Wykaz Projektów
Streszczenie

Zastosowanie transformaty falkowej do oceny zmęczenia mięśniowego w trakcie pracy monotypowej

Kierownik projektu: dr hab. inż. Danuta Roman-Liu, prof. nadzw. CIOP-PIB

Streszczenie projektu:

 

Celem zadania było zbadanie możliwości zastosowania wskaźników sygnału EMG, zarejestrowanego w warunkach dynamicznych, do analizy i oceny zmęczenia mięśni pracą monotypową, a także opracowanie i upowszechnienie rozwiązań ukierunkowanych na ograniczenie obciążenia podczas wykonywania prac powtarzalnych, ze szczególnym uwzględnieniem sposobów jego oceny.

W 1. etapie realizacji zadania opracowano charakterystykę pracy monotypowej oraz przeprowadzono analizę możliwych sposobów jej oceny. W ramach obiektywnej oceny obciążenia sporządzono szczegółowe chronometraże czynności pracy dla wybranych stanowisk pracy, oszacowano położenia kątowe kończyn górnych oraz wartości stosowanych sił podczas wykonywania kolejnych czynności w cyklu pracy. Na wspomnianych stanowiskach pracy w 2. etapie wykonano pomiary z zastosowaniem elektromiografii powierzchniowej w celu zgromadzenia danych pomiarowych, które posłużyły do oceny obciążenia mięśniowo-szkieletowego oraz opracowania procedury oceny zmęczenia mięśniowego z zastosowaniem analizy falkowej sygnału EMG. Do rejestracji sygnału EMG wybrano mięśnie, które bezpośrednio angażowały się w wykonywanie określonych czynności roboczych, tj. zginacz promieniowy nadgarstka FCR, mięsień dwugłowy ramienia BB, mięśni naramienny części przednią DL oraz mięsień obręczy barkowej TR. Zarejestrowano sygnał na początku oraz na końcu zmiany roboczej, co umożliwiło zbadanie różnic w wartościach parametrów sygnału EMG, które mogą wystąpić na skutek nadmiernego obciążenia pracą podczas zmiany ośmiogodzinnej. W 3. etapie przeprowadzono dokładną analizę obciążenia i zmęczenia mięśniowego z zastosowaniem parametrów analizy czasowej, częstotliwościowej oraz czasowo-częstotliwościowej.

 

Zadanie  2.Z.24. Zmiany wartości parametrów sygnału EMG następujące pod wpływem pracy na stanowisku nakładania pokrowca na zagłówki. Wykresy przedstawiają stosunek wartości danego parametru wyznaczonego z sygnału zarejestrowanego na początku zmiany roboczej do wartości z końca zmiany. Linia czerwona – brak zmian wartości mierzonych parametrów, * – różnice istotne statystycznie na poziomie istotności p < 0,05

Analizę zmęczenia mięśniowego przeprowadzono na podstawie parametrów wyznaczanych w dziedzinie częstotliwości na podstawie transformaty Fouriera, tj. częstotliwość średnią MPF, częstotliwość medialną MF oraz w dziedzinie czasowo-częstotliwościowej z zastosowaniem ciągłej transformaty falkowej (częstotliwość średnia CMPF z zastosowaniem falki Morleta). Dla celów analizy opartej na dyskretnej transformacie falkowej obliczono amplitudę średniokwadratową dla falki Daubechies (db4) rzędu czwartego, na 5 poziomach dekompozycji od db4_0 do db4_4.

Na podstawie zgromadzonych danych sporządzono Procedurę oceny zmęczenia mięśniowego z zastosowaniem analizy falkowej sygnału EMG, umożliwiającej ocenę stanowiskach pracy monotypowej. Sporządzono materiały szkoleniowe, zalecenia i przykłady dobrych praktyk oraz broszurę informacyjną na temat sposobów ograniczania obciążenia i zmęczenia na stanowiskach pracy monotypowej. Wyniki przedstawiono na seminarium szkoleniowym dla członków Sieci Ekspertów ds. BHP.

Wyniki zadania przedstawiono w 2 publikacjach popularnonaukowych oraz 1 publikacji naukowej oraz zaprezentowano na 2 konferencjach międzynarodowych.



Jednostka: Pracownia Biomechaniki

Okres realizacji: 01.01.2014 – 31.12.2016