اگزواسکلتون (Exoskeleton) یا اسکلت خارجی روباتی است که به وسیله‌ی یک انسان پوشیده می شود. این روبات می تواند با افزایش قدرت و مقاومت عضلات، فرد را در حرکت‌ها و حمل و جابجایی بارها کمک کند یا به افراد دارای معلولیت توانایی انجام حرکاتی که قبلاً توانایی آن را نداشته اند کمک کند. روباتهای پوشیدنی می توانند روی اندام فوقانی، تنه، یا اندام تحتانی قرار بگیرند. اگزواسکلتون‌های انسانی سختی حمل بار را برای انسان کاهش داده و یا کلاً حذف می‌کنند. نحوه کار آنها به این صورت است که سیستم روبات حرکات انسان را تشخیص داده و روبات را همراه با حرکات انسان حرکت می دهد. به این صورت در عمل روبات همراه انسان حرکت کرده و فشار اضافه ای به او وارد نمی کند.

کاربرد اگزواسکلتونها

این سیستم برای سربازان، کارگران حمل بار و امدادرسانان بسیار کمک کننده می باشد زیرا حمل بار برای این افراد نه‌تنها خسته‌کننده است بلکه می‌تواند به‌طور بالقوه باعث بروز خطرات و صدمات و صدمات جبران‌ناپذیر به بدن افراد شود. این روباتها می توانند از قدرت خود برای جایگزینی تواناییهای از دست رفته بیماران بخصوص بیماران با ضایعه نخاعی و برخی بیماران با مشکلات مغزی استفاده کنند. روباتهای پوشیدنی برای کمک به از بین بردن ناتوانی در حرکات اندام فوقانی، اندام تحتانی و تنه استفاده می شوند.

مزایا و مضرات اگزواسکلتونها

در حال حاضر موضوع بحث و جدال است. به طور کلی ، آنها فرصتی امیدوارکننده برای بهبود شرایط ارگونومیک کاری و کاهش اختلالات اسکلتی عضلانی مرتبط با کار(WRMSD) که اغلب با حمل دستی مواد(MMH)همراه هستند می باشند. با این حال ، خواسته های فیزیکی در مورد سیستم اسکلتی عضلانی تنها جنبه ای نیست که باید مورد توجه قرار گیرد. اگزواسکلتون میتواند بر محیط های اجتماعی نیز تأثیر بگذارد یا سایر پارامترهای فیزیولوژیکی مانند فشار خون ، میزان اکسیژن و ضربان قلب را تحت تأثیر قرار دهد.

از نظر فیزیولوژیکی

قرار دادن یک ساختار خارجی مانند اگزواسکلتونها بر روی بدن یک کارگر ممکن است اثرات فیزیولوژیکی منفی داشته باشد. در مطالعات قبلی ، نشان داده شده است که وزن اضافی یک اگزواسکلتون احتمالاً باعث افزایش نیازهای قلبی عروقی می شود ، اگرچه هنوز اثرات آن کاملا شناخته نشده است.از طرف دیگر تحقیقات قبلی تأثیر وزن بر تقاضای انرژی در حین حرکت را نشان داده است مصرف اکسیژن بالاتر متناسب با وزنی که حمل می شود نیز به اثبات رسیده است .با این وجود ، میزان مصرف انرژی تا حد زیادی به جنس ، سرعت حرکت و وزن بدن بستگی دارد . در مقابل، ویتفیلد و همکارانش در سال ۲۰۱۴ توانستند اثبات کنند که یک ابزار ارگونومیک بالابرنده بار، باعث افزایش مصرف اکسیژن در حین انجام کارهای تکراری نمی شود ، اگرچه جرم اضافی دستگاه بالابر نیز در نظر گرفته شده بود. علاوه بر این ، در برخی دیگر از مطالعات نیز هیچ تغییری در ضربان قلب افرادی که تجهیزات بالابرنده بار به تن داشتند نشان داده نشد. این نتیجه گیری های مختلف می تواند به دلیل تنوع اگزواسکتونها که قبلاً مورد مطالعه قرار گرفته اند باشد. علاوه بر ساختار مکانیکی و عملکردی اگزواسکلتون، شرایط کاری فرد (دینامیک یا استاتیک بودن کار) نیز در هزینه های متابولیک تأثیر می گذارد و اظهارات کلی را حتی سخت تر می کند. با این وجود ، در شرایط خاص ، اگزواسکلتون، می توانند خستگی عضلات را کاهش دهند و بنابراین پتانسیل زیادی برای سلامتی کارگران فراهم آورد ، زیرا فرض بر این است که خستگی ماهیچه ها خطر آسیب را افزایش می دهد. اما استفاده دائمی از اگزواسکلتون، می تواند اثرات منفی بلند مدت بر سیستم اسکلتی عضلانی داشته باشد. بنابراین ممکن است که کاهش در حجم عضلات و در نتیجه کاهش قدرت بدن اتفاق بیفتد ، اما این تأثیرات به شدت با میزان حمایت  و پشتیبانی عضلانی اگزواسکلتون ارتباط دارد.

علاوه بر این ، ممکن است فشارهای نقطه ای در مناطقی که اگزواسکلتون به بدن متصل است ، رخ دهد. این ممکن است به مرور زمان به ناراحتی منجر شود. علاوه بر این ، قابل درک است که فشار خارجی روی رگ های خونی ، ناشی از تسمه یا کمربند ، باعث کاهش جریان خون در قسمت بدن مربوطه می شود. علاوه بر این ، ضربان قلب و فشار خون ممکن است با استفاده از اگزواسکلتون در شرایط کار تکراری تغییر یابد. سرانجام ، تحریک پوستی نیز به دلیل مالش یا واکنش های آلرژیک امکان پذیر است. احساس ناراحتی و جنبه های اجتماعی از دیگر عواملی هستند که می توانند در پذیرش اگزواسکتون در محیط کار تاثیر گذارد زیرا ممکن است پوشیدن اگزواسکلتون باعث ننگ کارگران در محیط کار شود.

از نظر بیومکانیکی

در حال حاضر ، مطالعات بیشماری وجود دارد که نشان می دهد اگزواسکلتونها می توانند فشار جسمی را در نواحی خاصی از بدن مانند مفاصل شانه یا ستون فقرات تحتانی کاهش دهند. با این حال ، برخی دیگر از مطالعات نشان داده اند که در صورت عدم انتقال و توزیع نیروهای وارده ، به زمین این اگزواسکلتونها میتوانند  منجر به مقادیر بیشتری از استرس در سایر مناطق بدن شود. در این زمینه ، وستون و همکاران. (۲۰۱۸) دریافتند که یک اگزواسکلتون بخش فوقانی بدن باعث افزایش فشار روی ستون فقرات کمر می شود. تئورل و همکارانش در سال۲۰۱۸ نشان دادند که یک اگزواسکلتون بخش فوقانی بدن قادر به کاهش فعالیت عضلات در مفاصل شانه است. علاوه بر این ، وزن اضافی اگزواسکلتون نه تنها بر نیازهای قلبی عروقی تأثیر می گذارد ، بلکه مرکز ثقل بدن را تغییر می دهد ، که این امر بر فعالیت عضلانی فرد پوشنده اگزواسکلتون تأثیر می گذارد. لازم به ذکر است که اثرات اگزواسکلتون بر روی بدن انسان قابل تعمیم نیست. سوالات تحقیقاتی بیومکانیکی اغلب مربوط به حرکات و فعالیتهای عضلانی بسیار خاص است و تمام موارد احتمالی استفاده و انواع اسکلتهای خارجی را در نظر نمی گیرد. درنهایت با توجه اینکه هنوز چالش ها و فواید استفاده از اگزواسکلتونها بر ایمنی و بهداشت محیط کار کاملا مشخص نیست، میتوان گفت ، طبق سلسله مراتب اقدامات کنترلی ، اقدامات پیشگیری فنی و سازمانی همواره باید بعنوان اولویت اول در اصلاح محیط کار در نظر گرفته شود و اقدامات فردی از جمله تجهیز کارگر به اگزواسکلتون آخرین راه حل است.