bas du dos, l'abdomen et les cuisses. (Photos fournies par Power Assist International Corporation.)

Travailler au frais et confortablement en extérieur même pendant les fortes chaleurs de l’été ! Des vestes équipées de ventilateurs électriques

Des vestes avec ventilateurs intégrés ont été développées afin d’aider à lutter contre la chaleur de l’été. Elles ont été conçues en réponse à la demande des clients qui souhaitaient une solution pour pouvoir travailler dans de meilleures conditions durant les périodes de forte chaleur. Après un bain, avez-vous déjà ressenti la sensation de fraîcheur que procure l’air d’un ventilateur ou d’un climatiseur ? Lorsque l'eau s'évapore en passant de l'état liquide à l'état gazeux, elle absorbe la chaleur alentour. C'est ce qu'on appelle la « chaleur de vaporisation ». Le vent favorise la vaporisation de l’eau, entraînant l’évacuation de la chaleur emprisonnée dans le corps et provoquant une sensation de fraîcheur. Les vestes ainsi équipées de ventilateurs sont des dispositifs d’assistance physique qui utilisent le principe de la chaleur de vaporisation.
Une expérience visant à mesurer l’efficacité du port d’une veste équipée de ventilateurs a montré une différence de température de 2°C autour de la poitrine par rapport à une situation où la veste n’est pas portée. Il a en outre été rapporté que la sensation de fraîcheur subsistait pendant plus de 15 minutes, ce qui prouve l’efficacité de la veste.

La raison principale de la sensation de fraîcheur est l'emplacement des ventilateurs ! Des vestes avec ventilateurs pour répondre à la demande des clients

Certains produits améliorent encore la fonctionnalité des vestes équipées de ventilateurs qui sont utilisés au Japon comme vêtements de travail en plein air durant l'été. Ces vestes sont conçues avec des ventilateurs placés sur le haut du dos, zone particulièrement sujette à la transpiration. Les ventilateurs envoient de l'air sur les zones imbibées de sueur et maximisent ainsi la chaleur de vaporisation.

L'emplacement en hauteur permet d’éviter que les outils autour de la taille heurtent le ventilateur et permet au travailleur de prendre ses outils facilement pendant qu’il travaille. En outre, le vent ne soufflant pas directement sur la taille, celle-ci ne se refroidit pas, et comme le vent souffle toujours au niveau du cou, cela permet d’éloigner les moustiques, ce qui est très utile lors d'un travail en milieu agricole.

Gauche : les aérations sous les bras permettent de rafraîchir les aisselles.
Centre : grâce aux conduits de jet d'air qui assurent le passage de l'air, ce dernier est directement envoyé sur le cou, quelle que soit la posture de l'utilisateur.
Droite : idéal pour le travail agricole en extérieur où la chaleur et les piqûres d'insectes sont une source de préoccupation. (Photos fournies par EIKO Co., Ltd.)

Des vestes décontractées et équipées de ventilateurs pour les loisirs et les activités de plein air

Outre une utilisation pour le travail en extérieur ou en entrepôt, certains modèles peuvent également être utilisés pour les activités en plein air et les loisirs, tels que la pêche, le golf ou le jardinage, et même lors des trajets pour se rendre au travail ou à l’école. Ces vestes étant utilisées dans diverses situations, l'accent est également mis sur leur design, si bien que, en plus des modèles destinés au travail, on trouve également de plus en plus de modèles au design sportif.
Ces modèles utilisent également des petits ventilateurs alimentés par une batterie qui envoient de l'air pour refroidir la surface du corps dans des conditions optimales et assurer en permanence une sensation de confort. Les vestes équipées de ventilateurs atténuent la chaleur tout en étant respectueuses de l'environnement, car elles consomment moins d'énergie qu'une climatisation.

Gauche : un design décontracté pouvant être porté dans toutes les situations. Ces dernières années, on peut voir de plus en plus de gens porter ce genre de veste dans la rue durant les mois chauds de l'été.
Droite : ventilateur pour vêtement. Les batteries sont fabriquées au Japon, et certains articles sont même équipés d'un filet anti-chute. (Photos fournies par Sun-S Inc.)

Les vestes équipées de ventilateurs sont utilisées par les travailleurs, notamment dans le domaine agricole et le domaine de la distribution, mais des modèles sont également créés pour être portés en extérieur par les femmes et les enfants. Une gamme plus large de produits devrait être développée afin que davantage de personnes puissent les porter de façon décontractée.

Les dispositifs d’assistance physique sont conçus afin d’aider les gens dans leur travail et afin de rendre la vie plus confortable pour tous. Quels seront les futurs produits issus de la fusion des idées et des nouvelles technologies ? Nous avons hâte de le découvrir !