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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5224| Título: | Avaliação da atividade mioelétrica dos músculos trapézio superior e deltoide médio com o uso de exoesqueleto industrial para membros superiores |
| Autor(es): | Wenke, Rodney |
| Orientador(es): | Setti, João Antônio Palma |
| Palavras-chave: | Robótica na medicina - Aplicações industriais Eletromiografia Processamento de sinais - Modelos matemáticos Articulação dos ombros - Movimentos Músculos - Reabilitação Métodos de linha de montagem - Testes Biomecânica MATLAB (Programa de computador) Robotics in medicine - Industrial applications Electromyography Signal processing - Mathematical models Shoulder joint - Movements Muscles - Rehabilitation Assembly-line methods - Testing Biomechanics MATLAB (Computer program) |
| Data do documento: | 29-Nov-2019 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | WENKE, Rodney. Avaliação da atividade mioelétrica dos músculos trapézio superior e deltoide médio com o uso de exoesqueleto industrial para membros superiores. 2019. Dissertação (Mestrado em Engenharia Biomédica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019. |
| Resumo: | Apesar da tendência em curso de automação e mecanização na indústria, muitos trabalhadores ainda estão expostos ao manuseio de cargas, movimentos repetitivos e posturas corporais inadequadas. Um típico exemplo do problema é o trabalho realizado com movimento de membros superiores em elevação, especialmente com as mãos acima da altura da cabeça, que causa a compressão dos tendões do manguito rotador do ombro e a redução da força de preensão palmar, causando lesões muitas vezes irreversíveis. Como opção para solução do problema, pode-se indicar os exoesqueletos para membros superiores. Exoesqueletos são órteses funcionais que auxiliam o corpo humano a desenvolver determinadas tarefas, vestindo o corpo para dar suporte aos movimentos, podendo ser classificados como passivos ou ativos. Apesar dos avanços recentes no desenvolvimento de exoesqueletos para aplicações industriais, esses ainda não são amplamente adotados pela indústria. Alguns dos desafios, que têm de ser superados, são reduções da amplitude de alguns movimentos, desalinhamento entre a anatomia humana e cinemática do exoesqueleto, bem como desconforto. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência do uso de exoesqueleto de membro superior, nos músculos deltoide médio e trapézio superior, durante a execução de movimentos em abdução do ombro. A avaliação foi realizada em laboratório e em uma linha de montagem de automóveis e consistiu na avaliação eletromiográfica com abdução do ombro no ângulo de 90 graus com e sem o uso de exoesqueleto. De forma complementar, foi avaliado a usabilidade do exoesqueleto. Os dados coletados em ambos os ambientes foram tratados no software MATLAB e extraído o “Valor Quadrático Médio” (RMS) do sinal. Nos testes de abdução em laboratório foi obtida uma média da RMS do deltoide direito com diferença significativa de 56% (p< 0,001), o trapézio direito apresentou uma média da RMS com diferença significativa de 52.49% (p< 0,001). Nos testes de linha de montagem obtivemos para o deltoide direito uma média RMS sem diferença significativa de 0.5509% (p> 0,001) no trapézio direito a média RMS com o uso foi significativa 11.5169% (p< 0,001), no deltoide esquerdo a média RMS não foi significativa 1.7489% (p> 0,001) e finalizado o trapézio esquerdo mostrou uma média RMS não significativa de 0.4452% (p>0,001). Conclui-se que nos testes de linha de montagem o uso do exoesqueleto não reduziu significativamente o esforço muscular em todos os músculos estudados, exceção feita para o trapézio direito, nos testes de laboratório a diferença de esforço muscular, com e sem o exoesqueleto, foi significativa para os músculos estudados. |
| Abstract: | Despite the ongoing trend of automation and mechanization in the industry, many workers are still exposed to load handling, repetitive movements and improper body postures. A typical example of the problem is the work done with the movement of the upper limbs in elevation, especially with the hands above the head, which causes the compression of the shoulder rotator cuff tendons and the reduction of the palmar grip force, causing many injuries. Irreversible times. As an option to solve the problem, the exoskeletons to the upper limbs can be indicated. Exoskeletons are functional orthoses that help the human body to perform certain tasks, dressing the body to support movements and can be classified as passive or active. Despite recent advances in the development of exoskeletons for industrial applications, these are not yet widely adopted by industry. Some of the challenges that have to be overcome are reductions in the range of some movements, misalignment between human anatomy and exoskeleton kinematics, as well as discomfort. The aim of this study was to evaluate the influence of the use of upper limb exoskeleton on the middle deltoid and upper trapezius muscles while performing shoulder abduction movements. The evaluation was performed in the laboratory and in a car assembly line and consisted of electromyographic evaluation with shoulder abduction at 90 degrees angle with and without the use of exoskeleton. Complementarily, the usability of the exoskeleton was evaluated. The data collected in both environments were processed in MATLAB software and extracted the “Root Mean Square” (RMS) of the signal. In laboratory abduction tests a mean right deltoid RMS was obtained with a significant difference of 56% (p <0.001), the right trapezius presented a mean RMS with a significant difference of 52.49% (p <0.001). In the assembly line tests we obtained for the right deltoid an average RMS with no significant difference of 0.5509% (p> 0.001) in the right trapezius. 1.7489% (p> 0.001) was not significant and the left trapezius showed a non-significant mean RMS of 0.4452% (p> 0.001). It was concluded that in assembly line tests the use of exoskeleton did not significantly reduce muscle effort in all studied muscles, except for the right trapezius, in laboratory tests the difference in muscle effort, with and without exoskeleton, was significant to the muscles studied. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/5224 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Biomédica |
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