發(fā)布時間：2017-08-30 17:29

  本文關(guān)鍵詞：人體皮膚摩擦感知及其量化評定研究

  更多相關(guān)文章： 皮膚 摩擦 不適感 生理反應(yīng) 回歸分析 量化評定

【摘要】：皮膚摩擦?xí)r產(chǎn)生的不適度感覺,是衡量皮膚與外界物體摩擦接觸狀態(tài)好壞的一個重要指標(biāo)。雖然不適度感覺是人體的主觀感受,但是通過分析摩擦過程中皮膚摩擦特性及生理信號變化,采用回歸分析方法,能夠?qū)崿F(xiàn)皮膚摩擦感知的量化研究。研究結(jié)果不僅拓展了皮膚摩擦學(xué)的理論基礎(chǔ),而且為皮膚接觸的勞動、生活用品的舒適性設(shè)計及評價提供了理論依據(jù)。 在UMT-Ⅱ上模擬了殘肢皮膚穿戴假肢時皮膚與接受腔接觸的摩擦工況,利用NeXus-10生理反饋系統(tǒng)和FLIR E40熱成像儀記錄生理變化,分析了皮膚摩擦?xí)r人體的不適度感覺與皮膚摩擦行為和生理變化之間的關(guān)系,并探討了皮膚摩擦不適感在性別上的差異；采用偏最小二乘回歸,建立了人體不適度感覺與皮膚摩擦行為和生理變化之間的數(shù)值模型。其主要結(jié)論如下： 1.皮膚的摩擦不適度感覺與摩擦條件強(qiáng)烈相關(guān)。隨著試驗(yàn)的進(jìn)行,皮膚表面溫度和電導(dǎo)值逐漸增加,摩擦不適的主觀感覺逐漸增強(qiáng)；隨著法向載荷的增大,皮膚摩擦力增大,摩擦系數(shù)減小,皮膚表面溫度和電導(dǎo)增值并無顯著變化,腦電波波幅和高副值波峰數(shù)卻隨之升高,受試者的不適感程度也增強(qiáng)；相同工況條件下,隨著試驗(yàn)次數(shù)的增加,由于皮膚對外界刺激的自我適應(yīng)性增強(qiáng),皮膚摩擦系數(shù)和摩擦力均逐次減小,皮膚表面溫度和電導(dǎo)增值也逐次降低,同時,腦電波波幅和高副值波峰數(shù)均下降,受試者的不適感程度也減弱。結(jié)果表明,人體不適度感覺和皮膚摩擦特性及受試者的生理、心理反應(yīng)具有相關(guān)一致性,可以將皮溫、皮電和腦電作為生理評價指標(biāo),用以表征皮膚摩擦過程中的不適度感覺。 2.皮膚摩擦行為在性別之間差異不大,摩擦?xí)r皮溫和皮電等生理反應(yīng)的變化在性別之間不存在顯著差異；放松狀態(tài)下,女性受試者的腦電波波幅和高副值波峰數(shù)均低于男性,但受到摩擦刺激后,女性受試者的腦電波變化和不適感程度均強(qiáng)于男性。 3.在回歸分析軟件SPSS和SIMCA-P支持下,通過普通最小二乘回歸,雖然在數(shù)值上進(jìn)一步驗(yàn)證了皮膚摩擦?xí)r的不適度感覺與皮膚摩擦行為和生理變化之間的線性關(guān)系,但卻沒能解決自變量之間的多重共線性問題。而采用偏最小二乘法,不但解決了多重共線問題,而且確定了用以表征皮膚摩擦不適度感覺的最佳自變量組合,包括皮膚摩擦系數(shù)、皮溫、腦電波幅值以及高幅值波峰數(shù),據(jù)此得到了不適感與皮膚溫度、腦電波以及摩擦系數(shù)之間的偏最小二乘回歸模型,該模型對不適度感覺的累積解釋能力為0.886,達(dá)到了較高的精度,實(shí)現(xiàn)了不適度感覺的數(shù)值量化。
【關(guān)鍵詞】：皮膚 摩擦 不適感 生理反應(yīng) 回歸分析 量化評定
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH117.1
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-27
• 1.1 生物摩擦學(xué)11-13
• 1.2 皮膚摩擦學(xué)的研究13-18
• 1.2.1 皮膚的粘著摩擦和形變特性理論13-14
• 1.2.2 皮膚摩擦的三種典型F_t—D曲線圖14-15
• 1.2.3 皮膚摩擦學(xué)的研究內(nèi)容15-18
• 1.3 皮膚摩擦感知的研究18-22
• 1.3.1 皮膚的組織結(jié)構(gòu)18-19
• 1.3.2 皮膚的感覺19-20
• 1.3.3 皮膚摩擦感知的研究現(xiàn)狀20-22
• 1.4 回歸分析方法22-25
• 1.4.1 偏最小二乘法22-23
• 1.4.2 偏最小二乘法的基本原理23-25
• 1.4.3 回歸分析的檢驗(yàn)25
• 1.5 選題意義及內(nèi)容25-27
• 1.5.1 選題意義25-26
• 1.5.2 研究內(nèi)容26-27
• 第2章 試驗(yàn)概述27-30
• 2.1 試驗(yàn)設(shè)備27-28
• 2.1.1 UMT-Ⅱ多功能摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)27
• 2.1.2 NeXus-10生理反饋系統(tǒng)27-28
• 2.1.3 紅外熱像儀28
• 2.2 試驗(yàn)材料28-29
• 2.3 試驗(yàn)參數(shù)29
• 2.4 試驗(yàn)方法29-30
• 第3章 皮膚摩擦?xí)r的生理變化與感知研究30-41
• 3.1 試驗(yàn)簡介30-31
• 3.2 結(jié)果與分析討論31-40
• 3.2.1 皮膚的摩擦特性31-32
• 3.2.2 皮膚的生理反應(yīng)32-38
• 3.2.3 心理反應(yīng)分析38-40
• 3.3 本章小結(jié)40-41
• 第4章 性別對人體皮膚摩擦不適感感知能力的影響41-48
• 4.1 結(jié)果分析41-47
• 4.1.1 皮膚摩擦特性的性別差異41
• 4.1.2 皮膚摩擦生理反應(yīng)41-43
• 4.1.3 皮膚摩擦?xí)r的腦電變化43-46
• 4.1.4 心理反應(yīng)分析46-47
• 4.2 本章小結(jié)47-48
• 第5章 人體皮膚摩擦不適感基于PLS的量化評定48-59
• 5.1 試驗(yàn)簡介48-50
• 5.2 試驗(yàn)結(jié)果50-52
• 5.3 基于普通最小二乘法的回歸分析52-54
• 5.4 基于PLS方法的量化模型54-58
• 5.4.1 特異點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)55
• 5.4.2 PLS回歸模型55-57
• 5.4.3 PLS回歸結(jié)果分析57-58
• 5.5 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論與展望59-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與的研究項(xiàng)目66

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：760652