Background: Work-related musculoskeletal disorders (WMSDs) are common in physically demanding occupations, such as train maintenance, and are associated with repetitive movements, non-neutral postures, and high biomechanical loads among operators, mechanics, and maintenance personnel working with vehicles, and are associated with repetitive movements, non-neutral postures, and material handling. Traditional observation-based ergonomic assessments (e.g., RULA, OCRA) have shown low reliability; it is also difficult to identify one period that should represent the full workday. Wearable sensor technologies, i.e., inertial measurement units (IMUs), enable objective, continuous assessment of posture and movement. The aim of this study was to use wearable sensors to quantify upperbody biomechanical exposure in train technicians, evaluate exposure relative to recommended ergonomic action levels, and explore the perceived suitability of an occupational exoskeleton as a potential ergonomic intervention. 

Methodology: The study was conducted at four train depots in Sweden. Technicians were recruited using purposive sampling, selecting those with the most representative work to perform that day. Six full-day measurements were included in the analysis. Upper-body kinematics were recorded using a wearable IMU-based system from Wergonic, with sensors placed on both upper arms, the trunk, and the head. Measurements were performed during regular workdays, excluding set-up time (mean duration ≈ 6 hours). Exposure metrics included angular velocity and elevation or bending angles. Percentile values (10th, 50th, and 90th) were calculated and compared to recommended action levels and from RAMP II (trunk angles). Furthermore, a RAMP II assessment was conducted to evaluate the lifting work. 

Results: Moderate to high biomechanical exposure was observed. Median arm elevations averaged at 23° (left) and 30° (right), indicating moderate load, while 90thpercentile angles approached 60° (bilaterally), reflecting frequent work near shoulder level. Arm angular velocities showed low median values (7 °/s) not exceeding the 30 °/s action level, and the 90th-percentile was 48 °/s. These results indicate a work pattern characterized by intermittent high-speed movements. The 10th percentile of trunk forward bending was -7.4°, which is outside the action level of 0°, and therefore represents a risk for MSDs. Also, according to RAMP II, there is a high risk for MSDs from lifting work. The exoskeleton trial indicated reduced perceived shoulder and neck strain during upright work but limited usability during crouched and highly constrained maintenance tasks due to reduced mobility. 

Discussion and conclusions: The sample size was small, and the results should be interpreted with caution. However, all six workers exceeded one or more action levels, indicating that train technicians are exposed to considerable upper-body biomechanical loads, characterized by moderate sustained arm elevation, extensive backward bending, and frequent high-velocity movements. Furthermore, high manual burdens increase the overall biomechanical load. The findings also highlight the value of IMU-based measurements for providing objective, continuous assessments of upper-body postural and movement exposures in real working conditions. The findings suggest that exoskeletons may provide task-specific support but are unlikely to constitute a universal solution for train maintenance work. 

Bakgrund: Arbetsrelaterade muskuloskeletala besvär (WMSD) är vanliga inom fysiskt krävande yrken, såsom tågunderhåll, och är kopplade till repetitiva rörelser, icke-neutrala arbetsställningar och höga biomekaniska belastningar hos operatörer, mekaniker och underhållspersonal som arbetar med fordon. Traditionella observationsbaserade ergonomiska bedömningsmetoder (t.ex. RULA och OCRA) har visat låg reliabilitet, och det är dessutom svårt att identifiera en enskild tidsperiod som representerar hela arbetsdagen. Bärbar sensorteknik, dvs. inertial measurement units (IMU:er), möjliggör objektiv och kontinuerlig bedömning av kroppshållning och rörelse. Syftet med denna studie var att använda bärbara sensorer för att kvantifiera biomekanisk exponering i överkroppen hos tågtekniker, utvärdera exponeringen i relation till rekommenderade ergonomiska åtgärdsnivåer samt undersöka den upplevda lämpligheten av ett arbetsrelaterat exoskelett som en potentiell ergonomisk intervention. 

Metod: Studien genomfördes vid fyra tågdepåer i Sverige. Tekniska arbetare rekryterades genom ett ändamålsenligt urval, där de som hade de mest representativa arbetsuppgifterna för den aktuella dagen valdes ut. Sex heldagsmätningar inkluderades i analysen. Överkroppens kinematik registrerades med ett IMU-baserat bärbart system från Wergonic, med sensorer placerade på båda överarmarna, bålen och huvudet. Mätningarna utfördes under ordinarie arbetsdagar, exklusive uppstartstid (genomsnittlig varaktighet ≈ 6 timmar). Exponeringsmåtten omfattade vinkelhastighet samt elev- eller böjningsvinklar. Percentilvärden (10:e, 50:e och 90:e) beräknades och jämfördes med rekommenderade åtgärdsnivåer samt med RAMP II (bålvinklar). Vidare genomfördes en RAMP II-bedömning för att utvärdera lyftarbete. 

Resultat: Måttlig till hög biomekanisk exponering observerades. Medianvärden för armlyft var i genomsnitt 23° (vänster) och 30° (höger), vilket indikerar en måttlig belastning, medan 90:e percentilen närmade sig 60° (bilateralt), vilket återspeglar frekvent arbete i eller nära axelhöjd. Vinkelhastigheten i armarna visade låga medianvärden (7 °/s) och överskred inte åtgärdsnivån på 30 °/s, medan 90:e percentilen var 48 °/s. Dessa resultat indikerar ett arbetsmönster som kännetecknas av intermittenta snabba rörelser. Den 10:e percentilen för framåtböjning av bålen var -7,4°, vilket ligger utanför åtgärdsnivån på 0° och därmed utgör en risk för muskuloskeletala besvär (MSD). Enligt RAMP II finns det dessutom en hög risk för MSD vid lyftarbete. Exoskelettförsöket visade minskad upplevd belastning i axlar och nacke vid upprätt arbete, men begränsad användbarhet vid hukande och starkt trånga arbetsmoment på grund av minskad rörlighet. 

Diskussion och slutsatser: Urvalet var litet, och resultaten bör tolkas med försiktighet. Samtliga sex arbetstagare överskred dock en eller flera åtgärdsnivåer, vilket indikerar att tågtekniker exponeras för betydande biomekaniska belastningar i överkroppen, kännetecknade av måttligt ihållande armlyft, omfattande bakåtböjning samt frekventa hög-velocityrörelser. Vidare bidrar tunga manuella arbetsuppgifter till den totala biomekaniska belastningen. Resultaten understryker även värdet av IMUbaserade mätningar för att ge objektiva och kontinuerliga bedömningar av hållnings- och rörelseexponering i verkliga arbetsmiljöer. Resultaten tyder på att exoskelett kan ge uppgiftsspecifikt stöd men sannolikt inte utgör en universallösning för tåguppgifter inom underhållsarbete.