Tvorba modelu pro predikci zatížení horních končetin u výrobních pracovníků

Ing. Ilona KAČEROVÁ

Doctoral thesis

Abstract:

Předložená disertační práce se věnuje problematice měření lokální svalové zátěže předloktí horních končetin při manipulaci s různými břemeny do různých pracovních poloh, které se standardně objevují v průmyslovém prostředí. Cílem práce je tvorba modelu pro predikci závislosti pracovní polohy ramenního kloubu na svalovém zatížení předloktí. K tomu bylo provedeno experimentální měření na 180 participantech výzkumu, kteří prováděli předem definované pohyby s různými závažími. Pracovní poloha byla průběžně kontrolována standardními gonioemtry. Lokální svalová zátěž při těchto úkonech byla měřena pomocí integrované elektromyografie. Veškeré experimenty poté byly statisticky vyhodnoceny. Přínosem disertační práce je zmapování vlivu polohy horní končetiny (ramene) na lokální svalovou zátěž předloktí při diferentním zatížení manipulovaným břemenem. Práce potvrdila předem stanovené hypotézy. Bylo zjištěno, že svalové zatížení flexorů a extensorů je v případě předpažení nižší než v případě upažení, zároveň bylo potvrzeno, že existuje závislost mezi úhlem v rameni, váhou manipulovaného břemene a lokálním svalovým zatížením předloktí. Vytvořený model pro predikci zatížení horních končetin u výrobních pracovníků by měl prakticky pomoci zjednodušit předvídatelnost jejich zatížení a případného přetížení předlotkí. Tím pádem se zjednodušuje možnost prevence přetížení horních končetin oproti reaktivnímu chování, až když je přetížení horních končetin zjištěno.

Abstract:

The presented dissertation deals with the problem of measuring the local muscle load of the upper forearm during manipulation of various loads to different working positions, which are commonly found in industrial environments. The aim of the work is the development of a model to predict the dependence of the working position of the shoulder joint on the muscle load of the forearm. To do this, experimental measurements were performed on 180 research participants who performed predefined movements with different weights. The working position was continuously controlled by standard gonioemtres. Local muscle load during these tasks was measured using integrated electromyography. All experiments were then statistically evaluated. The contribution of this dissertation is the mapping of the influence of the position of the upper limb (shoulder) on the local muscle load of the forearm during differential loading with manipulated loads. The thesis confirmed the predetermined hypotheses. It was found that the muscle loading of the flexors and extensors is lower in the case of forearm flexion than in the case of extension, while it was confirmed that there is a relationship between the angle in the shoulder, the weight of the manipulated load and the local muscle loading of the forearm. The developed model for prediction of upper limb loading in production workers should help to simplify the predictability of their loading and possible overloading of the forelimbs in practice. This simplifies the possibility of preventing upper limb overload versus reactive behaviour once upper limb overload is detected.

Keywords

iEMG, ergonomie, fyzická zátěž

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 6. 1. 2023

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Doc. Ing. Jana Kleinová, CSc.

University of West Bohemia

Faculty of Mechanical Engineering

Doctoral programme / field:
Industrial Engineering and Management / Průmyslové inženýrství a management