基于Kinect的人體動作損傷評估方法
本文選題:Kinect 切入點(diǎn):人機(jī)工程學(xué) 出處:《青島科技大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:人體動作損傷評估是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一個(gè)重要范疇,同時(shí)也是進(jìn)行友好的人機(jī)交互的重要前提,具有極其重要的意義和寬廣的發(fā)展前景。原始的人體動作損傷評估需要耗費(fèi)大量的人力,需要專業(yè)人士對所評估對象進(jìn)行長時(shí)間的資料收集和處理。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,虛擬仿真技術(shù)也應(yīng)用到了人機(jī)工程學(xué)之中。但是通過建模構(gòu)建虛擬場景及人體模型同樣需要花費(fèi)大量的時(shí)間精力,并且設(shè)備昂貴,不能夠廣泛普及。Kinect是微軟公司推出的一款體感攝像頭,它能夠測取人體的場景深度,能夠提供人體25個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)。本文在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了靜態(tài)動作下人體動作損傷評估方法的研究。本文選用了常見的兩種人體動作損傷評估方法:快速上肢評估(RULA)和OVAKO工作分析系統(tǒng)(OWAS),描述了其評估流程、評估標(biāo)準(zhǔn)及其在實(shí)際中的具體應(yīng)用,并分析了現(xiàn)有人體動作損傷評估存在的弊端。Kinect獲取的關(guān)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)過處理用以構(gòu)建人體骨骼向量,通過對骨骼向量及關(guān)節(jié)角度的劃分,參照上述兩種評估方法的評分標(biāo)準(zhǔn),明確在人體動作損傷評估過程中的每一步涉及到的骨骼向量和關(guān)節(jié)角度,對這兩種人體動作損傷評估方法進(jìn)行了改進(jìn)。這樣做還有利于在程序語言邏輯下進(jìn)行人體動作損傷評估的編程,為基于Kinect的人體動作損傷評估系統(tǒng)的構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)。通過構(gòu)建基于Kinect的人體動作損傷評估平臺,提出了一種簡便易行、成本低廉的方法,這種方法在早期設(shè)計(jì)階段就能進(jìn)行人體動作損傷評估,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)應(yīng)用于人體動作損傷評估的原型系統(tǒng),并對其功能進(jìn)行了描述。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文所涉及的人機(jī)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)及評估系統(tǒng)的有效性及實(shí)用性,取得了理想的效果,適合在企業(yè)中普及應(yīng)用。
[Abstract]:Human motion damage assessment is an important category of product design, but also an important prerequisite for friendly human-computer interaction. Has extremely important significance and broad development prospects. The original human body motion damage assessment needs a lot of manpower, It takes professionals to collect and process data for a long time. With the rapid development of computer technology, Virtual simulation technology is also applied to ergonomics. But building virtual scenes and human models through modeling also takes a lot of time and effort, and the equipment is expensive. Kinect is not widely popularized. Kinect is a kind of somatosensory camera introduced by Microsoft, which can measure the depth of human scene. On the basis of this, this paper studies the method of human motion damage assessment under static action. In this paper, two common methods of human motion damage assessment are selected: fast. The Rapid Upper limb Assessment (RULAA) and the OVAKO work Analysis system (OWASA) describe the evaluation process. The evaluation standard and its application in practice, and analyzes the shortcomings of the existing human motion damage assessment. Kinect acquired the key data to construct the human skeleton vector, through the bone vector and joint angle division, Referring to the scoring criteria of the two methods mentioned above, the skeletal vectors and joint angles involved in each step of the assessment of human motion injury are determined. The two methods of human motion damage assessment are improved, which is also helpful to the programming of human motion damage assessment under the logic of program language. It lays a foundation for the construction of human motion damage assessment system based on Kinect. By constructing a human motion damage assessment platform based on Kinect, a simple and inexpensive method is proposed. This method can be used to evaluate human motion damage in the early stage of design. Based on this, a prototype system applied to human motion damage assessment is designed. The experimental results show the effectiveness and practicability of the ergonomics experiment and evaluation system in this paper.
【學(xué)位授予單位】:青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TB472;TB18
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1662707
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