在使用活性外骨架时,对不同提升速度的生物力学分析

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 人体工程学就是人体工程学.
• 人与计算机的交互

背景情况:

• 肌肉骨系统疾病 (MSDs),特别是腰部疼痛,是与职业环境中的重复性机械压力相关的普遍问题.
• 外骨架是新兴技术,旨在通过提供佩戴者支持来减轻分娩期间的身体压力.

研究的目的:

• 为了评估一个活跃的外骨 (Apogee) 在举重时对肌肉激活和关节动力学的影响.
• 分析不同提升速度和外骨架支水平对生物机械反应的影响.

主要方法:

• 16名健康成年人在四个条件下以两种速度 (9和12个周期/分钟) 进行了15公斤的箱子提升:没有外骨,被动模式,50%的支持和100%的支持.
• 使用EMG测量了M. erector spinae (MES),M. biceps femoris (MBF) 和M. vastus medialis (MVM) 的肌肉活动.
• 3D运动捕捉分析了脚,膝盖和部的关节运动范围 (ROM).

主要成果:

• 更快的提升增加了MBF和MVM活动,而MES仍然不受影响.
• 最高的外骨支持水平显著降低了MES (22.3% MVC) 和MBF (10.6% MVC) 活动.
• 在最大支时观察到部ROM (6°) 略微增加;没有发现支水平和提升速度之间的相互作用.

结论:

• 活跃的外骨架Apogee有效地降低了举重期间的脊柱负荷和肌肉紧张,全力支持产生了最显著的好处.
• 外骨支在更高的提升速度下减轻了腿部肌肉活动的增加.
• 研究结果表明,外骨架可以帮助预防职业环境中的MSD,可根据用户特定需求调整支持水平.