Có thể nói, những phát minh về người máy (robot) và khung xương trợ lực (exoskeleton) là những phát minh tuyệt vời có tác động rất lớn đến ngành xây dựng. Tuy vẫn còn ở giai đoạn phát minh và thử nghiệm, sử dụng trên quy mô nhỏ, nhưng trong tương lai, chúng ta có thể tưởng tượng đến một công trường nơi có những người máy và cỗ máy được lập trình sẵn, với thao tác nhanh và chuẩn xác hơn gấp nhiều lần so với con người. Sẽ không còn những chấn thương hay tai nạn thương tâm trên công trường xây dựng, và con người có thể ngồi sau camera giám sát và điều khiển toàn bộ máy móc.

Đó sẽ là tương lai tuyệt vời không xa, còn bây giờ, cùng xem những gì mà exoskeleton đang làm để đưa chúng ta tiến gần hơn nữa với tương lai đó nhé.

Exoskeleton là gì?

Exoskeleton hay còn gọi là “khung xương trợ lực”, là một cỗ máy hoặc thiết bị có động cơ thường được làm từ kim loại, được chế tạo để vừa với cơ thể hoặc bộ phận trên cơ thể, như tay hoặc vai. Có thể tưởng tượng nó như một bộ giáp để bảo vệ cơ thể, đồng thời nhân lên sức mạnh cho người mang nó. Sở dĩ có tên là “khung xương trợ lực” bởi nó được chế tạo để phản chiếu cấu trúc cơ thể người và cấu trúc xương bên trong, giống như một hệ thống xương bằng kim loại được mang bên ngoài cơ thể của một người.

Exoskeleton là gì?
Exoskeleton là gì?

Exoskeleton giúp nâng vật nặng dễ dàng hơn và giảm căng thẳng cho cơ thể khi thực hiện một số nhiệm vụ khó khăn. Ban đầu, khung xương trợ lực được sử dụng trong lĩnh vực y tế để hỗ trợ phục hồi chức năng, tuy nhiên gần đây chúng đã được sử dụng trong các lĩnh vực sử dụng nhiều lao động như xây dựng và sản xuất để giảm tỷ lệ thương tật, hỗ trợ nâng và di chuyển các vật nặng, cung cấp một hệ thống hỗ trợ mạnh mẽ để xử lý các máy móc và vật thể lớn.

Exoskeleton giúp ích gì trong an toàn xây dựng?

Trong ngành xây dựng, có một chứng bệnh mà hầu như công nhân nào cũng có khả năng mắc phải là rối loạn cơ xương. Chúng bao gồm chấn thương ở khớp, dây chằng, cơ, dây thần kinh, gân và hệ thống hỗ trợ của chi, lưng và cổ do tác động của ngoại lực lên xương khớp trong thời gian dài và lặp đi lặp lại.

Theo một số nghiên cứu về ngành xây dựng, các loại chấn thương này đã giảm trong những năm gần đây, tuy nhiên, chấn thương do vận động quá sức trong xây dựng vẫn cao hơn bất kỳ ngành nào khác. Những chấn thương này được cho là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây ra thương tích không chết người trong xây dựng.

Một nghiên cứu của CPI Business từ năm 2016 cho thấy, bong gân, căng cơ và chấn thương rách do lao động quá sức đã làm mất đi hơn 4.000.000 ngày lao động. Về giá trị tiền tệ, chỉ tính riêng việc lao động quá sức đã tiêu tốn khoảng 15 tỷ đô la mỗi năm.

Vấn đề này còn đáng báo động hơn khi mà nó có thể tác động đến lực lượng lao động đang già đi. Độ tuổi trung bình của một công nhân xây dựng là 41 tuổi, vì vậy việc đảm bảo an toàn nghề nghiệp và môi trường làm việc lành mạnh không thương tật phải được chú trọng nhiều hơn trong tình trạng thiếu hụt lao động như hiện nay. Do đó, những công cụ hỗ trợ an toàn lao động và bảo vệ con người như khung xương trợ lực sẽ là giải pháp hữu hiệu và có hiệu quả rất lớn trong ngành này.

Khung xương trợ lực nâng sự cao an toàn cho công nhân xây dựng
Khung xương trợ lực nâng sự cao an toàn cho công nhân xây dựng

Khung xương trợ lực bảo vệ an toàn cho công nhân xây dựng bằng cách giảm bớt sự căng thẳng thường gây ra cho các khớp và cơ do tính chất công việc nặng nhọc lặp đi lặp lại kéo dài. Khung xương trợ lực giúp cho máy móc và vật nặng di chuyển nhẹ nhàng hơn, hỗ trợ việc mang và nâng các vật nặng, giúp giảm tác động của việc sử dụng máy móc hạng nặng trong thời gian dài.

Mặc dù chỉ một nửa số chấn thương do vận động quá sức và căng thẳng có thể được giảm thiểu thông qua việc sử dụng công nghệ khung xương trợ lực Exoskeleton, thì cũng đã là một cải tiến rất lớn, góp phần tạo ra một lực lượng lao động khỏe mạnh, năng động và linh hoạt hơn.

Những ứng dụng của Exoskeleton trong ngành xây dựng

Găng tay điện (Power Gloves) được sử dụng để hỗ trợ việc nắm và giữ các vật liệu và dụng cụ. Nó giúp tăng cường độ bám và cải thiện sự khéo léo của người dùng.

Găng tay điện được ứng dụng trong xây dựng
Găng tay điện được ứng dụng trong xây dựng

Khung xương hỗ trợ lưng (Back Support exoskeletons) rất quan trọng cho việc nâng, uốn và vươn vai. Hỗ trợ lưng cũng đồng thời hỗ trợ cơ tay, cổ và chân khỏe mạnh. Chiếc máy này giúp đảm bảo tư thế phù hợp và giảm áp lực cho lưng khi thực hiện công việc.

Khung xương hỗ trợ lưng
Khung xương hỗ trợ lưng

Khung xương trợ lực cho cánh tay và vai (Arm and Shoulder Support) rất hữu ích cho những người thường xuyên thực hiện công việc trên cao như các thợ điện, thợ làm khô và các chuyên gia làm việc trên trần nhà. Chiếc máy này hoạt động bằng cách phân phối trọng lượng từ vai và cánh tay để giảm sức căng lên các nhóm cơ này.

Khung xương trợ lực cho cánh tay và vai
Khung xương trợ lực cho cánh tay và vai

Khung xương trợ lực để khom người và đứng (Crouching and Standing exoskeletons) có thể hỗ trợ tốt cho những người phải đứng trong phần lớn thời gian làm việc, chẳng hạn như lắp trần thạch cao, khoan hoặc làm gạch.

Khung xương trợ lực để khom người và đứng
Khung xương trợ lực để khom người và đứng

Khung xương trợ lực toàn thân (full body exoskeleton) có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc nâng, di chuyển đồ vật, mang vác công cụ xung quanh công trường và thực hiện các nhiệm vụ khó khăn khác.

Khung xương trợ lực toàn thân
Khung xương trợ lực toàn thân

Ngoài ra, một số loại máy móc có cơ chế hoạt động tương tự như exoskeleton vẫn đang được sử dụng rất nhiều, ngày ngày hỗ trợ cho công nhân và nhà thầu thực hiện công việc của họ.

Kết

Rõ ràng, khung xương trợ lực Exoskeleton đang chứng minh bản thân nó là công cụ cực kỳ hữu hiệu trong việc đảm bảo an toàn cho ngành xây dựng vốn tiềm ẩn nhiều nguy hiểm này. Ứng dụng thành công Exoskeleton cũng mở ra một tương lai khởi sắc hơn, báo hiệu sự xuất hiện của người máy trong xây dựng sẽ không còn xa nữa.

—————————————————— 

Xem thêm: ÂM HỌC KIẾN TRÚC TRONG XÂY DỰNG

THAM KHẢO:

Musculoskeletal Disorders in Construction and Other Industries

EXOSKELETONS ARE OPENING THE DOOR TO ROBOTICS IN CONSTRUCTION