Evaluation des Einflusses des Exoskelettes “Chairless Chair” auf das Bewegungsverhalten des Menschen beim Gehen

Autoren: Hensel, Hofmann, Peters

Kategorie: Wirksamkeit und Anwendbarkeit von Exoskeletten in der Arbeitswelt

Chair: Heinrich

Beitragskurzfassung:
Exoskelette stellen eine vielversprechende Technologie dar, mit deren Einsatz als personenbezogene Maßnahme sich künftig Arbeitsbelastungen von Mitarbeitern in Industrieunternehmen potenziell reduzieren ließen, wenn technische und organisatorische Gestaltungsmaßnahmen ausgeschöpft sind. Überdies bergen sie als augmentierende Assistenzsysteme das Potenzial, Mitarbeiter mit Leistungseinschränkungen bei Inklusion oder Wiedereingliederung zu unterstützen, indem diese gezielt beanspruchte Körperregionen entlasten. Der Chairless Chair ist solch ein mechanisches Unterstützungssystem und trägt zur Entlastung der Beine bei Stehtätigkeiten bei (Hensel & Steinhilber, 2018). Dieser entlastende Effekt kann aber ebenso zu einer Umverteilung der Last führen und ist für jedem Anwendungsfall neu zu bewerten. So muss etwa sichergestellt sein, dass der Chairless Chair einen Mitarbeiter in seiner Bewegung nicht behindert und er seine Arbeitstätigkeit trotz Nutzung des Exoskelettes innerhalb der gesetzten Taktzeit ausführen kann. Zu diesem Zweck wurde im Rahmen einer Laborstudie mit zehn Probanden der Einfluss des Chairless Chairs auf das menschliche Bewegungsverhalten beim Aufstehen und Absetzen sowie dem Gehen mithilfe eines Motion-Capture-Systems und digitaler Bewegungskonstruktion untersucht. In der vorliegenden Veröffentlichung werden die Auswirkungen des beschriebenen Beinexoskelettes auf die Bewegungstrajektorien in den einzelnen Phasen des Gangzyklus vorgestellt. Dazu mussten die Probanden bei einer standardisierten Geschwindigkeit von 4 km/h für jeweils 15 Minuten auf einem Laufband gehen. Sprung-, Knie- und Hüftgelenk zeigten signifikante Unterschiede in Flexion und Extension beim Gehen mit im Vergleich zum Gehen ohne Exoskelett. Die Bewegungsamplituden von Sprung- und Kniegelenk waren bei Nutzung des Exoskeletts reduziert, wogegen beim Hüftgelenk keine Veränderung zu verzeichnen war. Schrittlänge und Schrittfrequenz zeigten keinen signifikanten Unterschied. Mit dem Ziel, langfristige Auswirkungen der regelmäßigen Nutzung des Chairless Chairs auf das Bewegungsverhalten des Gehens zu eruieren, sind die untersuchten Parameter in Längsschnittstudien weiter zu analysieren.

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Raum 1
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Hensel, Hofmann, Peters