Шупорин Евгений Сергеевич – научный сотрудник, и.о. заведующего лабораторией средств индивидуальной защиты и промышленных экзоскелетов
пр-т Буденного, д. 31, г. Москва, 105275
Evgenii S. Shuporin - Researcher, Acting Head of the Laboratory for Personal Protective Equipment and Industrial Exoskeletons
31 Budenny Avenue, Moscow, 105275
Чудова Елена Станиславовна – младший научный сотрудник лаборатории средств индивидуальной защиты и промышленных экзоскелетов
пр-т Буденного, д. 31, г. Москва, 105275
Elena S. Chudova - Junior Researcher, Laboratory for Personal Protective Equipment and Industrial Exoskeletons
31 Budenny Avenue, Moscow, 105275
Ильенко Олег Владимирович – младший научный сотрудник лаборатории средств индивидуальной защиты и промышленных экзоскелетов
пр-т Буденного, д. 31, г. Москва, 105275
Oleg V. Ilyenko - Junior Researcher, Laboratory for Personal Protective Equipment and Industrial Exoskeletons
31 Budenny Avenue, Moscow, 105275
Вага Иван Николаевич – инженер лаборатории средств индивидуальной защиты и промышленных экзоскелетов
пр-т Буденного, д. 31, г. Москва, 105275
Ivan N. Vaga - Engineer, Laboratory for Personal Protective Equipment and Industrial Exoskeletons
31 Budenny Avenue, Moscow, 105275
Моткова Татьяна Юрьевна – техник лаборатории средств индивидуальной защиты и промышленных экзоскелетов
пр-т Буденного, д. 31, г. Москва, 105275
Tatyana Yu. Motkova - Technician, Laboratory for Personal Protective Equipment and Industrial Exoskeletons
31 Budenny Avenue, Moscow, 105275
Введение. Для оценки эффективности применения промышленного экзоскелета необходимо исследовать динамику функционального состояния организма человека при выполнении физической работы с применением промышленного экзоскелета, в частности динамику энерготрат.
Цель исследования: оценка уровня энерготрат при применении промышленного экзоскелета в условиях моделирования трудовой деятельности.
Материалы и методы. Проводилось исследование эффективности применения промышленного экзоскелета для трудовой деятельности, включающей в себя подъем, перемещение и удержание груза, путем ее моделирования в лабораторных условиях с использованием промышленного экзоскелета. 12 добровольцев были распределены на две группы, которые поочередно выполняли производственные операции с экзоскелетом и без него. Состояние добровольцев оценивалось с помощью врачебного осмотра и эргоспирометрии. Полученные данные обрабатывались с помощью статистического анализа, проведенного с применением пакета прикладных программ Statistica 10.0 и MS Office Excel 2019.
Результаты. Показатели состояния сердечно-сосудистой системы добровольцев на протяжении исследования были в пределах референтных значений и соответствовали интенсивности физической нагрузки. В группе, работающей с применением экзоскелета, по сравнению с контрольной группой, были отмечены статистически значимое увеличение показателя частоты дыхания через первые 30 минут на 8 %, через 60 минут – на 17 %, через 90 минут – на 21 %, через 120 минут – на 12 %, через 150 минут – на 7 %, через 180 минут – на 8 % и уменьшение значений показателей метаболического эквивалента через 60 минут – на 4 % и через 90 минут – на 6 %, объема вдыхаемого кислорода через 60 минут – на 6 % и через 90 минут – на 3 % и объема выделяемого углекислого газа через 150 минут – на 6 %.
Выводы. Полученные данные свидетельствуют об эффективности использования промышленного экзоскелета для снижения энерготрат работника при выполнении производственных операций аналогичных разработанной лабораторной модели трудовой деятельности.
Introduction: To assess the efficiency of applying an industrial exoskeleton, it is necessary to study changes in the functional state of the human body when performing physical work using the device and, namely, the dynamics of energy expenditures.
Objective: To evaluate energy expenditures when using an industrial exoskeleton in a work simulation.
Materials and methods: We tested the efficiency of applying an industrial exoskeleton in work activities, including lifting, moving and holding loads, by modeling them in laboratory conditions. In doing so, 12 volunteers were divided into two groups, which alternately performed production operations with and without the exoskeleton. Their condition was assessed by means of a medical examination and ergospirometry. The data obtained were analyzed using Statistica 10.0 and MS Office Excel 2019.
Results: The parameters of the cardiovascular system of the volunteers throughout the study were within the reference values and compliant with intensity of the physical activity. In the exoskeleton group, compared with the controls, we observed a statistical increase in the respiratory rate by 8 % after the first 30 minutes, by 17 % after 60 minutes, by 21 % after 90 minutes, by 12 % after 120 minutes, by 7 % after 150 minutes, and by 8 % after 180 minutes, as well as a decrease in values of the metabolic equivalent by 4 % after 60 minutes and by 6 % after 90 minutes, in the volume of inhaled oxygen by 6 % after 60 minutes and by 3 % after 90 minutes, and in the volume of exhaled carbon dioxide by 6 % after 150 minutes.
Conclusions: Our findings demonstrate the efficiency of applying the industrial exoskeleton to reduce workers’ energy expenditures when performing production operations similar to the work activities modeled.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.