在重复举重任务中对背部支外骨进行疲劳评估

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 职业健康 职业健康 职业健康
• 机器人技术 机器人技术 机器人技术

背景情况:

• 劳动者疲劳,特别是腰部疼痛,在各个行业显著影响安全和生产力.
• 外骨架为缓解疲劳提供了潜在的解决方案,但对其在现实世界中进行评估是具有挑战性的.
• 当前的评估方法往往依赖于直接的人体测量,如电肌谱 (EMG),在实际情况下有局限性.

研究的目的:

• 开发和验证一种基于模拟的方法,用于评估外骨对腰部疲劳的影响.
• 创建一个工具,将外骨建模与人体模拟相结合,用于生物机械分析.
• 为直接EMG测量提供可靠的替代品或补充物,以评估外骨的有效性.

主要方法:

• 开发了一种计算方法,将外骨模型与人体模拟集成在一起.
• 利用组合模型来估计与腰部疲劳相关的生物力学变量.
• 通过将估计的强度和倾向与重复举重任务中的电肌图 (EMG) 数据进行比较,验证了模拟的准确性.

主要成果:

• 模拟方法准确估计了强度和倾向,显示了与EMG设备结果的强相关性.
• 开发的方法与对称的重复举重任务中的直接EMG测量有相似之处.
• 模拟方法证明能够预测和模拟在记录人类运动后的腰部疲劳.

结论:

• 结合外骨和人体模拟方法是评估外骨对腰部疲劳的影响的可行工具.
• 这种模拟方法为直接EMG测量提供了一个实用且可能更容易获得的替代方案.
• 这些发现可以指导外骨制造商设计更安全,更有效的产品来减少职业疲劳.