ABSTRACT Operators of mobile machines within forestry work long hours in seated postures while being exposed to whole-body vibration (WBV) that is associated with pain in the lower back and neck. Still, little is known about the contribution from postural loads. In this study postural loads and shock-type WBV exposure on drivers operating a forwarder during terrain-like conditions was measured and quantified using inertial measurement units (IMUs). Five male drivers drove a forwarder repeatedly over standardized steel obstacles using a predefined speed and posture followed by driving over natural obstacles along a terrain course using a self-selected speed and posture. IMUs were affixed along the spine, on the back of the head of the driver and on the seat to detect orientation, velocity, and acceleration. The result shows that the methodology for measuring WBV and postural load with IMUs is feasible. Postural loads, expressed as range of motions (ROMs), when driving over a single standardized obstacle at a speed of 3.3 km/h were up to 21° in the neck segments. Increasing vehicle speed and size of obstacles increased postural loads. The terrain course resulted in higher ROMs in all body segments compared to a standardized obstacle, a difference in sideway seat acceleration but no differences regarding angular velocities of the head. Mechanical shocks at the seat were prevalent but the action limit value was exceeded only for one driver. Postural loads remained small during all conditions indicating that the spine can remain stable during exposure to shock-type WBV of this nature.

中文翻译：

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跨越障碍物时由冲击型全身振动引起的坐姿载荷

摘要林业中的移动机械操作员长时间以坐姿工作，同时暴露于与下背部和颈部疼痛相关的全身振动 (WBV)。尽管如此，人们对姿势负荷的贡献知之甚少。在这项研究中，使用惯性测量单元 (IMU) 测量和量化了在类似地形条件下操作货运代理的驾驶员的姿势载荷和冲击型 WBV 暴露。五名男性司机使用预定义的速度和姿势反复驾驶货运代理通过标准化的钢质障碍物，然后使用自行选择的速度和姿势沿着地形路线行驶越过自然障碍物。IMU 沿着脊柱、驾驶员的后脑勺和座椅固定，以检测方向、速度和加速度。结果表明，使用 IMU 测量 WBV 和姿势载荷的方法是可行的。当以 3.3 公里/小时的速度驶过单个标准化障碍物时，以运动范围 (ROM) 表示的姿势载荷在颈段中高达 21°。增加车辆速度和障碍物的大小会增加姿势载荷。与标准障碍物相比，地形路线导致所有身体部位的 ROM 更高，侧向座椅加速度不同，但头部角速度没有差异。座椅上的机械冲击很普遍，但只有一名驾驶员超过了动作限制值。在所有条件下，姿势负荷都保持较小，表明脊柱在暴露于这种性质的冲击型 WBV 期间可以保持稳定。以运动范围 (ROM) 表示，当以 3.3 公里/小时的速度驶过单个标准化障碍物时，颈段最多可达 21°。增加车辆速度和障碍物的大小会增加姿势载荷。与标准障碍物相比，地形路线导致所有身体部位的 ROM 更高，侧向座椅加速度不同，但头部角速度没有差异。座椅上的机械冲击很普遍，但只有一名驾驶员超过了动作限制值。在所有条件下，姿势负荷都保持较小，这表明脊柱在暴露于这种性质的冲击型 WBV 期间可以保持稳定。以运动范围 (ROM) 表示，当以 3.3 公里/小时的速度驶过单个标准化障碍物时，颈段最多可达 21°。增加车辆速度和障碍物的大小会增加姿势载荷。与标准障碍物相比，地形路线导致所有身体部位的 ROM 更高，侧向座椅加速度不同，但头部角速度没有差异。座椅上的机械冲击很普遍，但只有一名驾驶员超过了动作限制值。在所有条件下，姿势负荷都保持较小，这表明脊柱在暴露于这种性质的冲击型 WBV 期间可以保持稳定。增加车辆速度和障碍物的大小会增加姿势载荷。与标准障碍物相比，地形路线导致所有身体部位的 ROM 更高，侧向座椅加速度存在差异，但头部角速度没有差异。座椅上的机械冲击很普遍，但只有一名驾驶员超过了动作限制值。在所有条件下，姿势负荷都保持较小，这表明脊柱在暴露于这种性质的冲击型 WBV 期间可以保持稳定。增加车辆速度和障碍物的大小会增加姿势载荷。与标准障碍物相比，地形路线导致所有身体部位的 ROM 更高，侧向座椅加速度不同，但头部角速度没有差异。座椅上的机械冲击很普遍，但只有一名驾驶员超过了动作限制值。在所有条件下，姿势负荷都保持较小，这表明脊柱在暴露于这种性质的冲击型 WBV 期间可以保持稳定。座椅上的机械冲击很普遍，但只有一名驾驶员超过了动作限制值。在所有条件下，姿势负荷都保持较小，这表明脊柱在暴露于这种性质的冲击型 WBV 期间可以保持稳定。座椅上的机械冲击很普遍，但只有一名驾驶员超过了动作限制值。在所有条件下，姿势负荷都保持较小，这表明脊柱在暴露于这种性质的冲击型 WBV 期间可以保持稳定。