Um operário de uma linha de montagem sofreu uma lesão grave no ombro quando seu exoesqueleto de assistência travou durante um movimento de torção. A investigação tradicional não conseguia explicar a falha mecânica. A equipe de engenharia recorreu a uma reconstrução biomecânica em 3D, integrando os dados do acelerômetro do traje com um escaneamento a laser do posto de trabalho para recriar o incidente e localizar o ponto de pinçamento exato.
Fluxo de simulação integrada com OpenSim e Ansys 🛠️
O processo começou com a extração dos registros do acelerômetro do exoesqueleto, que capturaram a sequência de acelerações angulares. Esses dados foram importados para o OpenSim, onde o esqueleto do operário e as forças aplicadas pelo traje foram modelados. Paralelamente, foi realizado um escaneamento 3D do ambiente de trabalho com uma câmera de profundidade. O modelo do ambiente foi integrado no Ansys para simular a interação mecânica entre o suporte têxtil do traje, modelado no CLO 3D, e uma barra de segurança mal posicionada. A simulação revelou que um desajuste na dobradiça do cotovelo do exoesqueleto gerou um ponto de pinçamento contra a estrutura da linha, travando o movimento do braço exatamente no momento de maior carga.
Lições para o redesenho do posto e do dispositivo 📐
A análise demonstrou que a falha não era do sensor, mas do design do suporte rígido do exoesqueleto ao interagir com a geometria do mobiliário industrial. A reconstrução no 3ds Max permitiu visualizar o ângulo crítico de 42 graus onde ocorria o travamento. Como resultado, o suporte do ombro do traje foi redesenhado para incluir um batente mecânico flexível e a barra de segurança foi reposicionada 15 centímetros para trás. A simulação biomecânica se consolida assim como uma ferramenta indispensável para validar a segurança dos sistemas de assistência antes de sua implementação na fábrica.
Quais técnicas você usaria para representar a eletrônica embarcada em um veículo?