在伪静态和动态上空任务中对支臂外骨进行短期适应的肌肉协同分析
Hanjun Park1, Maury A Nussbaum2
1Department of Industrial, Manufacturing, and Systems Engineering, Texas Tech University, Lubbock, TX, USA.
Journal of biomechanics
|December 22, 2025
概括
职业扶手外骨架 (ASEs) 在很大程度上可以在头部任务中保持肌肉协同作用. 然而,特定的外骨和任务组合可以改变肌肉招募模式,将激活转移到部和背部肌肉.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 神经科学是一个神经科学.
- 人体工程学就是人体工程学.
背景情况:
- 职业扶手外骨架 (ASEs) 旨在减少在空头工作期间肩膀肌肉的紧张.
- 关于ASE对肌肉协同结构和时间激活模式的影响的了解有限.
研究的目的:
- 调查三种不同的ASE如何在模拟的空头任务中影响肌肉协同组织.
- 分析与ASE使用和不使用的协同作用数,结构和时间激活系数的变化.
主要方法:
- 18名参与者在四个条件下进行模拟的伪静态和动态上空任务 (3个ASEs + 1个控制).
- 用非负矩阵因子化 (NMF) 记录和分析肌肉活动,以提取肌肉协同参数.
- 协同结构和时间激活在各种条件中使用共弦相似性和峰值大小分析进行了比较.
主要成果:
- 动态任务比伪静态任务招募了更多的肌肉协同作用.
- 对于一些任务组合,ASE的使用通常显示协同效应数略有增加.
- 协同结构和时间激活在很大程度上保持相似,但局部变化发生,转向部/背部肌肉招募.
- 外骨在动态任务中使用较低的峰值激活大小.
结论:
- 模块化电机控制在很大程度上与ASE使用保持.
- 肌肉协同结构和时间激活的设备和任务特定的适应是可能的.
- 未来的研究应该集中在ASE设计对神经肌肉策略和长期适应的影响上.


