智东西（公众号：zhidxcom）

编译 | 程茜

编辑 | 李水青

智东西10月19日消息，瑞典耶夫勒大学的一项新研究表示，机械外骨骼EksoVests可以为工业、物流和建筑行业的工人减少60%的肌肉拉伤。

自2005 年以来，医疗保健设备制造商Ekso Bionics公司一直致力于研究外骨骼技术。EksoVests是该公司第一款工业外骨骼背心。EksoVests使福特和波音等公司能够在提高生产力和效率的同时降低生产成本和工伤。

在欧盟，多达4400万工人受到工作场所相关肌肉骨骼疾病（MSDs）的影响，年总成本超过2400亿欧元。使用外骨骼可以减轻肌肉峰值负荷，降低工人受伤的风险。

“在这些行业，工人遭受各种伤害的频率以及病假率都很高，这些都是真正的问题。如果能提高外骨骼的使用率，它们将可能成为解决方案的重要组成部分。”耶夫勒大学机器人技术研究员Sajid Rafique说。

在人体内，肌肉疼痛和肌肉问题在各个年龄段都会发生。每个人的身体都有一些主要的区域，这些区域因长期在同一岗位上工作而受到影响，包括颈部和肩部、下背部和腿部以及脚，长时间站着或坐着或用手拿着任何东西也会对他们产生影响。这些不规则的肌肉问题也可能导致错误的工作姿势，甚至遗传性肌肉疾病。

对于在一个岗位上长时间工作的工业工人来说，最普遍的解决肌肉问题的方法之一是使用外骨骼身体系统。这些机制系统的主要基础是机器人，由外骨骼专家团队的实际顾问指导，该顾问将让用户熟悉肌肉训练。

外骨骼研究最初始于1956年并针对于残疾人，帮助中风患者或工作时间更长的工业工人在工作时间内恢复健康。外骨骼有一个机器人系统机制，可以帮助人类通过控制身体使虚弱或疲惫的身体部位接近正常运动。

例如，如果外骨骼控制人体，当外骨骼传递90%的负载时，它可能感觉到10%的压力负载。尽管如此，利用肌电信号控制外骨骼机器人还是有一些研究的可能性。同时，目前市场上还没有多少恒定的肌电信号控制的外骨骼系统。

在世界各地，不同的研究人员对人体部位的不同部位进行了研究。该论文研究的Exo系统主题是人们在工作或锻炼时佩戴的外骨骼，他们不会给工作或锻炼带来额外的身体压力。

为了实现上述目标，研究人员对佩戴外骨骼的志愿者的肌肉活动的肌电信号进行监测和比较。肌电信号是指一种代表肌肉活动的电信号，也就是EMG信号，能够估计肌肉收缩时产生的电流，代表神经肌肉运动。

EMG系统有两种类型的通道用于获取信号。一个系统是单通道肌电系统，另一个系统是双通道肌电系统，通过时间序列图在监视器上进行视觉反馈。

其中传感器在肌肉中具有表面电极，肌肉活动信息可以以具有较好参数的可视化图形返回，通过长时间的评估，分析佩戴外骨骼在工人作业时的优势。

外骨骼是一种额外的、智能的骨骼，它通过一套衣服连接到身体的外部。这种类型的机器人套装为穿着者提供额外的力量和耐力。虽然这听起来像是科幻小说，但事实上这项技术已经存在并正在被汽车组装行业使用。该项技术的应用使得病假率减少，生产力提高。

研究过程中，较低的振幅是选择更好的外骨骼的最佳标准。因为使用外骨骼时，肌肉会松弛，使用它不会增加工作强度。因此，使用Exo防护服的振幅必须低于无Exo的正常工作位置振幅。

耶夫勒大学对外骨骼的研究已经进行了多年。在最近的一项研究中，25名受试者通过穿戴一种用于上身的外骨骼，在执行各种钻孔任务时对EksoVest进行了测试。通过使用传感器，研究人员能够测量受试者的肌肉活动，当他们穿着EksoVests时，肌肉活动减少了60%。

以前的研究表明，使用EksoVests时，会导致病假减少。美国汽车制造商福特的统计数据显示，当员工穿着EksoVests时，病假减少了85%。

从外骨骼的评估知识来看，它充分阐明了其相对于康复和工业工作的优势。当工业工人长时间工作时，它们的优势将发挥到最大。肌电图和外骨骼技术对于缓解工业工人的肌肉疼痛和过程研究非常重要，可以通过不同的方式和肌电图信号评估人体的许多特征，让他们的工作生活更轻松。

“这项技术有可能改善许多工人的生活；他们可以从中收益，该技术会大大减少工人的工作量，以及下班回家后感觉不那么累。此外，医疗保健的负担也会减轻，当使用外骨骼进行组装工作时，伤害和磨损的风险会显著降低。”耶夫勒大学的机器人研究员Sajid Rafique说。

文章来源：《机械强度》 网址: http://www.jxqdzzs.cn/zonghexinwen/2021/1020/837.html