在反复的手臂运动中,通过被动上肢职业外骨架提供抗重力支水平的评估
Giulia Ramella1, Lorenzo Grazi2, Francesco Giovacchini3
1Biorobotics Laboratory, School of Engineering, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), 1015, Lausanne, Switzerland.
Applied ergonomics
|January 14, 2024
概括
被动的上肢外骨架在举起手臂时减少肌肉活动,但过度的抗重力支在下降时可能会增加肌肉活动. 这影响了动态任务的生物力学.
科学领域:
- 职业生物机械学
- 人与机器人的交互
- 人体工程学就是人体工程学.
背景情况:
- 上肢外骨架旨在减少工人的压力,主要是通过抗重力支持.
- 现有的研究往往侧重于静态任务,对动态运动的调查有限.
研究的目的:
- 系统地评估来自被动外骨架的不同反重力支水平在动态手臂运动期间对肌肉活动的影响.
- 在重复的手臂任务中,与外骨使用和不使用的肌肉激活进行比较.
主要方法:
- 在肩膀曲-延伸周期中评估肌肉活动,其中被动上肢外骨提供60-100%的抗重力支持.
- 测量了手臂抬起 (屈曲) 和手臂降低 (延伸) 的次运动中的肌肉激活.
- 与使用外骨和不使用外骨进行肌肉激活的比较.
主要成果:
- 观察到肌肉活动的近线性减少,在全周期和手臂举动期间增加抗重力支持 (分别减少了64%和61%).
- 在手臂负荷100%或以上的反重力支,在手臂降低时 (高达127%) 增加了伸展肌肉的激活.
结论:
- 被动上肢外骨架在动态举臂过程中有效减少肌肉负荷.
- 高水平的抗重力支可能对动态手臂降低产生反作用,可能增加肩负载.
