Labor Biomechanik (LBM)
Refine
Year of publication
Document Type
- conference proceeding (article) (69)
- Article (64)
- conference proceeding (presentation, abstract) (21)
- conference talk (14)
- Part of a Book (2)
- Moving Images (2)
- Preprint (1)
- Report (1)
Is part of the Bibliography
- no (174)
Keywords
- Biomechanik (12)
- Biomechanics (10)
- Simulation (10)
- Biomechanische Analyse (7)
- Hüftgelenkprothese (7)
- AnyBody (4)
- Bewegungsapparat (4)
- Spongiosa (4)
- biomechanics (4)
- Inverse dynamics (3)
Institute
- Labor Biomechanik (LBM) (174)
- Fakultät Maschinenbau (167)
- Regensburg Center of Biomedical Engineering - RCBE (148)
- Regensburg Center of Health Sciences and Technology - RCHST (33)
- Labor Werkstoffprüfung und Metallographie (4)
- Labor Faserverbundtechnik (LFT) (3)
- Fakultät Elektro- und Informationstechnik (2)
- Fakultät Informatik und Mathematik (2)
- Labor Finite-Elemente-Methode (FEM) (2)
- Labor Intelligente Materialien und Strukturen (2)
Begutachtungsstatus
- peer-reviewed (56)
- begutachtet (7)
Person-specific evaluation method for occupational exoskeletons - Biomechanical body heat map
(2025)
Human-centred and ergonomic work design is one of the most important drivers for increasing the competitiveness of the European Union. As a flexible, person-specific occupational measure, exoskeletons promise great potential for effectively reducing individual ergonomic stress. Digital human models can provide important insights and offer great potential for systematising the effect and targeted use of exoskeletons, supporting their effective implementation in practice. In this article, digital human models are applied on two levels. Firstly, a realistic industrial logistics scenario in which boxes had to be relocated is designed with the help of a digital human model for workplace and process planning and secondly, a new biomechanical evaluation methodology to analyse intended and unintended effects on internal stress on the human body is demonstrated by applying musculoskeletal exoskeleton human models of four test subjects. Finally, the modelled biomechanical support tendencies of one exoskeleton are preliminary validated using EMG measurement data of the back muscles collected from the four male workers. The preliminary analysis of two back-support exoskeletons to demonstrate the new methodological approach confirms the expected, intended effects in the lower back and reveals unintended effects, such as e.g. changes in knee kinetics when applying a soft or hard-frame exoskeleton. Furthermore, the exemplary results to demonstrate the methodological approach expose notable differences between the test subjects, which underlines the relevance of person-specific evaluation and consideration of exoskeleton support. The preliminary validation shows a correlation between the modelled and the EMG-measured biomechanical exoskeleton support of the considered back muscles.
Intra-abdominal pressure is a significant physiological parameter influencing spinal stability and pelvic floor health. This study investigates the potential of a transformer encoder model to predict IAP using motion capture data and musculoskeletal modeling. Data from 211 subjects performing walking, fast walking, and running were used to train a transformer encoder. The model showed promising results with an overall Mean Absolute Percentage Error of 13.5% and a Pearson correlation coefficient of 0.85. Predictions for fast walking and running proved to be more challenging compared to walking, which was attributed to the greater variability and complexity of faster movements.
Die dargestellten Ergebnisse weisen darauf hin, dass das in der Studie verwendete passive rückenunterstützende Exoskelett die (wahrgenommene) körperliche Belastung beim dynamischen Transfer eines 45 kg schweren Dummys potenziell reduzieren kann und sich der maximale Hüftgelenksflexionswinkel mit Exo verkleinert. Dieses Ergebnis deckt sich mit bereits publizierten Studienergebnissen von Arbeitsaufgaben im Bereich des Hebens und Tragens von Gegenständen aus der Logistik
Many dynamic hand orthoses use one degree of freedom joints, such as hinge joints. Therefore, these orthoses can only partially replicate the complex, multi-axis movement of the hand. A possible solution for this is the use of prestressed compliant structures as the basis for orthoses. Determining the joint forces in the wrist and optimizing the dynamic orthosis to influence these forces as well as acting muscle forces are important steps in the development of these orthoses. For this reason, in this work multi-body simulation models of an orthosis with human hand models are presented. Based on these theoretical investigations, more detailed orthosis models as well as initial prototypes of prestressed compliant dynamic hand orthoses can be developed.
Is the Finnish grip tight enough? A manometric study of two manual perineal protection techniques
(2025)
Is the Finnish grip tight enough? A manometric study of two manual perineal protection techniques
(2024)
Hintergrund:
Der tatsächliche Stellenwert der prähospitalen Immobilisation der
Halswirbelsäule (HWS) bei schwer verletzten Traumapatienten ist weiterhin unklar.
In Anbetracht möglicher negativer Implikationen durch das Anbringen einer starren
HWS-Orthese muss deren Anwendung während der gesamten prähospitalen Phase
kritisch hinterfragt werden.
Ziel der Arbeit:
Es sollten vergleichende biomechanische Messungen zur Beweglichkeit
der HWS bei Immobilisation mittels Vakuummatratze mit und ohne zusätzliches
Anbringen einer starren HWS-Orthese nach Lagerung auf der Trage durchgeführt
werden.
Material und Methoden:
Die Bewegungen der HWS beim Ein- und Ausladeprozess
in einen modernen RTW sowie während der Fahrt entlang eines vordefinierten
Parkours wurden mit einem Motion-Capture-System aufgezeichnet. Die Probandin,
an der die Messungen durchgeführt wurden, wurde auf einer Vakuummatratze mit
der Möglichkeit zur seitlichen Fixierung des Kopfes sowie Kinn- und Stirngurt auf
einer elektrohydraulischen Fahrtrage immobilisiert. Bei der einen Hälfte der Versuche
erfolgte die zusätzliche Immobilisation der HWS mittels starrer Orthese, bei der
anderen wurde auf die Anwendung einer HWS-Orthese verzichtet.
Ergebnisse:
Statistisch signifikante Unterschiede ergaben sich nur bei einigen
biomechanischen Parametern in der sagittalen Ebene (Flexion und Extension). Für
die anderen Bewegungsrichtungen (axiale Rotation, laterale Beugung) wurden keine
signifikanten Unterschiede für die gemessenen Parameter ermittelt. Generell wurden
sowohl bei den Versuchen mit HWS-Orthese als auch ohne HWS-Orthese nur sehr
geringe Winkelauslenkungen (im Mittel bei axialer Rotation und Flexion/Extension im
Bereich von einem bis 2 Grad, bei der lateralen Beugung höchstens 3 Grad) gemessen.
Schlussfolgerung: Bei einer korrekt durchgeführten Immobilisation mittels einer
Vakuummatratze mit der Möglichkeit zur seitlichen Stabilisierung des Kopfes sowie
Kinn- und Stirngurt auf einer elektrohydraulischen Fahrtrage mit Beladesystem
ergeben sich für den Ein- und Ausladeprozess sowie während der Fahrt in einem
modernen RTW mit luftgefederter Tragenlagerung und Luftfederung der Hinterachse
keine relevanten Vorteile bezüglich der Einschränkung der Bewegung der HWS durch
die zusätzliche Verwendung einer starren HWS-Orthese.