BR112013025194A2 - dispositivo de auxílio à elevação de conformidade postural autoativada - Google Patents

Abstract

  DISPOSITIVO DE AUXÍLIO À ELEVAÇÃO DE CONFORMIDADE POSTURAL AUTOATIVADA A presente invenção refere-se a um dispositivo de auxílio à elevação de conformidade postural autoativada que coloca o usuário em uma postura de elevação suportada progressivamente, assim fornecendo um dispositivo de auxílio à elevação que está de acordo com as melhores práticas ergonômicas para elevação.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO DE AUXÍLIO À ELEVAÇÃO DE CONFORMIDADE POSTURAL AUTOATI- VADA". Campo da Invenção 5 A presente invenção refere-se, preferivelmente, a um dispositivo de auxílio à elevação de conformidade postural autoativada que coloca o usuário em uma postura de elevação suportada progressivamente, assim fornecendo um dispositivo de auxílio à elevação que cumpre com as melho- res práticas ergonômicas para elevação.

Referência Cruzada aos Pedidos Relacionados Este pedido reivindica o benefício do depósito provisório norte- americano Nº de série 61 /516,277, depositado em 1 de abril de 2011, e do depósito provisório norte-americano Nº de série 61/595,187, depositado em 6 de fevereiro de 2012. Os conteúdos destes pedidos relacionados estão aqui incorporados em sua totalidade por referência.

Antecedentes da Invenção De acordo com o manual técnico U.S.

Occupational Health e Sa- fety ("OSHA"), "distúrbios da coluna podem desenvolver gradualmente como um resultado do microtrauma ocasionado pela atividade repetitiva ao longo do tempo ou pode ser o produto de um evento de único trauma...lesões agu- das da coluna podem ser o resultado imediato das técnicas de elevação incorretas e/ou cargas de elevação que são muito pesadas para a coluna suportar." Consulte o manual técnico OSHA, Seção VII, Capítulo I, "Back Disorders and Injuries" disponíveis em osha.gov/dts/osta/otm/otm_vii/otm_vii_1. html#app_vii:1_2 ("OSHA Manual"). Conforme o Manual da OSHA salienta, "embora as lesões da coluna são responsáveis por nenhuma doença relacionada ao trabalho, elas ... são uma das causas principais da deficiência para pessoas em seus anos de trabalho e afligem acima de 600.000 funcionários todo ano com um custo de aproxi- madamente $50 bilhão anualmente em 1991 de acordo com NIOSH ... [e] a frequência e impacto econômico das lesões e distúrbios da coluna na força de trabalho são aumentar pelas próximas décadas conforme a idade média da força de trabalho aumenta e os custos médicos crescem". Dadas as enormes consequências econômicas e de saúde das lesões da coluna relacionadas ao levantamento, há um grande número de dispositivos desenvolvidos que pretendem ser úteis para uma melhor segu- 5 rança de elevação.

Veja, por exemplo, os vários exemplos destes dispositi- vos dentro dos EUA.

Classe/Subclasse de Classificação 602/19. Entretanto, em 1994 um "Grupo de Trabalho Back Belt" do National Institute of Occupational He- alth and Safety ("NIOSH") revisou os cintos de elevação comercialmente disponíveis e concluíram que tais "cintos de coluna não mitigam perigos aos trabalhadores apresentados pela elevação repetida, empurrão, tração, tor- ção, ou flexão "e que, à luz da" insuficiência de dados que indicam que cin- tos de coluna industriais típicos reduzem significativamente a carga biome- cânica do tronco durante a elevação manual", este grupo de trabalho conclu- iu que 1) cintos da coluna não são recomendados para prevenir lesões, e, 2) cintos da coluna não são equipamentos de proteção individual ("PPE"). Con- sulte NIOSH publicação 94-122, disponível em cdc.gov/niosh/docs/94-122 / ("NIOSH1994"). Consulte também NIOSH de 1996 resumo desses resulta- dos, NIOSH publicação 94-127, outubro de 1996, disponível em cdc.gov/niosh/docs/94-127 / ("NIOSH 1996 '). Em matéria das consequências de saúde e economia das lesões da coluna relacionadas ao levantamento e a falta de dispositivos adequados para impedir tais lesões, há uma grande necessidade pelo desenvolvimento de dispositivos de auxílio à elevação melhores.

Sumário da Invenção A presente invenção se refere a um dispositivo de auxílio à ele- vação de conformidade postural autoativada que coloca o usuário em uma postura de elevação suportada progressivamente, assim fornecendo um dis- positivo de auxílio à elevação que cumpre com as melhores práticas ergo- nômicas para elevação.

Na modalidade 1, a presente invenção é direcionada a um dis- positivo de auxílio à elevação compreendendo: um meio de transferência de carga ("LTM"), para transferir o peso da carga do ponto de elevação sobre os ombros e abaixo do tronco inferior; um meio de conformidade postural ("PCM"), para passivamente/ativamente forçar a postura das costas apropri- ada; e, um meio de acoplamento ("CM"), para acoplar a carga elevada no 5 meio de transferência por carga ao engate crescente do meio de conformi- dade postural.

Na modalidade 2, a presente invenção é direcionada ao disposi- tivo de auxílio à elevação da modalidade 1, onde a postura das costas apro- priada para cada nível de engate do meio de conformidade postural é a que promove a manutenção da curva natural da coluna neste nível de engate do meio de conformidade postural.

Na modalidade 3, a presente invenção é direcionada ao disposi- tivo de auxílio à elevação da modalidade 1, onde a postura das costas apro- priada para cada nível de engate do meio de conformidade postural é a que reduz a máxima flexão da lombar neste nível de engate do meio de confor- midade postural.

Na modalidade 4, a presente invenção é direcionada ao disposi- tivo de auxílio à elevação da modalidade 3, onde a redução na máxima fle- xão da lombar em um peso particular elevado é pelo menos conforme mos- trado na Figura 15 para este peso.

Na modalidade 5, a presente invenção é direcionada ao disposi- tivo de auxílio à elevação da modalidade 1, onde a postura das costas apro- priada para cada nível de engate do meio de conformidade postural é a que promove uma redução mensurável nas lesões do usuário.

Na modalidade 6, a presente invenção é direcionada ao disposi- tivo de auxílio à elevação da modalidade 5, onde a redução mensurável nas lesões do usuário é uma redução mensurável nas lesões das costas do usu- ário.

Na modalidade 7, a presente invenção é direcionada ao disposi- tivo de auxílio à elevação da modalidade 1, ainda compreendendo um meio de acoplamento de elevação("LCM") para cada braço, onde cada LCM trans- fere pelo menos parte do peso da carga a ser elevada ao LTM para este braço.

Na modalidade 8, a presente invenção é direcionada ao disposi- tivo de auxílio à elevação da modalidade 7, onde o LCM é selecionado do grupo consistindo em luvas, ganchos, pinças e tiras de aderência como 5 Velcro®. Na modalidade 9, a presente invenção é direcionada ao disposi- tivo de auxílio à elevação da modalidade 1, onde o CM é um ou mais dos CM exemplificados nas Figuras 7-9. Na modalidade 10, a presente invenção é direcionada ao dispo- sitivo de auxílio à elevação da modalidade 1, onde o engate crescente do meio de conformidade postural está linearmente relacionado ao peso supor- tado pela LTM.

Na modalidade 11, a presente invenção é direcionada ao dispo- sitivo de auxílio à elevação da modalidade 1, onde o engate crescente do meio de conformidade postural está não linearmente relacionado ao peso suportado pela LTM.

Na modalidade 12, a presente invenção é direcionada ao dispo- sitivo de auxílio à elevação da modalidade 11, onde o engate crescente do meio de conformidade postural é um engate de dois estados do desengata- do (estado 1) ao completamente engatado (estado 2). Na modalidade 13, a presente invenção é direcionada ao dispo- sitivo de auxílio à elevação da modalidade 1, onde o dispositivo adicional- mente inclui um ou mais sensores para avaliar uma ou mais das cargas sen- do elevadas, carregando em um ou mais pontos no corpo do usuário ou um ou mais indicadores de tensão no corpo do usuário da elevação.

Na modalidade 14, a presente invenção é direcionada ao dispo- sitivo de auxílio à elevação da modalidade 13, onde um ou mais sensores inclui um ou mais sensores de peso inseguro.

Na modalidade 15, a presente invenção é direcionada a um mé- todo para reduzir lesões relacionadas à elevação compreendendo elevar enquanto usa um dispositivo de auxílio à elevação compreendendo: um meio de transferência de carga ("LTM"), para transferir o peso da carga do ponto de elevação sobre os ombros e abaixo do tronco inferior; um meio de con- formidade postural ("PCM"), para passivamente/ativamente forçar a postura das costas apropriada; e, um meio de acoplamento ("CM"), para acoplar a carga elevada no meio de transferência por carga ao engate crescente do 5 meio de conformidade postural.

Na modalidade 16, a presente invenção é direcionada ao dispo- sitivo de auxílio à elevação da modalidade 15, onde a postura das costas apropriada para cada nível de engate do meio de conformidade postural é a que reduz a máxima flexão da lombar neste nível de engate do meio de con- formidade postural.

Na modalidade 17, a presente invenção é direcionada ao dispo- sitivo de auxílio à elevação da modalidade 16, onde a redução na máxima flexão da lombar em um peso particular elevado é pelo menos conforme mostrado na Figura 15 para este peso.

Na modalidade 18, a presente invenção é direcionada ao dispo- sitivo de auxílio à elevação da modalidade 15, onde a postura das costas apropriada para cada nível de engate do meio de conformidade postural é a que promove uma redução mensurável nas lesões do usuário.

Na modalidade 19, a presente invenção é direcionada ao dispo- sitivo de auxílio à elevação da modalidade 15, ainda compreendendo um meio de acoplamento de elevação ("LCM") para cada braço, onde cada LCM transfere pelo menos parte do peso da carga a ser elevada ao LTM para es- te braço.

Na modalidade 20, a presente invenção é direcionada ao dispo- sitivo de auxílio à elevação da modalidade 19, onde o LCM é selecionado do grupo consistindo em luvas, ganchos, pinças e tiras de aderência como Velcro®. Na modalidade 21, a presente invenção é direcionada ao dispo- sitivo de auxílio à elevação da modalidade 15, onde o CM é um ou mais do CM exemplificado nas Figuras 7-9. Breve Descrição dos Desenhos Os desenhos fornecidos na presente invenção são fornecidos apenas para mais bem ilustrar as modalidades particulares da presente in- venção, e especificamente não fornecem um conjunto exaustivo e limitativo das modalidades da presente invenção.

A Figura 1 fornece um exemplo esquemático da elevação não 5 ergonômica, ou seja, elevação mantendo as pernas retas/travadas e incli- nando cintura com as costas curvadas.

A Figura 2 fornece um exemplo esquemático da elevação ergo- nômica, que envolve manter o peso o mais próximo possível ao corpo, man- tendo o tronco relativamente ereto para preservar a curvatura natural da es- pinha dorsal, e usando os músculos da perna para fazer a elevação, por e- xemplo, passando da posição de agachamento a uma posição levantada.

A Figura 3 fornece um exemplo esquemático de um dispositivo simples direcionado para colocar o usuário em uma postura de elevação a- propriada.

Desde que o usuário mantém sua colina relativamente ereta, au- mentando a carga nas duas tiras colocará o usuário mais na vertical, ou se- ja, na conformação apropriada para a elevação.

A Figura 4 mostra que um dispositivo o mais simples possível mostrado na Figura 3 não funcionará corretamente, pois o usuário tenderá naturalmente a debruçar, assim piorando a postura do usuário e colocando carga ainda maior na sua espinha dorsal.

A Figura 5 fornece um exemplo esquemático de uma modalida- de não limitativa da presente invenção direcionada a um dispositivo que tem pelo menos a funcionalidade adicional impedindo a curvatura ou encorajan- do a postura ereta, ou uma combinação dos dois.

A vista nesta Figura é da coluna do tronco.

A Figura 6 fornece um exemplo esquemático mais generalizado de uma modalidade da invenção na qual o meio de transferência por carga LTM (por exemplo, tiras S1 e S2) transfere a carga do ponto de elevação sobre os ombros e abaixo do cinto W, onde o peso é então transferido atra- vés do meio de acoplamento C ao meio de conformidade postural PCM, que na carga elevada engata crescentemente para garantir a postura de eleva- ção apropriada de uma curva não carregada da espinha dorsal e impe-

de/força a não curvatura.

A Figura 7 fornece um esquema de uma diferente modalidade da invenção com os meios LTM, PCM e C descritos acima; nesta modalidade há um único meio de acoplamento C que monta em um canal vertical no 5 cursor SL, onde o movimento de C verticalmente no canal do cursor SL re- sulta no acoplamento do peso elevado no meio de transferência por carga LTM para aumentar a forçar a conformidade postural através do aperto de PCM.

A Figura 8 fornece uma fotografia de um colete de elevação pro- tótipo da modalidade da presente invenção mostrada esquematicamente na Figura 7. A Figura 9 fornece uma vista ampliada do meio de acoplamento C no cursor canelado SL da modalidade mostrada na Figura 7. As Figuras 10-13 mostram várias modalidades exemplares adi- cionais da presente invenção.

A Figura 14 fornece um superposicionamento das imagens obti- das em vários estágios durante o processo de elevação de um usuário que veste uma modalidade da presente invenção.

A Figura 15 fornece dados sobre a lombar cinemática durante a elevação de peso sem e com um dispositivo de auxílio à elevação exemplar da presente invenção.

Estes dados mostram que o dispositivo de auxílio à elevação tem um efeito significativo na redução da flexão máxima da lombar durante a elevação, com a redução vista para cargas mais pesadas que a- tingem acima de 50%. As Figuras 16-17 mostram várias modalidades do "meio de aco- plamento da carga" da presente invenção.

As Figuras 18-20 mostram uma modalidade da modalidade da "luva que auxilia a aderência ativada por carga" observada na presente in- venção.

Descrição Detalhada da Invenção Observe que na presente invenção, "um" ou "uma" são explici- tamente não limitados à forma singular; ainda, "um" e "uma" são explicita-

mente direcionados para ser sinônimos com "pelo menos - entre outros - um exemplo do termo sendo referenciado.

Postura de elevação apropriada/Sequência das posturas de ele- vação 5 A presente invenção tem como base o reconhecimento que as lesões relacionadas à elevação podem ser significantemente reduzidas a: 1 ) conformidade com a sequência apropriada de posturas durante a elevação; e, 2) distribuição mecânica de peso pelo corpo conforme determinado pelos estudos ergonômicos.

Para implementar 1 ) e 2) acima a presente invenção é particularmente direcionada a um dispositivo incomum para garantir a con- formidade postural em sequência e distribuição de peso apropriada, enquan- to ainda fornece um terceiro fator crítico de 3) um desenho do dispositivo que é confortavelmente atribuído/removido e vestido, para impedir a não conformidade do usuário, dentro dos 4) parâmetros de capacidade de fabri- cação apropriados, por exemplo, durabilidade e preço.

Com relação ao primeiro fator, a sequência apropriada das pos- turas durante a elevação, um grande número de estudos ergonômicos esta- beleceu uma sequência padrão de posturas para elevação.

O Mayo Clinic, por exemplo, lista uma sequência de elevação que consiste em 6 etapas: 1) começar em uma posição segura; 2) manter a curva natural na sua coluna inferior; 3) usar suas pernas; 4) agachar ao invés de ajoelhar; 5) deixar suas pernas fazer o trabalho; e, 6) evitar torção.

Consulte mayocli- nic.com/health/back-pain/LB00004_D.

Esta sequência de etapas captura os dois princípios básicos de a) não elevando na cintura, e ao invés da b) ele- vação com a coluna relativamente ereta, usar as pernas.

Assim, conforme mostrado na Figura 1, a elevação mantendo as pernas retas/travadas e in- clinando na cintura com a coluna curvada é a elevação não ergonômica, pois a elevação nesta postura força a espinha dorsal a suportar o peso do corpo superior e o peso da carga sendo elevado e, pior, a distância da carga fora do centro do corpo nesta postura aumenta muito a tensão agindo na espinha dorsal, por exemplo, em milhares de libras por pé de torque.

Consulte, por exemplo, "Biomechanics of Safe Lifting, disponível em er-

go.human.cornell.edu/DEA3250notes/lifting.html.

Consulte também, por exemplo, "Applications Manual for the Revised NIOSH Lifting Equation," 1994, NIOSH publicação PB94-176930. Ainda, conforme mostrado na Figura 2, a elevação ergonômica 5 envolve manter o peso o mais próximo possível ao corpo, mantendo o tronco relativamente ereto para preservar a curvatura natural da espinha dorsal, e usando os músculos da perna para fazer a elevação, por exemplo, passando e uma posição agachada para uma posição em pé.

Com relação a isso, é vantajoso observar que, de acordo com NIOSH1996, "[i]t pareceria que cin- tas abominais ajudariam a restringir a faixa de movimento durante a inclina- ção e torção lado a lado.

Entretanto, não têm o mesmo efeito quando o tra- balhador inclina para frente, como em muitas situações de elevação industri- al." Assim, pareceria que as cintas de suporte da corrente geralmente têm pouco ou nenhum efeito garantindo esta postura de elevação correta e, co- mo um resultado, um trabalhador que veste uma cinta de elevação conven- cional é improvável adotar esta postura - mantendo o peso próximo ao corpo reduzindo a inclinação da cintura (assim mantendo o tronco na vertical e re- duzindo as forças na espinha dorsal) - ou a exigência acoplada para a ele- vação correta para usar as pernas para elevação, ou seja, passando de uma posição agachada para uma posição ereta durante a elevação.

Dispositivo de auxílio à elevação da presente Invenção Com relação a isso, em um aspecto a presente invenção é dire- cionada para garantir que um usuário eleve corretamente as cargas 1) com a coluna em uma série de posições que - conforme a carga aumenta - se torna muito retraído para ser ereto (ou seja, um dispositivo autoativado), assim garantindo que a espinha dorsal do usuário apresenta carga reduzida duran- te a elevação e particularmente ao elevar a carga completa.

Com referência à Figura 3, um simples dispositivo mecânico para atingir esta finalidade pode consistir em duas tiras (S1 e S2) presas em um cinto (W) e passando por um ou mais - e preferivelmente ambos - dos dois ombros abaixo do peso sendo elevado na frente, com as extremidades distais (longe) destas tiras termi- nando tanto nas mãos ou nos ganchos ou outros cabos que diretamente en-

tram em contato com o peso sendo elevado.

Desde que o usuário mantenha sua coluna relativamente ereta, aumentar a carga nas duas tiras puxará o usuário mais para a vertical, ou seja, na conformação apropriada para eleva- ção. 5 Na realidade, um dispositivo mais simples possível mostrado na Figura 3 não funcionará corretamente, pois o usuário tenderá naturalmente a debruçar, assim piorando a postura do usuário e colocando ainda mais carga em sua espinha dorsal, uma situação que é mostrada na Figura 4. Observe que o peso nesta Figura é mostrado como sendo uma esfera; ainda, S2 é mostrado como se estendendo para baixo diretamente ao peso, embora isso seja apenas uma modalidade da presente invenção.

S1 não é mostrado nes- ta Figura, mas terá uma forma semelhante ao da S2. Para impedir a situação descrita, por exemplo, na Figura 4, em uma modalidade a presente invenção é direcionada a um dispositivo que tem pelo menos a funcionalidade adicional impedindo a curvatura ou encora- jando a postura ereta, ou uma combinação dos dois.

A Figura 5 fornece uma modalidade deste dispositivo.

Especificamente, a Figura 5 mostra duas tiras de rebaixo 4 (para esclarecimento, apenas a tira do rebaixo que cruza o re- baixo esquerdo é identificada neste esquema, mas a designação se refere a ambas as tiras) que nesta modalidade cruzam os ombros e descem toda a coluna ao anel-D "meio de acoplamento" (A; embora somente o anel-D à esquerda do corpo do usuário seja identificado nesta Figura, a designação também se refere ao anel-D correspondente à direita) ou outras formas (não anel-D) do meio de acoplamento que permitem que as tiras de rebaixo 4 desçam até a cintura, ou próximo a ela (na modalidade da Figura 4 os meios de acoplamento do anel-D A são fixados na posição diretamente acima do quadril/cinto 2; no geral a invenção observa um ou mais pontos de fixação no tronco, preferivelmente o tronco inferior, e ainda mais preferivelmente na região da cintura) e este, sob carga, permite a continuação destas tiras de rebaixo 3 ao cursor através destes meios de acoplamento do anel-D A.

Visto que estas tiras de continuação 3 continuam ao redor do corpo onde são fixa- das (estas extremidades não são mostradas na Figura), a carga nas tiras 4 resulta no tensionamento das tiras 3 através do deslizamento das tiras atra- vés do meio de acoplamento A, com o tensionamento das tiras 3 comprimin- do o tronco para suportar/alterar a posição do usuário em uma postura mais ereta, assim garantindo a conformidade postural que impede a situação 5 mostrada na Figura 4. A Figura 6 mostra uma representação esquemática mais genera- lizada desta modalidade da presente invenção, onde as tiras S1 e S2 (so- mente S2 é mostrada; S1 é a imagem do espelho de S2, em que fixa na re- gião da mão direita e cruza o rebaixo esquerdo nesta modalidade de S1/S2 cruzados) ascendem do posicionamento fixado no "ponto de elevação" na região do antebraço inferior/mãos (por exemplo, pelo "meio de acoplamento de elevação" como luvas, ganchos de elevação, tiras de pulso, etc., confor- me descrito em mais detalhes abaixo e, por exemplo, nas Figuras 16-17), sobre os ombros (em qualquer conformação cruzada ou não cruzada) e a- baixo da coluna ao cinto W, onde as tiras são conectadas através do meio de acoplamento C (aqui em cada lado do corpo) ao meio de conformidade postural PCM do aparelho.

Nesta representação, o meio de acoplamento C para cada tira S1 e S2 poderia ser o meio de acoplamento do anel-D da Fi- gura 5, embora outro meio de acoplamento seja observado (veja abaixo). O meio de conformidade postural PCM poderia ser, por exemplo, as tiras 3 da Figura 5 que comprime o tronco na carga das tiras, embora esta seja somen- te uma das modalidades observadas para o meio de conformidade postural PCM.

Assim na modalidade descrita na Figura 6, há três seções críti- cas na modalidade: 1) o meio de transferência por carga LTM, por exemplo, tiras S1 e S2 (embora o termo "LTM" abrange poucas ou mais tiras, meios sem tiras como cordas, etc.), que transfere o peso da carga do ponto de ele- vação (mãos, pulsos, antebraços, etc.) sobre os ombros e abaixo do tronco inferior, tipicamente o cinto W (novamente, a invenção observa de forma mais geral um ou mais pontos de fixação no tronco, preferivelmente o tronco inferior, e ainda mais preferivelmente na região da cintura); 2) o meio de con- formidade postural PCM, na carga elevada engata para garantir a postura de elevação apropriada de uma curva sem carga da espinha dorsal e impe- de/força a não curvatura (ou seja, impede a posição da coluna incorreta da Figura 4); e, 3) meio de acoplamento C (vários meios de acoplamento são mostrados nesta Figura, mas outros membros deste meio de acoplamento 5 são observados, como, por exemplo, na Figura 7), que permite a carga ele- vada no LTM como S1/S2 a ser traduzida ao engate crescente do PCM e, assim, aumentando a conformidade postural.

A Figura 7 mostra uma diferente modalidade da invenção com os meios LTM, PCM e C descritos acima.

Nesta modalidade há um único meio de acoplamento C configurado para deslizar para cima e para baixo por um cursor canelado SL que é colocado aproximadamente no meio do tronco sobre a espinha dorsal; como este meio de acoplamento C cresce o canal como um resultado do movimento para baixo do meio de transferência por carga LTM nos seus pontos de fixação na carga (mostrado na Figura como um peso retangular com uma alavanca fixada à "direita" do LTM (ou seja, o LTM que desce para a mão direita do usuário); o peso correspondente no LTM esquerdo não é mostrado), o meio de conformidade postural PCM comprime o tronco - nesta modalidade através da extração das tiras de re- baixo - na postura de elevação correta.

A Figura 8 fornece uma fotografia de um protótipo da modalidade da Figura 7; a Figura 9 fornece uma vista ampli- ada do meio de acoplamento C no cursor canelado SL desta modalidade.

As Figuras 10-13 mostram as modalidades exemplares adicionais da presente invenção, todas incorporam o mesmo princípio básico de acoplamento entre a elevação e o PCM através de um único meio de acoplamento ou vários meios de acoplamento.

Conforme discutido acima, conforme a carga no meio de transfe- rência por carga LTM aumenta, aumenta também a conformidade postural exercida pelo meio de conformidade postural PCM, com o acoplamento en- tre os dois obtidos pelo menos por um meio de acoplamento C.

A Figura 14 fornece um superposicionamento das imagens obtidas em vários estágios durante o processo de elevação de um usuário que veste uma modalidade da presente invenção; como mostra esta Figura, a coluna permanece na postura apropriada em toda a elevação, com uma mudança na postura du- rante a elevação para preservar a postura apropriada.

Com relação à mudança na conformidade postural forçada pelo PCM, esta mudança pode ser linear, ou pode ser não linear.

Assim, por e- 5 xemplo, o PCM pode ser gradualmente engatado através do tensionamento elevado das tiras como na modalidade, por exemplo, da Figura 5; de modo alternativo o PCM pode ser desenhado de modo que o PCM engata como um processo totalmente ligado ou totalmente desligado quando peso de ele- vação suficiente no LTM.

Efeitos ergonômicos medidos do dispositivo de auxílio à elevação Conforme já discutido, em 1994 um "Grupo de Trabalho Back Belt" do National Institute of Occupational Health e Safety ("NIOSH") revisou os cintos de elevação comercialmente disponíveis e concluíram que haviam dados insuficientes para indicar "insuficiência de dados que indicam que cin- tos de coluna industriais típicos reduzem significativamente a carga biome- cânica do tronco durante a elevação manual." Para o presente dispositivo de auxílio à elevação estes dados foram obtidos; como os dados exemplares na Figura 15 mostram, este dispositivo tem um efeito significativo na redução da máxima flexão da lombar durante a elevação, com a redução vista para car- gas mais pesadas que atingem acima de 50%. Assim, estes dados podem ser usados para definir uma modalidade da invenção, onde a sequência das "posturas de elevação corretas" que ocorrem com o engate do PCM são pa- ra reduzir a máxima flexão da lombar em qualquer peso particular pelo me- nos na extensão mostrada na Figura 15. Modalidades do "Ponto de elevação" Conforme já discutido, LTM genericamente se refere aos meios da presente invenção para transferir o peso da carga do "ponto de elevação" (mãos, pulsos, antebraços, etc.) sobre os ombros e abaixo do tronco inferior.

Ainda com relação à terminologia específica, no ponto de elevação em cada braço diferente "o meio de acoplamento de elevação" ("LCM") pode ser usa- do para acoplar as extremidades do LTM como corda ou tira ou fio em um gancho, luva ou outro meio de acoplamento de elevação que serve para transferir o peso do(s) objeto(s) a ser elevado(s) diretamente ao LTM.

Dois exemplos deste LCM são mostrados nas Figuras 16 e 17; especificamente, a Figura 16 mostra o LCM na forma das luvas que se fixam ao LTM através de um gancho, loop, anel isolante, etc., enquanto a Figura 17 mostra a fixação 5 aos ganchos de elevação ao invés das luvas.

Com relação às várias modalidades de LCM da presente inven- ção, outra modalidade não limitativa de um LCM é a modalidade da "luva que auxilia a aderência ativada por carga" fornecida nas Figuras 18-20. Nes- ta modalidade de LCM, uma luva especialmente desenhada é direcionada para aumentar a resistência do cabo do usuário ao pegar uma carga.

O dis- positivo tem membros lineares que percorrem das pontas dos dedos e ter- minam em um ponto de fixação no pulso.

O dispositivo é vestido como uma luva e fixa no braço ou corpo do usuário, neste caso o dispositivo de confor- midade postural através do ponto de fixação.

Quando o usuário eleva uma carga, as forças desta carga forçam a mão em um cabo puxando a corda então enrolando os dedos.

As peças no dedo médio e as pontas do dedo rígidas forçam a enrolar em uma orientação específica, por exemplo, em uma modalidade preferida, mas não limitativa a forma do tipo gancho (por exemplo, a conformação do dispositivo na Figura 20 versus na Figura 18). A presente invenção observa várias formas de LCM, cada uma pode ser particularmente adequada às necessidades de um trabalhador em um ambiente de trabalho diferente.

Assim por exemplo, o LCM do gancho pode ser particularmente apropriado para um trabalhador elevar pequenas caixas, em que o LCM da luva pode ser mais apropriado para trabalhadores que elevam uma variedade de objetos dimensionados, rígidos ao cabo.

Ou- tros exemplos não limitativos de LCM incluem, por exemplo, pinças mecâni- cas ou elétricas, postes de engate, etc.

Finalmente, os requerentes observam que a Figura 17 mostra que embora o LCM da presente invenção pode estar na forma de tiras, ca- bos, cordas independentes, etc., que não são restritos a percorrer pelo me- nos por alguma parte do braço superior e inferior, em algumas modalidades (por exemplo, as da Figura 17) o LCM é restrito a percorrer pelo menos por alguma extensão do braço.

Tal modalidade é preferida em uma variedade de ambientes de local de trabalho onde incrustação das tiras/cabos/cordas do LCM ocorreriam se estes fossem independentes.

Dispositivo de auxílio à elevação carregado pelo sensor 5 Nas modalidades adicionais, a presente invenção é direcionada a um dispositivo de auxílio à elevação ou colete que inclui sensores de re- torno ara indicar diretamente ao usuário, ou por telemetria a um dispositivo de armazenamento de telemetria ou rede de telemetria remota vários dados sobre a elevação do usuário.

Assim, por exemplo, em uma modalidade, o dispositivo de auxí- lio à elevação da invenção inclui sensores mecânicos de "peso não seguro" que tropeçam para indicar ao usuário que um peso fora os parâmetros de elevação segura está sendo elevado.

Assim, em uma modalidade não limita- tiva, cada LTM pode ter instalado nele um dispositivo mecânico que, no peso suficiente, alonga com um ruído pronunciado, ou que, no alongamento ex- põe uma cor do "peso excedido" colorido, ou alguma combinação destes indicadores, para indicar ao usuário que o peso sendo elevado não é seguro para este usuário.

Observe que este "peso não seguro" pode ser um peso fixo, ou pode ser um peso que varia como uma função da hora do dia, quan- tidade de peso já elevada pelo usuário sobre o curso do dia ou no último pe- ríodo, alguma combinação dos mencionados acima, etc.

Embora a presente invenção observa os sensores do peso não seguro como tipicamente sendo mecânicos por natureza, sensores que semelhantemente sinalizam o peso não seguro usando meios elétricos também são explicitamente observados.

Em outras modalidades, o sensor no corpo no colete pode transmitir dados da carga/alongamento dos vários pontos no colete/no corpo, onde tal transmissão é cabeada ou, preferivelmente, sem fio (por exemplo, por Bluetooth) a um dispositivo de gravação no corpo, um dispositivo de re- transmissão/indicador no corpo (por exemplo, um aplicativo de smartphone), uma rede receptora fora do corpo, ou alguma combinação dos mencionados acima.

Dados intermitentemente ou continuamente transmitidos deste tipo podem ser coletados para uma variedade de finalidades, incluindo a) retorno ao usuário do colete referente à elevação de carga apropriada ao longo do dia (por exemplo, conforme estimado por um ou mais algoritmos referentes à capacidade do usuário para elevação adicional dada nas elevações prévias, hora do dia, estado do corpo, etc.); b) coleta de dados referentes à elevação 5 para correlação com lesões (ou seja, para coletar dados para o desenvolvi- mento de algoritmos de elevação mais segura); c) coleta de dados para im- plementação do empregador da elevação otimizada do trabalhador (por e- xemplo, redistribuição em tempo real de trabalhadores com base na métrica de cada abordagem do trabalhador para elevação máxima por dia, por hora, etc., de modo que a eficiência seja aumentada enquanto a probabilidade das lesões do trabalhador é reduzida garantindo que os trabalhadores não sejam sobrecarregados para a elevação). A presente invenção inclui não apenas o hardware necessário para tais implementações, mas também o software as- sociado, incluindo software para a) aquisição e processamento de dados; b) prospecção de dados para extrair o(s) algoritmo(s) da elevação segura; pro- cessamento de dados para coordenar os trabalhadores, com camadas de software adicionais para garantir o mascaramento de dados ou outras ca- madas de privacidade individuais para garantir a proteção dos funcionários quanto ao monitoramento incorreto do empregador, etc.

As seguintes reivindicações fornecer uma lista não limitativa de algumas das modalidades da presente invenção.

Outras modalidades são apresentadas em qualquer outro lugar do documento.

Claims (21)

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de auxílio à elevação compreendendo: i) um meio de transferência de carga ("LTM"), para transferir o peso da carga do ponto de elevação sobre os rebaixos e abaixo de um ou 5 mais pontos no tronco; ii) um meio de conformidade postural ("PCM"), para passivamen- te/ativamente forças a postura das costas apropriada ou/e sequência de pos- turas das costas; e, iii) um meio de acoplamento ("CM"), para acoplar a carga eleva- da no meio de transferência por carga no engate elevado do meio de con- formidade postural.

2. Dispositivo de auxílio à elevação, de acordo com a reivindica- ção 1, onde a postura das costas apropriada para cada nível de engate do meio de conformidade postural é uma que fornecer manutenção da curva natural de retorno neste nível de engate do meio de conformidade postural.

3. Dispositivo de auxílio à elevação, de acordo com a reivindica- ção 1, onde a postura das costas apropriada para cada nível de engate do meio de conformidade postural é uma que reduz a máxima flexão da lombar neste nível de engate do meio de conformidade postural.

4. Dispositivo de auxílio à elevação, de acordo com a reivindica- ção 3, onde a redução na máxima flexão da lombar em um peso particular elevado é pelo menos conforme mostrado na Figura 15 para este peso.

5. Dispositivo de auxílio à elevação, de acordo com a reivindica- ção 1, onde a postura das costas apropriada para cada nível de engate do meio de conformidade postural é a que promove uma redução mensurável nas lesões do usuário.

6. Dispositivo de auxílio à elevação, de acordo com a reivindica- ção 5, onde a redução mensurável nas lesões do usuário é uma redução mensurável nas lesões das costas do usuário.

7. Dispositivo de auxílio à elevação, de acordo com a reivindica- ção 1, ainda compreendendo um meio de acoplamento de elevação("LCM") para cada braço, onde cada LCM transfere pelo menos parte do peso da carga para ser elevado ao LTM para este braço.

8. Dispositivo de auxílio à elevação, de acordo com a reivindica- ção 7, onde o LCM é selecionado do grupo consistindo em luvas, ganchos, pinças e tiras de aderência como Velcro®. 5

9. Dispositivo de auxílio à elevação, de acordo com a reivindica- ção 1, onde o CM é um ou mais do CM exemplificado nas Figuras 7-9.

10. Dispositivo de auxílio à elevação, de acordo com a reivindi- cação 1, onde o engate crescente do meio de conformidade postural é line- armente relacionado ao peso suportado pelo LTM.

11. Dispositivo de auxílio à elevação, de acordo com a reivindi- cação 1, onde o engate crescente do meio de conformidade postural é não linearmente relacionado ao peso suportado pelo LTM.

12. Dispositivo de auxílio à elevação, de acordo com a reivindi- cação 11, onde o engate crescente do meio de conformidade postural é um engate de dois estados do desengatado (estado 1) para o completamente engatado (estado 2).

13. Dispositivo de auxílio à elevação, de acordo com a reivindi- cação 1, onde o dispositivo adicionalmente inclui um ou mais sensores para analisar um ou mais da carga sendo elevada, carga em um ou mais pontos no corpo do usuário ou um ou mais indicadores de tensão no corpo do usuá- rio da elevação.

14. Dispositivo de auxílio à elevação, de acordo com a reivindi- cação 13, onde um ou mais sensores inclui um ou mais sensores de peso inseguro.

15. Método para reduzir as lesões relacionadas à elevação com- preendendo a elevação enquanto veste um dispositivo de auxílio à elevação compreendendo: i) um meio de transferência de carga ("LTM"), para transferir o peso da carga do ponto de elevação sobre os rebaixos e abaixo de um ou mais pontos no tronco; ii) um meio de conformidade postural ("PCM"), para passivamen- te/ativamente forçar a postura das costas apropriada ou/e sequência de pos-

turas das costas; e, iii) um meio de acoplamento ("CM"), para acoplar a carga eleva- da no meio de transferência por carga ao engate crescente do meio de con- formidade postural. 5 16. Dispositivo de auxílio à elevação, de acordo com a reivindi- cação 15, onde a postura das costas apropriada para cada nível de engate do meio de conformidade postural é a que reduz a máxima flexão da lombar neste nível de engate do meio de conformidade postural.

17. Dispositivo de auxílio à elevação, de acordo com a reivindi- cação 16, onde a redução na máxima flexão da lombar em um peso particu- lar elevado é pelo menos conforme mostrado na Figura 15 para este peso.

18. Dispositivo de auxílio à elevação, de acordo com a reivindi- cação 15, onde a postura das costas apropriada para cada nível de engate do meio de conformidade postural é a que promove uma redução mensurá- vel nas lesões do usuário.

19. Dispositivo de auxílio à elevação, de acordo com a reivindi- cação 15, ainda compreendendo um meio de acoplamento de elevação ("LCM") para cada braço, onde cada LCM transfere pelo menos parte do peso da carga a ser elevado ao LTM para este braço.

20. Dispositivo de auxílio à elevação, de acordo com a reivindi- cação 19, onde o LCM é selecionado do grupo consistindo em luvas, gan- chos, pinças e tiras de aderência como Velcro®.

21. Dispositivo de auxílio à elevação, de acordo com a reivindi- cação 15, onde o CM é um ou mais do CM exemplificado nas Figuras 7-9.