Durante la próxima década, Los fabricantes estadounidenses se enfrentan a una brecha de habilidades industriales con proyecciones de 2 millones de empleos de manufactura sin cubrir debido a la falta de solicitantes calificados y capacitados. Una gran parte de la mano de obra manufacturera actual se acerca a la edad de jubilación y las generaciones más jóvenes a menudo carecen de interés en aprender las habilidades técnicas asociadas con los trabajos en la manufactura. Es más, Las lesiones ocupacionales cuestan a las empresas estadounidenses más de $ 13 mil millones al año, con lesiones por sobreesfuerzo que representan la mayoría de las lesiones.

Con un premio de $ 3 millones de la National Science Foundation, Los investigadores de Virginia Tech realizarán una investigación fundamental para desarrollar exoesqueletos de cuerpo entero para aumentar el rendimiento humano en el uso industrial y comprender los impactos dramáticos que pueden tener en el panorama socio-tecnológico de los trabajos. El exoesqueleto es un dispositivo portátil que puede aumentar la fuerza y ​​la resistencia del usuario al apoyar las articulaciones del cuerpo y proporcionar movimientos de asistencia y torsiones articulares.

Divya Srinivasan, profesor asistente en el Departamento de Grado de Ingeniería Industrial y de Sistemas de la Facultad de Ingeniería, lidera la subvención, "Exoesqueletos de cuerpo entero para la mejora vocacional avanzada". Otorgado por el programa Future of Work at the Human Technology Frontier de NSF, este proyecto tiene como objetivo desarrollar y evaluar nuevos controles e interfaces hombre-máquina para exoesqueletos motorizados, para aumentar la productividad de los trabajadores industriales y reducir los riesgos de lesiones, al mismo tiempo que se preserva la habilidad humana para operar en dinámica, Ambientes no estructurados.

La investigación se llevará a cabo en asociación con Sarcos Robotics, una empresa que tiene 20 años de experiencia en el desarrollo de exoesqueletos motorizados con fondos de DARPA y el Departamento de Defensa.

"Imagínese despertarse y ser capaz de realizar trabajos físicos pesados ​​sin dolor ni lesiones, ", dijo Srinivasan." La productividad aumentaría si las personas fueran más saludables y seguras. Los trabajadores que actualmente ocupan esos puestos podrían hacer el trabajo con menos esfuerzo físico y de una manera más segura. desarrollar nuevas habilidades tecnológicas, y posiblemente se les pague mejor. Tenemos la esperanza de que, como resultado, las generaciones más jóvenes no menosprecien los trabajos industriales pesados ​​".

El equipo planea diseñar nuevas interfaces de control e interacción para que el uso del exoesqueleto sea natural e intuitivo. minimizando así el tiempo de aprendizaje y permitiendo la adaptación a entornos dinámicos. Diseñarán una interfaz basada en realidad aumentada que el usuario puede usar y usar para interactuar con el exoesqueleto. La asistencia del exoesqueleto se adaptará según el usuario y el contexto. Esto permitirá aumentar la percepción y la cognición del usuario cuando se utilizan sistemas de aumento de la capacidad física.

"Una de las preocupaciones que tenemos con la tecnología es que podría estar tan enfocada físicamente en términos de disminución de las demandas físicas que puede aumentar las demandas cognitivas". "dijo Srinivasan.

Por eso, La evaluación y el rediseño iterativo de todas las tecnologías incorporarán pruebas utilizando una gama de trabajadores diversos, incluidos aquellos con capacidades físicas reducidas y deficiencias cognitivas leves, para garantizar que el diseño general sea eficaz e inclusivo en toda la fuerza laboral.

El equipo incluye a Maury A. Nussbaum, profesor, y Nathan Lau, profesor asistente, tanto de ingeniería industrial como de sistemas; Alejandro Leonessa, profesor de ingeniería mecánica; y Suqin Ge, profesor asociado de economía en la Facultad de Ciencias.

El equipo interdisciplinario también incluye colaboradores de la Facultad de Ingeniería, la Escuela de Artes Visuales, Universidad de Virginia, y la Universidad de California Santa Bárbara.

Mientras que el equipo de ingeniería trabajará para avanzar en el conocimiento y el estado del arte en el control del exoesqueleto, cooperación humano-robot, factores humanos, y sistemas de realidad aumentada, El equipo de Ge construirá modelos empíricos de los efectos de la tecnología de aumento en la productividad y el bienestar de los trabajadores, beneficios de la industria, y el mercado laboral en general.

Los resultados ayudarán tanto a los fabricantes de exoesqueletos como a los líderes de la industria a determinar los tipos de trabajo adecuados. Tareas, costos relacionados, y mercados para inversiones en trajes de exoesqueleto.