基于思维导图构建的人体模型结合SBAR沟通模式在ICU护理交接班中的应用

目的:设计基于思维导图构建的人体模型结合SBAR沟通模式,探讨其在ICU护理交接班中的应用效果。方法:通过应用思维导图整理交接班信息、构建人体模型,并结合SBAR沟通模式进行临床实践。比较实施前后护士交接班的时长、交接班效果以及对病情的掌握情况。结果:实施后,护士交接班总时间由(37.82±7.05)min降至(34.28±6.79)min,交接信息质量从(23.97±1.35)分提高到(24.68±1.24)分,护士的互动与技持从(16.05±1.21)分提高到(16.89±1.06)分,交接班效率从(12.48±1.75)分提高到(13.04±1.48)分,病情掌握评分由(77.32±5.92)分提高到(82.46±6.24)分,实施前后差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:基于思维导图构建的人体模型结合SBAR沟通模式能够缩短交接班时间,提高交班效率,改善交接班效果,提高护士对患者病情的掌握程度。

基于人体振动试验的坐姿人体模型研究

为了能够准确模拟人体受振特性,基于多体动力学原理,将人体简化成头部、上躯干、下躯干和腿臀部4集总质量、12自由度多刚体模型,模型中考虑上躯干、下躯干和腿臀部之间的腰部肌肉作用,各部分之间采用线性等效弹簧和阻尼进行连接。借助振动试验台,对8名志愿者进行了坐姿低频振动试验,得到了人体在垂向激励(0~20 Hz)和纵向激励(0~15 Hz)下座椅-头部的振动传递特性曲线。模型中模拟人体动态特性的48个刚度、阻尼参数,采用自适应模拟退火算法对试验得到的座椅-头部振动传递特性曲线进行参数辨识来确定。结果显示,12自由度多刚体动力学人体模型仿真曲线与试验曲线相一致,模型能够较为准确反映人体受振特性。

基于虚拟人体模型的施工现场建筑工人热反应研究

研究建筑工人夏季热反应对保障建筑工人生命安全、减少安全事故的发生具有重要意义.通过施工现场实地调研,借助TAITherm软件,建立虚拟人体模型,还原建筑工人户外工作时生理参数变化,利用相关性分析、建立回归模型等数学手段,研究建筑工人生理参数和热环境参数之间的关系.结果表明:核心温度模拟值和实测值接近,平均皮肤温度模拟值与实测值走势相似;平均皮肤温度、平均皮肤温度变化率会对环境变化快速响应,核心温度响应时间滞后约3 min;短暂的休息可以有效降低平均皮肤温度、心输出量,但对降低核心温度作用不显著;活动时长是影响生理参数的重要因素,且随活动时长增加人体调节机制变弱.

基于THUMS数字人体模型的大倾角座椅正面碰撞乘员损伤分析

基于某大倾角座椅,利用THUMS数字人体模型,研究了座椅后倾姿态正面碰撞条件下的乘员损伤特征,并讨论了乘员损伤机理。研究结果表明,相较于常规坐姿,一方面大倾角座椅后倾姿态下传统约束系统无法实现乘员的有效约束,乘员易发生下潜而造成腹部、胸部、颈部的损伤风险,另一方面由于座椅的作用,乘员脊柱受到较大的轴向加速度载荷,存在损伤风险。最后,基于乘员的损伤特征及机理,进一步讨论了后倾姿态下乘员保护策略。

基于人体模型约束的步态动态识别方法

针对外骨骼机器人在人机交互、医疗康复中的人体运动步态准确识别问题,提出一种基于人体模型约束的步态动态识别方法。首先,利用AMS仿真软件建立不同运动的仿真模型,根据模型约束划分步态相位,并通过回归映射建立真实数据与仿真数据间的对应关系;然后,将柔性压力传感器采集的足底压力数据以及惯性测量单元采集的足部位移数据融合为足部运动数据,并根据动态变化结合模型约束条件动态分割运动数据,以判断步态相位;最后,搭建卷积神经网络(CNN)识别行走步态相位。实验结果表明,所提方法的行走动作步态平均识别准确率为94.58%,上、下楼梯动作的平均步态识别准确率分别为93.21%和94.64%,与未经动态分割的足底压力数据的步态识别相比,分别提高了11.34、12.19和16.03个百分点。可见,通过经动态分割的足部运动数据进行CNN识别具有较高的准确率,且适用于不同动作的步态识别。

一种三维人体模型快速测量方法

三维人体的逆向建模在服装领域具有重要应用价值,然而测量人体模型时难以保证长时间的固定姿态,且人体表面不能喷涂纹理特征,急需实现非接触的人体模型高精度快速测量。该文提出一种数字散斑投射的高精度快速扫描方法,通过十参数畸变模型,实现相机的高精度标定;利用双目立体视觉原理,构建三维人体快速扫描的传感测量装置;通过大视场标定与坐标统一技术,结合彩色摄像机和散斑投影仪实现包含面部的人体全方位多视角图像;利用立体视觉重建技术重建得到完整的三维人体点云模型,并进行点云后处理。通过实验验证该文方法标定15次得到的重投影误差,测量结果均优于0.05 pixels,说明所提出的三维人体快速测量方法测量精度高。3组人体扫描实验结果充分表明:该文提出的方法可以在0.1 s内完成人体扫描,并且校准误差均小于0.1 pixels,可以实现对人体的快速、高精度扫描。

基于三维女性人体模型的裙原型臀围松量和腰省量研究方法

为研究裙装基础纸样的臀围松量与腰省量的分布,以459名成年女性的三维扫描数据为基础,提出一种基于三维人体模型提取并测量下半身外包围的方法。根据人体的臀腰差采用二阶聚类法将腰臀部体型分为3类,以腰围前后差将3类体型进一步细分为9类。以下半身外包围为基准线,分别将提取的腰围、臀围截面凸包曲线分为12段并测量各段的长度数据。分别计算下半身外包围与臀围及腰围各段的长度差,得出适用于各类体型裙装基础纸样的前后片臀围松量分布以及腰省量分布。

假人与人体模型在AEB作用下的驾驶员离位响应对比

为研究假人与人体模型在不同制动强度下驾驶员离位响应差异性,进行假人与人体模型的仿真实验。构建人体乘员约束测试装置(THOR)假人和人体安全模型(THUMS)的驾驶员约束系统模型,将MADYMO的主动人体模型(AHM)与LS-DYNA有限元约束系统耦合构建AHM模型的驾驶员约束系统模型,提取假人与人体模型头部、肩部、胸部及膝部的位移―时间历程曲线,并开展假人与人体模型离位差异性分析和不同安全带约束下驾驶员离位分析。结果表明:参考志愿者实验数据,3个模型离位都在志愿者响应通道范围内,人体模型AHM和THUMS具有更高的离位运动生物逼真度;相较于标准安全带,主动预紧安全带能够有效降低驾驶员在自动紧急制动(AEB)工况下离位响应。

服装人体模型参数化分割变形技术研究进展

三维人体扫描技术的广泛应用极大地促进了以服装数字人体研究为基础的服装数字化发展进程。通过梳理和分析近年来基于三维扫描的服装人体模型参数化分割变形技术进展,指出存在问题、挑战与发展趋势,概括分析了三维人体扫描技术在服装领域的应用情况;从技术层面详细介绍了基于几何和机器学习的人体网格模型分割技术以及人体模型空间变形与骨骼蒙皮变形技术的研究现状,指出模型分割变形的质量和速度是研究的焦点问题。服装人体模型参数化分割变形技术已经取得了较大进展,深化技术融合、提高建模精度和灵活性等将是未来的主要发展趋势。

基于明墓出土文物资料的数字化女性人体模型复原——以李英姑为例

传统服饰的复原不仅涉及服装本身的形制结构、纹案、织物展现,还包括在真实人体穿着状态下的展现。而目前在对墓葬出土的服饰文物复原工作中,涉及的墓主人人体尺寸数据问题,缺乏相关的资料记载和在经过时间的流逝下已经很难获取墓主人较为准确的尺寸信息。因此在服饰复原的过程中,对服饰文物的真实展现成为了当下一个棘手的问题。以江西南城益宣王朱翊鈏夫妇合葬墓中的李英姑棺为例,结合出土文物简报中所提供数据进行推导,通过查找相关文物资料,研究人体部位之间的线性关系,从而为求得墓主人数据得到合理的推导。计算出人体各部位之间相对应的数值,进而求出人体数据的数值范围,得出人体数据平均值,最后对虚拟模特的身体数据进行调整,得到了更加真实的人体模型,在此基础上利用CLO3D软件将服饰进行复原,可以呈现出一种更加真实、贴切的服装穿着效果,为传统服饰的数字化研究提供新的思路。

延迟性肌肉酸痛人体模型研究进展

延迟性肌肉酸痛(Delayed Onset Muscle Soreness,DOMS)人体模型对于研究其发病机制、预防和发展新的治疗方法至关重要。DOMS模型是通过克服自身体重或外界施加负荷完成重复离心运动方案来建立的。建模肌肉包括下肢肌、肘屈肌和躯干肌,其中使用股四头肌的频率最高。等速训练仪建立股四头肌DOMS最为常见和稳定,且不受被试者运动水平的影响。今后的进一步研究应探索特定人群DOMS模型的建立方法。肌肉疼痛和肌肉生理、物理特性以及血液生化指标都不是诊断DOMS的直接指标,不能提供DOMS损伤程度以及恢复过程准确信息,未来的研究可结合超声弹性成像提高诊断DOMS的准确性和可靠性。

VC++下服装人体模型的实现

针对服装人体模型的具体特点 ,采用基于特征的人体曲面的网格曲面造型方法 ,利用VC + +编制了友好用户界面 ,实现三维服装人体模型的生成显示。

基于ADAMS的水下人体模型仿真

将着服装人体简化为11刚体模型,参考Morison公式引入水动阻力,基于多体动力学软件ADAMS建立了航天员水下动力学模型。进行了试验并根据试验记录对模型进行了修正。通过模型仿真与试验录像处理得到的运动学数据进行比较来验证模型的有效性。在水下环境和空间环境的的仿真数据基础上,讨论了配重,水动阻力和浮漂反馈对肩关节和膝关节力矩的影响。

基于2003年标准数据的中国飞行员人体模型

首先介绍了CATIA软件中的人体模型及其功能;然后对软件中的加拿大、法国、韩国、日本人体数据进行了分析;在此基础上就软件中建立新人体模型需要的人体数据与 2003年测量得到的中国飞行员的人体数据做了比较;最后对中国飞行员人体数据进行了选择和补充,同时在CATIA平台上建立了中国飞行员人体模型。该模型可以满足主机厂所在初步总体阶段的工效分析、评价工作。

适合重型商用车人机设计的数字人体模型研究

运用人体测量学、多刚体系统运动学、计算机图形学和人机工程学知识,研究一种泛型的数字人体模型系统框架。对数字人体模型目前在汽车人机工程设计应用中存在的问题进行分析。针对这些问题,研究如何在设计中正确运用人体数据以保证设计适应度的相关理论和技术问题,并对重型商用车人机工程设计内容、方法和性能评价进行研究和总结。在前述理论和技术基础上,开发了适合重型商用车人机工程设计的数字人体模型系统(System for heavy commercial vehicle ergonomic design,SHOVED),包括人体建模、汽车建模、方案设计、方案分析和优化等功能,能够帮助设计人员快速完成重型商用车的人机工程设计,并且在提高设计效率和品质的同时,能够准确地把握设计适应度。讲述泛型模型框架和SHOVED的概貌、组成、关键技术和应用原理。对今后的研究内容进行展望。

利用MRI三维男性人体模型对航天员所受空间辐射的估算(英文)

目的建立空间辐射环境下,航天员器官所受辐射剂量及对其健康危险的计算方法。方法利用符合航天员体征的人体MRI图像,建立三维男性人体模型及辐射数据库,并结合蒙特卡罗粒子输运程序GEANT4用于剂量计算。结果我们得到了模拟各向同性抽样情况下,10MeV到500MeV单个质子对人体辐射敏感器官的吸收剂量及有效剂量。结论在航天员体征三维人体模型及辐射数据库的基础上,利用空间舱内测量质子谱,得到了舱内累计剂量。计算的皮肤剂量为148.6μGy/d,该值与美国和俄罗斯发表的数据100 ～300μGy/d比较接近。

基于人体特征三维人体模型的骨架提取算法

实现骨骼动画的一个前提是获取人体模型的骨架,现有的骨架提取算法不是计算复杂度高,就是提取准确度不高,或者需要手工干预。提出一种基于人体特点和黄金比例律的人体模型骨架提取算法,首先对模型进行精简,然后根据人体的特点与黄金比例律确定模型关节点的大概位置,在此基础上对模型进行分割。由于人体存在个体差异且姿势也可能不一致,采用测地距离方法对关节点的位置进行修正,确定其位置。与现有的算法相比,本方法效率高,同时实验显示本算法具有更好的骨架提取效果。

基于人体模型映射的步态识别及意图感知方法

准确识别人体行走步态并据此进行行为意图感知是实现外骨骼机器人控制系统精确控制的关键。自主设计了一款高分辨率的足底压力采集系统,结合Anybody人体建模仿真软件进行运动学和动力学分析,获取人体姿势及相应足底分布式压力,确立操作者意图与足底压力之间的映射关系,并通过回归分析方法建立真实人体与仿真模型足底压力的映射关系,构建基于人体模型的操作者行为意图实时感知信息数据库,提出了一种基于模型映射和卷积神经网络的可区分人体步态行走过程中6种标准步态相位的方法,并对步态行走、蹲起和举重3种状态进行识别,平均识别准确率达到约98.86%,可准确感知人体意图并预测出当前人体姿态。

数字人体模型技术及其在汽车人机工程设计中的应用综述

介绍了当前数字人体模型(D igitalHum an Model,DHM)的发展状况。论述了数字人体模型基本原理和在汽车设计中的应用。

中国人辐照仿真人体模型及人体器官数学模型

目的对人体器官进行模型化描述,以便对医疗照射中肿瘤靶体积和人体紧要器官剂量进行估算。方法建立人体三维坐标体系,在仿真人体模型中测得器官的位置、形状等信息,并据此建立各个器官的数学模型。结果在医疗照射中使用人体器官数学模型,提高了放射治疗质量控制的各项要素。结论在医疗照射中进行器官剂量估算和在体模中实测相结合将大大提高肿瘤的治疗效果,提高病人的生存质量。