Interesse?

Wenst u meer nieuws, praktische informatie en wetgeving over welzijn op het werk, milieu en arbeidsgeneeskunde?




Kansen en risico’s van exoskeletten (1): forse hulp op de werkplek

Nieuws - 17/11/2020
-
Auteur(s): 
Geert Van Cauwenberge


Exoskeletten zijn mechanische hulpmiddelen die op het lichaam gedragen worden om spierbewegingen te ondersteunen bij tillen, dragen, stappen of lopen. Ze worden ook steeds meer ingezet op de werkvloer, als middel om de arbeidsproductiviteit te verhogen en gezondheidsklachten te voorkomen. Maar kunnen exoskeletten ook gezondheidsrisico’s meebrengen?
 

Uit wetenschappelijk onderzoek blijkt dat meer dan 40% van de werknemers in Europa last heeft van pijn in de onderrug of schouders. Bovendien voert 63% van de werknemers repetitieve taken uit en werkt 46% vaak in potentieel gevaarlijke houdingen (Eurofound, 2012).

Deze hoge cijfers zijn in belangrijke mate te wijten aan het uitvoeren van werkzaamheden met handmatige materiaalbehandeling zoals optillen, neerzetten, vasthouden of dragen van (zware) lasten. Ook het maken van repetitieve draai- en bukbewegingen en werken boven het hoofd verhogen het risico op arbeidsgerelateerde aandoeningen. Een slecht ontwerp van de werkplek is een bijkomende factor die deze aandoeningen versterkt.

Deze aandoeningen zijn niet enkel nefast voor een goede gezondheid, maar leiden ook tot hoge kosten voor ondernemingen en organisaties. Volgens onderzoek bedragen de kosten als gevolg van dit soort gezondheidsgerelateerde problemen zo’n 2% van het bruto binnenlands product van de Europese Unie (Bevan, 2015).


(foto: TNO)


Hulpmiddel en gezondheidsrisico

In de strijd tegen deze arbeidsgerelateerde aandoeningen wordt in bedrijven en organisaties steeds meer gebruik gemaakt van zogenaamde exoskeletten. Deze apparaten – die op het lichaam gedragen worden – ondersteunen de bewegingen van de gebruiker via verschillende mechanische principes. Hierdoor kunnen ze de belasting van de spieren verminderen in lichaamsdelen die vaak belast worden, zoals de onderrug of schouders.

Ondanks de voordelen van exoskeletten (het fysiek ondersteunen van werknemers of het helpen van werknemers met een lichamelijke beperking) rijzen toch ook nieuwe vragen in verband met de veiligheid en gezondheid op het werk. In dit verband publiceerde het Franse Institut national de recherche et de sécurité pour la prévention des accidents du travail et des maladies professionnelles (INRS) een overzicht van nieuwe risicofactoren die optraden bij het gebruik van exoskeletten op de werkplek (INRS, 2019).

In dit verband wijzen onderzoekers op nieuwe gezondheidsrisico’s als gevolg van de herverdeling van de belasting van de spieren naar andere lichaamsdelen. Daarnaast hebben exoskeletten ook een invloed op de motorische controle, gewrichtsstabiliteit en veranderingen in het bewegingsapparaat (INRS, 2018).

Tenslotte kan het gebruik van exoskeletten de aandacht doen verslappen voor het ergonomische ontwerp van de werkplek, waarbij de werknemer centraal staat. Of anders gezegd: de toepassing van exoskeletten mag geen excuus zijn om geen aandacht te (blijven) besteden aan ergonomie op maat van de mens.

Actief of passief

Als ruime definitie wordt een exoskelet omschreven als een persoonlijk hulpmiddel dat op mechanische wijze van invloed is op het lichaam (Liedtke en Glitsch, 2018). In engere zin zijn exoskeletten draagbare robottechnologieën die invloed uitoefenen op de interne of externe krachten die op het lichaam worden uitgeoefend.

Binnen deze definiëring onderscheidt men actieve en passieve systemen. Actieve exoskeletten maken gebruik van mechanische aandrijfcomponenten die de menselijke bewegingen ondersteunen. Deze mechanische componenten gebruiken vaak elektromotoren, maar ze kunnen ook hydraulisch of pneumatisch aangedreven worden. Deze ondersteuning geeft extra kracht en verhoogt daarmee de prestaties van een werknemer.

Bij passieve exoskeletten wordt gebruikgemaakt van de herstelkracht van veren, schokdempers of andere materialen om menselijke bewegingen te ondersteunen. De energie die is opgeslagen in een passief exoskelet wordt uitsluitend gegenereerd door de bewegingen van de gebruiker. Bovendien worden de krachten herverdeeld om specifieke lichaamsdelen te beschermen. De verandering in de prestaties van de gebruiker is niet het gevolg van extra fysieke kracht, maar van het vermogen om vermoeiende houdingen langer vol te houden, bijvoorbeeld in het geval van boven het hoofd werken.

Soorten

Exoskeletten kunnen in drie groepen onderverdeeld worden: exoskeletten voor het onderlichaam, voor het bovenlichaam en voor het hele lichaam.

  • Bij exoskeletten voor het bovenlichaam zorgen stevige mechanische structuren voor de herverdeling van de krachten die op de bovenste ledematen en de romp worden uitgeoefend (bovenarmen, onderarmen, schouders of onderrug). Deze herverdeling van krachten betekent in dit geval dat andere lichaamsdelen, zoals de heupen of benen, extra belast worden.
  • Exoskeletten voor het onderlichaam kunnen krachten naar de grond verplaatsen, en op deze manier de belasting van het bewegingsapparaat verminderen. Deze effecten zijn echter sterk afhankelijk van het ontwerp en de functionaliteit van het exoskelet.
  • Ondersteunende systemen die tegelijk het bovenlichaam en onderlichaam ondersteunen, worden exoskeletten voor het hele lichaam genoemd.
Toepassingen op de werkplek

Is het gebruik van technische apparaten om menselijke bewegingen te ondersteunen nieuw? Niet echt. In de gezondheidszorg bijvoorbeeld worden draagbare hulpmiddelen al langer gebruikt, bijvoorbeeld orthesen (corrigerende prothesen voor een lichaamsafwijking, wat hen ook meteen onderscheidt van exoskeletten) waarmee gewonde patiënten kunnen revalideren en opnieuw fysiek kunnen worden. Ook voor militaire toepassingen bestaan al langer exoskelet-toepassingen.

Wat wel relatief nieuw is, is het gebruik van exoskeletten om de lichamelijke gezondheid van werknemers in stand te houden of te beschermen. Het is duidelijk dat deze hulpmiddelen tal van nieuwe mogelijkheden bieden om de veiligheid en gezondheid van werknemers te bevorderen. Ook vanuit ergonomisch standpunt – met een beroepsbevolking die aan het verouderen is – is de inzet van exoskeletten een interessante piste.

Uit analyses blijkt dat in Europa manuele materiaalbehandeling (met bijhorende risico’s voor de gezondheid van werknemers) op de werkplek ruim 30% van de werkzaamheden uitmaakt (Eurofound, 2012). Bij werkzaamheden met repetitieve taken, het hanteren van zware lasten, boven het hoofd werken of gevaarlijke lichaamshoudingen, kunnen exoskeletten een belangrijke ondersteunende functie hebben.

Toch mag het gebruik van deze hulpmiddelen voor werkgevers geen excuus zijn om onvoldoende aandacht te besteden aan technische of organisatorische maatregelen om werkplekken zo ergonomisch mogelijk in te richten. Die opdracht blijft primordiaal.

In het vervolgartikel gaan we dieper in op de risicobeoordeling bij werken et exoskeletten.


Bron:  EU-OSHA