目的基于人體數(shù)據(jù)模型對廚房洗滌區(qū)、備餐區(qū)和烹飪區(qū)的尺寸界定開展研究,為各個作業(yè)區(qū)內(nèi)的空間布局的細(xì)化設(shè)計(jì)研究提供尺度依據(jù)。方法首先研究人體數(shù)據(jù)的獲取方法,再依據(jù)人機(jī)關(guān)系數(shù)據(jù)界定廚房各作業(yè)區(qū)的基本尺度。從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面研究人體數(shù)據(jù):一是從生理角度研究人體肢體運(yùn)動方式,以計(jì)算的方法獲取人體肢體尺寸,在理論上建構(gòu)人體活動范圍;二是用3D捕捉技術(shù)記錄不同身高用戶在廚房各個作業(yè)區(qū)內(nèi)的操作行為,在三維空間中直接采集人體行為數(shù)據(jù),并以此界定廚房各個作業(yè)區(qū)的基本尺寸。結(jié)論廚房作業(yè)區(qū)尺寸數(shù)據(jù)建構(gòu)過程研究及其結(jié)論能為各類廚房作業(yè)區(qū)尺度設(shè)計(jì)提供標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn);利用3D捕捉技術(shù)采集人體數(shù)據(jù)的方法能為研究人與空間的尺度關(guān)系提供一定參考價(jià)值。 

【文章來源】：包裝工程. 2020,41(18)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動極限角度

如果將關(guān)節(jié)看成軸，關(guān)節(jié)之間骨骼看成鏈，那么，按照生理結(jié)構(gòu)關(guān)系將軸和鏈聯(lián)結(jié)起來后，可模擬關(guān)節(jié)和骨骼構(gòu)成的運(yùn)動關(guān)系。按此方式分解肢體活動發(fā)現(xiàn)：人體活動都是由關(guān)節(jié)和肢體共同完成的，關(guān)節(jié)與關(guān)節(jié)、關(guān)節(jié)與肢體之間是相互帶動的關(guān)系。人體運(yùn)動可以看成是父節(jié)點(diǎn)的平移和旋轉(zhuǎn)帶動各子節(jié)點(diǎn)平移和旋轉(zhuǎn)。關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動的極限角度也是界定人體肢體活動范圍因素之一。極限角度范圍關(guān)系式為式(1)中θx為關(guān)節(jié)在各平面坐標(biāo)系中的轉(zhuǎn)動角度，θxMin和θxMax為關(guān)節(jié)的最小和最大旋轉(zhuǎn)角度。如果目標(biāo)物體的位置超出了肢體長度和關(guān)節(jié)活動角度限定的人體活動范圍，人在執(zhí)行具體操作時就需要調(diào)動更多的關(guān)節(jié)和肌肉以達(dá)到操作目的，但這樣就容易導(dǎo)致人體疲勞。

人肢體尺度是相對固定的，而人體動作范圍尺度是動態(tài)的。人體在空間中的操作行為不是單一、平面的。肢體的高自由度關(guān)節(jié)使人能根據(jù)不同動作要求改變身體姿態(tài)，身體姿勢的改變導(dǎo)致肢體發(fā)生動態(tài)變化，這一復(fù)雜聯(lián)動過程使人體的肢體行為構(gòu)成了三維動作域。在三維動作域中，人所有的目的性操作行為使肢體末端觸及的最遠(yuǎn)距離圍合成的三維空間基本界定了人的工作空間范圍。在廚房作業(yè)區(qū)工作時，用戶絕大多數(shù)的操作行為都依靠手完成，因此在建立人體運(yùn)動數(shù)據(jù)模型時，需要重點(diǎn)關(guān)注手的邊緣在空間中運(yùn)動狀態(tài)，然后通過計(jì)算獲取手的邊緣在三維空間中的尺度。然而人手操作行為是動態(tài)、隨機(jī)的，這無疑增加了計(jì)算的工作量，因此，通過計(jì)算方式界定廚房內(nèi)人體操作行為所需最小尺度的三維空間既不直觀也不現(xiàn)實(shí)。2 3D捕捉技術(shù)構(gòu)建人體行為數(shù)據(jù)模型


本文編號：3110301