基于动作捕捉与RULA的驾驶舱操纵舒适性评估

新机型研发过程包含确定研制目标、数模设计与样机制作三个关键步骤.在实体样机中,常通过飞行员主观体验并打分的方法完成操纵舒适性评估,但该主观结果缺乏客观依据.提出将人体动作捕捉技术与快速上肢动作分析(Rapid Upper Limb Assessment,RULA)方法结合,通过改进的模糊综合评价法评估飞行员在实体样机中的操纵舒适性.试验选用Perception Neuron Studio动作捕捉系统,采用Axis Studio软件获取10名被试者在智能驾驶舱中执行常规五边飞行时的典型操作的关节空间点位,计算获得驾驶舱的实际操纵舒适性数据.被试者完成NASA-TLX主观量表,综合实际操纵舒适性数据,提高驾驶舱舒适度结论的可靠性.同时,该操纵舒适性评估方法具有普适性,不受限于驾驶舱形式与智能程度,为研究未来智能驾驶舱的评估与优化提供了重要参考.

舒适化护理在女性无痛胃镜检查中的应用

目的 探讨舒适化护理在女性无痛胃镜检查中的应用效果。方法 选择2022年6月至2023年6月在济南市第三人民医院内镜室接受无痛胃镜检查的74例女性患者,按照随机数字表法分为对照组(37例,常规护理)、研究组(37例,舒适化护理)。比较两组护理满意度及焦虑、抑郁评分。结果 研究组护理总满意率为97.30%,高于对照组的81.08%(P<0.05);护理后研究组焦虑、抑郁评分低于对照组(P<0.05)。结论舒适化护理在女性无痛胃镜检查中,可以提高护理满意度,改善负面情绪。

基于运动感知的VR体验舒适度研究

针对观众在进行虚拟现实(virtual reality,VR)体验后出现眩晕、恶心等不适的问题,建立一种基于运动感知的VR体验舒适度评估方法。通过对立体VR视频进行稠密光流估计,分析场景中的水平运动和垂直运动计算视频帧速度矩阵,提出了基于帧差法和基于时域的帧加速度特征提取方法,将提取的速度、加速度等运动特征结合支持向量回归算法建立VR体验舒适度评估模型。实验结果表明,基于时域帧加速度特征的评估模型优于基于帧差法的模型,且性能较现有其它模型更接近主观评价值,均方根误差减小到7.0,Pearson相关系数提高到0.955 3。

大跨度公路悬索桥涡振条件下驾驶员全身振动研究

作为大跨度悬索桥在服役期间最主要的风致振动灾害之一,涡振会显著降低桥上驾驶员的人体振动舒适度。文章开展了大跨度悬索桥在涡振条件下,车辆在桥上行驶过程中车内驾驶员全身振动及影响因素的研究。首先,基于传统的风-车-桥耦合振动分析理论,通过引入简谐涡激力模型模拟桥梁的涡振,利用ANSYS和MATLAB混合编程技术建立了大跨度公路悬索桥涡振条件下风-车-桥耦合振动模型。其次,提出了基于国际标准评价法ISO 2631-1∶1997(E)的人体全身振动评价方法,包含舒适度和晕动病的评价两个方面。然后,基于已建立的风-车-桥耦合振动模型和人体全身振动评价方法,以一座大跨度公路悬索桥为例,围绕舒适度和晕动病对涡振条件下桥上驾驶员的全身振动进行了评价并分析了影响因素,且在此基础上,进一步研究了基于晕动病的大跨度悬索桥的涡振限值。研究结果如下:对于驾驶员舒适度,路面粗糙度是其主要影响因素,即路面粗糙度的增加会显著降低驾驶员的舒适度。对于驾驶员晕动病,桥梁的涡振是其主要影响因素,即随着涡振振幅的增加,桥上驾驶员的晕动病评价指标呈线性增加的规律;而随着涡振频率的增加,桥上驾驶员的晕动病评价指标呈现出先增加、后减小的非线性变化规律。最后,基于驾驶员晕动病指标,文章提出了针对大跨度悬索桥可能发生的不同涡振模态对应的涡振限值。

服装压力舒适性在体育运动服中的应用研究

服装舒适与否的一个重要评价标准是服装压力的高低。服装压力指的是服装面料弹性的变化或在人体运动时对人体形成的接触压力。相关研究表明,适当的服装压力可以增强人体的运动舒适感和运动效率,而过大或过小的服装压力都可能对人体造成潜在的危害。本文基于对已有研究成果的整理,通过对服装压力舒适性的综合性总结与分析,探讨了服装压力舒适性在体育运动服中的应用。

侧风与桥梁振动对车辆行驶舒适性影响研究

风-汽车-桥梁系统空间耦合振动是风-桥、风-汽车及汽车-桥梁系统相互作用三方面协调工作的结果,其振动特性取决于自然风特性、车辆动力特性、桥梁振动特性、车辆和桥梁气动特性相互影响等多种因素,将风、汽车、桥梁三者作为一个相互作用的系统,提出一个较为完善的风-汽车-桥梁系统空间耦合振动分析模型,编制相应的分析模块WVB(Wind-Vehicle-Bridge system analysis),并嵌入到自行研发的桥梁结构动力分析软件BDANS(Bridge Dynamic ANalysis System)。建立车辆驾驶员位置处驾驶舒适性评价方法。研究侧风与桥梁振动对车辆驾驶舒适性的作用,并探讨路面粗糙度、平均风速和车速对风环境下行驶在大跨度斜拉桥上车辆驾驶舒适性的影响。研究结果表明:侧风对车辆的竖向驾驶舒适性影响不大而主要影响车辆的侧向驾驶舒适性;桥梁振动对车辆竖向驾驶舒适度影响显著并明显改变其频谱特性。

基于动作元的汽车离合器操纵舒适性的优化

针对实际设计过程中难以定量地评定离合器操纵舒适性等问题,首先根据操纵装置各种设计因素与人体动作的映射关系,引入动作元概念模型,并采用动作元矩阵来描述汽车离合器操纵过程,通过实际动作元矩阵与设计目标矩阵的贴近度来衡量离合器的操纵舒适性程度;然后,在对液压式离合器工作原理进行分析的基础上,建立汽车液压式离合器操纵舒适性的数学模型和优化模型,并进行优化;最后,通过实例验证该方法的可行性。

基于舒适度最大化的人体运动控制

在分析人体自身运动反馈控制机理的基础上 ,引入舒适度作为人体运动控制的性能指标函数 ,提出了一种基于舒适度最大化的人体运动控制算法 该算法综合考虑了运动学、动力学以及人体工效学等因素 ,避免了单纯从动力学方面求解带来的虚拟人体动画所隐含的力量冲突 ,提高了仿真结果的真实性和合理性 最后 ,用实验验证了文中算法的有效性

考虑舒适度的人体运动仿真算法

在分析了人体自身的运动反馈控制机理的基础上,引入舒适度作为虚拟人体运动控制的性能指标函数,提出了一种基于舒适度优化的虚拟人体运动控制算法,该算法综合考虑了反向运动学、反向动力学以及人体工效学等因素,避免了单纯从动力学方面求解所带来的虚拟人体动画所隐含的力量冲突,提高了仿真结果的真实性和合理性。利用该算法对人体上肢的运动进行了研究,计算结果和实验结果吻合良好。

有鞋带跑鞋和松紧鞋舌跑鞋跑步主观舒适度、足底压力和后足运动参数比较

目的:比较穿着鞋带跑鞋和采用松紧鞋舌跑鞋在主观舒适度、足底压力分布和后足运动参数方面的区别。方法:15名有经验的跑步者自愿参与本研究。采用一份可靠的问卷进行主观舒适度调查;采用Novel pedar足底压力测试系统记录受试者穿着两种跑鞋跑步时的足底压力分布;采用二维高速摄像系统和Ariel动作解析系统记录、分析受试者穿着两种跑鞋跑步时后足的运动图像及足跟相对小腿的内、外翻参数。结果:与穿着有鞋带跑鞋比较,受试者在穿着松紧鞋舌跑鞋跑步时的主观舒适度较差,第4和第5跖趾关节分区足底压强明显增加,后足外翻角度较大。结论:松紧鞋舌式设计并不适用于跑鞋。有鞋带跑鞋合脚性更好,可以帮助跑步者固定鞋内的脚。

高空清洁作业服的开发与性能测评

通过实地调研和工效学分析了解高空清洁作业服的需求,根据动作分析确定高空清洁人员作业过程中的常用动作,结合功能服装设计模式及局部结构设计开发了两套具有特别面料配置的新型服装.通过性能测评和对比分析,验证了新型高空清洁作业服较现有作业服具有更优的灵活性、舒适性和防护性,由此可改善作业人员的工作环境.研究结果为高空清洁作业人员作业服的研发和优化提供了方法.

高速铁路纵断面设置对乘坐舒适性影响评价

研究目的：高速铁路线路线形引起的车辆振动响应主要集中在1Hz以下的低频范围内，为了有效区分轨道不平顺等引起的车辆振动，从乘坐舒适性角度评价线路线形的合理性、确定线路参数的取值，本研究针对纵断面坡段长度引起的舒适性问题，应用国际标准ISO2631中的基于不同频段的舒适性评价方法对0．02—4Hz和0．5～80Hz两个频段内的车体垂向振动响应分别进行晕动感（运动病，motionsickness）和舒适度（comfort）指标的评价。研究结论：（1）夹坡段长度对竖曲线起终点引起的振动叠加有较大影响，当夹坡段长度大于200m时，振动可有效衰减，避免叠加；（2）竖曲线激发的垂向主要振动频率与运行速度及坡段长度有关，且可能位于晕动易感频段内；（3）纵断面设置引起的晕动及舒适度问题主要受坡度代数差和夹坡段长度影响，综合考虑振动叠加和低频晕动易感频段的影响，给出了夹坡段最小长度的合理取值；（4）本研究提出的应用基于ISO2631的低频晕动感评价方法可为高速铁路线路线形研究提供更为可靠的手段。

基于动作捕捉技术的人体上肢运动舒适性评价

人体上肢生物力学分析对上肢动作优化和相关产品的设计具有重要意义。首先,采用实时光学动作捕捉系统采集人体在执行指定动作过程中关键点的实时位置,并使用MATLAB软件设计编写了计算方程,重点对人体上肢的实验数据进行深入分析。然后,将人体肢体简化为球棍模型,运用余弦定理反求人体上肢运动过程中各关节角度的变化值,使用逆向动力学方法求解出人体上肢关节力矩的动态变化值以及通过优化计算得到人体上肢主要肌力的变化量。最后,通过计算人体上肢肌肉的实时负荷率来评价人体上肢运动舒适性,并建立了人体上肢运动舒适指数评价模型。结果表明人体在坐姿下执行指定动作时上肢肌肉处于舒适状态。研究结果为人体上肢动作的深度分析提供了理论基础。

基于动作捕捉系统和JACK软件的坐姿舒适性分析（英文）

坐姿舒适度是一个受多种因素影响的复杂概念。目前还没有完善的评价座椅舒适度的方法,现有的评价方法大多是基于单一分析的,缺乏对问题的多方面分析。提出了一种将实际环境中的调查方法与虚拟环境相结合的新方法。首先,利用运动分析鹰眼数字系统捕捉参与者的身体运动动作,得到人体在空间中的点位信息,然后,将运动分析EVaRT软件与西门子Jack软件进行实时连接。利用JACK软件中的TAT报表工具输出数据,并在MATLAB中使用自行开发的程序计算出不同座椅坐姿的关节角度、扭矩和肌力,并完成数据分析。在分析了所有的运动研究结果后,发现两种类型的椅子之间差异变得明显。与此同时,研究肌肉舒适度指数,探索新的坐姿舒适度评价方法。将坐姿舒适度指数法与人体数字模型相结合,可以对坐姿舒适性进行分析,可用于优化人体坐姿的舒适度。

车辆系统横向运动稳定性评判的数值仿真研究

采用极限环法、构架加速度幅值法、构架和轮对加速度均方根值法对车辆系统的横向运动稳定性进行了评判。结果表明,采用构架加速度幅值法评判得到的临界速度高于采用极限环法得到的,而采用构架和轮对加速度均方根值法评判得到的临界速度在速度高时往往要低于采用极限环法得到的。对于TSI L 84—2008标准规定的构架加速度幅值评判方法,通过仿真分析,建议将其滤波频率3Hz～9Hz改为2Hz～9Hz,以覆盖低于3Hz的蛇行失稳频率,使评判结果更加准确。最后,还对高速车辆蛇行失稳后的脱轨安全性和运行平稳性进行了分析。

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3D运动捕捉系统的坐姿角度和舒适度研究

本研究以长期在通用桌面高度上使用笔记本电脑,将给使用者带来诸多身体危害为背景。通过获取被测试者的坐姿角度和舒适度自我评价量表,对比了在键盘操作和书写任务时桌高变化对平均姿势和姿势变化的影响。结果表明进行电脑操作和书写的主观评价分值分别在第2级和第3级桌高达到峰值。书写导致了更大的头颈部弯曲和脊柱不对称性,推断书写比电脑操作更易患肌肉骨骼疾病。统计结果表明舒适度与视角和头颈角显著相关。

基于舒适性分析的踏板装置操纵过程数字化描述

文章针对踏板装置舒适性的定量描述问题,根据人体舒适感产生的本质机理,提出踏板装置舒适性的概念及其量化表达式,并提出动作元概念模型及其描述方法;研究动作元耦合机理以及踏板装置舒适性影响因素的权重分布,建立基于动作元的踏板装置操纵过程数字化描述方法,为踏板装置的舒适性研究提供理论支持与量化依据;并通过实例验证了该方法的有效性和实用性。

变加速动力学与舒适性问题

用变加速动力学的急动度(加加速度)概念,分析了车辆、电梯的乘座舒适性与高层钢结构建筑的风振舒适性问题.

运动状态下鞋垫结构与硬度对鞋靴舒适性影响的研究

鞋靴的舒适性与足底和鞋垫各方面的匹配性关联密切,鞋垫作为鞋靴中与足部直接接触的部分,其结构和硬度是改善鞋靴舒适性的关键。对此,简要分析与总结了鞋靴舒适性的影响因素,从局部缓冲型鞋垫和整体定制型鞋垫两方面探究了不同鞋垫结构下足底压力分布变化,并设计了硬质鞋垫、软质鞋垫和无鞋垫情况下鞋靴的舒适性试验。通过运动状态下人体的稳定性与鞋靴的减震性参数来体现鞋靴的舒适性,以期为改善足底受力状态、提升鞋靴穿着者的足部舒适性提供参考。