Departmental Bulletin Paper 筋肉の負担・疲労の新しい評価方法に基づいた機械・道具のデザイン

古賀 , 俊策  ,  大田 , 尚作  ,  相良 , 二郎  ,  大内 , 克哉  ,  Shunsaku, KOGA  ,  Syosaku, OTA  ,  Jiro, SAGARA  ,  Katsuya, OUCHI

2016-11-25 , 神戸芸術工科大学
Description
機械・道具の使いやすさを評価する場合、筋肉負担・疲労の軽減効果について検証を実施する必要がある。そこで、人間工学的な評価方法として、活動する筋肉の酸素動態を計測する装置を開発し、使いやすい機械・道具を研究した。近年、重量物の運搬、あるいは、高齢者や身体障がい者の介護作業現場で、筋肉の負担・疲労が軽減する機械・道具などの開発・デザインが始まっている。しかし、アシストスーツによる筋肉の負担・疲労の軽減効果について十分な検証がなされていない。そこで、本研究では、活動する筋肉における酸素動態を計測する近赤外分光装置(NIRS)を用いて、アシストスーツによる筋肉負担・疲労の軽減効果を検証した。従来のNIRSによる計測は筋肉の表層部に限られてきたので、今回は深層筋の酸素動態も計測した。結果として、アシストスーツ着用の有無にかかわらず、全身にかかる負担を示す酸素摂取量と心拍数は差がなかった。一方、アシストスーツを装着した場合、脊柱起立筋の負担が減少することが確認された。さらに、肩・上肢の負担と疲労を減らす提案として、ゴムバンドを肩と上肢に付けて、重量物持ち上げ時の筋力を補助することが挙げられた。今回の基礎的な資料がユニバーサルデザイン・福祉用具・スポーツウエア・作業服などのデザインにおいても、活用されることが望まれる。
Objective evaluation of machine- and tools design is crucial to reduce muscular loads and fatigue. In the present study, as an ergonomic testing method, measurement system for oxygen dynamics of active muscle tissues was developed to design comfortable products for human use. Development and universal design activities for machine- and tools have been promoted to minimize the muscular loads and fatigue during care operation work for aged- and handicapped people. However, there exists a lack of objective evaluation on assisted gear for care operation work. Using near infra-red spectroscopy measurement for oxygen dynamics of active muscle tissues, the physiological strain of assisted gear were evaluated. In particular, both the superficial- and deep region muscles oxygen dynamics were measured continuously. As a result, there are no significant difference of whole-body oxygen uptake and heart rate between the conditions of wearing the gear and the control. However, the assisted gear reduced deoxygenation of muscle of erector spinae of the back. To minimize the muscular stressand increase the power of the upper extremities, attachment of rubber band on them are recommended.
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