Kädet koholla työskentelyn keventäminen ulkoisen tukirangan avulla

Hanketiedot

Hankenumero
190358

Hakija
Työterveyslaitos

Toteuttaja
Työterveyslaitos

Lisätietoja
Satu Mänttäri
satu.manttari@ttl.fi

Toteutusaika
1.1.2020 - 31.10.2021

Työsuojelurahaston päätös
3.12.2019
80 000 euroa

Kokonaiskustannukset
138 535 euroa

Tulokset valmistuneet
5.11.2021

Tiivistelmä

Lähes 230 000 suomalaista työskentelee useita tunteja päivässä kädet koholla. Pitkäkestoinen kädet koholla työskentely on haitallista yläraajojen ja hartiaseudun lihaksistolle ja lisää liikuntaelinvaivojen riskiä. Perinteisesti fyysistä työkuormitusta on pyritty vähentämään erilaisilla apuvälineillä ja ergonomisilla ratkaisuilla. Yksi uusimmista on ulkoinen tukiranka, eksoskeleton. Sen potentiaali lihaksistoon ja liikuntaelimistöön kohdistuvan kuormituksen pienentämisessä voi olla merkittävä. Jotta nykyaikaista teknologiaa voidaan tehokkaasti hyödyntää työn keventämisessä, tarvitaan mitattua tietoa eksoskeletonien vaikutuksista työssä kuormittuneisuuteen. Tämän tutkimuksen tavoitteena on 1) selvittää kuinka paljon kädet koholla tehtävää työtä voidaan keventää eksoskeletonin avulla, 2) selvittää ne kriittiset tasot joiden ylittyessä yläraajan ja niska-hartiaseudun ylikuormittumisen riski kasvaa, 3) laatia arviointityökalu eksoskeletonin käytön suosittelemiseksi sekä 4) testata suositusrajoja autenttisissa työtilanteissa. Laboratoriotutkimuksessa tehdään sekä dynaamista yläraajan toistotyötä että staattista työtä ulkoisen tukirangan avustamana ja ilman sitä. Käytännön työelämän sovellus tehdään aloilla, joissa esiintyy runsaasti kädet koholla tehtävää työtä. Eksoskeletonin vaikutusta työkuormitukseen tutkitaan useilla fysiologisilla muuttujilla ja suorituskykymuutosten avulla. Tulosten pohjalta arvioidaan ulkoisen tukirangan hyödyllisyyttä työkuormituksen pienentämisessä.

Hankkeen vastuuhenkilö

Satu Mänttäri

Tiedote

Eksoskeletonilla voidaan keventää yläkätisiä töitä

5.11.2021

Tiivistelmä

Pitkäkestoinen kädet koholla työskentely on haitallista ylävartalon lihaksistolle lisäten liikuntaelinvaivojen riskiä. Perinteisesti fyysistä työkuormitusta on pyritty vähentämään erilaisilla apuvälineillä ja ergonomisilla ratkaisuilla. Yksi uusimmista on ulkoinen tukiranka, eksoskeleton. Sen potentiaali fyysisen työkuormituksen pienentämisessä voi olla merkittävä. Tässä tutkimuksessa selvitettiin, kuinka paljon kädet koholla tehtävää työtä voidaan keventää eksoskeletonin avulla. Tutkimus arvioi kokonaisvaltaisesti uuden, työtä keventävän apuvälineteknologian hyötyjä sekä standardi- että autenttisessa työympäristössä. Tulosten pohjalta laadittu työkalu auttaa arvioimaan minkälaisissa töissä eksoskeletonin käyttö on perusteltua.

Lähtökohdat

Lähes 230000 suomalaista työskentelee useita tunteja päivässä kädet koholla. Pitkäkestoinen kädet koholla työskentely on haitallista yläraajojen ja hartiaseudun lihaksistolle ja lisää liikuntaelinvaivojen riskiä. Perinteisesti fyysistä työkuormitusta on pyritty vähentämään erilaisilla apuvälineillä ja ergonomisilla ratkaisuilla. Yksi uusimmista on ulkoinen tukiranka, eksoskeleton. Tässä tutkimuksessa selvitettiin, kuinka paljon kädet koholla tehtävää työtä voidaan keventää eksoskeletonin avulla.

Aineisto

Hankkeen toteutti Työterveyslaitos yhteistyössä Rakennusteollisuus ry:n ja Ramirent Finland Oy:n kanssa. Kenttätutkimus kohdistui rakennusalalle ja siihen osallistui Inlook Oy, Muurausliike Sami Vanne Oy ja Ramirent Finland Oy. Hankkeessa yhdistettiin standardoitu laboratoriotutkimus ja kenttätutkimus. Laboratorio-osioon osallistui 21 vapaaehtoista tutkittavaa, kenttäosion mittauksiin osallistui 15 vapaaehtoista rakennusmiestä.

Menetelmät

Vakioiduissa laboratorio-olosuhteissa tutkittiin ulkoisen tukirangan vaikutusta työkuormitukseen tekemällä sekä dynaamista yläraajan toistotyötä että staattista työtä ulkoisen tukirangan avustamana ja ilman sitä. Työtä tehtiin neljässä eri olkavarren kulmassa, 60, 90,
120 ja 150 astetta. Eksoskeletonin vaikutusta työkuormitukseen tutkittiin useilla fysiologisilla ja suorituskykymuuttujilla. Laboratoriotutkimuksen tulokset testattiin autenttisissa rakennusalan työtilanteissa.

Tulokset ja johtopäätökset

Tämä tutkimus arvioi kokonaisvaltaisesti uuden, työtä keventävän apuvälineteknologian hyötyjä sekä standardi- että autenttisessa työympäristössä. Tutkimuksen perusteella ylävartalon ulkoinen tukiranka keventää kädet koholla tehtävää työtä sekä lihaksiston että hengitys- ja verenkier-
toelimistön osalta. Sen käyttöä voidaan suositella yli 90° olkavarren kulmassa tapahtuvien työtehtävien yhteyteen hetkellisesti.

Uutuusarvo ja sovellettavuus

Hankkeen tulosten perusteella ylävartalon eksoskeleton on helppokäyttöinen ja tehokas apuväline yläraaja- ja ylävartalokuormituksen vähentämisessä, kun työtä tehdään kädet hartiatason yläpuolella. Tulosten pohjalta laaditun ohjeen avulla voidaan arvioida milloin ja minkälaisissa töissä eksoskeletonin käyttö on perusteltua. Tämän tutkimuksen tulokset ovat hyödynnettävissä kaikissa rakennusalan ammateissa sekä vastaavissa raskasta fyysistä, kädet koholla tehtävää työtä sisältävissä ammateissa.

Aineisto

Satu Mänttäri, Janne Halonen, Jutta Karkulehto, Ari-Pekka Rauttola, Pihla Säynäjäkangas ja Juha Oksa. Työterveyslaitos. Kädet koholla työskentelyn keventäminen ulkoisen tukirangan avulla. Loppuraportti. 2021.
ISBN 978-952-261-985-3 (PDF) Avaa

Eksoskeleton, rakennustyön keventäminen ulkoisen tukirangan avulla. EXO seminaariesitys 26.10.2021. Avaa