Original paper
Kraftmessungen im Greifraum des Menschen
[Measurement of human arm strength as a function of posture, working height and direction of strength]
Kopka, Th.; Rubehn, K. U.
Zeitschrift für Morphologie und Anthropologie Band 67 Heft 2 (1976), p. 193 - 214
8 references
published: May 26, 1976
ArtNo. ESP168006702006, Price: 19.00 €
Kurzfassung
Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, die Armkraft zu untersuchen und dabei der Frage nachzugehen, welche modifizierenden Einflüsse verschiedene Körperhaltungen, Arbeitshöhen und Kraftrichtungen haben. Es wurde auf die Messung von Maximalkräften wegen ihrer geringen praktischen Bedeutung verzichtet; stattdessen wurde untersucht, ob eine Versuchsperson an einem definierten Raumpunkt bei bestimmter Körperhaltung eine Kraft von 10 kp in unterschiedlichen Richtungen erreichen konnte. Diese mäßig hohe Kraft wurde als Grenzwert gewählt, um die Frage zu klären, wo Bedienteile mit größerer Kraftaufnahme angeordnet werden dürfen. Die Messungen wurden für zwei sitzende und eine stehende Körperhaltung und drei verschiedenen Arbeitshöhen durchgeführt. Dabei wurden sechs Kraftrichtungen untersucht. Als Versuchsperson standen 22 männliche Personen im Alter von 21 bis 31 Jahren zur Verfügung. Die 10 kp-Isodynen wurden für das 5., 50. und 95. Perzentil berechnet. An Beispielen konnten folgende Einflüsse der Versuchsvariablen dargestellt werden. 1. Bedienteile können gegen größere Widerstände dann leicht betätigt werden, wenn sie senkrecht nach unten bewegt werden. 2. Für die Kraftrichtung „aufwärts“ sollte der Kraftangriffspunkt möglichst weit oberhalb oder unterhalb der Schulterebene liegen. 3. Körperkräfte können in Richtung auf den Körper zu oder von ihm weg besonders hohe Werte erreichen. Eine Kraft in der Richtung „vorwärts“ oder „rückwärts“ ist also besonders leicht vor dem Körper ausübbar. 4. Entsprechend sind für Bedienteile, die seitlich des Menschen postiert sind, transversale Richtungen vorzuziehen. 5. Bei stehender Körperhaltung sind gute Bedingungen für das Erreichen hoher Kräfte bei geringen Arbeitshöhen (Hüft- oder Bauchhöhe) gegeben. 6. Bei hohen Angriffspunkten lassen sich Aufwärts- und Abwärtskräfte erheblich leichter durchführen als alle anderen Kraftrichtungen.
Abstract
The purpose of this study was to examine arm strength and the modifying influences of body posture, working height and direction of strength. On account of its little importance for practical purposes the measurement of maximal force was omitted; instead, the ability of the test subject to exert a force of 10 kp in different directions in a certain body posture at a defined point was examined. This moderately large force was chosen as the limiting value to ascertain where controls with greater strength input can be arranged. The measurements were taken in two sitting and one standing body positions and at three different working heights; six directions of force were examined. The ages of the 22 male subjects ranged from 21 to 31 years. The 10 kp-isodynes are computed for the 5th, 50th and 95th percentile. The following influences of the variables are represented by some examples: 1. Controls involving greater resistance can be operated easily when moved straight downward. 2. If the direction of exertion is upward, the handle should be located as far above or beyond the shoulder level as possible. 3. High values were obtained for forces directed to and from the body; it is therefore especially easy to perform operations requiring a "forwards” or "backwards” movement in front of the body. 4. Controls situated at the subject’s side should preferably be operated in a transversal direction. 5. Good conditions for the exertion of large forces in a standing position are controls placed at a low (hip or abdomen) position. 6. Forces in upward and downward direction are easier to exert than all other directions, if the location of the handle is high.
Keywords
strength • arms • body • working height • hip • abdomen • movement