Einsatz von Exoskeletten in der Arbeitswelt

Schick, Ralf

doi:10.1007/s40664-018-0299-0

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“…Erscheinen diese unvermeidbar, sind Unternehmen gesetzlich verpflichtet, technische, organisatorische und Schulungsmaßnahmen anzubieten und, wo nötig, personenbezogene Schutzmaßnahmen zu treffen sowie Schutzausrüstung einzusetzen [ 6 , 7 ]. Aktive und passive Exoskelette können den Körper mechanisch unterstützen [ 22 , 28 ] und fallen durch vielseitigen Einsatzzweck unter unterschiedliche dieser Maßnahmenkategorien und den damit einhergehenden sicherheitstechnischen Regularien [ 11 ]. Aktive Exoskelette unterscheiden sich von passiven insofern, dass diese einen elektrischen oder pneumatischen Antrieb vorweisen und dadurch größer und schwerer sind, aber generell mehr Unterstützung bieten können als passive.…”

Section: Theoretischer Hintergrund Und Fragestellungunclassified

Assoziation, Erwartungen und Barrieren eines Exoskeletteinsatzes in kleinen mittelständischen Unternehmen

et al. 2022

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Zusammenfassung Hintergrund Arbeitsbedingte Muskel-Skelett-Erkrankungen (MSE) führen in der herstellenden Industrie zu Krankheitstagen und haben erhebliche wirtschaftliche Folgen für die Unternehmen und die Volkswirtschaft. Exoskelette können den Körper im Umgang mit schwerer Last oder in Zwangshaltungen unterstützen. Besonders in großen Unternehmen der Automobilindustrie werden Exoskelette pilotiert. In kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) werden Exoskelette bisher jedoch wenig eingesetzt, und ihre Anwendung dort wurde wissenschaftlich bisher kaum untersucht. Ziel dieser Arbeit war es, die Barrieren der Exoskelett-Implementierung und die Erwartungen an deren Einsatz im produzierenden Gewerbe zu ermitteln. Methode In sechs produzierenden Unternehmen wurden teilstrukturierte Leitfadeninterviews durchgeführt und analysiert. Ergebnisse In den Unternehmen werden vielfältige Tätigkeiten bis an die Belastungsgrenze ausgeführt. Allgemein erwartet man durch die Anwendung von Exoskeletten Arbeitserleichterungen sowie wirtschaftliche Vorteile. Bedenken bestehen hinsichtlich des Einsatzes aufgrund des Kostenfaktors, eines ungewissen Nutzens und mangelnden Tragekomforts. Insbesondere werden mangelnde Kenntnisse über den Effekt eines Exoskeletts deutlich. Fazit Die vorgestellten Interviewergebnisse sind ein Schritt im interdisziplinären Prozess der Weiterentwicklung und Implementierung von Exoskeletten in der herstellenden Industrie. Bedenken und Unwissenheit potenzieller Unternehmen und Anwender müssen adressiert werden, auch um eine hohe Nutzerakzeptanz zu schaffen. Folgestudien, die die Ermittlung des Bedarfs mit einer besseren Trennschärfe erheben, könnten weitere Erkenntnisse liefern.

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Section: Theoretischer Hintergrund Und Fragestellungunclassified

Assoziation, Erwartungen und Barrieren eines Exoskeletteinsatzes in kleinen mittelständischen Unternehmen

et al. 2022

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“…It also indicates whether those phrases are applicable for a holistic definition so that their various fields of application and their variety of main functions are included. Considering these thoughts altogether, exoskeletons can be defined as follows: Exoskeletons are wearable devices that interact mechanically with the wearers' body (Schick, 2018). This device is modelled based on the human anatomy in a way that its joints are adapted to those of the human body to allow and support normal body movements (Fleischer and Zimmermann, 2008).…”

Section: Definition Of Exoskeletonsmentioning

confidence: 99%

“…Exoskeletons are wearable devices that interact mechanically with the wearers' body (Schick, 2018). This device is modelled based on the human anatomy in a way that its joints are adapted to those of the human body to allow and support normal body movements (Fleischer and Zimmermann, 2008).…”

Section: Definition Of Exoskeletonsmentioning

confidence: 99%

Methodology for a Task-Specific and Personalised Development of an Initial Exoskeleton Design

et al. 2021

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The use of exoskeletons promises improved ergonomics, empowerment of users and prevention of musculoskeletal disorders. However, the development process is complex and a generic development methodology that will guide and assist designers through it is missing. The goal of this paper is to describe a methodological approach that will assist the conceptual design of exoskeletons. Based on derived methodological requirements, activities 1, 2, and 3 of the VDI 2221 (Methodology for the development of technical products) are specified to adapt the generic guideline to the development process of exoskeletons. These activities include the analysis and determination of the relationship between the use case, product requirements and motions, technical functions, and design solutions. For generating a list of product requirements designers must focus on the workers’ motions and needs for a for a task-specific and personalised development. Use case specific movements are generalised by using rotational and translational basic movements that result in six degrees of freedom and from which a function structure is derived. The method is critically reviewed based on the established methodological requirements.

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“…In Germany, for example, MSD and connective tissue disorders were estimated to be responsible for 17.2 billion euros in loss of production only based on labour costs in 2016 ( European Agency for Safety and Health at Work, 2019b ). The demographic change and the growing shortage of skilled workers exacerbate the situation at the workplace and increase the significance of the challenge to keep employees healthy in the work process for as long as possible ( Schick, 2018 ).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Active exoskeleton reduces erector spinae muscle activity during lifting

Walter

Stutzig

Siebert

2023

Front. Bioeng. Biotechnol.

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Musculoskeletal disorders (MSD) are a widespread problem, often regarding the lumbar region. Exoskeletons designed to support the lower back could be used in physically demanding professions with the intention of reducing the strain on the musculoskeletal system, e.g., by lowering task-related muscle activation. The present study aims to investigate the effect of an active exoskeleton on back muscle activity when lifting weights. Within the framework of the study, 14 subjects were asked to lift a 15 kg box with and without an active exoskeleton which allows the adjustment of different levels of support, while the activity of their M. erector spinae (MES) was measured using surface electromyography. Additionally, the subjects were asked about their overall rating of perceived exertion (RPE) during lifting under various conditions. Using the exoskeleton with the maximum level of support, the muscle activity was significantly lower than without exoskeleton. A significant correlation was found between the exoskeleton’s support level and the reduction of MES activity. The higher the support level, the lower the observed muscle activity. Furthermore, when lifting with the maximum level of support, RPE was found to be significantly lower than without exoskeleton too. A reduction in the MES activity indicates actual support for the movement task and might indicate lower compression forces in the lumbar region. It is concluded that the active exoskeleton supports people noticeably when lifting heavy weights. Exoskeletons seem to be a powerful tool for reducing load during physically demanding jobs and thus, their use might be helpful in lowering the risk of MSD.

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Einsatz von Exoskeletten in der Arbeitswelt

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Assoziation, Erwartungen und Barrieren eines Exoskeletteinsatzes in kleinen mittelständischen Unternehmen

Assoziation, Erwartungen und Barrieren eines Exoskeletteinsatzes in kleinen mittelständischen Unternehmen

Methodology for a Task-Specific and Personalised Development of an Initial Exoskeleton Design

Active exoskeleton reduces erector spinae muscle activity during lifting

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