Eksos­ke­leton tuo apua raskaa­seen työhön

– Tuote­ke­hitys on mennyt nopeasti eteen­päin. Alussa kömpe­löiltä tuntu­vien laitteiden käyttö­mu­ka­vuus on paran­tunut koko ajan, kertoo johtava tutkija Satu Mänttäri Työterveyslaitokselta.

– Tutki­musten mukaan ylävar­talon ulkoinen tukiranka kevensi kädet koholla tehtävää työtä, kun teimme tutki­musta raken­nusalan työpai­koissa. Lisäksi siitä oli hyötyä logis­tiikan alalla, jossa työnte­kijät joutuvat tekemään paljon nostoja.

Parhail­laan Työter­veys­laitos tutkii LUT-yliopiston kanssa ulkoisen tukirangan hyödyn­tä­mistä vanhusten hoito­ko­deissa, missä hoitajia kuormittaa potilaiden nosta­minen hoito- ja pesutilanteissa.

– Ulkoinen tukiranka voi vähentää niskan, hartian, olkapäiden, käsien tai selän lihas­kuor­mi­tusta, mutta emme kuiten­kaan suosit­tele apuvä­li­neiden käyttöä varmuuden vuoksi. Niitä suosi­tel­laan aina tarve­pe­rus­tei­sesti ja tapaus­koh­tai­sesti, Mänttäri toteaa.

Mikäli yrityk­sessä harki­taan ulkoisen tukirangan käyttöön­ottoa, pitäisi työpai­kalla teettää ensin riskiarvio.

– Joku ehti jo esittää, tuleeko raken­ta­jista kybor­geja, ihmis­ko­neita, mutta ei suinkaan. Ihmisen työpa­nosta tarvi­taan edelleen. Ulkoisen tukirangan tarkoi­tuk­sena on keventää työtä ja olla apuvä­li­neenä kuormi­tus­huip­pujen tasaa­mi­sessa. Tavoit­teena ei ole lisätä työntekijän suori­tus­kykyä tai mahdol­listaa raskaamman työn tekemistä.

Mänttärin mukaan ulkoinen tukiranka edistää työntekijän terveyttä ja työkykyä, jos fyysinen kuormitus saadaan riski­rajan alapuo­lelle. Näin voidaan ehkäistä ennakolta muun muassa selkäongelmia.

Ensim­mäiset kaupal­li­sesti valmis­tetut eksos­ke­le­tonit tulivat Suomen markki­noille vuonna 2019. Nykyään tarjolla on monen­laisia malleja, joista suurin osa on valmis­tettu Euroo­passa. Omaa tuotantoa Suomessa ei vielä ole.

– Mikäli yrityk­sessä harki­taan ulkoisen tukirangan käyttöön­ottoa, pitäisi työpai­kalla teettää ensin riskiarvio. Työter­veys­lai­toksen sivuilla voi tehdä testin, joka antaa alustavan arvion siitä, voisiko työntekijä hyötyä apuvälineestä.

Pieta­ri­lainen insinööri patentoi keksintönsä

Eksos­ke­leton-sana viittaa ulkoi­seen tukiran­kaan. Sellainen on esimer­kiksi koppa­kuo­riai­sella tai kilpikonnalla.

Ihmiselle ulkoista tukirankaa on suunni­teltu avuksi ensim­mäisen kerran vuonna 1890, kun, pieta­ri­lainen insinööri Nicholas Yagn sai keksin­nöl­leen patentin Yhdys­val­loista. Kyse oli kävele­mistä, juokse­mista ja hyppää­mistä tukevasta apuvä­li­neestä. Sotilas­käyt­töön suunni­teltu keksintö jäi kuitenkin piirustuspöydälle.

Ensim­mäistä aktii­vista eksos­ke­le­tonia suunnit­teli amerik­ka­lainen General Electric 1960–1970-luvun vaihteessa. Loppu­tu­lok­sena oli kuitenkin satoja kiloja painava laite, joka liikkui hallitsemattomasti.

Aktii­visia apuvä­li­neitä ja passii­visia laitteita

Eksos­ke­le­tonit voidaan jakaa karkeasti aktii­vi­siin ja passii­vi­siin, joista on olemassa suuri määrä erilaisia sovelluksia.

Aktii­viset laitteet toimivat yleensä sähkö­moot­to­rilla, joka liikuttaa pneumaat­tisia tai hydrau­lisia järjes­telmiä. Passii­viset laitteet taas toimivat mekaa­ni­sesti esimer­kiksi jousen avulla, joka saa energian liikkeestä.

Mootto­roidut ulkoiset tukirangat voivat tukea koko kehoa tai raajoja tai niiden osia. Tukiran­kojen valmis­tuk­sessa käyte­tään erilaisia materi­aa­leja, kuten metallia, hiili­kuitua ja tekstii­lejä. Laitteita kehite­tään nykyään hyvin monen­lai­siin tarkoituksiin.

Tietei­se­lo­ku­vista arjen apuvoimaksi

Erilaisia eksos­ke­le­to­neja on nähty viime vuosi­kym­me­ninä tietei­se­lo­ku­vissa tai sellai­sissa super­san­ka­ri­ta­ri­noissa, kuten Batman, Spider-Man ja Ironman. Sovel­luksia on kehitelty edelleen myös sotilaskäyttöön.

Viime vuosina tukirangat ovat tulleet vauhdilla työelä­mään ja kuntou­tuk­seen. Tukiran­koja voidaan hyödyntää arjessa esimer­kiksi potilailla, joiden lihakset ovat heiken­ty­neet ja joilla on neuro­lo­gisia sairauksia. Tukiranka mahdol­listaa potilaan itsenäisen liikku­misen ja harjoittelun.