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Bibliographische Angaben zur Publikation

Einfluss eines aktiven Hand Exoskeletts auf die Muskelaktivität im Unterarm bei industriellen Montage-Greifarten


Autor/in:

Mayer, Tobias; Harsch, Ann-Kathrin; Koska, Daniel [u. a.]


Herausgeber/in:

k. A.


Quelle:

ASU, 2020, 55. Jahrgang (Ausgabe 8), Seite 503-512, Stuttgart: Gentner, ISSN: 0944-6052


Jahr:

2020



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Abstract:


Zielstellung:

Ziel der Studie ist zu untersuchen, ob das Hand-Softexoskelett Bioservo IronHand einen Effekt auf die Muskelaktivität der Unterarmflexoren bei folgenden montagerelevanten Greifarten hat: 2-Finger-Zufassungsgriff (2Finger), 5-Finger-Zufassungsgriff (5Finger), Handumfassungsgriff (HandUmf).

Methoden:

Mit einem Within-Subject-Studiendesign (12 Probandinnen und Probanden) wurden für jeden Greiffall die Einflüsse ohne Unterstützung der IronHand (Off), mit Unterstützung der IronHand und Locking Tendency 0?Prozent (On_LT0) und mit Unterstützung der IronHand und Locking Tendency 85?Prozent (On_LT85) auf die myoelektrische Muskelaktivität der Unterarmflexoren, gemessen am M. flexor digitorum superficialis, bei 50?Prozent der individuellen maximalen Greifkraft untersucht.

Ergebnisse:

Für den Greiffall 2Finger nahm die mittlere Muskelaktivität, normalisiert auf die maximale Muskelaktivierung (MVE), zwischen den Bedingungen Exoskelett Off (18,51?Prozent MVE) und Exoskelett On_LT0 (22,84?Prozent MVE) statistisch signifikant zu (+4,33?Prozent MVE, 95 Prozent -KI [+1,88?Prozent MVE; +6,78?Prozent MVE]). Bei der Greiftätigkeit 5Finger konnten über die Mittelwerte der Versuchsbedingungen Off (19,38?Prozent MVE), On_LT0 (20,37?Prozent MVE) und On_LT85 (18,80?Prozent MVE) keine statistisch signifikanten Effekte nachgewiesen werden.

Für die Greiffälle 2Finger und 5Finger zeigten ein Drittel beziehungsweise ein Viertel der Probandinnen und Probanden mit Exoskelett deutlich Steigerungen der Muskelaktivität (> Root Mean Square Error). Für HandUmf reduzierte sich die mittlere Muskelaktivität des M. flexor digitorum superficialis von 33,23?Prozent MVE für Exoskelett Off auf 28,87?Prozent MVE mit Exoskelett On_LT0 (-4,35?Prozent MVE, 95 Prozent KI [-1,36?Prozent MVE; -7,35?Prozent MVE]) und dann auf 26,98?Prozent MVE mit Einstellung On_LT85 (-6,24?Prozent MVE, 95 Prozent -KI [-3,25?Prozent MVE; -9,24?Prozent MVE]) jeweils statistisch signifikant.

Schlussfolgerung:

Der Einsatz der IronHand kann die myoelektrische Muskelaktivität der Unterarmflexoren im Handumfassungsgriff bei 50?Prozent der Maximalkraft um 13?Prozent (On_LT0, 95 Prozent-KI [4?Prozent; 22?Prozent]) beziehungsweise 19?Prozent (On_LT85, 95 Prozent-KI [10?Prozent; 28?Prozent ]) senken. Im 2-Finger- und 5-Finger-Zufassungsgriff erhöht sich allerdings für bis zu einem Drittel der Probandinnen und Probanden die Muskelaktivität um bis zu 120?Prozent (Referenzniveau ohne Unterstützung). Nach bisherigem Erkenntnisstand erscheint die IronHand für diese Greiffälle, zumindest bei 50?Prozent der Maximalkraft, als ungeeignet.


Weitere Informationen:


Englisches Abstract:

Influence of an active hand exoskeleton on muscle activity of the forearm in industrial assembly grip types


Abstract:


Objective:

The study aims to identify the effects of the soft exoskeleton Bioservo IronHand on muscle activity of the forearm flexor muscles in the following gripping tasks relevant to automotive assembly: 2-finger grip (2Finger), 5-finger grip (5Finger), full-hand grip (HandUmf).

Methods:

Twelve subjects were included in the study. The following exoskeleton conditions were applied to each subject for each grip task: Exoskeleton off (Off), Exoskeleton on, Locking Tendency 0?percent (On_LT0) and Exoskeleton on, Locking Tendency 85?percent (On_LT85) in order to examine their effects on the myoelectrical muscle activity of the forearm flexors at 50?percent of the individual maximum hand strength (measured at M. flexor digitorum superficialis).

Results:

In the 2Finger condition, mean muscle activity, normalised to maximal muscle activation (MVE), increased significantly in On_LT0 (22.84?percent MVE) compared to Off (18.51?percent MVE, +4.33?percent MVE, 95 percent CI [+1.88?percent MVE; +6.78?percent MVE]). No significant differences in muscle activity were observed for the 5Finger condition (Off: 19.38?percent MVE, On_LT0: 20.37?percent MVE, and On_LT85: 18.80?percent MVE). For 2Finger and 5Finger conditions, clear intraindividual increases of muscle activity (> Root Mean Square Error) were observed for one-third and one-quarter of all subjects respectively. In the HandUmf condition, mean muscle activity decreased significantly in both On_LT0 (28.87?percent MVE, -4.35?percent MVE, 95 percent CI [-1.36?percent MVE; -7.35?percent MVE]) and On_LT85 (26.98?percent MVE, -6.24?percent MVE, 95 percent CI [-3.25?percent MVE ; -9.24?percent MVE]) compared to Off (33.23?percent MVE).

Conclusion:

The soft exoskeleton Bioservo IronHand may reduce myoelectrical muscle activity of the forearm flexor muscles at 50?percent of the maximum hand strength during HandUmf by 13?percent (95 percent CI [4?percent; 22?percent]) for On_LT0 and 19?percent (95 percent CI [10?percent; 28?percent]) for On_LT85 conditions. However, in 2Finger and 5Finger grip tasks, up to one third of the subjects showed increases in muscle activity of up to 120?percent (reference level without support). Based on these results, the suitability of the exoskeleton remains questionable at least for these specific grip tasks at 50?percent of the maximum hand strength.


Schlagworte:
Informationen in der ICF:


Dokumentart:


Zeitschriftenbeitrag / Forschungsergebnis / Online-Publikation




Bezugsmöglichkeit:


ASU - Zeitschrift für medizinische Prävention
Homepage: https://www.asu-arbeitsmedizin.com/

Um Literatur zu beziehen, wenden Sie sich bitte an Bibliotheken, die Herausgeber, den Verlag oder an den Buch- und Zeitschriftenhandel.



Referenznummer:

R/ZS0026/0466


Informationsstand: 19.10.2020

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