artigo

Revista Energia na Agricultura
ISSN 1808-8759
ANÁLISE COMPARATIVA DE MEDIDAS CORPORAIS EM OPERADORES DE MÁQUINAS
AGRÍCOLAS1
MARCO ANTÔNIO ROSSI2 & JOÃO EDUARDO GUARNETTI DOS SANTOS3
RESUMO: Os projetos de máquinas tratoras têm como um dos principais objetivos a segurança do operador. Para tanto, a introdução de novas tecnologias no campo, com o uso de máquinas agrícolas no desenvolvimento de atividades, podem acarretar alguns problemas ao ser humano. As condições de trabalho
num determinado ambiente incluem todos os fatores que possam influenciar no desempenho e satisfação
dos trabalhadores na atividade. Isso envolve o trabalho especificamente, em determinado posto de trabalho
com jornadas e tarefas pré-determinadas. A ergonomia é o estudo da adaptação do trabalho ao ser humano, utilizando a ciência da antropometria, com as solicitações das medidas corporais do operador de máquinas agrícolas em desempenho de tarefas na execução satisfatoriamente suas atividades. A antropometria trata de medidas físicas do corpo humano, sendo que todas as populações humanas são compostas de
indivíduos de diferentes tipos físicos ou biotipos. O objetivo desta pesquisa é apresentar as comparações
de medidas corporais de uma amostra de operadores de máquinas agrícolas com a tabela de medidas corporais do homem alemão. Portanto, apresenta-se o índice de massa corporal e o biotipo predominante.
Palavras-chave: Antropometria, Ergonomia, Tratores agrícolas.
1
Parte da Tese de Doutorado do primeiro autor intitulada: Análise ergonômica do ambiente de trabalho para operadores de tratores e colhedoras agrícolas.
2
Aluno do programa de Pós-Graduação em Agronomia – Energia na Agricultura – FCA / UNESP / Botucatu – SP.
Brasil. [email protected]
3
Orientador do Curso de Pós-Graduação em Agronomia – Energia na Agricultura – FCA / UNESP / Botucatu – SP.
Brasil. [email protected]
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Rossi & Santos
Análise Comparativa de Medidas ....
COMPARATIVE ANALYSIS OF CORPORAL MEASURES OF AGRICULTURAL MACHINES
OPERATORS
SUMMARY: The projects of agricultural machines have as main objectives to the safety of the operator.
For so much, the introduction of new technologies in the field, being the use of agricultural machines in
the development of activities, they max cart some problems to the human being. The work conditions in a
certain atmosphere include all the factors that can influence in the performance and to the workers' satisfaction in activity. That specifically involve the work, in certain work position with days and before certain tasks. The ergonomic is the study of the adaptation of the work to the human being, in the the science
of the anthropometry, with the solicitations of the corporal measures can satisfy the operator of agricultural machines in acting of tasks and to execute him activities satisfactorilly. The anthropometry treats of
measures physics of the human body, and all to the human populations are composed of individuals of
different physical types or biotypes. The objective of this research is to present the comparisons of corporal measures of operators of agricultural machines with the table of to the German man's corporal
measures. Therefore, it comes the index of corporal mass and the predominant biotype.
Keywords: Anthropometry, ergonomics, agricultural tractors.
1 INTRODUÇÃO
Atualmente as indústrias otimizam cada vez mais as máquinas e novos equipamentos, muitas vezes importados dos países desenvolvidos e, em questão de projetos trazem máquinas prontas para o uso no
Brasil. Assim se criam novos empregos e aperfeiçoam técnicas antigas que, obviamente, propõem melhorar a qualidade geral de vida dos indivíduos nos meios de uma acelerada produção dos bens de consumo,
das prestações de serviços e de usabilidade (SANTOS et al., 1997).
A ergonomia, conforme Leplat (2004) se apresenta nas organizações operacionais de forma que
não sejam executadas as tarefas nos mesmos programas e comandos, muitas vezes conflitantes e prejudiciais, tanto para o desempenho do serviço, como também para o trabalhador.
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Segundo Falzon (2004) a maior parte das definições de ergonomia sublinha dois objetivos fundamentais:
a) de um lado, o conforto e a saúde dos utilizadores, evitando os riscos (acidentes, doenças) e a minimizando a fadiga (ligada ao metabolismo, ao trabalho dos músculos e das articulações, ao tratamento das
informações, à vigilância);
b) de outro lado, a eficácia: para a organização se apresenta em diferentes dimensões (produtividade e
qualidade). Esse aspecto é dependente da eficácia humana, assim conseqüentemente, o ergonomista
procura identificar as lógicas dos operadores e conceber sistemas adaptados.
O Brasil é um dos maiores produtores de alimentos e possui uma das maiores produtividades do
mundo, em função do bom nível tecnológico do setor. Para dar conta da enorme variabilidade das situações de trabalho na agricultura, a ergonomia no Brasil se encontra à frente de um grande desafio. Da pequena produção familiar de subsistência aos complexos agroindustriais se encontra um grande leque de
condições tecnológicas e organizacionais que inviabiliza qualquer tentativa de generalização. O trabalhador agrícola sofre exigências, como o aumento da cobrança por qualidade e produtividade, por maior qualificação e desenvolvimento de novas habilidades, em função da introdução de novas tecnologias. Estas
mudanças aumentam o desafio da ergonomia como disciplina contribuinte para o bem estar do trabalhador
e para a eficiência e eficácia da produção (ABRAHÃO; TERESO, 2004).
Entre as disciplinas que interagem com a ergonomia no desempenho das tarefas está a antropometria. Entre alguns estudos antropométricos de operadores de tratores agrícolas executados em países em
desenvolvimento destaca-se um levantamento feito na Índia por Yadav et al. (1999) em que foram determinadas vinte e quatro medidas corporais de operadores de tratores agrícolas, do sexo masculino. Estes
autores observaram que as mensurações efetuadas nos operadores analisados foram menores que as da
população norte-americana e européia, em quase todas as dimensões avaliadas e que os projetos de tratores agrícolas com os dados antropométricos europeus e norte-americanos são exportados e colocados em
uso em países em vias de desenvolvimento como a Índia, na qual apresentam diferentes dados antropométricos.
Conforme Kazlev (2004), William Sheldon no ano de 1940, desenvolveu uma teoria que apresenta
três tipos básicos de estrutura corporal. Este estudo foi desenvolvido entre quatro mil estudantes americanos, conforme mostra a Figura 1.
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Endomorfo
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Mesomorfo
Ectomorfo
Figura 1 - Três tipos básicos do ser humano. Fonte: Kazlev (2004).
De acordo com Iida (2005), os três tipos básicos do ser humano são definidos como:
a) endomorfo: estrutura corpórea que tem a forma de uma pêra (estreita por cima e larga por baixo) formas arredondadas e macias;
b) mesomorfo: estrutura corpórea musculosa, de formas angulosas e apresenta cabeça cúbica, maciça,
ombros e peito largos e abdome pequeno;
c) ectomorfo: estrutura corpórea de corpo e membros longos e finos, com pouca gordura e músculo.
Atualmente vários dados antropométricos podem ser utilizados na concepção de espaços de trabalho, de postos de máquinas, de ferramentas e, enfim, de produtos de uma forma geral. Na maioria dos
casos podemos utilizá-los de forma sistemática em termos de um projeto industrial. Todavia, existem alguns casos em que as exigências do trabalho acarretam conseqüências contraditórias sobre o plano dimensional. Nestes casos, é necessário modificar as condicionantes da situação de trabalho, no sentido de estabelecer um novo compromisso entre as exigências do trabalho e as características antropométricas da situação de trabalho (BARROS, 1996).
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OBJETIVO
Este estudo foi desenvolvido na Fazenda Experimental Lageado da Universidade Estadual Paulista, Campus de Botucatu, Estado de São Paulo, Brasil. Foi definida uma amostra de oito operadores de
máquinas agrícolas que executam a tarefa de operacionalização de algumas máquinas agrícolas de propriedade da UNESP.
O objetivo desta pesquisa é apresentar mais um estudo de medidas corporais de homens, comparadas com as medidas corporais de tabelas e de normas existentes, do biotipo e do Índice de Massa Corporal (IMC), para que possam apresentar avanços no desempenho de projetos com máquinas agrícolas. Este
estudo está direcionado a contribuir nas pesquisas que envolvam medidas corporais e operadores de máquinas agrícolas, sem ter a pretensão de finalizar os estudos que envolvem o tema. Os padrões antropométricos existentes por pesquisas e normas estão de acordo com as medidas norte-americanas e européias,
que são adotadas em países em vias de desenvolvimento para contribuir nas medidas corporais. Não temos
no Brasil pesquisas que englobam todas as regiões na área antropométrica que visam o padrão dos operadores de tratores agrícolas. Portanto, se percebeu que seria necessário apresentar dados antropométricos
direcionais de algumas localizações específicas.
2 MATERIAL E MÉTODOS
2.1 Coletas de medidas corporais
Primeiramente foi necessário fazer a coleta das estaturas dos oito operadores de máquinas agrícolas. Para a coleta das estaturas adotou-se a experiência de Schlosser et al. (2002), na qual se fixou na parede um painel de papel Kraft quadriculado com precisão de 10 cm, com 1 m de largura por 2 m de altura.
Outro painel de papel Kraft quadriculado com precisão de 10 cm, e 1 m de largura por 1 m de comprimento, fixo no piso e perpendicular ao outro painel fixo na parede, conforme mostra a Figura 2.
Cada operador de máquina agrícola foi posicionado descalço e de costas para o painel vertical e,
em pé no painel horizontal. Foi demarcada com caneta no painel vertical cada estatura e identificados os
operadores com uma letra do alfabeto (A, B, C, D, E, F, G, H). Após estas marcações identificadas foram
medidas as estaturas de cada operador com uma trena.
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Figura 2 - Painel para coleta de estaturas.
Após a coleta das estaturas dos operadores de máquinas agrícolas, foram aplicadas estas medidas
no programa de computador “estimativas antropométricas” conforme a metodologia desenvolvida por
Castro (2003), a qual apresenta um facilitador para medidas antropométricas de várias partes do corpo
humano nas posições sentadas e em pé.
Conforme Gomes et al. (2005), existem variáveis relacionadas à produção agrícola, em que não se
pode determinar um modelo característico do usuário. Entre estas variáveis, os autores citam a diversidade
antropométrica, os biotipos da população, a alta rotatividade das tarefas.
Assim sendo, é necessário tomar cuidado com a metodologia empregada para que não ocorra erro
nas análises comparativas entre as medidas antropométricas. Existem dados antropométricos apresentados
por um banco de dados chamado Ergokit, conforme Neveiro (1998), que tem como objetivo oferecer às
empresas dados dimensionais confiáveis e fidedignos da população brasileira. Porém, atualmente não se
apresentam dados antropométricos específicos para operadores de máquinas agrícolas.
Para este estudo, a metodologia foi comparar as medidas corporais de cada operador com as medidas antropométricas de uma amostra da população alemã que foi publicada primeiramente por Pheasant (1986) e
posteriormente adotada por Grandjean (1998). A tabela demonstra uma população com idades entre 19 e
65 anos e se destaca a freqüência utilizada para diversos estudos industriais, e por ser uma das mais completas com diversas medidas corporais. Apresenta-se a seguir a Figura 3, em que algumas medidas antropométricas em forma de ilustração mostram as mais diversas posições do homem e da mulher. As ilustrações da Figura 3 devem ser confrontadas com a Tabela 1.
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Figura 3 - Medidas antropométricas de homens e mulheres da população alemã. Fonte: Grandjean (1998).
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Tabela 1 - Medidas do corpo humano – homem e mulher - da população alemã.
Homem
Partes do Corpo
1. Estatura
2. Altura dos olhos
3. Altura dos ombros
4. Altura dos cotovelos
5. Altura dos quadris
6.Altura do punho
7. Altura da ponta dos dedos
8. Altura do alto da cabeça (sentado)
9. Altura dos olhos (sentado)
10. Altura dos ombros (sentado)
11. Altura dos cotovelos (sentado)
12. Espessura das coxas
13. Comprimento nádegas – joelhos
14. Comprimento nádegas – dobra int.do joelho
15. Altura dos joelhos
16. Altura da dobra interna do joelho
17. Largura dos ombros (deltóide)
18. Largura dos ombros (crista da omoplata)
19. Largura dos quadris
20. Profundidade do tórax
21. Profundidade do abdome
22. Comprimento ombro – cotovelo
23. Comprimento cotovelo – ponta dos dedos
24. Comprimento do braço
25. Comprimento do ombro – pega
26. Profundidade da cabeça
27. Largura da cabeça
28. Comprimento da mão
29. Largura da mão
30. Comprimento do pé
31. Largura do pé
32. Envergadura
33. Envergadura dos cotovelos
34. Altura de pega (de pé)
35. Altura de pega (sentado)
36. Alcance frontal de pega
5
%il
1645
1535
1370
1020
840
700
605
865
750
550
195
-560
445
500
415
425
370
315
215
230
335
445
735
615
185
145
170
80
240
90
1675
880
1950
1160
730
50
%il
1745
1635
1465
1095
910
760
660
920
800
595
235
150
600
495
545
455
465
400
350
250
275
365
475
785
665
195
155
185
85
260
100
1795
950
2065
1245
780
95 s
%il
1845 62
1735 61
1560 58
1170 46
980 44
820 36
715 34
975 32
850 31
640 28
275 25
265 70
640 25
545 29
590 28
495 25
505 23
430 17
385 21
285 20
320 28
395 18
505 19
835 31
715 29
205
7
165
5
200 10
90
4
280 12
110
6
1915 73
1020 42
2180 71
1330 53
830 30
Mulher
5
%il
1520
1420
1240
925
760
665
565
800
680
480
165
125
525
435
455
355
355
325
305
205
205
305
400
660
555
165
135
160
65
215
80
1505
785
1805
1075
655
50
%il
1635
1530
1320
1000
840
730
635
865
740
525
205
155
580
490
505
395
400
360
375
255
260
335
435
720
610
180
145
175
75
240
90
1635
865
1935
1170
715
95
%il
1750
1640
1400
1075
920
795
705
930
800
570
245
185
635
545
555
435
445
395
445
305
415
365
470
780
665
195
155
190
85
265
100
1765
945
2065
1265
775
s
69
68
50
46
48
40
43
39
37
27
23
19
33
33
30
23
27
20
42
30
33
19
21
36
32
8
6
10
5
14
6
79
48
79
59
35
Medidas em milímetros; idades entre 19 a 65 anos; s = desvio padrão; %il = percentil (intervalo de valores). Fonte:
Grandjean (1998).
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2.2 Índice de massa corporal
Em primeiro contato, quanto à idade e o sexo dos operadores das máquinas agrícolas, foi necessário acesso às fichas de identificação. Quanto à massa, ou seja, o índice de massa corporal utilizou-se uma
balança mecânica da marca Filizola 326 devidamente calibrada. Conforme metodologia de Norgan (1990),
foi calculado o IMC com uma calculadora, e os resultados foram comparados com os dados da Tabela 2 de
Garrow (1981), para a definição da classificação de massa corporal dos operadores.
Tabela 2 - Classificação dos indivíduos pelo índice de massa corporal (IMC).
Classificação
IMC
Baixo peso
<20,0
Normal
20,0 a 24,9
Sobrepeso
25,0 a 29,9
Obeso
≥30,0
Fonte: Garrow (1981).
Segundo Norgan (1990), a relação peso/altura ao quadrado, proposta pelo pesquisador francês
Quetelet no final do século XIX, é considerada o melhor indicador isolado do estado nutricional de adultos. Essa relação é denominada Índice de Massa Corporal ou Índice de Quetelet, pelo modelo:
P
IMC = ___
(1)
H2
Sendo:
P = peso corporal em kg
H = estatura do indivíduo em m
Garrow (1981), conforme Tabela 2, afirma que a Organização Mundial de Saúde (OMS) classifica
os indivíduos adultos, do sexo masculino, pelo seu IMC.
Para a definição do biotipo foi comparado com os dados da Figura 1, em que foi necessária a consulta de um profissional fisioterapeuta para a identificação e indicação dos biotipos dos operadores.
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2.3 Biotipo
O método para definir o biótipo de cada operador de máquina agrícola foi definido pela comparação com a Figura 1 de Kazlev (2004) e a assessoria profissional de uma fisioterapeuta, na qual atribuem as
classificações de mesomorfo, endomorfo e ectomorfo apresentadas por Iida (2005).
2.4 Análise de variância
Para análise de variância utilizou-se o “teste t” no nível de 5% de probabilidade de erro. A determinação do desvio padrão e da média aritmética dos valores obtidos foram utilizadas para efeito de comparação com os dados da Tabela 1, referentes às medidas antropométricas da população alemã. Admitindo-se que não conhecemos a variância populacional, a variável fixou-se com o “teste t” de Student. Foram
determinados entre os dados antropométricos disponíveis na Tabela 1, somente aqueles que foram úteis
para a análise em questão, ou seja, as distâncias interarticulares e as distâncias de máximos e mínimos
alcances, conforme apresentado por Santos et al. (1997).
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Apresentam-se os resultados das variáveis, conforme mostra o Quadro 1.
Quadro 1 - Variáveis quanto ao sexo, peso, altura, IMC, biotipo e idade dos operadores de oito tratores e
duas colhedoras agrícolas.
Operador
A
Sexo
M
Peso
74
Altura
1,70
IMC
25.6
B
C
M
M
66
76
1,65
1,74
20,0
25,1
D
E
M
M
64
66
1,68
1,79
22,6
20,5
F
G
H
M
M
M
67
80
73
1,62
1,82
1,77
25,5
24,1
23,3
Biotipo
mesomorfo
mesomorfo e
endomorfo
mesomorfo
mesomorfo e
ectomorfo
ectomorfo
mesomorfo e
endomorfo
mesomorfo
mesomorfo
Idade
48
52
48
41
44
49
45
48
M = Masculino. Peso apresentado em quilogramas. Altura em metros. IMC = Índice de Massa Corporal.
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Conforme resultados apresentados no Quadro 1, a média de peso é de 70,7 kg , sendo o IMC calculado conforme modelo de Norgan (1990) e comparado com a Tabela 2 de Garrow (1981) é considerado
normal.
Os operadores A, C e F apresentam-se com IMC dentro da classificação de sobrepeso. Alguns
operadores se enquadram na categoria de biotipo mesomorfo / endomorfo e somente o operador D é mesomorfo / ectomorfo. Com estes biotipos pode-se afirmar que os oitos operadores analisados estão aptos
ao trabalho quanto à estrutura física.
Os oito operadores apresentaram praticamente à mesma idade, ou seja, com a média de 46,8 anos.
Conforme as estaturas dos oito operadores apresentados no Quadro 1, foram aplicadas em programa de computador para estimativa antropométrica, conforme Castro (2003). A Figura 4 mostra o resultado do operador A.
Figura 4 - Estimativa antropométrica - Operador (A). Fonte: Castro (2003).
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Foram comparadas quatorze partes do corpo que são apresentadas no Quadro 2 baseada na Tabela
1, que apresenta medidas antropométricas da população alemã, conforme Grandjean (1998).
Quadro 2 - Comparação dos oito operadores de tratores e colhedoras agrícolas da Fazenda Experimental
Lageado com as medidas antropométricas da população alemã.
Partes do Corpo
Alemão
Operadores
A
C
D
E
F
G
H
1. Estatura (em centímetros)
174
170 165 174 168 179 162 182 177
8. Altura do alto da cabeça (sujeito sentado)
920
889 863 910 879 936 847 952 926
9. Altura dos olhos (sujeito sentado)
800
772 748 790 763 813 735 826 804
11. Altura dos cotovelos (sujeito sentado)
235
230 223 235 227 242 219 246 239
12. Espessura das coxas
150
146 142 150 144 154 139 157 152
13. Comprimento nádegas – joelhos
600
581 564 595 575 612 554 622 605
14. Comprimento nádegas – dobra int. joelho
495
476 462 487 470 501 454 510 496
15. Altura dos joelhos
545
529 513 541 522 557 504 566 550
16. Altura da dobra interna do joelho
455
423 411 433 418 446 403 453 441
17. Largura dos ombros (deltóide)
465
435 422 445 430 458 415 466 453
18. Largura dos ombros (crista da omoplata)
400
389 378 398 385 410 371 417 405
19. Largura dos quadris
350
345 335 353 341 363 329 369 359
24. Comprimento do braço
785
785 762 785 776 827 748 841 818
35. Altura de pega (sentado)
125
123 122 125 123 130 120 135 127
Somente o item 1 (estatura) está em centímetros. Os outros itens estão em milímetros.
No item “estatura”, o operador C apresenta a mesma medida do homem alemão, já os operadores
E, G e H são maiores que a estatura do homem alemão.
Destacam-se os itens “altura da dobra interna do joelho”, “altura dos cotovelos - sujeito sentado” e
“largura dos ombros – deltóide” que em relação ao homem alemão, nenhum dos oito operadores apresentam medidas maiores, ou seja, todas as medidas são inferiores.
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Os resultados estatísticos, conforme Fonseca e Martins (1981) conclui-se que:
a)
a altura dos cotovelos (sujeito sentado);
b)
a altura da dobra interna do joelho e;
c)
a largura dos ombros (deltóide), dos operadores avaliados de tratores e colhedoras agrícolas da
Fazenda Experimental Lageado, são inferiores às medidas antropométricas dos homens alemães, mostrados no Quadro 2.
O operador F apresentou medidas menores em todas as quatorze partes do corpo, conforme Quadro 2, em relação ao homem alemão. Para uma amostra de oito operadores de tratores e colhedoras agrícolas em quatorze partes diferentes do corpo, em comparação com o homem alemão, três operadores apresentaram medidas maiores e algumas medidas de determinados itens apresentaram-se iguais. É o caso do
item “estatura” para o operador C, item “altura dos cotovelos sentado” para o operador C, item “comprimento do braço” para os operadores A e C, e o item “altura de pega sentado” para o operador C.
As análises finais dos dados antropométricos dos oito operadores foram:
a)
a estatura com a média de 1,72 m entre os operadores avaliados é maior que a média do homem
brasileiro que é de 1,67 m, conforme Iida (2005). Apresentam-se no item “estatura” os extremos de 2,5%
para menos e 2,5% para mais, assim sendo, 95% da amostra estão compreendidos no intervalo entre 1,65
m e 1,79 m.;
b)
o biotipo dos operadores, conforme citado por Kazlev (2004, é predominante mesomorfo, com
exceção para o operador E, que foi considerado ectomorfo.
O estudo citado por Schlosser et al. (2002), no qual concluíram que os tratores agrícolas
encontrados atualmente em comercialização no Brasil podem não oferecer o conforto necessário
ao operador da região estudada, havendo necessidade de algumas modificações no projeto dos tratores, em relação àqueles adequados aos operadores de países desenvolvidos.
4 CONCLUSÕES
Em análise do biotipo afirmou-se que a amostra de operadores de máquinas agrícolas estão aptos
quanto à estrutura física. A análise das quatorze partes do corpo humano dos operadores de oito tratores e
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duas colhedoras agrícolas mostrou que estas medidas são inferiores as medidas antropométricas do homem alemão. Isto deve servir como referência aos projetos de máquinas agrícolas, na qual são importados
de paises desenvolvidos e que para o operador no Brasil pode não ser viável nas questões dimensionais
destas máquinas.
Considerando algumas recomendações finais destaca-se que para projetos de tratores e colhedoras
agrícolas, algumas condições são necessárias, como: a qualidade do produto a ser produzido, a propriedade fisiológica e psicológica com as percepções e os limites do corpo humano (antropometria); e por fim
possibilitar ao operador condições de evolução dentro das atividades que ele desempenha.
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