Un braccio in più per la raccolta delle olive: l'esoscheletro passivo che alleggerisce il lavoro sui terrazzamenti

Chi raccoglie le olive su terreni collinari e terrazzati lo sa bene: la meccanizzazione è quasi impossibile, e il lavoro si fa a mano, con l'ausilio di abbacchiatori elettrici o pneumatici sempre più potenti ma anche sempre più pesanti. Le aste telescopiche arrivano a 3-4 metri, pesano fino a 3 kg e vanno maneggiate in posizioni scomode, con le braccia sollevate e il busto ruotato. Il risultato, a fine giornata, è un carico di fatica che si accumula su spalle, braccia e zona lombare, con un rischio concreto di disturbi muscoloscheletrici.

Da qui è partita la ricerca condotta dall'Università di Genova, con il progetto S.IN.O.L. (Safety Innovation Oliviculture Liguria), che ha portato alla progettazione, realizzazione e collaudo di un esoscheletro passivo specificamente pensato per la raccolta e la potatura dell'olivo.

Come è fatto: un "braccio aggiuntivo" meccanico

A differenza degli esoscheletri industriali, spesso motorizzati, pesanti e fragili, il dispositivo ligure punta tutto su semplicità e robustezza. Niente elettronica, niente batterie, niente attuatori: solo giunti rotanti in acciaio e molle che compensano il peso dell'attrezzo.

Il cuore del sistema è una lamiera sagomata a "Y" fissata alla schiena con un protettore dorsale, cinghie alle spalle e chiusura addominale in velcro. Su questa piastra è montato un parallelogramma articolato a quattro barre, caricato da una molla, che funziona come un braccio meccanico: solleva e abbassa l'abbacchiatore con uno sforzo minimo, bilanciandone il peso. All'estremità, un sistema di snodi e un meccanismo a sgancio rapido (simile a una fibbia di cintura di sicurezza) permette di agganciare e rilasciare l'attrezzo in pochi secondi. Il tutto è completato da un verricello a molla che contrasta la spinta assiale quando l'asta è quasi verticale.

Il principio è quello di un braccio esterno solidale al busto ma cinematicamente separato dagli arti superiori: l'operatore mantiene piena libertà di movimento di braccia e spalle, mentre il peso dell'attrezzo viene scaricato su una struttura semirigida posizionata sulla zona lombare, l'unico punto del corpo in grado di sopportare il carico senza sovraccaricare la colonna vertebrale.

I test sul campo: 15 olivicoltori promuovono il dispositivo

Il prototipo è stato valutato da 15 operatori specializzati in olivicoltura, di età compresa tra 18 e 70 anni. A ciascuno è stato chiesto di assegnare un punteggio da 0 a 10 a nove parametri: leggerezza, economicità, destrezza, comfort, agilità, robustezza, indossabilità, intuitività e un giudizio complessivo.

I risultati migliori sono arrivati su destrezza, agilità e comfort: l'esoscheletro consente di raggiungere una superficie di lavoro ampia senza spostare i piedi e di posizionare la punta dell'attrezzo in alto o in basso con facilità. Buoni anche i giudizi su leggerezza e indossabilità, grazie al sistema di sgancio rapido. Il punto debole? L'intuitività: alcuni agricoltori hanno segnalato che i movimenti non sono del tutto naturali, soprattutto quando l'attrezzo è portato quasi in verticale. Un limite dichiarato dagli stessi autori, che suggeriscono margini di miglioramento nella progettazione degli snodi.

La prova dei muscoli: meno fatica, confermata dall'elettromiografia

Per verificare l'effettiva riduzione dell'affaticamento, i ricercatori hanno condotto test elettromiografici di superficie (sEMG) in laboratorio su un volontario sano di 30 anni. Il protocollo prevedeva due fasi: una di affaticamento (movimenti ripetuti di potatura verso sei bersagli fino a esaurimento) e una di valutazione (tenere l'attrezzo esteso davanti a sé il più a lungo possibile), ripetute con e senza esoscheletro.

I risultati sono netti: senza esoscheletro l'amplitude del segnale elettrico muscolare è risultata costantemente più alta in tutti i muscoli monitorati (bicipite, tricipite, deltoide, trapezio, erettori spinali), con una durata totale della prova di appena 2 minuti e 24 secondi contro i 5 minuti e 46 secondi registrati con l'esoscheletro. Inoltre, l'analisi in frequenza ha mostrato una transizione verso frequenze più basse (tipico segnale di affaticamento) nella condizione naturale, mentre con il dispositivo le frequenze si sono mantenute più elevate. In parole povere: i muscoli lavorano meno e si stancano più tardi.

I vantaggi pratici per l'olivicoltore

• Meno carico su braccia e schiena: il peso dell'attrezzo viene scaricato sulla struttura semirigida lombare, non sulla colonna.

• Una mano libera: l'esoscheletro sostiene l'attrezzo anche con un solo braccio, lasciando l'altra mano disponibile per l'equilibrio o altre operazioni, con evidenti vantaggi in sicurezza sui terreni in pendenza.

• Costi contenuti e manutenzione semplice: niente elettronica, niente batterie, solo componenti meccanici in acciaio facilmente riparabili in officina.

• Robustezza in ambiente agricolo: resiste a umidità, polvere e urti, condizioni che metterebbero rapidamente fuori uso dispositivi attivi o soft.

• Versatilità: oltre alla raccolta delle olive, può essere impiegato per potatura, verniciatura, pulizia di vetrate e altre attività con attrezzi lunghi e sbilanciati.

I limiti da conoscere

• Intuitività migliorabile: i movimenti non sono ancora del tutto naturali per tutti gli operatori.

• Ingombro e peso: la costruzione in acciaio lo rende più pesante di soluzioni in fibra di carbonio.

• Posizione quasi verticale: il giunto cilindrico all'estremità del braccio non garantisce un funzionamento ottimale del parallelogramma quando l'attrezzo è portato molto in verticale.

• Contatto con il busto: la piastra rigida può causare disagio o interferire con i movimenti in alcune posture.

In conclusione: una soluzione concreta per l'olivicoltura eroica

L'esoscheletro sviluppato dall'Università di Genova non pretende di risolvere tutti i problemi dell'olivicoltura di collina, ma rappresenta una risposta concreta, economica e robusta a un'esigenza reale: alleggerire il lavoro di chi raccoglie le olive su terrazzamenti e pendii dove le macchine non arrivano. I test sul campo e le analisi elettromiografiche confermano che il dispositivo riduce l'affaticamento muscolare e migliora le condizioni di lavoro, con un rapporto costi-benefici favorevole per le piccole aziende agricole.

Per gli olivicoltori interessati, la strada è tracciata: la ricerca continua, e i margini di miglioramento – soprattutto su intuitività e comfort – sono già stati individuati. Un "braccio in più" che, con ogni probabilità, farà presto la sua comparsa tra i filari.