Het beoordelen van armkracht kan op basis van de positie van de handen ten opzichte van de schouders, de richting en de grootte van de uitgeoefende kracht met de arm. Voor het werken boven schouderhoogte is bovendien een correctie doorgevoerd om werkgebonden schouderklachten zoals shoulder impingement te voorkomen.
Arm Force Field worksheet (.xls)
“Arm Force Field” methode
De “Arm Force Field” methode is een Excel waarin men volgende parameters kan invullen:
* Doelgroep
* Positie van de handen
* Richting van de kracht
* Grootte van de kracht
* Herhaling en duur kracht
Doelgroep
De methode gaat standaard uit dat armkrachten aanvaardbaar moeten zijn voor 75% van de vrouwen. De input voor de databank zijn ook allemaal metingen met vrouwen. Voor mannen kan men vermenigvuldigen met een factor x1,66. In de Excel kan men het percentage mensen, bvb 90% aanpassen en ook het geslacht.
Positie van de handen
De positie van de handen is steeds uitgedrukt ten opzichte van de schouder in de drie assen. De X-as staat voor links (-)/rechts (+), de Y-as geeft weer of de hand zich voor (+) of achter (-) de schouder bevindt en de Z-as tenslotte maakt duidelijk of men boven (+) of onder (-) schouderhoogte werkt met de hand. In de Excel is een figuur toegevoegd om de ingegeven positie en houding van de arm te controleren.
Richting van de kracht
De kracht die men met de arm uitoefent kan in alle richtingen zijn. Deze drukt men dan ook uit volgens de drie assen. Is de kracht zuiver voorwaarts gericht, dan scoort de Y-as +1. Is de kracht zuiver neerwaarts gericht, dan is de Z-as -1. Gebeurt de armkracht in verschillende richtingen, dan vult men per as het aandeel van de kracht in. Deze dient men dan te meten met een krachtcel.
Grootte van de armkracht
Om de armkracht te beoordelen, dient men deze te meten. Dat kan met een dynamometer wanneer de kracht in één richting is. Men vult dan 1 in ofwel het aantal gemeten N. Om een kracht in alle richtingen te meten, heb je een krachtcel nodig. Deze meet de uitgeoefende kracht in de X, Y en Z richting. Je kan het procentuele aandeel per as invullen of de absolute waarden. De Excel berekent dan de verdeling per as.
Herhaling en duur van de armkracht
De databank berekent de MAS, maximal acceptable strength, voor één uitvoering. Op basis van de MAE vergelijking kan dit maximum aangepast worden in functie van de herhaling en duur van de inspanning. Ruwweg wordt gekeken hoeveel % van een dag (28800 seconden) deze inspanning wordt uitgeoefend op een dag. De Excel berekent automatisch de duty cycle (DC) en bijhorende correctiefactor voor vermoeidheid. Het resultaat is de MAF, de maximal acceptable force.
Werken boven schouderhoogte
Om shoulder impingement of inklemming van m. Supraspinatus te voorkomen, dient er een correctie voor werken boven schouderhoogte te gebeuren. Bij het hoog heffen van de arm beweegt de bovenarm mee, maar ook het schouderblad. De hoeveelheid beweging van de bovenarm ten opzichte van de schouderblad bepaalt mee de hoeveelheid inklemming, alsook de hoeveelheid armkracht. Vanaf 60° treedt er shoulder impingement op tot 90° (dat is de maximale reikhoogte van 1m80). Van 60 tot 90° zal de schaalfactor gradueel kleiner worden van 1 tot 0. Dat is de correctiefactor voor impingement (SFSI).
Onderbouwing
De databank van de tool zijn de krachtmetingen van 95 vrouwen, op 36 verschillende handposities met armkrachten in 26 richtingen. Neurale netwerken zochten dan het beste algoritme om de hele puntenwolk in 3D te voorspellen. De foutenmarge van de voorspelde armkracht is gemiddeld 5%.
Men kan bestaande werksituaties beoordelen met de Excel om zo aanpassingen voor te stellen. Bedoeling is om het algoritme ook de implementeren in digital human modeling pakketten zoals Jack en 3D SSPP. Vandaag maken ze nog gebruik van oude data met weinig proefpersonen. Door assen te combineren, is de foutenmarge ook groot. De update met deze data is een hele stap vooruit.
* Bronnen:
[1] La Delfa and Potvin 2017. The ‘Arm Force Field’ method to predict manual arm strength based on only hand location and force direction. Appl Ergon 59: 410-421. DOI:10.1016/j.apergo.2016.09.012
[2] Rempel and Potvin 2022. A design tool to estimate maximum acceptable manual arm forces for above-shoulder work. Ergonomics 65: 1338-1351. DOI: 10.1080/00140139.2022.2030806
* Krachten:
Kracht meten – dynamometer – Liberty Mutual – Jack