断接引流线夹作业姿势和肌肉疲劳的实验室模拟分析

来源：环境与职业医学杂志 2025年第3期北京时间：

作者：潘锐健, 陆新, 刘聪汉, 陈楚, 刘磊, 李敏,

摘要：背景带电作业人员从事上肢作业时，长时间的举臂操作以及其他不良因素的存在易增加肌肉负荷，引起疲劳积累，增加发生工作相关肌肉骨骼疾患的风险。目的分析从事断、接引流线夹的作业姿势和肌肉负荷及疲劳情况，探讨作业过程中存在的不良工效学因素。方法招募10名大学生志愿者进行断、接引流线夹模拟试验，分别在电线距离人体高度4.5、3.5和2.5 m处各进行5次连续断、接引流线夹操作，动捕数据采用Visual 3D软件进行处理分析，获得上肢目标关节三维角度。记录模拟试验过程中志愿者三角肌、肱二头肌、肱三头肌和肱桡肌处的表面肌电信号。采用均方根值（RMS）、中位频率（MF）和联合频谱振幅分析（JASA）对作业过程中局部肌肉疲劳情况进行分析。每完成一次操作后使用Borg主观疲劳评定量表询问志愿者主观疲劳感受，让志愿者在量表的疲劳评分区间中选择最符合自身疲劳感觉的分值，每完成一个高度的5次操作后需休息20 min后再进行下个高度的试验。结果动捕数据结果显示，在整个作业过程中，右手为抬举更高的一侧，右侧肩关节全程保持屈曲且在外展与内收、外旋与内旋间周期性波动，右侧肘关节则全程保持屈曲和旋后。完成作业次数对受试者Borg量表评分有显著影响（P<0.001, 偏 \eta ^2 =0.464）；导线高度对Borg量表评分无显著影响（P>0.05, 偏 \eta ^2 =0.002）；两者的交互效应不显著（P>0.05, 偏 \eta ^2 =0.020）。肌电信号结果显示，在高度为4.5 m的情况下，志愿者完成5次作业操作后两侧三角肌和右侧肱桡肌的最大自主收缩肌电百分比（MVE%）最高，两侧三角肌和左侧肱桡肌的MF值最低；JASA分析结果显示，在4.5 m高度完成5次作业后，两侧肱桡肌和三角肌出现疲劳；在3.5 m高度完成5次作业后，右侧三角肌和右侧肱桡肌出现疲劳；在2.5 m高度完成5次作业后，左侧肱二头肌、两侧肱桡肌和三角肌出现疲劳。结论从事断、接引流线夹作业的人员主观疲劳感受随着重复作业次数的增加而愈发明显。基于表面肌电信号和动作捕捉分析可以发现，作业人员与目标工作区域的距离过远或过近，均能增加来自不良姿势、不恰当工器具使用的负担，易导致肌肉疲劳的发生；三角肌和肱桡肌是该类型作业肌肉疲劳的关键肌群；在操作过程中肘关节和肩关节活动角度的变化，可影响三角肌和肱桡肌的用力和负荷情况。

关键词：表面肌电信号, 带电作业, 工效学, 动作捕捉, 肌肉疲劳, 作业姿势,