Zatížení studentů při tréninku na harvestorovém simulátoru: odezva oběhové soustavy

Bc. Milan Vágner

Master's thesis

Loading of students during their training on a harvester simulator: biofeedback of the circulatory system

Abstract:

V diplomové práci, jsme se zaměřili na sledování vlivu zátěže na fyziologickou odezvu organismu operátora (studenta) při práci na harvestorovém simulátoru po dobu 30 minut a 5 minut v klidu. Pro měření byla vybrána srdeční frekvence, kterou jsme diagnostikovali pomocí multi-modulu přístroje Biofeedback 2000x-pert. Soubory exportované ze software tohoto přístroje, obsahující data o srdečních frekvencích studentů byla spárována s daty z videozáznamu obsahující chronometráž jednotlivých úkonů vykonávaných studenty. V celém rozsahu buněk každého označeného úkonu (jízda, nastavení harvestorové hlavice, uchopení stromu a kácení, zpracování stromu) pak byla vypočtena mediánová srdeční frekvence. Tyto proměnné byly kategorizovány podle: ID studenta, pohlaví, vykonávaného úkonu, čísla opakování vykonávaného úkonu, délky trvání úkonu v sekundách a mediánové srdeční frekvence. Stanovené hypotézy jsme testovali použitím Friedmanovy analýzy rozptylu pro opakovaná měření. Pro testování hypotézy H1 jsme sestavili soubor obsahující mediánové hodnoty srdeční frekvence studentů během jednotlivých opakování úkonů, rozdělených podle jednotlivých studentů a vykonávaných úkonů. Pro testování hypotézy H2 jsme sestavili soubor obsahující hodnoty délky trvání jednotlivých úkonů v jednotlivých opakováních, rozdělených podle jednotlivých studentů. Hladinu spolehlivosti jsme zvolili α=0,05. Výsledky provedených měření potvrdily, že srdeční frekvence dochází postupem času strávených studenty při opakovaném ovládání simulátoru ke klesání z 92,4 tepů/min. po 10 opakování pracovního úkonu na 79,5 tepů/min. a pak se zvedá na 86,4 tepů/min. po 13 opakování. U pracovního úkonu nejnižší srdeční frekvence studenti dosahovali během uchopení kmene a to 80,4 tepů/min. a nejvyšší pak u nastavení harvestorové hlavice 81,96 tepů/min. Statistické testy však významnost změny srdeční frekvence nepotvrdily. Přikláníme se k názoru, že použití parametru srdeční frekvence není dostatečně prověřeno a vyžaduje další výzkum pro zapojení do výukové praxe. Naše výsledky lze považovat za částečné a mohou sloužit pro pokračování v dalším ověřování.

Abstract:

In the diploma thesis, we focused on the assessment of the effects of workload on the biofeedback of student operators during their work on a harvester simulator. The workload lasted 30 minutes and we also recorded a five minute rest phase measurements. We measured the heart rate of students, by the multi-module of the Biofeedback 2000x-pert device. The files exported from the device software were paired with the data on the operations carried out by the students during their work, which we recorded on video. For each operation carried out, we calculated the median heart rate. These variables were then categorized according to student ID, sex, operations, number of repetitions of the operation, duration of the operations, and the median heart rate. We tested the hypothesis that the heart rate of the students will decrease with the increasing number of repetitions through Friedman ANOVA. Another hypothesis was that the duration of the operations will reduce with the increasing number of their repetitions. The results showed that the heart rate indeed decreased over time, from initial 92,4 BPM to about 79,5 BPM after ten repetitions. The lowest mean heart rate was observed during gripping of the harvester head to the stem (80,4 BPM) and the highest (81,96 BPM) during adjusting the harvester head to the stem. However, statistical analyses did not prove any significant differences in heart rates or decrease of duration of the operations. Heart rate as a parameter for optimizing harvester operator training is yet not ready for deployment into practice, further research needs to be conducted. Our results are preliminary and can serve as an input in additional research on the topic.

Keywords

fyziologická odezva, harvestorový simulátor, oběhová soustava

Keywords

biofeedback, harvester simulator, circulatory system

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 4. 2019

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Martin Jankovský, PhD.
• Reader: Michal Allman, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Master programme / field:
Forestry Engineering / Forest Engineering