Cientistas usam scanner tridimensional para descobrir e disponibilizar as verdadeiras medidas da população brasileira

O que é a pesquisa

As chamadas medidas antropométricas (das palavras gregas anthropos, que significa “homem”, “ser humano” e metrikos, que tem o sentido de “justa proporção”) são dados básicos essenciais para a concepção de produtos proporcionalmente adequados aos seres humanos.

De carros a prédios, de roupas a máquinas, do tamanho dos degraus à dimensão de uma caneta, medidas antropométricas possibilitam o projeto e o desenvolvimento de produtos ergonomicamente adaptados a seus usuários (a ergonomia é a ”ciência do conforto”, isto é, da adequação das medidas dos produtos às dimensões humanas).

Tecnicamente a antropometria trata de duas áreas:
1.a medição das características que definem a geometria física, as propriedades de massa e as capacidades em termos de força do corpo humano e
2.a aplicação dos dados levantados nessa medição.

Um produto dimensionado sem considerar as características morfológicas da população usuária pode ser inseguro de manipular e/ou operar, o que favorece a ocorrência de acidentes.

O dimensionamento incorreto de postos de trabalho, por exemplo, pode provocar problemas posturais que causam os chamados Distúrbios Ostemusculares Relacionados ao Trabalho – DORT. Estes Distúrbios são responsáveis por um grande número de afastamentos do trabalho nos setores industrial e de serviços, com graves conseqüências à saúde dos trabalhadores, ao sistema previdenciário, e prejuízos para a produtividade.

Além disso, fabricar produtos que levem em conta as características dos usuários aumenta sua competitividade, nacional e global. A importância das pesquisas antropométricas como fonte de dados técnicos para melhorar o projeto de produtos cresceu nos últimos anos nas sociedades tecnologicamente avançadas: elas já dispõem de dados antropométricos confiáveis de suas populações.

No Brasil, a falta de medidas antropométricas da população tem levado a falhas de projeto em produtos de uso cotidiano como móveis, máquinas, postos de trabalho, vestuário, meios de transporte, etc.

Para melhorar a qualidade dos produtos industriais e das condições de trabalho em nosso país, o Instituto Nacional de Tecnologia – INT atua na área de ergonomia desde meados da década de 70, com ênfase na área de antropometria e na realização de pesquisas antropométricas.

Entre 1979 e 2001 o INT realizou seis pesquisas antropométricas:
Medidas do Homem Brasileiro (1979); Pesquisa Antropométrica e Biomecânica dos Operários da Indústria de Transformação do Rio de Janeiro (1986), realizada para o desenvolvimento de vestuário e para o projeto de postos de trabalho; Pesquisa Antropométrica dos Digitadores do SERPRO (1988), para os novos postos de trabalho para os digitadores; Dados Antropométricos da População Brasileira (1989), em cooperação com o Ministério do Exército, para uniformes, equipamentos de proteção, carros de combate etc.; Pesquisa Antropométrica das Telefonistas de Auxilio a Lista da TELERJ (1992) para o projeto de postos de trabalho; e a Pesquisa Antropométrica dos Empregados Ocupados nos Setores de Produção e Montagem da EMBRAER (2001), para o projeto de postos de trabalho e ferramentas.

As quatro pesquisas antropométricas e biomecânicas realizadas entre 1985 e 1992 foram consolidadas em um banco de dados chamado ERGOKIT, que tem como objetivo oferecer às empresas dados dimensionais confiáveis e fidedignos da população brasileira.

Os dados do ERGOKIT são usados nos projetos de produtos, postos e ambientes de trabalho para adultos e em projetos de brinquedos e mobiliário doméstico e escolar, para a população infanto-juvenil. A cada nova pesquisa antropométrica o INT amplia o ERGOKIT, que é ainda hoje a única base de dados para informações dimensionais básicas da população do Brasil acessível às empresas.

Para atender à demanda das empresas, foram desenvolvidos, nos anos 90, com base nos dados antropométricos do ERGOKIT, manequins virtuais (isto é, em computador) bidimensionais, para utilização em projetos industriais.

Mas a evolução digital da criação de projetos para o setor produtivo, com a disseminação dos sistemas CAD (sigla de Computer Aided Design, ou desenho auxiliado por computador) tridimensionais, levou à necessidade de construção de manequins antropométricos mais avançados, compatíveis com esses sistemas.

Para formatar manequins antropométricos virtuais tridimensionais é necessária uma tecnologia de ponta que levanta as medidas da superfície corporal: o escaneamento (isto é, o mapeamento) tridimensional do corpo humano, feito por meio de um equipamento chamado Scanner 3D.

Para isso, pesquisadores do Instituto Nacional de Tecnologia desenvolveram o projeto Pesquisa Antropométrica Tridimensional da População Brasileira – PATPB, que visa:
1.levantar dados antropométricos da população brasileira em três dimensões, e
2.gerar ferramentas de auxilio ao projeto de produtos, postos e ambientes de trabalho em sistemas CAD.

Esses dados serão a base para o correto dimensionamento dos produtos com os quais a nossa população interage cotidianamente, o que trará melhorias para a qualidade do produto e conforto e segurança para o usuário.

Como é feita a pesquisa

Os objetivos gerais da pesquisa são:

1.representar em três dimensões a variabilidade antropométrica da população adulta e infanto-juvenil brasileira;
2.dispor e fornecer dados antropométricos tridimensionais da população para empresas, órgãos normativos e certificadores e associações de defesa do consumidor, buscando a qualidade de uso, principalmente dos produtos dos quais se exige certificação;
3.gerar dados antropométricos tridimensionais da população brasileira para aplicação pela indústria de produção de bens de capital e de consumo nos setores de máquinas e ferramentas, automotivos, mobiliário doméstico, escolar e de escritório, equipamentos de uso doméstico, vestuário, calçados, equipamentos de proteção individual, brinquedos, entre outros;
4.gerar manequins tridimensionais virtuais representativos da população brasileira, com base nos dados pesquisados e tratados, disponibilizando a sua aplicação em projetos que usem sistemas de modelagem virtual de produtos (CAD);
5.possibilitar o estudo da evolução do crescimento da população brasileira, a partir da repetição periódica desse tipo de pesquisa;
6.associar o perfil antropométrico ao perfil sócio-econômico da população amostrada;
7.conhecer os padrões dimensionais da população nas diferentes regiões do Brasil, auxiliando os planejamentos que visam modificar positivamente perfis antropométricos existentes em determinadas regiões; e
8.fornecer ao governo dados antropométricos que orientem políticas de saúde e programas nutricionais dirigidos a categorias sócio-econômicas específicas em diferentes regiões.

O projeto usa como referência experiências internacionais assemelhadas. A tecnologia usada é o scanner tridimensional laser, que possibilita a medição detalhada da superfície externa do corpo humano, por meio do levantamento de milhares de pontos, em três dimensões, com precisão e rapidez. As maiores vantagens em relação aos métodos tradicionais de medição que usam fitas métricas, antropômetros e outros equipamentos, são:

1.Eliminação das principais restrições das pesquisas antropométricas: o tempo e a reprodutibilidade. Uma vez criado, o arquivo da imagem escaneada pode ser utilizado inúmeras vezes para extrair informações, de modo confiável;
2.arquivo do registro do escaneamento do corpo em 3D, o que permite levantar uma quantidade quase infinita de variáveis antropométricas, independente da presença física do indivíduo;
3.redução da necessidade de aproximações estatísticas para determinação das variáveis, o que facilita o uso dos dados em sistemas CAD e em sistemas de prototipagem rápida;
4.uso dos dados obtidos para calcular áreas de superfície, formas dos segmentos corporais, contornos do corpo e outras medidas que não podem ser obtidas por meio dos métodos tradicionais em antropometria. Essas medições possibilitam também o detalhamento de modelos humanos e suas formas físicas, fundamentais para a indústria, entre elas a do vestuário;
5.eliminação das diferenças que ocorrem entre medidores nos métodos tradicionais, tornando os dados coletados comparáveis entre si de modo mais preciso, já que esse sistema independe do contato entre o equipamento e a pessoa medida

Todos os aspectos técnicos do projeto são detalhados pela equipe do INT. A participação do setor produtivo está prevista. Um acordo com a ABIT – Associação Brasileira da Indústria Têxtil e de Confecção – está em andamento. Como o projeto envolve todas as cadeias produtivas, estão previstas ações no sentido de ampliar a adesão de outros segmentos industriais e também de empresas de grande porte.

Importância da pesquisa

Em primeiro lugar essa pesquisa contribui para a melhoria da qualidade e competitividade dos produtos brasileiros. A falta de padrões nos produtos nacionais, devida à falta de dados antropométricos da nossa população, dificulta as exportações e gera o desperdício de matéria prima e mão de obra no setor industrial.

O conhecimento das dimensões da população usuária possibilita a padronização das dimensões dos produtos para todos os fabricantes, tanto para o mercado interno quanto para exportação.

A pesquisa fornece dados digitais confiáveis e de uso imediato, e possibilita o design correto de todo produto: de roupas e equipamentos de proteção individual a melhores cadeiras e postos de trabalho.

Essa tecnologia diminui os custos de projeto e produção para todos os setores produtivos, melhora a qualidade e agrega valor aos produtos, reduz perdas de matéria prima, otimiza as vendas e a estocagem, bem como reduz muito o custo do design e a manufatura dos produtos. A melhora das vendas e a redução do custo final do produto possibilitam também a geração de mais empregos no setor industrial.

Outro ponto relevante é a geração de dados para o sistema normativo e os organismos certificadores. Esses dados são fundamentais para o sistema normativo (ou seja, para todas as normas e leis que determinam de quanto deve ser, por exemplo, o recuo obrigatório de um terreno, a dimensão mínima de um quarto, etc), já que caracterizam a variabilidade das pessoas.

O sistema produtivo só pode colocar no mercado um produto de qualidade comprovada se existirem normas técnicas que permitem a padronização, sem a qual não há como o Estado e a sociedade controlarem a adequação dos bens produzidos.

Ao realizar a pesquisa outro benefício será alcançado: a capacitação de técnicos brasileiros no uso da tecnologia do Scanner 3D. Os técnicos se habilitarão a manejar manequins antropométricos 3D para desenvolver novos produtos, mais adequados à população usuária, e de forma mais rápida.

Finalmente, a adoção de métodos e tecnologias comparáveis às dos países mais desenvolvidos possibilita o intercâmbio dos dados gerados. A troca de dados antropométricos entre EUA, Europa e Brasil e o uso da antropometria das populações européia e americana para criar produtos de exportação traz vantagens competitivas: agrega valor aos produtos nacionais e facilita sua colocação no mercado externo.

E para ampliar essa troca de dados em âmbito internacional, foi criado o grupo WEAR - World Engineering Anthropometry Resource, com pesquisadores dos cinco continentes e que tem como objetivos:
1.padronizar as metodologias de pesquisas antropométricas, de forma a poder comparar e trocar bases de dados das diferentes populações;
2.disponibilizar as bases de dados antropométricos existentes; e
3.criar uma base mundial de dados antropométricos.

O Instituto Nacional de Tecnologia foi convidado pela coordenação do WEAR a participar como instituição representante da América Latina. Já fazem parte desse grupo em expansão os Estados Unidos, a África do Sul, o Japão, a França, a Holanda e a Coréia do Sul.

Pesquisador(es) Responsável(eis)
Maria Cristina Palmer Zamberlan
mariazam@int.gov.br

Título do trabalho acadêmico
Pesquisa Antropométrica Tridimensional da População Brasileira - PATPB

Instituição(ões)
Instituto Nacional de Tecnologia – INT

Sugestões de leitura
ERGOKIT - Banco de Dados Antropométricos da População
Brasileira, ROEBUCK ( Anthropometric Methods: Designing to fit
the Human Body, HFES, 1995)