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果物採摘穿戴式省力輔具

本團隊所研究之果物採摘省力穿戴式輔具,能夠有效降低務農人員在果務採摘過程中的體力消耗,進而增進工作效率,以及降低身體的疲勞度,協助解決目前農村面臨的務農人力高齡化,和人力不足的問題。由於不同果物會有不同的採摘輔助需求,因此本計畫已開發出三種不同輔助動力源的省力輔具,並分別於不同採摘場域做實測,例如芒果園、木瓜園及檸檬園等。此外透過專業標準量測系統驗證與分析後,證實穿戴式省力輔具可減少53%肌力的消耗。

無果物採摘穿戴式省力輔具

國立中山大學機械與機電工程學系

由於採摘不同果物時,會有不同的輔助需求,因此本計畫已分別開發出3種不同輔助動力源的穿戴式省力輔具。例如圖1及圖2所示之機構式省力輔具,可提供農事人員採收時,單臂約7公斤的上舉輔助與支撐力。此套輔具主要開發為使用在較低矮且果實量較多的果樹採摘上。 圖3及圖4為磁控式省力輔具,該套輔具可使用於需長時間舉臂的果物採摘與套袋上,像是木瓜等生長高度較高的果物,輔具可協助農事人員將手臂做短時間固定,進而達到減少體力消耗的目的。目前單臂約可提供5公斤的輔助力。

穿戴式省力輔具功效量測

國立中山大學機械與機電工程學系

藉由肌電訊號量測系統可將省力輔具穿戴前後的省力功效數據化。截至目前為止,已分別於實驗室及農場完成省力功效量測與分析。圖1為實驗室量測照;圖2為分析後的省力相關數值,在穿戴後輔具後可獲得13%的省力數值;圖3為檸檬園實地量測照;圖4則為分析後的省力相關數值,在穿戴輔具後能夠減少約53% (105uV,肌肉活化運動單元指數)的肌肉活化率,所以可證實輔助可有效減緩手臂的疲勞,進而增加農事人員的工作時間。

實地場域採收測試

國立中山大學機械與機電工程學系

目前已分別完成芒果園、火龍果園、木瓜園以及香蕉分裝場等實地場域測試。如圖1所示,農事人員使用穿戴式省力輔具做芒果採收;圖2為使用磁控式省力輔具做木瓜採收。因木瓜採收時需一長時間的抬臂動作,省力輔具可提供農事人員一個向上支撐的輔助力,因此可減少手臂肌肉疲勞與痠痛;圖3為使用省力輔具做檸檬採收。

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