Proactive safety reasoning in human-robot collaboration in disassembly through LLM-augmented STPA and FMEA

Disassembly tasks in human–robot collaboration (HRC) environments present safety challenges due to hazardous materials, control system variability, and physically demanding operator tasks. To address these challenges, we propose an AI-augmented risk assessment framework integrating System-Theoretic Process Analysis (STPA) and Failure Mode and Effects Analysis (FMEA). This framework is implemented in four configurations: Term Frequency– Inverse Document Frequency (TF-IDF), Fine-tuned Large Language Models (LLMs), Retrieval-Augmented Generation (RAG), and RAG with a structured Knowledge Graph (KG) built from safety standards. The system supports real-time, standards-compliant safety reasoning by generating interpretable, context-specific recommendations. We evaluate these configurations across GPT-3.5 TURBO, GPT-4o, GPT-4.1, and open-source LLMs Qwen2.5 (3B) and Ministral (3B). Among all, RAG+KG with GPT-4.1 achieved the highest results across language-based metrics (BLEU: 68.3, ROUGE-L: 72.0, Semantic Similarity: 81.1, BERTScore (F1): 90.0) and safety-specific metrics (Hazard Recall: 92, Compliance Precision: 97, Safety Violation Rate: zero). Six safetyoriented metrics were introduced to assess compliance, hazard coverage, interpretability, and robustness. A case study on electrical vehicle (EV) battery module disassembly demonstrated the system’s effectiveness in identifying unsafe control actions, tracing failure modes, and recommending targeted mitigation strategies for mechanical, electrical, and chemical hazards, and ergonomic considerations. This framework offers a scalable, explainable approach to real-time safety analysis, advancing AI-enabled risk assessment in dynamic HRC disassembly tasks and supporting the vision of human-centered Industry 5.0 manufacturing

Travail et IA : état de la question

L’évolution technologique rapide de l’intelligence artificielle (IA) et son utilisation de plus en plus importante dans les organisations et entreprises entraînent des transformations appréciables des milieux de travail. Une revue récente et non exhaustive de la littérature scientifique et grise permet de faire état des connaissances actuelles des répercussions de l’IA sur la santé et la sécurité du travail (SST), en soulignant à la fois les effets positifs observés chez les travailleuses et travailleurs, et les effets négatifs, principalement psychosociaux. Des situations d’utilisation de l’IA en amont, autrement qu’en temps réel (analyse prédictive, recrutement, formation ou recherche), sont également présentées ainsi que des enjeux cruciaux associés à l’intégration de l’IA en milieu de travail, comme la confidentialité des données, les biais algorithmiques et l\u27absence de normes. Pour finir, des pistes de recherche sont proposées afin d’optimiser l\u27utilisation de l\u27IA au bénéfice de la SST. Abstract The rapid technological development of artificial intelligence (AI) and its ever-growing use in organizations and corporations are generating significant transformations in workplaces. A recent non-exhaustive review of the scientific and grey literature culminated in a report on current knowledge of the consequences of AI for occupational health and safety (OHS), underscoring both the positive effects observed for workers and the negative effects, which are mainly psychosocial. Cases of upstream AI use, other than in real time (predictive analysis, recruitment, training or research), are also presented, along with crucial issues associated with AI integration into the workplace, such as data confidentiality, algorithmic bias and the lack of standards. Finally, avenues for future research are proposed to optimize the use of AI to benefit OHS

Calculateur de concentrations

Cet utilitaire permet, pour un dosimètre passif , de calculer la concentration équivalente en mg/m³ à un résultat non décelé à partir des paramètres suivants : • Valeur minimum rapportée de la méthode; • Durée d\u27échantillonnage en minute

Évaluation et caractérisation de l\u27exposition aux fumées de soudage et leurs composantes métalliques lors d\u27activités de soudage au Québec

Problématique et objectifs : Les fumées de soudage sont classées comme cancérogènes chez l’humain et sont associées à un risque accru de plusieurs autres effets sur la santé des soudeurs. L’objectif général de cette recherche était d’établir la nature et le niveau d’exposition aux composantes métalliques lors d\u27activités de soudage chez des apprentis soudeurs au Québec, en effectuant des mesures dans différentes matrices biologiques et dans l’air lors d’un suivi longitudinal. Méthode :Cette recherche a été réalisée dans des écoles d\u27apprentis soudeurs de la région de Montréal, où les techniques de soudage les plus courantes sont utilisées. Elle a impliqué un suivi de l’exposition aux fumées et ses constituants métalliques chez 116 individus lors d’activités de soudage impliquant différents procédés : soudage à l\u27arc avec électrode enrobée (SMAW), soudage à l\u27arc sous gaz avec fil plein (GMAW) et soudage à l\u27arc avec fil fourré (FCAW). La mesure sériée de multiéléments métalliques a été effectuée dans des matrices biologiques multiples (urine, ongles, cheveux) afin d’évaluer les éléments métalliques les plus absorbés dans l\u27organisme et les matrices biologiques les plus pertinentes pour le suivi des travailleurs, de même que des facteurs influençant les doses absorbées. L’échantillonnage des fumées de soudage a également été réalisé dans la zone respiratoire de travailleurs lors de journées typiques. Résultats :Le suivi des niveaux biologiques avant le début du programme, puis au début et à la fin des modules successifs SMAW, GMAW et FCAW a montré que les concentrations de fer (Fe), de manganèse (Mn), de nickel (Ni) et de chrome (Cr) augmentaient de façon constante au fil du temps dans les ongles des mains et des pieds et les cheveux, tout au long du programme de soudage. Les concentrations d\u27arsenic (As) ont progressivement augmenté dans les ongles des mains et les cheveux, mais pas dans les ongles des pieds. Les concentrations de cobalt (Co) dans les ongles des mains et des pieds ont aussi augmenté au fil du temps pendant le programme de soudage (mais pas dans les cheveux). Les niveaux de Mn, de Fe et de Ni dans l\u27urine étaient plus élevés à la fin du module SMAW par rapport au début de ce module, mais ne montraient pas d’augmentation pour les autres modules suivants, soit le GMAW et FCAW. L\u27augmentation de la durée d\u27exposition au cours du programme de soudage (variable « temps ») était le principal facteur prédictif des niveaux de métaux les plus absorbés, en particulier du Fe, du Mn, du Ni et du Cr. L\u27âge, l\u27origine ethnique et le revenu annuel du ménage ont eu un effet sur les niveaux de métaux et ont été considérés comme des facteurs de confusion. Conclusion :Cette étude est la première au Québec et au Canada à avoir utilisé simultanément plusieurs matrices biologiques pour évaluer l\u27exposition à divers métaux chez des apprentis tout au long de leur programme de formation en soudage. Elle a démontré que même l\u27exposition aux fumées de soudage dans un environnement d\u27apprentissage contrôlé peut entraîner une augmentation significative des doses absorbées de plusieurs métaux et que les concentrations de métaux mesurées simultanément dans l\u27urine, les cheveux et les ongles sont des biomarqueurs pertinents de l\u27exposition aux fumées de soudage dans certaines conditions. Le présent rapport résume le contenu de trois articles qui ont détaillé les résultats en lien avec l’objectif de cette étude. Abstract Problem and objectives: Welding fumes are classified as carcinogenic to humans and are associated with an increased risk of several other adverse effects on welders’ health. The general objective of this research was to establish the nature and level of exposure to metal constituents during welding activities among apprentice welders in Québec, by taking measurements in various biological matrices and the air during longitudinal monitoring. Method: This research was carried out at welding apprenticeship schools in the Montréal area, where the most common welding techniques are used. It involved monitoring the exposure to fumes and their metal constituents in 116 individuals during welding activities involving different processes: shielded metal arc welding (SMAW), gas metal arc welding (GMAW) and flux cored arc welding (FCAW). The serial measurement of metallic multi-elements was carried out in several biological matrices (urine, nails, hair) in order to evaluate the metallic elements most absorbed in the body, and the biological matrices that were most relevant for monitoring workers, as well as factors influencing the doses absorbed. Sampling of welding fumes was also performed at the breathing zone of workers on typical days. Results: Monitoring of biological levels before the start of the program, and then at the beginning and end of the successive SMAW, GMAW and FCAW modules showed that concentrations of iron (Fe), manganese (Mn), nickel (Ni) and chromium (Cr) increased steadily over time in fingernails, toenails and hair throughout the welding program. Arsenic (As) concentrations gradually increased in fingernails and hair, but not in toenails. Cobalt (Co) concentrations in fingernails and toenails also increased over time during the welding program, but not in hair. The levels of Mn, Fe and Ni in the urine were higher at the end of the SMAW module compared to when it began, but did not increase in the following modules, GMAW and FCAW. The increase in exposure time during the welding program (the “time” variable) was the main predictor of the levels of the most absorbed metals, in particular, Fe, Mn, Ni and Cr. Age, ethnicity and annual household income had an effect on metal levels and were considered confounding factors. Conclusion: This study is the first in Québec and Canada to have simultaneously used several biological matrices to assess exposure to various metals in apprentices throughout their welding training program. It demonstrated that even exposure to welding fumes in a controlled learning environment can lead to a significant increase in the absorbed doses of several metals and that the concentrations of metals measured simultaneously in urine, hair and nails are relevant biomarkers of exposure to welding fumes under certain conditions. This report summarizes the content of three articles that detailed the results in relation to the study’s objective

Patient education for the management of subacromial pain syndrome: A scoping review

Objective: To identify the extent of the literature on patient education for subacromial pain syndrome (SAPS). Methods: A scoping review was conducted in accordance with PRISMA-ScR standards. Nine databases were searched until November 2022 to identify articles describing patient education interventions for the management of SAPS. Interventions were extracted and described according to the Template for intervention description and replication (TIDieR) checklist and the core sets for shoulder-related health conditions of the International Classification of Functioning, Disability and Health (ICF). Results: Sixty studies of various designs met the inclusion criteria, including thirty RCTs. Patient education was a primary intervention in seven of the included RCTs. In most of the educational interventions identified in the included studies, the descriptions did not adequately cover a majority of the TIDieR\u27s checklist items. Patient education content was often mentioned and covered most, but not all, of the ICF core sets for shoulder disorders. Conclusion: Available data in current literature on patient education interventions for SAPS is scarce and lacks description. Practice implications: This study presents the content elements of patient education for the management of SAPS that are described in the literature and that clinicians could consider when treating individuals with SAPS. © 202

Élaboration et faisabilité d\u27application d\u27une méthode d\u27évaluation biomécanique de l\u27exposition physique lors du port d\u27exosquelettes en milieu de travail

La prévalence des troubles musculosquelettiques (TMS) liés au travail physique reste prédominante selon les données épidémiologiques. Les récentes avancées technologiques des exosquelettes représentent une opportunité pour la prévention des TMS. Des études ont montré que les exosquelettes peuvent réduire l\u27activité musculaire pendant des tâches spécifiques en laboratoire. Cependant, très peu d\u27études ont évalué les exosquelettes directement sur le lieu de travail. L\u27objectif est d’élaborer une méthode d’évaluation de l\u27efficacité des exosquelettes à réduire l\u27exposition physique des travailleuses et travailleurs et de vérifier sa polyvalence. La méthode indique la posture et l\u27activité musculaire des régions du dos et des épaules à l\u27aide d\u27instruments portables pour des tâches en laboratoire ou en milieu de travail. Un système sans fil Xsens corps complet (17 senseurs) a permis l’analyse du mouvement. Un système électromyographique (EMG) sans fil Delsys a été utilisé pour l\u27activation musculaire du trapèze supérieur, deltoïde médian, deltoïde antérieur, obliques externes et érecteurs spinaux [ilio-costalis (L3) et longissimus (L1)] normalisée avec des contractions volontaires maximales. Quatre exosquelettes passifs, soit deux pour assister le tronc (Laevo, Biolift) et deux pour les épaules (ShoulderX, Ekso) ont été testés. La phase en laboratoire impliquait quatre hommes en bonne santé sans expérience. Ils ont effectué des tâches de manutention de boîtes et de transferts de pièces de viande répliqués d’une entreprise agroalimentaire. La phase en entreprise impliquait deux travailleurs masculins et deux ouvrières effectuant des transferts de flancs. Les tâches des deux phases débutaient sans exosquelette, puis chaque exosquelette était testé. Bien que l’objectif de l’étude n’était pas d’évaluer l’efficacité des exosquelettes, les résultats de l’analyse du mouvement et de l’activation musculaire étaient dans les plages de valeurs observées dans d’autres études. Cette concordance avec ce qui était attendu selon la littérature montre la faisabilité de la méthode à évaluer directement en milieu de travail sur différents types d’exosquelettes. En général, similairement à d’autres études, les quatre exosquelettes testés ont provoqué peu d’effets sur l’activation de l\u27ensemble des muscles, ceci tant en laboratoire qu’en entreprise. Une méthode d\u27évaluation biomécanique des exosquelettes a été élaborée. Elle montre une bonne polyvalence entre le laboratoire et le terrain sur différents types d\u27exosquelettes. Elle permet l\u27analyse du mouvement et de l’EMG pour indiquer le potentiel de réduction de l\u27effort. Les données préliminaires suggèrent une efficacité immédiate limitée des quatre exosquelettes à réduire l\u27exposition physique pendant les tâches testées en laboratoire et en entreprise. Abstract The prevalence of musculoskeletal disorders (MSDs) related to physical work remains high, according to epidemiological data. Recent technological advances in exoskeletons represent an opportunity to prevent MSDs. Laboratory studies have shown that exoskeletons can reduce muscle activity during specific tasks. However, very few studies have assessed exoskeletons directly in the workplace. The objective is to develop a method to assess exoskeletons’ effectiveness for reducing workers’ physical exposure and to verify its versatility. The method indicates the posture and muscle activity of the back and shoulder regions using portable instruments for tasks performed in the lab or in the workplace. An Xsens wireless full-body system (17 sensors) was used for the movement analysis. A Delsys wireless electromyography (EMG) system was applied for the activation of the upper trapezius, medial deltoid, anterior deltoid, external obliques and erector spinae muscles [iliocostalis (L3) and longissimus (L1)], normalized with maximum voluntary contractions. Four passive exoskeletons were tested: two to assist the trunk (Laevo, Biolift) and two for the shoulders (ShoulderX, Ekso). The laboratory phase involved four healthy men with no experience. The tasks they executed were box handling and transfers of rubber replicas of pieces of meat from an agri-food company. The workplace phase involved two male and two female workers transferring flanks. In both phases, the tasks started without an exoskeleton; then each exoskeleton was tested. Although the purpose of the study was not to assess the exoskeletons’ effectiveness, the results of the movement and muscle activation analysis fell in the same ranges of values observed in other studies. This match with expectations based on the literature shows the feasibility of the method for directly assessing different kinds of exoskeletons in the workplace. In general, as in other studies, the four exoskeletons tested had few effects on muscle activation overall, either in the lab or in the workplace. A method for biomechanically evaluating exoskeletons was developed. It shows good versatility in the lab and in the field with different types of exoskeletons. It allows for movement and EMG analysis to indicate the potential reduction in effort. The preliminary data suggest that the four exoskeletons have limited immediate effectiveness to reduce physical exposure during tasks tested in the lab and in the workplace

Paramedics\u27 behavior patterns when transferring non-mobile patients from the ground to a stretcher

Background/Objectives: Transferring non-mobile patients from the ground to a stretcher represents one of the riskiest tasks for musculoskeletal disorders among emergency medical technicians–paramedics (EMT-Ps), but there is little information available on how they perform in real-life work situations. Methods: This study aimed to describe EMT-Ps’ patterns of behavior observed from field data and highlight safe work operations. A secondary analysis was conducted on 27 videos collected during EMT-Ps’ responses to live calls. Contextual variables (workspace and external assistance), operations during the preparation subtask (move patient or interfering objects and adjust stretcher’s height and position), and movements and postures related to the transfer subtask were extracted from the videos. Results: The results demonstrate that despite stratification based on similar contextual factors (equipment and limited workspace), EMT-Ps’ behavior varied between interventions during the preparation and transfer subtasks. Several operations to adjust the patient–stretcher configuration before the lifting phase were carried out to facilitate patient transfer, but these were not always optimal from a safety perspective. Strategies such as fast loading (1 out of 4) and the use of external assistance (6 out of 15) were beneficial in certain circumstances. Conclusions: EMT-Ps demonstrated their ability to analyze the situation, organize accordingly, and adapt their behavior by applying these safety skills

Occupational exposure to combustion by-products and breast cancer risk in postmenopausal women

Objective To estimate the association between lifetime occupational exposure to select combustion by-products and postmenopausal breast cancer (BC) risk. Materials and Methods Data from a population-based case-control study among postmenopausal women residing in Montréal, Quebec were used. Cases included 661 women aged between 47 and 75 yr, diagnosed with incident malignant BC between 2008 and 2011. Controls comprised 587 women randomly selected from the Quebec Electoral List, frequency-matched to cases by 5-year age groups. Information on risk factors and lifetime occupational histories was collected by interview. Two industrial hygienists used job histories to assign exposure to 293 agents, including 6 combustion by-products (cooking fumes, diesel engine emissions, leaded and unleaded engine emissions, natural gas combustion products, and polycyclic aromatic hydrocarbons [PAHs]). Unconditional logistic regression was used to estimate adjusted odds ratios (ORs) and 95% confidence intervals (CIs) for BC risk, both for all tumours and by tumour molecular subtypes, in relation to occupational exposure to the 6 selected combustion by-products. Results No association was observed between occupational exposure to the 6 selected combustion by-products and postmenopausal BC. However, when considering molecular subtypes, women ever occupationally exposed to PAHs had a suggestive higher risk of Luminal B tumours (ORmodel6 = 2.09, 95% CI: 0.87 to 4.60) compared with those never exposed. Additionally, women ever occupationally exposed to cooking fumes compared with those never exposed had a suggestive higher risk of HER2-enriched tumours (ORmodel6 = 2.63, 95% CI: 0.98 to 6.40). Conclusion Occupational exposure to the 6 selected combustion by-products was not associated with postmenopausal BC. Suggestive higher risks of certain molecular subtypes of BC were observed with exposure to PAHs and cooking fumes. Future larger studies should consider the role of occupational exposures in the aetiology of BC across different molecular subtypes

Exosquelettes au travail : vers une adoption contextualisée grâce à une démarche d\u27intégration structurée

Face aux troubles musculosquelettiques (TMS) persistants, l\u27intégration d\u27exosquelettes (EXOs) offre une solution prometteuse. Une démarche d’intégration structurée et itérative, adaptée aux spécificités des métiers et des environnements de travail, est proposée. Sa mise à l’essai, dans le cadre d’une étude de cas multiples menée dans une diversité de secteurs, est présentée. Les tâches à risque sont identifiées en collaboration avec les acteurs clés, puis observées et analysées via des outils multicritères. Des essais terrain en conditions libres permettent d\u27évaluer plusieurs modèles d\u27EXOs passifs, en tenant compte des préférences des travailleurs. Cette étude met en évidence l\u27importance de proposer des modèles diversifiés pour répondre aux besoins spécifiques des potentiels utilisateurs. La démarche proposée constitue une réponse concrète aux défis actuels d\u27intégration et d\u27adoption des EXOs et qui se démarque des propositions actuelles. Abstract Faced with persistent musculoskeletal disorders (MSDs), the implementation of exoskeletons (EXOs) offers a promising solution. A structured and iterative implementation approach, tailored to the specificities of occupations and work environments, is proposed. Its trial application, as part of a multiple-case study conducted across diverse sectors, is presented. High-risk tasks are identified in collaboration with key stakeholders, then observed and analyzed using multi-criteria tools. Field trials under real-world conditions allow for the evaluation of several passive EXO models, taking workers’ preferences into account. This study highlights the importance of offering diverse models to meet the specific needs of potential users. The proposed approach provides a concrete response to the current challenges of integrating and adopting exoskeletons (EXOs) and stands out from existing proposals