With the advancement of technology, innovative control measures have been introduced to mitigate the risk of work-related musculoskeletal disorders (WMSDs). Among these measures, wearable passive exoskeletons have emerged as promising solutions for addressing WMSDs. Previous studies have demonstrated the effectiveness of wearable passive exoskeletons for improving awkward postures and reducing muscle workload in tasks involving neck extension, limbs, and back. However, the effectiveness of newly developed industrial exoskeletons designed for neck flexion remains uncertain. This study aimed to evaluate the neck exoskeleton's effects on muscle activities and work postures, by comparing the working conditions of floor workers wearing and not wearing these devices. Six subjects were recruited for field measurements. Muscle activity of the neck extensors, as well as the forward inclination angle of the head and trunk, were assessed during the measurements. Data comparison between wearing and not wearing the neck flexion exoskeleton was conducted using the related samples Wilcoxon signed-rank test. Spearman’s rank correlation coefficient was utilized to analyze the correlation between different parameters while wearing the neck flexion exoskeleton. The results showed that compared to not wearing the exoskeleton, wearing the neck flexion exoskeleton significantly reduced muscular activity at the 10th percentile (p=0.028), 50th percentile (p=0.028), and 90th percentile (p=0.028). Wearing the neck flexion exoskeleton also reduced the 10th percentile (p=0.028) and 90th percentile (p=0.046) of the head angle, and the neck angle at the 50th percentile (p=0.028) and 90th percentile (p=0.028). Additionally, the trunk angle was significantly higher with the exoskeleton at the 50th percentile (p=0.046) and 90th percentile (p=0.027). The correlation analysis when wearing the exoskeleton revealed a negative correlation between neck angle and trunk angle at the 10th percentile (r=-0.829, p=0.021). Additionally, a significant negative correlation was found between neck angle and trunk angle at the 90th percentile (r=-0.943, p=0.002), as well as between head angle and trunk angle at the 90th percentile (r=-0.829, p=0.021). Moreover, a strong negative correlation was observed between RMS and head angle at the 50th percentile (r=-0.771, p=0.036) and 90th percentile (r=-0.829, p=0.021). In conclusion, the results show that wearing neck flexion exoskeletons during actual work tasks among floor layers reduces neck extensor muscle activity, excessive neck flexion, and forward head inclination, and it may lead to an increase in forward trunk inclination, without influencing work efficiency. / trätt som en möjlighet för att minska risken för WMSD. Tidigare studier har visat att bärbara passiva exoskelett är effektiva för att minska belastningen vid besvärliga arbetsställningar och minska muskelbelastningen vid arbetsuppgifter som involverar nackextension, extremiteter och rygg. Dock är effektiviteten av nyligen utvecklade industriella exoskelett designade för nackflexion fortfarande osäker. Denna studie syftade till att undersöka effekten av ett nackflexionsexoskelett, med avseende på muskelbelastning och arbetsställningar hos golvarbetare. Sex försökspersoner rekryterades för fältmätningar. Muskelaktiviteten hos nackextensorerna, samt framåtlutningsvinkeln av huvudet och bålen, mättes under arbetet. Statistisk jämförelse mellan att bära och inte bära nackflexionsexoskelettet utfördes med hjälp av Wilcoxon signed-rank test för relaterade prover. Spearman rangkorrelationskoefficient användes för att analysera korrelationen mellan olika parametrar när nackflexionsexoskelettet bars. Resultaten visade att exoskelettet signifikant minskade muskelaktiviteten ; vid 10:e percentilen (p=0.028), 50:e percentilen (p=0.028) och 90:e percentilen (p=0.028). Vidare minskade även huvudvinkeln signifikant, 10:e percentilen (p=0.028) och 90:e percentilen (p=0.046) av, liksomnackvinkelns 50:e percentilen (p=0.028) och 90:e percentilen (p=0.028). Bålvinkeln, däremot, var signifikant högre med exoskelettet både vid 50:e percentilen (p=0.046) och 90:e percentilen (p=0.027). Korrelationsanalysen avslöjade en negativ korrelation mellan nackvinkel och bålvinkel vid 10:e percentilen (r=-0.829, p=0.021) när exoskelettet bars. Dessutom var det en signifikant negativ korrelation mellan nackvinkel och bålvinkel vid 90:e percentilen (r=-0.943, p=0.002), samt mellan huvudvinkel och bålvinkel vid 90:e percentilen (r=-0.829, p=0.021) när exoskelettet bars. Dessutom observerades en stark negativ korrelation mellan muskelaktivitet och huvudvinkel vid 50:e percentilen av de båda måtten (r=-0.771, p=0.036) och vid 90:e percentilen (r=-0.829, p=0.021) när exoskelettet bars. Sammanfattningsvis visar resultaten att användning av nackflexionsexoskelett under faktiska arbetsuppgifter bland golvläggare minskar nackextensorernas muskelaktivitet, nackflexion och framåtlutning av huvudet, samt ökar framåtlutningen av av bålen utan att påverka arbetseffektiviteten.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-348715 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Xia, Qing |
| Publisher | KTH, Ergonomi |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-CBH-GRU ; 2024:198 |
Page generated in 0.0033 seconds