支持职业提升和弯曲过程的被动外骨骼的工作生理-生物力学分析 (ADVANCE)

方法将进行不同的实验。

1. 研究人员将在实验室中测试六种不同的实验条件，它们是外骨骼（有与没有 Laevo®）、任务（静态与动态）和仅用于动态任务的膝关节角度（弯曲与伸展）的组合。 在每个组合中，研究人员将测试三个不同的工作方向（前、左、右），通过改变工作姿势（躯干弯曲、左躯干旋转、右躯干旋转）来实现。 研究人员使用针对六种情况的单一 Williams 设计，估计样本量包括 36 名受试者（即 6 的倍数）。 使用测力板、加速度和姿势传感器，可以使用 2D 逆向建模来估计膝盖压缩力。 使用肌电图系统，可以记录不同身体部位（即腿部、躯干和肩部）的选定目标肌肉的肌肉活动。 心率将使用心电图记录。
2. 研究人员将测试四种不同的条件，它们是外骨骼（使用与不使用 Laevo®）和膝盖角度（弯曲与伸展）的组合。 在每个组合中，研究人员将测试三种不同的承载负荷（0kg、8kg、16kg）和五种不同的躯干屈曲角度（0°、30°、60°、60°、30°）。 将记录肌肉活动、位置、心率和地面反作用力。
3. 研究人员将进行三种不同的功能测试。 这一目标的结果是记录执行功能或工业任务的时间，以及根据 11 分数字等级量表评估的感知难度。
4. 研究人员将使用斯图加特大学仿真技术研究集群生物力学和仿生机器人研究组开发的腰椎模型。 该模型包括带有非线性椎间盘、韧带和肌肉的详细腰椎。 使用实验的测量值，该模型能够预测腰椎的内力如何因外力（即穿着和使用 Laevo® 外骨骼）而发生变化。

分析 根据结果参数，将执行不同的分析，包括各种数量的自变量。

1. 外骨骼（有与无）、任务（静态与动态）、膝盖角度（弯曲与伸展；仅适用于动态任务）和工作姿势（躯干屈曲与左躯干旋转与右躯干旋转）的影响) 将使用四因素重复测量方差分析 (RM-ANOVA) 或更稳健的广义估计方程 (GEE) 进行评估。
2. 外骨骼（有与无）、膝盖角度（弯曲与伸展）、承载（0kg 与 8kg 与 16kg）和躯干屈曲角度（0°与 30°与 60°）的影响将是使用 RM-ANOVA 或 GEE 进行评估。
3. 外骨骼（有与无）对每个功能或工业测试的时间和感知难度的影响将使用配对 T 检验进行评估。 此外，还将评估几块肌肉的肌肉负荷。

数据保护 所有参与的受试者将在研究完成后收到 45 欧元的退款。 受试者将签署知情同意书，他们的数据将以数字方式进行假名化以保证匿名。

模拟任务

1. 静态分类任务，持续 1.5 分钟，其中受试者暴露于 6 种实验条件：外骨骼（2 个级别：无 vs. 与）X 工作姿势（3 个级别：左躯干旋转 vs. 正面方向 vs. 右躯干旋转）。
2. 动态提升任务，两组，每组重复五次，其中受试者暴露于 12 种实验条件：外骨骼（2 个级别：无与有） 与）X 工作姿势（3 个级别：左躯干旋转与正面方向与右躯干旋转）X 膝盖角度（2 个级别：伸展/弯腰与弯曲/下蹲）。
3. 功能性任务：一门课程，其中评估了多项职业相关任务（拾取和放置、钻孔）和标准化测试（坐起和站立、走楼梯）的表现、主观感知的压力和肌肉负荷。
4. 静态保持任务，受试者暴露在 18 种不同的条件下：外骨骼（2 个级别：没有与有） 与）X 保持重量（3 级：0kg 对 8kg 对 16kg）X 躯干屈曲角度（3 级：0° 对 30° 对 60°）。

重要说明 --- 在此平台上，将仅报告静态排序任务的结果。 研究的其他部分的结果将在相应的出版物中报告。 这些出版物的链接将在它们发布和可用后立即添加。 - - 重要的提示