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VALUTAZIONE DEI RISCHI: METODOLOGIE INNOVATIVE PER LA VALUTAZIONE DEL RISCHIO BIOMECCANICO

Nel corso degli anni sono stati sviluppati diversi metodi di valutazione del rischio da sovraccarico biomeccanico ma, come riporta un recente documento Inail dal titolo “Metodologie innovative per la valutazione del rischio biomeccanico”, ognuno di questi metodi presenta delle limitazioni, la principale delle quali è l’alta soggettività. Per questo, tali metodologie sono prevalentemente di natura osservazionale.

Il factsheet realizzato nell’ambito della Campagna EU-OSHA 2020-2022 “Alleggeriamo il carico!”, sottolinea l’importanza e utilità di utilizzare nuove metodologie di valutazione del rischio biomeccanico che siano quantitative, oggettivabili, ripetibili e che prevedano la possibilità di identificare il rischio anche nei moderni scenari lavorativi dove si sta sempre più diffondendo l’utilizzo di esoscheletri da parte dei lavoratori e la condivisione degli spazi lavorativi con i cobot.

Il factsheet si sofferma sui sistemi optoelettronici, considerati i più accurati per l’analisi cinematica del movimento umano. Questi sistemi utilizzano telecamere all’infrarosso in grado di riconoscere e acquisire il movimento tridimensionale di marker passivi riflettenti posti su determinati punti di repere anatomici e, successivamente, di ricostruirne il comportamento nel tempo tramite specifici software.

  • vantaggi: precisione e accuratezza (errore < 0,01mm) delle acquisizioni effettuate; integrazione e sincronizzazione con altre tecnologie (videocamere digitali, piattaforme di forza, sistemi analogici ecc.).
  • limiti: costo elevato; necessità di un ambiente strutturato.

Un altro metodo affrontato è relativo all’uso dei sensori inerziali (inertial measurement units, IMUs), dispositivi che, grazie alla attuale miniaturizzazione che ha permesso di includere accelerometri, giroscopi e magnetometri in sensori di dimensioni e peso ridotti, offrono la possibilità di effettuare acquisizioni del movimento direttamente nei luoghi di lavoro. I segnali acquisiti sono solitamente immediatamente disponibili per una valutazione in tempo reale del rischio biomeccanico.  

  • vantaggi: dimensioni ridotte e portabilità; facile indossabilità; possibilità di effettuare l’analisi di qualsiasi movimento senza alterare il gesto motorio del lavoratore in esame; protocolli di comunicazione wireless; elevata durata delle batterie; presenza di memorie ‘onboard’ che consentono il proseguimento delle acquisizioni, evitando perdite di dati anche in caso di temporanea interruzione della comunicazione con l’unità ricevente; costi più ridotti.
  • limiti: suscettibili alla presenza di campi elettromagnetici (problematica in via di risoluzione); accuratezze e precisioni inferiori a quelle fornite dai sistemi optoelettronici.

Un’altra metodica strumentale descritta è l’elettromiografia di superficie (EMGs) che rileva l’attività elettrica dei muscoli sulla superficie della cute. Le fibre muscolari, quando sono eccitate da un impulso del sistema nervoso modificano il loro stato elettrico (depolarizzazione) e si contraggono. Con l’elettromiografia di superficie bipolare è possibile rilevare l’attività muscolare complessiva per ogni istante di tempo e per ogni movimento di interesse. La EMGs è una metodica validata e molto usata anche in ergonomia.

Inoltre, tramite analisi più dettagliate dell’ampiezza e delle componenti frequenziali del segnale EMGs, è possibile avere utili indicazioni sullo stato di affaticamento del muscolo. Con la EMGs ad alta densità (HDsEMG) è possibile analizzare la distribuzione del potenziale elettrico su una superficie più ampia e questo permette degli interessanti approfondimenti sul fenomeno della fatica e sulla decomposizione del segnale:

  • vantaggi: non invasività; dimensioni ridotte delle sonde e portabilità in reali contesti lavorativi; possibilità di effettuare l’analisi di qualsiasi movimento senza alterare la normale strategia del soggetto in esame; presenza di memorie ‘onboard’ che consentono il proseguimento delle acquisizioni anche in caso di temporanea interruzione della comunicazione; possibilità di utilizzo in condizioni estreme (waterproof); possibilità di investigare fino a 20 muscoli contemporaneamente; costi in rapida diminuzione e proporzionati al numero di muscoli che si intende acquisire.
  • limiti: competenze specifiche nel posizionamento delle sonde; competenze specifiche nell’acquisizione e nell’elaborazione dei dati.

Infine, il factsheet si occupa dei sensori miniaturizzati per EMGs e IMUs per la classificazione del rischio biomeccanico.

Attualmente la tecnologia disponibile permette, grazie all’utilizzo di questi sistemi di sensori miniaturizzati e indossabili, una valutazione strumentale quantitativa del rischio biomeccanico direttamente sul campo grazie anche alla possibilità di trasferire wireless i dati acquisiti sul lavoratore che svolge il compito in esame. Questi aspetti facilitano la registrazione dei dati e riducono al minimo i fattori di confondimento associati allo svolgimento di attività di lavoratori che indossano apparecchiature ingombranti o attaccate a cavi, permettendo un’accurata acquisizione dei segnali anche in ambienti sfavorevoli e in situazioni lavorative in cui il lavoratore interagisce con un cobot o utilizza un esoscheletro.

Si indica che “con l’attività dei due progetti MELA (Miniaturized sEmg for lifting activities) e SOPHIA (Socio-physical interaction skills for cooperative human-robot systems in agile production) si stanno sviluppando delle reti di sensori miniaturizzati ed un tool strumentale di valutazione del rischio biomeccanico in diverse attività di movimentazione manuale dei carichi”. In particolare, le sonde del progetto MELA “presentano forme compatibili con gli indumenti da lavoro e tali da non interferire con la normale strategia motoria, miniaturizzazione, possibilità di utilizzo in condizioni estreme (waterproof), assenza di cavi (wireless)”. Questi permetteranno di monitorare in tempo reale il rischio biomeccanico al quale è sottoposto il lavoratore, visualizzando su un monitor (PC o tablet) il livello di rischio e dare al lavoratore un feedback. E il tool SOPHIA “permetterà la classificazione automatica del rischio”.      

Fonte: Inail, Dipartimento di medicina, epidemiologia, igiene del lavoro e ambientale

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