This thesis focuses on the analysis of the effectiveness of the passive exoskeleton Paexo Back in reducing muscle strain during lifting and carrying activities, thus preventing the onset of musculoskeletal disorders. Through electromyographic (EMG) measurements conducted on a sample of 13 subjects, the impact of the exoskeleton on the spinal erector muscles of the back and the redistribution of load in the lower limb muscles was evaluated, under both static and dynamic conditions. Additionally, the Matlab code used for the processing and analysis of the collected electromyographic signals will be described, along with the statistical method used for result representation. Although the exoskeleton proved effective in reducing physical strain, especially with heavier loads, it was found that with lighter loads, the device can restrict movement, leading to an increase in muscle activation. This analysis provides a comprehensive overview of the biomechanical impact of the exoskeleton, suggesting possible design improvements and further research to optimize its effectiveness in work environments.

Questa tesi si concentra sull’analisi dell’efficacia dell’esoscheletro passivo Paexo Back nel ridurre lo sforzo muscolare durante attività di sollevamento e trasporto di carichi, prevenendo quindi l’insorgere di disturbi muscolo-scheletrici. Attraverso misurazioni elettromiografiche (EMG) condotte su un campione di 13 soggetti, è stato valutato l’impatto dell’esoscheletro sugli erettori spinali della schiena e sulla ridistribuzione del carico nei muscoli degli arti inferiori, in condizioni sia statiche che dinamiche. Verrà inoltre descritto il codice Matlab utilizzato per il processamento e l’analisi dei segnali elettromiografici raccolti, nonchè il metodo statistico utilizzato per la rappresentazione dei risultati. Sebbene l’esoscheletro si sia dimostrato efficace nella riduzione dello sforzo fisico, soprattutto con carichi pesanti, è emerso che con carichi più leggeri il dispositivo può limitare i movimenti, aumentando di contro l’attivazione muscolare. Questa analisi fornisce un quadro completo dell’impatto biomeccanico dell’esoscheletro, suggerendo possibili miglioramenti nel design e ulteriori ricerche per ottimizzarne l’efficacia in contesti lavorativi.

Valutazione dei vantaggi dell’esoscheletro passivo Paexo Back nella riduzione dello sforzo muscolare durante test statici e dinamici: studio basato su dati EMG.

ULIVIERI, ROBERTO
2023/2024

Abstract

This thesis focuses on the analysis of the effectiveness of the passive exoskeleton Paexo Back in reducing muscle strain during lifting and carrying activities, thus preventing the onset of musculoskeletal disorders. Through electromyographic (EMG) measurements conducted on a sample of 13 subjects, the impact of the exoskeleton on the spinal erector muscles of the back and the redistribution of load in the lower limb muscles was evaluated, under both static and dynamic conditions. Additionally, the Matlab code used for the processing and analysis of the collected electromyographic signals will be described, along with the statistical method used for result representation. Although the exoskeleton proved effective in reducing physical strain, especially with heavier loads, it was found that with lighter loads, the device can restrict movement, leading to an increase in muscle activation. This analysis provides a comprehensive overview of the biomechanical impact of the exoskeleton, suggesting possible design improvements and further research to optimize its effectiveness in work environments.
2023
2024-10-30
Evaluation of the benefits of the passive exoskeleton Paexo Back in reducing muscle effort during static and dynamic tests: a study based on EMG data.
Questa tesi si concentra sull’analisi dell’efficacia dell’esoscheletro passivo Paexo Back nel ridurre lo sforzo muscolare durante attività di sollevamento e trasporto di carichi, prevenendo quindi l’insorgere di disturbi muscolo-scheletrici. Attraverso misurazioni elettromiografiche (EMG) condotte su un campione di 13 soggetti, è stato valutato l’impatto dell’esoscheletro sugli erettori spinali della schiena e sulla ridistribuzione del carico nei muscoli degli arti inferiori, in condizioni sia statiche che dinamiche. Verrà inoltre descritto il codice Matlab utilizzato per il processamento e l’analisi dei segnali elettromiografici raccolti, nonchè il metodo statistico utilizzato per la rappresentazione dei risultati. Sebbene l’esoscheletro si sia dimostrato efficace nella riduzione dello sforzo fisico, soprattutto con carichi pesanti, è emerso che con carichi più leggeri il dispositivo può limitare i movimenti, aumentando di contro l’attivazione muscolare. Questa analisi fornisce un quadro completo dell’impatto biomeccanico dell’esoscheletro, suggerendo possibili miglioramenti nel design e ulteriori ricerche per ottimizzarne l’efficacia in contesti lavorativi.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12075/19460