CSBE-SCGAB

Comparison of forward-facing and backward-facing tractor egress.

Authors: Mann, D.D., A. Hesketh and J.B. Morrison.
Description: Falls and near-falls from tractors during ingress and egress are a health hazard that researchers should work to prevent. To gain an understanding of the factors contributing to such falls, a pilot study was completed in which kinematic analysis of tractor egress was performed using three individuals whose heights represent 5th, 50th and 95th population percentiles, respectively. The three participants were instructed to ingress and egress from the tractor. They always faced toward the tractor during ingress, however, egress involved two positions: facing toward the tractor (i.e., climbing down as one climbs down a ladder; hereafter referred to as backward facing egress or BFE) and facing away from the tractor (i.e., stepping down as one walks down a staircase; hereafter referred to as forward facing egress or FFE). Each participant completed three BFE replicates and three FFE replicates on each of the five tractors selected for this pilot study, yielding a total of 90 ingress/egress measurements. The participants’ movements were recorded with two digital video cameras to capture motion in two perpendicular planes. Kinovea motion analysis software was used to complete kinematic analysis. The observed time of descent was greater for BFE than FFE with many of the differences statistically significant at the 5% level. On average, BFE required approximately 1.4 times longer than FFE. Three-point contact was maintained 56% of the time during FFE and 68% of the time during BFE, with this difference significant at the 5% level. Maximum values for excursion of the knee joint ranged from 73 to 131° for FFE and from 44 to 111° for BFE. Although statistical analysis could not be completed because knee flexion was not visible for every step, the data suggest that the activity of FFE requires greater excursion of the knee joint than does the activity of BFE. Jumps from the bottom step to the ground were observed in 3 instances for BFE (7% of BFE trials) and in 26 instances for FFE (58% of FFE trials). Overall, it has been confirmed that kinematic analysis is able to detect differences between forward facing egress (FFE) and backward facing egress (BFE). The experimental evidence suggests that BFE is safer behaviour than FFE.
Keywords: falls-from-height, tractor egress, kinematic analysis, operator behaviour, agricultural safety
Résumé: Les chutes et les pertes d’équilibre en montant ou en descendant d’un tracteur sont des risques à la santé que les chercheurs devraient viser à prévenir. Pour arriver à comprendre les facteurs qui contribuent à de telles chutes, une étude pilote a été réalisée. Le processus de descente d’un tracteur a fait l’objet d’une étude cinématique avec des individus dont la masse représentait les 5es, 50es et 95es percentiles de la population, respectivement. Les trois participants avaient comme consigne de monter et de descendre d’un tracteur. Ils faisaient toujours face au tracteur lors de la montée. Toutefois, deux positions étaient étudiées pour la descente : faisant face au tracteur (c’est-à-dire une descente comme lors de la descente d’une échelle ; ci-après référée par une descente à reculons ou BFE) et faisant dos au tracteur (c’est-à-dire une descente comme lorsqu’on descend un escalier ; ci-après référée par une descente d’avant ou FFE). Chaque participant a complété trois répétitions de BFE et trois répétitions de FFE sur chacun des cinq tracteurs sélectionnés pour cette étude, pour un nombre total de 90 montée/descente. Les déplacements des participants ont été filmés à l’aide de deux caméscopes dans le but de capturer leurs mouvements dans deux plans perpendiculaires. Le logiciel d’analyse de mouvement Kinovea a été utilisé pour compléter l’analyse cinématique. Le temps mesuré pour la descente était plus long pour la BFE que pour la FFE avec plusieurs des différences qui étaient statistiquement significatives à 5 %. En moyenne, la BFE prenait 1,4 fois plus de temps que la FFE. Trois points de contact étaient maintenus 56 % du temps durant la FFE et 68 % du temps durant la BFE, et ce pour une différence significative à 5 %. Les valeurs maximales d’extension de l’articulation du genou variaient entre 73 et 131° pour la FFE et de 44 à 111° pour la BFE. La flexion des genoux n’ayant pas pu être enregistrée à chaque étape, une analyse statistique de ce paramètre n’a pas pu être complétée. Les données recueillies suggèrent cependant que la FFE nécessite une extension de l’articulation du genou plus importante que la BFE. Des sauts au sol à partir de la marche du bas ont été observés à trois reprises pour la BFE (7 % des répétitions de BFE) et à 26 reprises pour la FFE (58 % des répétitions de FFE). Globalement, il a été confirmé que l’analyse cinématique peut détecter les différences entre une descente d’avant (FFE) et une descente à reculons (BFE). Les résultats expérimentaux suggèrent que la BFE est un comportement plus sécuritaire que la FFE.
Mots-clés: chutes d’une hauteur, descente d’un tracteur, analyse cinématique, comportement de l’opérateur, sécurité agricole
Technical field: Machinery Systems Engineering
Citation: Mann, D.D., A. Hesketh and J.B. Morrison. 2016. Comparison of forward-facing and backward-facing tractor egress. Canadian Biosystems Engineering 58: 2.1-2.8.
Volume: 58
Issue: 1
Start page number: 2.1
End page number: 2.8
Publisher: Canadian Society for Bioengineering / Société Canadienne de Génie Agroalimentaire et de Bioingénierie
Contributor: R. Sri Ranjan
Date: December 31, 2016
Publication type:
  • Journal
Type: Text.Article
Format: PDF
Identifier: C16296
Language 1: en
Language 2: fr
Rights: Canadian Society for Bioengineering / Société Canadienne de Génie Agroalimentaire et de Bioingénierie
Located in: Volume 58 (2016)

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