基于主客觀聯(lián)合測評的動(dòng)態(tài)人機(jī)接觸面工效學(xué)研究.pdf

1、產(chǎn)品人機(jī)接觸面的質(zhì)量與使用者的健康問題息息相關(guān),基于工效學(xué)的人機(jī)接觸面設(shè)計(jì)與評價(jià)一直是國內(nèi)外關(guān)注的熱點(diǎn)之一,研究方向主要集中在相對靜態(tài)的產(chǎn)品人機(jī)接觸面領(lǐng)域。近年來,伴隨著人口老齡化,亞健康群體與各種職業(yè)病的增加,各類按摩椅、按摩床、按摩枕等健康產(chǎn)品如雨后春筍般走進(jìn)了家庭,受到了人們的青睞。這類健康產(chǎn)品通常以動(dòng)態(tài)的人機(jī)接觸面直接作用于人體,具有更加復(fù)雜的屬性,但產(chǎn)品使用過程中,健康安全隱患也逐漸暴露出來。這種人機(jī)接觸面由靜態(tài)向動(dòng)態(tài)的發(fā)展趨

2、勢給工效學(xué)研究帶來了巨大挑戰(zhàn),也對其理論與方法研究提出了更高的要求。
　　 本文選擇自動(dòng)按摩椅作為動(dòng)態(tài)人機(jī)接觸面的典型案例,力求通過有效的工效學(xué)主客觀聯(lián)合測評技術(shù),從人體的生理電信號與心理主觀感受,探求動(dòng)態(tài)人機(jī)接觸面實(shí)際作用于人體的效能與舒適性機(jī)制,并為接觸面物理特征的優(yōu)化與設(shè)計(jì)提供工效學(xué)理論依據(jù)與方法支持。
　　 本文主要研究內(nèi)容包括:
　　 (1)根據(jù)以往工效學(xué)測評方法,結(jié)合動(dòng)態(tài)人機(jī)接觸面特征屬性,形成了動(dòng)態(tài)

3、人機(jī)接觸面主客觀聯(lián)合測評概念框架,提出了基于效能機(jī)制的動(dòng)態(tài)人機(jī)接觸面舒適性評價(jià)模型,為后期實(shí)驗(yàn)研究提供了方法論支持;
　　 (2)提出了基于sEMG的動(dòng)態(tài)人機(jī)接觸面效能評價(jià)模型,通過按摩椅疲勞恢復(fù)效能對照實(shí)驗(yàn),采集了BST過程中豎脊肌的sEMG信號。根據(jù)模型的sEMG時(shí)域指標(biāo)、頻域指標(biāo)與耐力負(fù)荷持續(xù)時(shí)間對靜坐恢復(fù)與按摩恢復(fù)的效能進(jìn)行了比較分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,sEMG的△(ARMS)與△NMF指標(biāo)能有效判別拍打按摩的肌肉疲勞恢復(fù)效

4、能,驗(yàn)證了效能評價(jià)模型的可行性;
　　 (3)針對動(dòng)態(tài)人機(jī)接觸面主觀舒適性測試,開發(fā)了D-SCRS量表,通過靜態(tài).動(dòng)態(tài)主觀舒適性對照實(shí)驗(yàn),獲取了局部與總體舒適性數(shù)據(jù),通過統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法驗(yàn)證了量表的信度與區(qū)分效度。針對局部與總體舒適性指標(biāo)的關(guān)聯(lián)性問題,提出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與SVM的總體舒適性評價(jià)模型,得到了合理的總體舒適性的計(jì)算方法;
　　 (4)利用主客觀聯(lián)合測評的工效學(xué)技術(shù),對基于效能機(jī)制的動(dòng)態(tài)人機(jī)接觸面舒適性理論模型

5、展開實(shí)驗(yàn)研究。采集了不同強(qiáng)度拍打按摩時(shí)的物理特征指標(biāo),sEMG指標(biāo)以及主觀舒適性指標(biāo)。通過曲線回歸構(gòu)建了上述指標(biāo)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?分別得出指標(biāo)之間的映射曲線。在此基礎(chǔ)上,提出了動(dòng)態(tài)人機(jī)接觸面舒適性指標(biāo)體系架構(gòu),為人機(jī)接觸面的舒適性設(shè)計(jì)與參數(shù)選擇提供了依據(jù);
　　 (5)基于效能機(jī)制的主客舒適性評價(jià)模型與舒適性評價(jià)指標(biāo)體系架構(gòu),開發(fā)了動(dòng)態(tài)人機(jī)接觸面舒適性測評原型系統(tǒng)。以按摩椅氣動(dòng)坐墊開發(fā)為例,進(jìn)行了工效學(xué)測評與曲面設(shè)計(jì),驗(yàn)證了系統(tǒng)的可用