The Movement Profile of Habitual Vacuuming as a Cyclic Movement—A Pilot Study

Maurer-Grubinger, Christian; Haenel, Jasmin; Fraeulin, Laura; Holzgreve, Fabian; Wanke, Eileen M.; Groneberg, David A.; Ohlendorf, Daniela

doi:10.3390/ijerph17238793

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“…Moreover, its reliability and feasibility for assessing human movement are recognized and designed for intuitive use [15]. This technology has been applied in studies focused on work tasks and/or conditions that increase the risk for WMSD occurrence [19,20]. Previous studies demonstrate that the IMU is a promising technology for motion analysis and WMSD risk assessment in several occupational contexts, such as clinical practices [21], automotive assembly [22], farming activities [23], and humanrobot collaboration settings [24].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Digitalization of Musculoskeletal Risk Assessment in a Robotic-Assisted Assembly Workstation

Colim

Cardoso

Arezes

et al. 2021

Safety

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The ergonomic assessment of adopted working postures is essential for avoiding musculoskeletal risk factors in manufacturing contexts. Several observational methods based on external analyst observations are available; however, they are relatively subjective and suffer low repeatability. Over the past decade, the digitalization of this assessment has received high research interest. Robotic applications have the potential to lighten workers’ workload and improve working conditions. Therefore, this work presents a musculoskeletal risk assessment before and after robotic implementation in an assembly workstation. We also emphasize the importance of using novel and non-intrusive technologies for musculoskeletal risk assessment. A kinematic study was conducted using inertial motion units (IMU) in a convenience sample of two workers during their normal performance of assembly work cycles. The musculoskeletal risk was estimated according to a semi-automated solution, called the Rapid Upper Limb Assessment (RULA) report. Based on previous musculoskeletal problems reported by the company, the assessment centered on the kinematic analysis of functional wrist movements (flexion/extension, ulnar/radial deviation, and pronation/supination). The results of the RULA report showed a reduction in musculoskeletal risk using robotic-assisted assembly. Regarding the kinematic analysis of the wrist during robotic-assisted tasks, a significant posture improvement of 20–45% was registered (considering the angular deviations relative to the neutral wrist position). The results obtained by direct measurements simultaneously reflect the workload and individual characteristics. The current study highlights the importance of an in-field instrumented assessment of musculoskeletal risk and the limitations of the system applied (e.g., unsuitable for tracking the motion of small joints, such as the fingers).

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Digitalization of Musculoskeletal Risk Assessment in a Robotic-Assisted Assembly Workstation

Colim

Cardoso

Arezes

et al. 2021

Safety

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Motion Capture Vacuuming—MoCapVac: study description and summary of initial motion analysis results

et al. 2023

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Zusammenfassung Hintergrund Staubsaugen ist eine häufig durchgeführte Tätigkeit, und zwar nicht nur bei professionellen Reinigungskräften, sondern auch in privaten Haushalten. Der vorliegende Artikel beschreibt das Protokoll des Motion-Capture-Vacuuming-Projekts (MoCapVac) und fasst die ersten Ergebnisse zusammen. Methodik Für die Umsetzung des Projekts sollten subjektiv gesunde Erwachsene vermessen werden, die nicht hauptberuflich als Reinigungskraft tätig sind. Ihre Körperhaltung wurde mittels eines Inertial motion capture-Messsystems beim habituellen Staubsaugen aufgezeichnet. Es wurde eine kinematische Analyse der relevanten Gelenke bei 8 Staubsaugermodellen auf 2 Bodenbelägen (PVC- und Teppichboden) beim ein- und beidarmigen Saugen untersucht. Sowohl deskriptive Ergebnisse als auch ein „statistical parametric mapping“ (SPM) wurde bisher aus Daten von 31 (21 w/10 m) gesunden Proband*innen erzielt. Mittels auf „support vector machine“ (SVM) basierter Analyse soll zudem zukünftig untersucht werden, ob sich Bewegungsprofile klassifizieren lassen und somit eine eindeutige Zuordnung zu bestimmten Mustern möglich ist. Außerdem soll eine ergonomische Beurteilung mittels des „rapid upper limb assessment“ (RULA) durchgeführt werden. Ergebnisse Erste Ergebnisse zeigten, dass über alle Proband*innen und Bedingungen hinweg eine homogene Sauggeschwindigkeit je zurückgelegter Strecke vorliegt. Dabei war die Streuung der Gelenkwinkel in der oberen Extremität deutlich höher als in Rumpf und Hüfte. Das SPM zeigte in allen untersuchten Gelenken signifikante Unterschiede zwischen dem habituellen Staubsaugen auf PVC- und Teppichboden. Diskussion Aus den ersten Ergebnissen wurde deutlich, dass habituelles Staubsaugen eine dynamische Tätigkeit mit einer großen Variabilität in der oberen Extremität gegenüber dem Rumpf und der Hüfte ist. In zukünftigen Analysen sollen konstitutionsabhängige sowie situations- und anforderungsbedingte Parameter identifiziert werden, die die Beanspruchung beim Staubsaugen optimieren können. Ferner sollen zukünftig mittels ergonomischer Gefährdungsbeurteilung insbesondere Bewegungen, Positionen oder Gelenke der oberen Extremität identifiziert werden, die Muskel-Skelett-Erkrankungen begünstigen oder davon betroffen sind.

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Examining kinematics and muscle activity of the upper extremity while performing cleaning tasks: A pre-post shift evaluation

Fong

Pipher

Cudlip

et al. 2023

International Journal of Industrial Ergonomics

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The Movement Profile of Habitual Vacuuming as a Cyclic Movement—A Pilot Study

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Digitalization of Musculoskeletal Risk Assessment in a Robotic-Assisted Assembly Workstation

Digitalization of Musculoskeletal Risk Assessment in a Robotic-Assisted Assembly Workstation

Motion Capture Vacuuming—MoCapVac: study description and summary of initial motion analysis results

Examining kinematics and muscle activity of the upper extremity while performing cleaning tasks: A pre-post shift evaluation

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