Журнал эргономики
Открытый доступ

Абстрактный

Связь между воспринимаемым усилием и электромиографическим сигналом при локализованной активности усилия мышц предплечья

Гади Король, Амир Карниэль, Ицик Мельцер, Ади Ронен, Яэль Эдан, Хельман Штерн и Разиэль Ример

Понять факторы, определяющие человеческое восприятие усилия. В этом исследовании изучалась связь между объективными показателями нагрузки (сила сжатия руки и электромиография – ЭМГ) и воспринимаемым усилием (шкала Борга) во время локализованной активности мышц предплечья. Эта связь важна для понимания факторов, определяющих человеческое восприятие усилия.

Метод: Было проведено два эксперимента с жестами рук (низкие усилия) и один эксперимент с силой захвата руки (усилия от умеренных до высоких). В ходе экспериментов были получены рейтинги Борга, силы захвата и сигналы ЭМГ от шести мышц предплечья. Связь между объективными измерениями и воспринимаемым усилием была исследована с использованием обобщенных линейных смешанных моделей.

Результаты: Линейные модели для прогнозирования оценок Борга на основе пола и ЭМГ давали значения R-квадрата до 0,5 для общих моделей и до 0,85 при подгонке модели к индивидуальным субъектам. Кроме того, модель, основанная на средней ЭМГ всех зарегистрированных мышц, оказалась столь же хорошей, как и модель, основанная на отдельных мышцах. Результаты показали, что женщины оценивали действия с низкими усилиями как менее трудоемкие, чем мужчины, в то время как не было никакой разницы между полами для действий со средними и высокими усилиями.

Заключение: Результаты этого исследования продемонстрировали, что уровень активации мышц (т. е. ЭМГ) связан с воспринимаемым усилием для задач с локальным усилием руки и может объяснить большую часть воспринимаемого усилия человека. Результаты показывают, что восприятие усилия связано с общим усилием мышц, а не с конкретной мышцей.