一种基于光学动作捕捉技术的座椅舒适性评价方法

为研究坐姿的舒适性评价方法,以评估一种人机工程座椅和普通座椅之间的舒适差异性为例,提出一种实验测试方法并结合人机工程学理论来评估坐姿的舒适性。在该方法中,基于光学运动捕捉系统、压力传感器和JACK软件,通过EVART实时动作捕捉软件获得人体动作空间运动轨迹TRC文件,用MATLAB软件进行人体动作数据分析处理,获得人体在不同座椅上坐姿状态的角度差异数据,然后将TRC文件导入到JACK软件中,利用JACK软件中的TAT REPORTER工具输出肌力、力矩、疲劳等数据,与实验实际测量的数据进行对比分析,并用人机工程学的方法分析评价。研究表明,这种综合考虑关节角度和JACK软件输出数据的方法能有效地评估坐姿的舒适性。     

基于模型的弹性连接体三维运动估计

为解决非刚体运动分析中模型精度和计算复杂度之间的平衡问题,该文提出了一种基于圆锥曲线模型的弹性连接体(人体)三维运动估计方法。建立了人体三维模型,根据双目图像序列进行基于该模型的人肢体三维变形和运动参数估计,采用圆锥曲线三维模型及其在图像平面上投影的联系方程估计三维运动参数。人手臂运动估计实验结果表明该运动估计算法能够正确估计人体运动参数。     

人体下肢运动协调模型

人体在行走、奔跑等运动时,在运动神经中枢的支配下,下肢运动存在一定的协调关系.这种协调性是生物进化和后天学习的结果,它使人体运动更加灵活、高效.研究健康人体的下肢运动协调性对于中风病人的康复治疗、足式机器人的步态规划、外骨骼机器人等助力设备的人机协同控制等领域具有重要意义.目前人体下肢协调性的研究仍比较初级,多停留在现...     

运动对人体衰老过程影响的研究

采用献资料法、实验对比法、数理统计法、访谈法研究运动对人体衰老过程的影响,表明,衰老几乎使人体所有系统的安全极限随年龄的增长而下降;运动不能推迟衰老过程,但却能使人具有较高水平的工作能力,从而相对延缓其衰老过程。运动对衰老过程的影响主要表现在心血管系统、呼吸系统、运动系统、神经系统等方面。     

人机工程学在机械类专业中的探索与实践

文章阐述了人机工程学的研究内容,分析了目前国内机械专业培养计划的设置,列举了机械设计制造中的人机匹配、环境及系统整体优化等人机工程学问题,对学校机械专业开设人机工程学课程的必要性进行了探索与实践,认为在机械专业中设置人机工程学课程非常必要。     

多功能护理床起背机构创新设计及运动分析

针对现在多功能护理床起背过程中存在摩擦皮肤、病人容易滑落、腰部存在支撑盲区等问题,基于人机工程学原理,设计了一种八杆单自由度起背机构,并构建了该系统运动学模型.通过参考座椅的人机工程学尺寸,选取和确定了机构完整的参数,并以此为依据,分别进行了MATLAB数值仿真和ADAMS虚拟样机的仿真,得到了各板的运动曲线图,通过比较验证了运动学模型构建的正确性;并且各板运动曲线光滑平缓,无速度、加速度突变,证明了起背机构设计的合理性.该研究可为多功能护理床的研发提供参考.     

试论包装设计中人体工程学的应用

人体工程学是指在产品设计中,考虑如何适合人的各方面的因素,以便在操作上付出最小代价而求得最高效率的一门学科。"以人为本"的人体工程学思想对包装设计的发展有着十分重要的意义,只有将人机工程学原理融合到包装设计领域并为设计提供可靠依据,达到人——机——环境的相互协调,才能使包装设计真正实现提高产品附加值的目的。     

文胸对乳房运动及其压力影响的研究进展

通过检索过去的几十年来有关女性在运动过程中穿着运动文胸时乳房的运动和压力的研究论文,报告其研究的方法,研究的主要内容及其结论,并对其加以分析和讨论,旨在指出运动文胸的今后发展趋势和方向.研究发现乳房的运动强度与乳房的特性、文胸的材料以及运动的强度紧密相关;当前的研究缺乏一个统一的标准化的坐标系统和测试过程去评价乳房的运动;在压力研究方面,较小的压力给人带来较舒适的感觉,而较大的压力对人体的健康带来负面影响.今后研究的重点是建立一个标准化坐标系统和测试过程评判乳房运动;平衡乳房的运动和文胸压力的关系.     

刍议适宜作业的人机工程学设计理念

本文对人机工程学设计、作业研究与机械设计的关系进行了分析,总结出人机工程学设计的基本原则、设计时需要考虑的主要因素和符合人机工程学的设计准则。提出了适宜作业的人机工程学设计理念。     

浅谈运动饮料

当人体进行运动时,会由于体内糖的大量消耗、脱水和电解质的流失,而诱发疲劳,使运动能力下降.在运动前、中、后以适宜的运动饮料对运动员进行补液,可以改善体内代谢过程,提高运动能力,推迟运动性疲劳的出现和加速疲劳的恢复.     

肢体运动微型监测系统研究

人体肢体运动的动态检测和模拟具有极大的医学应用价值。介绍一种采用微机电传感器(加速度计和磁强计)集成制作的微型监测装置,可以用于人体姿态和运动的测量。在姿态和运动的表示方面,采用单次转动和空间转轴结合的方式,计算简便,姿态反映直观,运动特征突出。此外对人体头部运动进行了实际测量和运动模拟。实验证明:该装置能够动态检测肢体的姿态和速度等运动信息,并可快速地进行体态模拟。     

基于人机工程学的座椅设计

人机工程学重视"以人为本",强调一切为人服务,从人的自身出发,在以人为主体的前提下考虑其他因素。人机工程学已广泛应用于现代的工业产品设计,在座椅设计中的应用也逐渐成熟。利用人机工程学原理来进行现代座椅设计是座椅设计发展的必然。本文分别阐述了人机工程学、座椅设计,最后系统分析了人机工程学在座椅设计中的应用。     

基于余弦距离的人体运动数据行为分割算法

对人体运动捕捉数据进行行为分割是人体运动数据分析与合成中的关键处理步骤,为此,提出一种新的人体运动数据行为分割算法。采用骨骼夹角直方图刻画人体运动统计特征,使用余弦相似度作为人体运动数据骨骼夹角直方图特征的相似性度量,实现对运动行为的自动分割。对于给定的人体运动捕捉序列,首先定义滑动比较窗口,计算当前窗口范围内运动序列前、后2部分骨骼夹角直方图统计特征的余弦相似度,然后通过在运动序列上滑动该窗口,获得运动序列的余弦相似度曲线,曲线最小值位置即为不同类型行为的分割点。在CMU人体运动捕捉数据库上进行数值实验。研究结果表明:本文算法能够实现对人体运动捕捉数据的自动行为分割;与广泛采用的基于PPCA的行为分割方法相比,本文算法具有良好的性能。     

自适应跑步机多运动模式人机交互技术

自适应跑步机是虚拟现实(virtual reality,VR)环境中用于人机交互的重要设备，实现该设备在VR环境下的多运动模式交互是丰富其应用场景的关键。该文构建了一种基于自适应跑步机的多运动模式交互控制架构，该架构包括感知层和控制层，感知层基于足底压力鞋垫实现高泛化性能的人体运动模式识别；控制层依据人体稳定性条件对不同运动模式(站立、行走、倒退、奔跑和跳跃)下的控制策略进行切换。该架构自动将运动模式识别结果与跑步机运动控制相结合，实现了多运动模式人机交互控制。实验结果表明：分层控制方法能够实现稳定、平滑的多运动模式人机交互，保证用户在交互过程中步态自然、姿态稳定，满足自适应跑步机的人机交互需求。     

关于人机工程学几个基本问题的探讨

本文试图从理论上探讨人机工程学产生和发展的一些基本问题,以利于我国建立自己的人机工程学。本文就四个问题提出了一些观点:判断人机工程学产生的理论基点、人机工程学的综合化和分支趋势、人机工程学的系统科学化、人机工程学的高技术化。     

运动与健康

生命在于运动,运动有利于人的健康,有利于延年益寿,但运动不当会引起机体免疫功能缺损.中等强度的运动能促进人体的健康,高强度的运动不利于人的健康,健身运动以中等强度的有氧运动为宜.     

基于视觉的人体运动识别研究

人体运动的视觉分析是计算机视觉研究领域的重要课题,同时也是近年来受到研究者关注的前沿方向之一。它主要是针对包含人的运动图像序列进行分析处理,识别和理解人的动作。人的运动分析研究成果可以应用在智能监控系统、虚拟现实、人机交互以及医学和体育运动等诸多方面,有着广泛的应用前景。     

跳投技术如何完成于具有非确定性运动规律的人体

本文从人体运动科学原理的角度论述了人体在完成跳投技术过程中,如何对该动作重复实现高度准确的目的。     

一种非线性双稳态人体运动能量俘获技术

针对传统线性压电悬臂梁频带过窄且难以与人体运动相匹配的问题,考虑人体小腿的运动特点,设计了一种双稳态磁耦合压电悬臂梁应用于人体运动能量俘获,利用运动过程中小腿的摆动及其与地面间的冲击产生的加速度使悬臂梁跨越势阱提高俘能效率。以哈密顿原理及人体运动信号为基础,建立了用于人体运动能量俘获的非线性动力学模型。根据人体腿部运动的振动特征设计了一种便携式非线性振动能量俘获系统,实现了线性、非线性单稳态和双稳态等动力学特征。采用实际腿部振动信号进行的理论模型数值仿真表明:双稳态人体振动俘能技术能够产生大幅度跨越势阱运动并俘获较多的电能。人体不同运动状态的实验结果验证了非线性双稳态人体能量俘获技术的优势以及所建立的机电耦合模型的有效性。当运动速度为8km/h时,双稳态系统的平均功率达到最大值23.2μW。     

人体下肢运动摄影及其运动学数据的确定

采用运动摄影的方法,确定人体下肢在平地行走、下蹲和起立以及上楼梯等运动的运动学数据,并对其进行比较分析。通过对采集的图像序列进行分析和处理,获得了人体下肢标志点在不同运动下的运动学数据。在上楼梯时膝关节的屈膝角变化范围较窄,但变化速度较快;而在平地行走时屈膝角逐步增大,但变化相对比较平缓,故上楼梯更易导致膝关节损伤。在下蹲的过程中,屈膝角随下蹲而逐渐变化,而起立时则和下蹲过程相反。该方法可以简单而快速地确定人体的运动学数据,可为人体运动的计算机模拟和分析提供运动学数据,也可为临床运动相关疾病的诊断和运动康复训练提供参考依据。