跳到主要內容

新聞期別 :

關鍵字搜尋 :

僑光科大研發支持帶 助勞工減輕上肢搬運負擔
新知
第1800期
僑光科大研發支持帶 助勞工減輕上肢搬運負擔
2024-11-22
【記者何依庭報導】在搬運重物時手部會呈固定姿勢,長久下來易造成肌肉骨骼傷害風險。僑光科技大學團隊張意昀、賴彥瑾、蔡智翔以作品「支持帶輔助被動式搬運外骨骼」,設計可固定長度的支持帶分散上肢重量,榮獲2024第十八屆波蘭國際發明展金牌獎。 張意昀說:「我們觀察到勞力工作者在搬運過程中,手部常會拿著重物,並維持固定姿勢承重一段時間。」團隊希望利用支持帶將物品重量轉移到背部和下肢,減少手腕和手臂的負擔。對於需要長時間固定姿勢搬運的工作者,提供有效的外部支持,降低職業傷害。 支持帶輔助被動式搬運外骨骼共有兩個連接點,一邊連接手腕,另一邊連接背板。支持帶透過腕部將手肘所受的力傳遞到背板,而背板的力量再傳遞到下肢,達到分散負荷的目的。搬運重物時因上肢長時間承受重量,造成肌肉骨骼的傷害,故他們透過限制支持帶的拉伸彈性範圍,使手肘的動作正好被限縮在90度,無法過度彎曲,以達到重量傳遞的效果,降低手部承重疲勞。 張意昀說明目前支持帶輔助被動式搬運外骨骼尚在設計階段,以3D列印方式製作模型,「未來我們會使用鋁合金或碳纖維打造。」他們考量到勞工對價格便宜的需求,表示將會以模組化生產幾款固定尺寸的外骨骼,以利市場普及。並且團隊預計將針對不同勞力工作需求,設計符合左右手動作的手臂式外骨骼。 科技廠技術員林小姐(化名)表示自己曾因為不當姿勢搬運重物半年導致肩膀肌肉受傷,搬運重物若沒有正確施力方式,很容易造成肌肉骨骼傷害。鋼鐵公司現場主管何先生(化名)則指出這款產品的支持帶以手掌虎口作為受力支點,他認為長期使用仍會造成手部疲勞與受傷,應改成覆蓋手掌式的支持帶更佳。此外他也提到重物搬運最容易受傷的地方是腰部,這款產品若希望改善勞工的職業傷害,可以考慮將支持帶延伸包覆到臀部與腿部,使重量轉移時不需透過腰部發力。
輕型外骨骼易操作 隱藏式設計增復健意願
新知
第1709期
輕型外骨骼易操作 隱藏式設計增復健意願
2019-10-17
【記者黃雪瀅台北報導】根據內政部統計,近年來台灣人口老化指數持續上升,老年人的照護與醫療需求日益提升。中國科技大學視覺傳達設計系助理教授秦興和帶領學生團隊研發「智能腿部保健外骨骼」,希望通過輕型的隱藏式外骨骼,提高長者復健或腿部保健的意願,並於7日參加教育部「大專校院創新創業扎根計畫暨平臺成果展」。 因多年的風濕性、退化性關節炎或嚴重的外傷,會讓膝蓋關節產生變形或疼痛,造成行走及腿部彎曲而影響日常生活。為不讓膝蓋承重過多,有時醫生會視情況建議患者在復健時或日常生活中穿戴帶有堅硬或塑料外殼的「外骨骼」來協助行走,以減少身體的負荷。 智能腿部保健外骨骼提供彎曲復健,專門針對復健與行走中休息之用。 圖/秦興和提供秦興和觀察到市面上提供的支撐型或座椅式拐杖,以及裝置在人身上的機械外骨骼等相關類型的支撐輔具,皆具重量過重與不易操作的問題,使患者在腿部復健和保健的過程中產生心理的抗拒。此研發為無動力式外骨骼(註1),除了不必為傳統繁重的裝備費力,並且能隱藏在衣褲中,「不會明顯看出老人的病痛症狀,讓他們心理無負擔。」他指出。 註1:並不由機械帶動使用者行走。 智能腿部保健外骨骼採用質地輕和韌度高的材質,希望通過輕型的隱藏式載具,提高老人復健或腿部保健的意願。 圖/秦興和提供智能腿部保健外骨骼採用質地輕和韌度高的材質作為大腿、小腿和腳踝的支撐片,大小腿之間的關節處利用棘輪(註2)連接支架,最後以腿部後方與小腿骨前方的支撐片,固定支撐以達到座椅的目的。此裝置針對復健與行走中之休憩設計,讓使用者能在復健時進行30度、60度和90度的彎曲復健,且「每個角度都可固定支撐半坐休息。」秦興和補充。 註2:使旋轉運動保持單一方向的機械機構。 「若在復健時用棘輪調彎曲角度,使用者難免需要彎下身子去進行動作。」秦興和解釋,與學生商量後,他們決定加入步進馬達(註3),讓使用者能透過手機APP直接調整角度,此改良對於不熟悉機械專業的視傳系學生是一大突破。此外,一般外骨骼都是患者在醫生的建議下購買,而此研發要比市面上的外骨骼售價更高,他提到,「因此希望通過租借的方式,提高外骨骼的使用率。」 註3:步進馬達通過脈波信號的操作,實現定位與停止。 馬來西亞拉曼大學(University Tunku Abdul Rahman, UTAR)物理治療系陳芊斈表示,此產品的輕巧設計的確能使患者更自然地行走,「若此研發普及化便可改變患者的生活品質。」他說。而國立台灣大學職能治療學系的學生黃芷瑩則指出,此產品的材質相對昂貴,除了穿戴的舒適度以外,也會因價格影響普及率,「建議客製化設計才能提高成效。」他表示。
置頂