Belastungs- und Beanspruchungsanalyse beim Einsatz eines passiven Exoskelettes zur Bein- und Rückenunterstützung während simulierter Montagetätigkeiten

Zusammenfassung

Das passive und rein mechanisch arbeitende Exoskelett „Chairless Chair“ der schweizerischen Firma noonee AG soll die Bein- und Rückenmuskulatur in ungünstigen Körperhaltungen unterstützen und somit entlasten. Siebzehn freiwillige Probanden durchliefen mit und ohne dem Exoskelett drei Testreihen im Labor (Laufband-Ergometer, Schrauben mit Hand- und Akkuschrauber sowie Montagetätigkeit). Währenddessen wurden die Herzschlagfrequenz und der Energieumsatz kontinuierlich erfasst. Die objektive Beanspruchungsmessung wurde durch das systematische Abfragen der subjektiven Wahrnehmung mittels eines standardisierten Fragebogens ergänzt. In Abhängigkeit der Tätigkeit und der festgelegten Körperhaltung konnten sowohl objektiv als auch subjektiv Vor- und Nachteile bei der Verwendung des Exoskeletts herausgearbeitet werden. Grundsätzlich ist aber im Hinblick auf die Anwenderakzeptanz und den Ausschluss möglicher Gefährdungen noch Entwicklungsarbeit zu leisten und eine langfristige Wirkung zu evaluieren.

Praktische Relevanz: Der „Chairless Chair“ wurde in der Vergangenheit bereits vielfach auf seinen praktischen Nutzen hin untersucht, allerdings ist der wahre physiologische Nutzen noch nicht grundlegend nachgewiesen. Die vorliegende Laborstudie sollte daher die Belastung und Beanspruchung beim Einsatz des Exoskelettes objektivieren, um durch die gewonnenen Erkenntnisse wiederum das Wissen über den Nutzen, aber auch über die Limitationen grundlegend zu erweitern.

Abstract

The passive and purely mechanical exoskeleton “Chairless Chair” of the Swiss company noonee AG should support and thus relieving the leg and back muscles in unfavorable postures. Seventeen volunteer subjects carried out, with and without the exoskeleton, three series of tests in the laboratory (treadmill ergometer, screwing and assembly tasks). Meanwhile, the heart rate and energy expenditure were recorded continuously. Objective stress measurement was completed by the systematic interview of subjective strain perception using a standardized questionnaire. Depending on the activity and the defined posture, the advantages and disadvantages of using the exoskeleton could be worked out both objectively and subjectively. In principle, however, with regard to user acceptance and the exclusion of possible hazards, development work still needs to be carried out and a long-term effect evaluated.

Practical Relevance: The “Chairless Chair” has been widely studied in the past for its practical use, but the true physiological benefits have not yet been established. The present laboratory study was therefore intended to objectify the stress and strain in the use of the exoskeleton in order to expand the knowledge about the benefits, but also about the limitations.