Un operaio di una linea di montaggio ha subito una grave lesione alla spalla quando il suo esoscheletro di assistenza si è bloccato durante un movimento di torsione. L'indagine tradizionale non riusciva a spiegare il guasto meccanico. Il team di ingegneria ha fatto ricorso a una ricostruzione biomeccanica in 3D, integrando i dati dell'accelerometro della tuta con una scansione laser del posto di lavoro per ricreare l'incidente e individuare il punto di pizzicamento esatto.
Flusso di simulazione integrata con OpenSim e Ansys 🛠️
Il processo è iniziato con l'estrazione dei registri dell'accelerometro dell'esoscheletro, che hanno catturato la sequenza delle accelerazioni angolari. Questi dati sono stati importati in OpenSim, dove sono stati modellati lo scheletro dell'operaio e le forze applicate dalla tuta. Parallelamente, è stata eseguita una scansione 3D dell'ambiente di lavoro con una fotocamera di profondità. Il modello dell'ambiente è stato integrato in Ansys per simulare l'interazione meccanica tra il supporto tessile della tuta, modellato in CLO 3D, e una barra di sicurezza mal posizionata. La simulazione ha rivelato che un disallineamento nella cerniera del gomito dell'esoscheletro ha generato un punto di pizzicamento contro la struttura della linea, bloccando il movimento del braccio proprio nel momento di massimo carico.
Lezioni per la riprogettazione del posto e del dispositivo 📐
L'analisi ha dimostrato che il guasto non era del sensore, ma del design del supporto rigido dell'esoscheletro nell'interagire con la geometria dell'arredamento industriale. La ricostruzione in 3ds Max ha permesso di visualizzare l'angolo critico di 42 gradi in cui avveniva il blocco. Di conseguenza, è stato riprogettato il supporto della spalla della tuta per includere un arresto meccanico flessibile e la barra di sicurezza è stata spostata 15 centimetri indietro. La simulazione biomeccanica si consolida quindi come uno strumento indispensabile per validare la sicurezza dei sistemi di assistenza prima della loro implementazione in fabbrica.
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