SBIR Phase I: Mechanized clothing to enhance productivity and low back health in the logistics industry

SBIR 第一阶段:机械化服装,提高物流行业的生产力和腰部健康

基本信息

  • 批准号:
    1913763
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 22.5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-07-01 至 2021-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The broader impact/commercial potential of this Small Business Innovation Research (SBIR) project is to develop mechanized clothing technology to reduce physical disability, healthcare costs and missed work for material and package-handlers in the logistics industry. Workers in this industry are at high risk of developing low back pain (LBP) due to the physical demands of repeated leaning and lifting. There are currently no solutions for this occupation that are effective, affordable, practical and unobtrusive. This project is focused on mechanized clothing, a game-changing new device to reduce fatigue and incidence of low back pain amongst material/package-handlers and other occupations that involve repetitive lifting and leaning. For employers, mechanized clothing creates the potential for a happier, healthier and more productive workforce with reduced employee turnover, medical costs and understaffing issues. For workers, mechanized clothing means the potential for less low back pain, fatigue and missed work. For society, it means the potential to improve well-being for millions of individuals worldwide and to reduce the burden on the healthcare system and reliance on painkillers. This SBIR Phase I project proposes to develop an exoskeleton that is able to integrate into the normal workflow of material/package-handlers. Mechanized clothing has been shown in lab tests to reduce loading on the low back. The key to demonstrating commercial feasibility is proving to logistics companies that their workers can be assisted in a real world environment without interfering with daily workflow. The SBIR project plan is to (i) design a multi-stage clutch to prepare for real-world testing; (ii) use a robotic emulator system in the lab to quantify optimal assistive spring stiffness for leaning and lifting biomechanics, to inform spring selection in the new mechanized clothing prototype; and (iii) demonstrate feasibility of device integration into a real-world package-handling environment by testing users with the mechanized clothing prototype and assessing the degree to which it can assist users without hindering workflow.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
这项小型企业创新研究(SBIR)项目的更广泛影响/商业潜力是开发机械化服装技术,以减少物流行业的材料和包装搬运工的身体残疾、医疗保健成本和错过的工作。由于反复倾斜和抬起的身体需求,该行业的工人患腰痛(LBP)的风险很高。目前还没有有效的、负担得起的、实用的、不引人注目的解决方案。该项目专注于机械化服装,这是一种改变游戏规则的新设备,用于减少材料/包装搬运工和其他涉及重复性举起和倾斜的职业的疲劳和腰痛发生率。对于雇主来说,机械化服装创造了一个更快乐、更健康、更有生产力的劳动力,减少了员工流动、医疗费用和人手不足的问题。对工人来说,机械化服装意味着腰痛、疲劳和缺勤的可能性会减少。对社会而言,这意味着有可能改善全世界数百万人的福祉,减少医疗保健系统的负担和对止痛药的依赖。SBIR第一阶段项目建议开发一种外骨骼,能够集成到材料/包装处理程序的正常工作流程中。在实验室测试中,机械化服装已被证明可以减少腰背的负荷。证明商业可行性的关键是向物流公司证明,他们的工人可以在现实世界的环境中得到帮助,而不会干扰日常工作流程。SBIR项目计划如下:(1)设计多级离合器,为实际测试做准备;(ii)在实验室中使用机器人仿真系统来量化学习和提升生物力学的最佳辅助弹簧刚度,为新的机械化服装原型中的弹簧选择提供信息;(iii)通过使用机械化服装原型测试用户并评估其在不妨碍工作流程的情况下帮助用户的程度,证明设备集成到现实世界包装处理环境中的可行性。该奖项反映了美国国家科学基金会的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Effect of a Back-Assist Exosuit on Logistics Worker Perceptions, Acceptance, and Muscle Activity
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yandell, Matthew B.;Wolfe, Anna E.;Marino, Matthew C.;Harris, Mark P.;Zelik, Karl E.
  • 通讯作者:
    Zelik, Karl E.
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