Dalla promessa di riduzione dei disturbi muscoloscheletrici ai rischi emergenti: cosa deve valutare oggi il datore di lavoro prima di introdurre un esoscheletro in azienda. Una approfondita monografia dell’Inail analizza definizioni, applicazioni, rischi, normative e implicazioni ergonomiche degli esoscheletri utilizzati sul lavoro per la movimentazione dei carichi e il mantenimento di posture incongrue.

Gli esoscheletri occupazionali sono spesso presentati come una delle più promettenti innovazioni tecnologiche per la prevenzione delle malattie professionali a carico dell’apparato muscoloscheletrico, in particolare in attività caratterizzate da movimentazione manuale dei carichi e dal mantenimento di posture fisse e incongrue. Si tratta di dispositivi indossabili che generano una forza esterna su specifici distretti del corpo, modificando le forze interne ed esterne che agiscono sull’operatore e riducendo l’impegno fisico necessario per svolgere il compito.​

Negli ultimi anni, il ricorso agli esoscheletri si è inserito nel più ampio scenario dell’industria 4.0, in cui nuove tecnologie robotiche e wearable popolano gli ambienti di lavoro di settori eterogenei, dall’industria manifatturiera alla logistica, dall’edilizia alla sanità. Tuttavia, la letteratura scientifica e i recenti rapporti Eu-Osha richiamano alla prudenza: ai potenziali benefici in termini di riduzione del carico biomeccanico si affiancano limiti significativi e possibili effetti avversi, soprattutto in un’ottica di utilizzo prolungato in contesti reali.

INAIL ha realizzato un monografia che ha l’obiettivo di analizzare approfonditamente i temi sopra elencati e di fornire a tutti gli operatori della salute e sicurezza nei luoghi di lavoro una guida chiara per un utilizzo appropriato e sicuro di questi dispositivi.​

Disturbi muscoloscheletrici: la dimensione del problema

I disturbi muscoloscheletrici (DMS) lavoro-correlati rappresentano oggi una delle principali cause di assenza dal lavoro e di riduzione della produttività, in particolare nei comparti con mansioni fisicamente gravose, movimenti ripetitivi, movimentazione manuale dei carichi e posture incongrue mantenute nel tempo. Nell’Unione europea i DMS costituiscono la più comune problematica di salute legata al lavoro, con stime di prevalenza a 12 mesi per rachide e arti superiori comprese tra il 12% e il 41% e un impatto economico che può raggiungere il 2% del PIL.​

Il quadro italiano conferma la rilevanza del fenomeno: nel 2023 sono state denunciate all’Inail 72.610 malattie professionali, con un incremento marcato rispetto al quinquennio precedente e con oltre il 70% dei casi classificati come malattie del sistema osteomuscolare e del tessuto connettivo secondo l’ICD‑10. La fascia di età più colpita è quella compresa tra i 45 e i 69 anni, ma rimangono esposti anche lavoratori più giovani e anziani, a testimonianza di un rischio che attraversa l’intero arco della vita lavorativa.​

In questo contesto, le strategie di prevenzione si basano tradizionalmente su interventi ergonomici (progettazione delle postazioni, ausili meccanici, riorganizzazione dei cicli di lavoro), formazione sulle corrette tecniche di movimentazione, pause e rotazione delle mansioni, sorveglianza sanitaria mirata. Gli esoscheletri si collocano come opzione aggiuntiva, non sostitutiva, da valutare dopo l’implementazione delle misure tecniche e organizzative più convenzionali.​

Cosa sono gli esoscheletri occupazionali

Un esoscheletro occupazionale è definito come un dispositivo indossabile portatile di servizio che agisce sul corpo in modo meccanico, assistendo l’operatore durante l’attività lavorativa tramite l’erogazione di una forza o di una coppia assistiva. I dispositivi possono essere antropomorfi, quando almeno un asse di rotazione del sistema è progettato per allinearsi a un’articolazione umana, o non antropomorfi, quando tale corrispondenza non è prevista.​

Dal punto di vista dei principi di funzionamento, si distinguono tre grandi categorie: esoscheletri passivi, che utilizzano elementi elastici in grado di immagazzinare e rilasciare energia durante il movimento; esoscheletri semi‑attivi, che impiegano servomotori o frizioni a bassa potenza per modulare l’assistenza; esoscheletri attivi, che ricorrono ad attuatori elettromeccanici, pneumatici o idraulici in sinergia con sensori e sistemi di controllo per fornire energia positiva netta al movimento umano.​

La classificazione può poi essere raffinata in base al distretto corporeo supportato: corpo intero, schiena, spalle/arti superiori, gomito, ginocchio, polso e così via. Nei contesti industriali reali, gli impieghi più frequenti riguardano il supporto lombare durante operazioni di sollevamento ripetitivo e il supporto dell’arto superiore per compiti sopraelevati o all’altezza delle spalle, come nel montaggio sottoscocca o nelle lavorazioni logistiche con posture prolungate.​

Benefici potenziali e limiti di efficacia

Gli esoscheletri sono stati progettati con l’obiettivo di ridurre il carico biomeccanico su specifici distretti durante attività manuali impegnative, contribuendo alla diminuzione dello stress muscolare e articolare, alla prevenzione degli infortuni da sovraccarico e all’aumento del comfort percepito dal lavoratore. Numerosi studi condotti in laboratorio mostrano riduzioni dell’attività elettromiografica in compiti di sollevamento o in posture statiche incongrue della schiena e delle spalle, a conferma di un alleggerimento del lavoro muscolare nel breve periodo.​

Tuttavia, l’evidenza disponibile presenta criticità: gran parte delle ricerche è stata condotta in ambienti controllati, con compiti standardizzati e su soggetti spesso non lavoratori, rendendo difficile generalizzare i risultati ai contesti reali e a periodi di esposizione prolungata. Inoltre, emergono possibili effetti avversi come incremento dell’impegno di muscoli non direttamente supportati, aumento di carichi articolari in distretti diversi da quelli assistiti, modifica dei pattern di controllo motorio, riduzione dei gradi di libertà e potenziale aumento del sovraccarico cognitivo.​

Un ulteriore aspetto riguarda il costo metabolico e la risposta termofisiologica: se da un lato la riduzione dell’attività muscolare può avere un effetto positivo sul dispendio energetico, dall’altro il peso del dispositivo, lo spostamento del baricentro, le limitazioni al movimento e l’isolamento termico possono determinare un aumento del metabolismo complessivo e della temperatura corporea. L’analisi del bilancio tra effetti “positivi” e “negativi” richiede misure specifiche, poiché gli standard esistenti per la stima del metabolismo (come ISO 8996) non contemplano l’uso di esoscheletri e non consentono stime attendibili in loro presenza senza ricorrere a strumentazione avanzata.​

Valutazione del rischio e quadro normativo

Dal punto di vista prevenzionistico, l’introduzione degli esoscheletri si innesta su un impianto normativo già consolidato per la valutazione del rischio da sovraccarico biomeccanico, incentrato sul d.lgs. 81/2008 e sulle norme tecniche ISO della serie 11228 e ISO 11226. Questi standard forniscono metodi per l’analisi delle attività di sollevamento, abbassamento e trasporto (ISO 11228‑1), spinta e traino (ISO 11228‑2), movimentazione di carichi leggeri ad alta frequenza (ISO 11228‑3) e posture statiche e incongrue (ISO 11226), oltre a Technical Report di supporto per specifici settori (sanità, agricoltura, edilizia).​

Tutti i principali metodi “classici” (es. equazione NIOSH, Snook & Ciriello, OCRA, Strain Index, HAL/TLV, RULA, REBA, OWAS) sono stati sviluppati per attività svolte senza esoscheletro e non prevedono, nei loro modelli, una variabile specifica che rappresenti l’azione del dispositivo. Alcuni tentativi di adattamento, come l’uso di un “peso equivalente” percepito o la modifica di singoli moltiplicatori, risultano di difficile integrazione e non hanno ancora portato a soluzioni universalmente accettate.​

Per colmare queste lacune, si stanno affermando approcci strumentali basati su reti di sensori (elettromiografia di superficie, unità inerziali, monitoraggio della frequenza cardiaca) e nuovi strumenti modellistici, come il Lifting Fatigue Failure Tool (LiFFT) e la sua estensione Exo‑LiFFT, che introducono esplicitamente l’effetto del supporto fornito dall’esoscheletro nella stima del “danno cumulativo” a carico del rachide lombare. Parallelamente, documenti come il CEN Workshop Agreement 17938:2023 descrivono metodologie integrate per la valutazione del rischio da sovraccarico biomeccanico nei contesti dell’industria 4.0, includendo l’uso di esoscheletri e altre tecnologie innovative.​

Implicazioni pratiche per aziende e operatori

Per i datori di lavoro e i professionisti della prevenzione, l’adozione di un esoscheletro non può essere considerata una scorciatoia rispetto alla progettazione ergonomica tradizionale, ma deve essere l’esito di un percorso strutturato di valutazione e di scelta. È innanzitutto necessario verificare che siano state esplorate e, ove possibile, implementate soluzioni tecniche e organizzative alternative (ridisegno del layout, automazione, ausili meccanici, rotazione delle mansioni, micro‑pause), in linea con l’indicazione richiamata anche dai report Eu‑Osha secondo cui gli esoscheletri vanno considerati solo quando altre misure risultano insufficienti.​

La selezione del dispositivo deve poi tener conto del compito specifico, del distretto corporeo interessato, delle caratteristiche antropometriche e delle condizioni di salute della popolazione lavorativa, delle interazioni con l’ambiente di lavoro e con eventuali emergenze. La valutazione dei rischi deve includere non solo i rischi meccanici (schiacciamento, collisioni, cadute), ma anche quelli fisici/fisiologici (redistribuzione dei carichi, compressioni localizzate, fatica indotta, reazioni cutanee, aumento della temperatura corporea) e cognitivi/organizzativi (modifica delle strategie motorie, aumento del carico mentale, percezione di perdita di controllo).​

Un ruolo centrale è infine svolto dalla formazione e dall’addestramento: diversi studi indicano che possono essere necessarie più sessioni dedicate perché lavoratori non esperti acquisiscano nuove strategie motorie sicure ed efficaci con l’esoscheletro, e una fase di familiarizzazione mal progettata può amplificare gli effetti negativi anziché quelli protettivi. Il coinvolgimento attivo dei lavoratori, il monitoraggio nel breve e nel lungo termine – anche attraverso la sorveglianza sanitaria – e la verifica periodica dell’efficacia e dell’accettabilità del dispositivo sono condizioni imprescindibili per trasformare il potenziale degli esoscheletri in un reale miglioramento della salute e della sicurezza.

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