Abstract Muscle fatigue is a significant cause of musculoskeletal injury and can easily induce unsafe behaviour. Push-type work is a common type of physical work, and if not designed appropriately, may lead to muscle fatigue. Previous studies on muscle fatigue mainly focus on investigating continuous force exertion, and in most of them, a constant muscle force is assumed, thereby ignoring the fluctuations present in exertion. In this study, bolt hole drilling was chosen to represent typical push-type work, and the muscle fatigue from this work was examined. The experimental system designed in this study monitored the muscle force in real time. In the experiments, different thrust angles (15°, 45°, and 75°), different relative force values (20% MVC, 40% MVC, and 60% MVC; MVC: maximum voluntary contraction) and different working time intervals (0 s, 30 s, 60 s, and 90 s) were considered. The results demonstrate that there is a significant positive correlation between the rating of perceived exertion (RPE) and muscle force attenuation (r = 0.786, p = 0). The cubic regression model (Y = − 0.00071x3 − 0.024x2 − 0.334x + 1.146, R2 = 0.639) fits the data most closely. Therefore, force attenuation can be used as a real-time indicator of muscle fatigue. In addition, the relative force value and thrust angle have a significant impact on the RPE score, whereas the working time interval has no major effect on it. This study provides a new method for evaluating muscle fatigue and a basis for the design of push-type work to reduce fatigue-induced accidents and musculoskeletal injuries.

中文翻译：

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推式工作肌肉疲劳的实时指标及影响因素

摘要 肌肉疲劳是肌肉骨骼损伤的重要原因，容易诱发不安全行为。推式工作是一种常见的体力工作，如果设计不当，可能会导致肌肉疲劳。以往关于肌肉疲劳的研究主要集中在研究持续的力量消耗，并且在大多数研究中，假设肌肉力量恒定，从而忽略了运动中存在的波动。在这项研究中，选择螺栓孔钻孔来代表典型的推动式工作，并检查了这项工作的肌肉疲劳。本研究设计的实验系统实时监测肌肉力量。实验中，不同的推力角（15°、45°和75°）、不同的相对力值（20% MVC、40% MVC和60% MVC；MVC：最大自主收缩）和不同的工作时间间隔（0 ，30 秒、60 秒和 90 秒）被考虑在内。结果表明，感知用力（RPE）的评级与肌肉力量衰减之间存在显着的正相关（r = 0.786，p = 0）。三次回归模型 (Y = − 0.00071x3 − 0.024x2 − 0.334x + 1.146, R2 = 0.639) 最接近数据。因此，力衰减可以作为肌肉疲劳的实时指标。此外，相对力值和推力角对 RPE 得分有显着影响，而工作时间间隔对其没有重大影响。该研究为评估肌肉疲劳提供了一种新方法，并为设计推动式工作以减少疲劳引起的事故和肌肉骨骼损伤提供了依据。结果表明，感知用力（RPE）的评级与肌肉力量衰减之间存在显着的正相关（r = 0.786，p = 0）。三次回归模型 (Y = − 0.00071x3 − 0.024x2 − 0.334x + 1.146, R2 = 0.639) 最接近数据。因此，力衰减可以作为肌肉疲劳的实时指标。此外，相对力值和推力角对 RPE 得分有显着影响，而工作时间间隔对其没有重大影响。该研究为评估肌肉疲劳提供了一种新方法，并为设计推动式工作以减少疲劳引起的事故和肌肉骨骼损伤提供了依据。结果表明，感知用力（RPE）的评级与肌肉力量衰减之间存在显着的正相关（r = 0.786，p = 0）。三次回归模型 (Y = − 0.00071x3 − 0.024x2 − 0.334x + 1.146, R2 = 0.639) 最接近数据。因此，力衰减可以作为肌肉疲劳的实时指标。此外，相对力值和推力角对 RPE 得分有显着影响，而工作时间间隔对其没有重大影响。该研究为评估肌肉疲劳提供了一种新方法，并为设计推动式工作以减少疲劳引起的事故和肌肉骨骼损伤提供了依据。R2 = 0.639) 最接近数据。因此，力衰减可以作为肌肉疲劳的实时指标。此外，相对力值和推力角对 RPE 得分有显着影响，而工作时间间隔对其没有重大影响。该研究为评估肌肉疲劳提供了一种新方法，并为设计推动式工作以减少疲劳引起的事故和肌肉骨骼损伤提供了依据。R2 = 0.639) 最接近数据。因此，力衰减可以作为肌肉疲劳的实时指标。此外，相对力值和推力角对 RPE 得分有显着影响，而工作时间间隔对其没有重大影响。该研究为评估肌肉疲劳提供了一种新方法，并为设计推动式工作以减少疲劳引起的事故和肌肉骨骼损伤提供了依据。