在农业任务中对被动上肢外骨的全面评估:整合生理,姿势和认知措施

科学领域:

• 人体工程学就是人体工程学.
• 生物力学 生物力学
• 农业安全 农业安全

背景情况:

• 农业工作往往涉及艰苦的上肢任务,导致疲劳和受伤.
• 被动上肢外骨架有潜力减少职业环境中的身体压力.

研究的目的:

• 为了评估被动上肢外骨架 (机身) 在模拟农业任务期间对生物机械和生理结果的影响.
• 评估外骨对肌肉活动,姿势稳定性,任务性能和用户感知的影响.

主要方法:

• 一个重复测量设计,使用24个成年男性在三个外骨条件 (无外骨,原型,机身),三个工作方向 (左,前,右) 和两个工作距离 (近,远) 中进行测量.
• 测量包括肌肉活动的电肌图 (EMG),姿势稳定性的压力中心 (CoP),任务完成时间,感知到的劳累和不适.

主要成果:

• 通过分担负载,机身使用显著减少了肩膀和上臂肌肉活动 (25-35%).
• 勃起脊柱活动显示趋势向补偿性增加,表明更大的干部稳定需求.
• 姿势稳定性 (CoP) 在外部骨条件下保持,尽管根据工作方向和距离而有所不同.
• 任务时间不受外骨的影响,但对向左的任务更长.
• 感知到的劳累和不适通常在空中机架下较低,可用性有利于这种情况.

结论:

• 像Airframe这样的被动上肢外骨架可以有效地减少农业任务中的上肢肌肉负荷.
• 虽然干部肌肉活动可能会增加,但用户报告的整体炼和不适可以减轻.
• 结合生物力学数据 (EMG,CoP) 和主观反的综合评估对于验证外骨在现实环境中的有效性至关重要.