工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,站姿是最適合工作的姿勢(shì)。然而,長(zhǎng)時(shí)間站立常常引發(fā)工人的疲勞與不適,帶來(lái)職業(yè)性肌肉骨骼疾患。美國(guó)勞動(dòng)統(tǒng)計(jì)局2014年度報(bào)告顯示,WMSDs在工傷和職業(yè)性疾病中約占32%,每年都會(huì)造成數(shù)十億美元的經(jīng)濟(jì)損失,因此降低職業(yè)性肌肉骨骼疾患風(fēng)險(xiǎn)對(duì)于職業(yè)安全和健康領(lǐng)域來(lái)說(shuō)是一個(gè)國(guó)際化的挑戰(zhàn)。通過(guò)對(duì)站姿狀態(tài)下人體下肢肌肉骨骼發(fā)力與易損情況的研究,本文發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)時(shí)間站立會(huì)對(duì)膝關(guān)節(jié)造成較大壓力,使比目魚(yú)肌、腓腸肌、股外側(cè)肌產(chǎn)生疲勞,然而坐姿狀態(tài)下就不容易產(chǎn)生這些問(wèn)題。因此本文希望能夠設(shè)計(jì)一種下肢助力穩(wěn)定器,讓用戶(hù)隨時(shí)隨地地“坐”,同時(shí)又不影響用戶(hù)的正常行動(dòng)能力。本文的研究過(guò)程如下:1、通過(guò)調(diào)研明確下肢助力穩(wěn)定器設(shè)計(jì)方向:本文對(duì)人體下肢進(jìn)行了解剖學(xué)和生物力學(xué)上的研究,結(jié)合設(shè)計(jì)概念的發(fā)散與相關(guān)專(zhuān)利調(diào)研,認(rèn)為解決隨時(shí)“坐”的問(wèn)題,采用機(jī)械限位的無(wú)源下肢外骨骼是最好的解決方案。當(dāng)用戶(hù)穿戴穩(wěn)定器進(jìn)行行走時(shí),穩(wěn)定器不會(huì)影響用戶(hù)的正常行動(dòng)能力,當(dāng)用戶(hù)下蹲至一定程度后,穩(wěn)定器通過(guò)自身的限位結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)剛性連接,支撐用戶(hù)輕松保持蹲坐的姿勢(shì)。2、結(jié)合結(jié)構(gòu)、功能設(shè)計(jì)對(duì)下肢助力穩(wěn)定器進(jìn)行整體設(shè)計(jì)呈現(xiàn):本文的設(shè)計(jì)呈現(xiàn)從實(shí)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：137 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
        1.1.1 肌肉骨骼疾患
        1.1.2 工作姿勢(shì)與WMSDs
    1.2 課題研究的目的與意義
        1.2.1 課題研究的價(jià)值
        1.2.2 技術(shù)難點(diǎn)分析
    1.3 論文研究?jī)?nèi)容
第2章 下肢行走輔助裝備研究現(xiàn)狀
    2.1 有源外骨骼機(jī)器人研究現(xiàn)狀
        2.1.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        2.1.2 控制策略研究現(xiàn)狀
    2.2 無(wú)源外骨骼機(jī)器人研究現(xiàn)狀
        2.2.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        2.2.2 無(wú)源驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用形式
    2.3 現(xiàn)有產(chǎn)品與相關(guān)專(zhuān)利調(diào)研
        2.3.1 功能近似產(chǎn)品調(diào)研
        2.3.2 相關(guān)專(zhuān)利調(diào)研
    2.4 本章小結(jié)
第3章 下肢生物力學(xué)研究
    3.1 下肢解剖學(xué)基礎(chǔ)
        3.1.1 下肢骨
        3.1.2 下肢關(guān)節(jié)
        3.1.3 下肢肌肉
    3.2 坐立轉(zhuǎn)移過(guò)程生物力學(xué)分析
        3.2.1 OpenSim分析結(jié)果
        3.2.2 數(shù)據(jù)分析與損傷預(yù)測(cè)
    3.3 本章小結(jié)
第4章 產(chǎn)品設(shè)計(jì)初步規(guī)劃
    4.1 產(chǎn)品形態(tài)探討
        4.1.1 產(chǎn)品形態(tài)發(fā)散
        4.1.2 產(chǎn)品形態(tài)收斂
    4.2 人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)
        4.2.1 人性化尺度設(shè)計(jì)
        4.2.2 人性化交互設(shè)計(jì)
        4.2.3 人性化外觀設(shè)計(jì)
    4.3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)選擇
        4.3.1 角度限制——可調(diào)卡盤(pán)
        4.3.2 距離限制——?dú)飧?br>    4.4 力學(xué)可行性分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 半蹲姿助力穩(wěn)定器產(chǎn)品設(shè)計(jì)
    5.1 功能型結(jié)構(gòu)框架構(gòu)建
        5.1.1 助力穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)
        5.1.2 結(jié)構(gòu)框架有限元分析
    5.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案規(guī)劃
        5.2.1 產(chǎn)品設(shè)計(jì)意向圖
        5.2.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)草圖表現(xiàn)
    5.3 產(chǎn)品設(shè)計(jì)效果呈現(xiàn)
        5.3.1 整體產(chǎn)品效果
        5.3.2 裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        5.3.3 產(chǎn)品LOGO設(shè)計(jì)
    5.4 產(chǎn)品原型打樣
    5.5 本章小結(jié)
第6章 半蹲姿助力穩(wěn)定器設(shè)計(jì)驗(yàn)證
    6.1 產(chǎn)品驗(yàn)證
        6.1.1 穿戴前試用實(shí)驗(yàn)
        6.1.2 穿戴后試用實(shí)驗(yàn)
    6.2 人機(jī)驗(yàn)證
        6.2.1 易用性驗(yàn)證
        6.2.2 舒適性驗(yàn)證
        6.2.3 適應(yīng)性驗(yàn)證
    6.3 功效驗(yàn)證
        6.3.1 肌電實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        6.3.2 肌肉疲勞度數(shù)據(jù)分析
    6.4 本章小結(jié)
第7章 設(shè)計(jì)衍生思考
    7.1 設(shè)計(jì)與安全感探討
        7.1.1 蹲坐運(yùn)動(dòng)軌跡分析
        7.1.2 設(shè)計(jì)優(yōu)化方向探討
    7.2 設(shè)計(jì)與環(huán)境探討
    7.3 設(shè)計(jì)與衍生性探討
        7.3.1 助力契機(jī)挖掘
        7.3.2 設(shè)計(jì)優(yōu)化方向
    7.4 本章小結(jié)
第8章 產(chǎn)品評(píng)價(jià)與展望
    8.1 課題意義
        8.1.1 實(shí)際意義
        8.1.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    8.2 設(shè)計(jì)優(yōu)化方向
    8.3 應(yīng)用前景
    8.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
附件
    下肢助力穩(wěn)定器人機(jī)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)問(wèn)卷
    下肢助力穩(wěn)定器實(shí)驗(yàn)相關(guān)定義
攻讀碩士學(xué)位期間主要的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]某市制造業(yè)流水線(xiàn)作業(yè)工人職業(yè)性肌肉骨骼疾患與職業(yè)安全行為的關(guān)系[J]. 周郁潮,鄭海英,劉浩中,潘文娜,馮簡(jiǎn)青,劉新霞.  中華勞動(dòng)衛(wèi)生職業(yè)病雜志. 2018 (07)
[2]職業(yè)性肌肉骨骼疾患危險(xiǎn)因素量化分析方法[J]. 吳磊,王帥,廖浩然,吳清明,朱長(zhǎng)才,郭振中.  中華勞動(dòng)衛(wèi)生職業(yè)病雜志. 2018 (04)
[3]人體下肢行走運(yùn)動(dòng)特征及肌肉肌腱參數(shù)研究[J]. 秦戈郁,秦現(xiàn)生,張順琦,白晶,王戰(zhàn)璽.  載人航天. 2017(06)
[4]下肢作業(yè)姿勢(shì)對(duì)汽車(chē)制造廠(chǎng)工人膝痛的影響[J]. 凌瑞杰,吳家兵.  中華勞動(dòng)衛(wèi)生職業(yè)病雜志. 2017 (08)
[5]工作相關(guān)肌肉骨骼疾患及其評(píng)估方法的研究進(jìn)展[J]. 王忠旭.  中國(guó)工業(yè)醫(yī)學(xué)雜志. 2016(04)
[6]不同足部軌跡對(duì)人體下肢主要肌肉疲勞程度影響的研究[J]. 張愛(ài)光,項(xiàng)忠霞,金騰,趙明.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2016(05)
[7]利用表面肌電信號(hào)的下肢動(dòng)態(tài)關(guān)節(jié)力矩預(yù)測(cè)模型[J]. 陳江城,張小棟,李睿,石強(qiáng)勇,王賀.  西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(12)
[8]可穿戴設(shè)備交互設(shè)計(jì)研究[J]. 孫效華,馮澤西.  裝飾. 2014(02)
[9]基于人性化設(shè)計(jì)理念的醫(yī)療器械設(shè)計(jì)研究[J]. 袁和法.  機(jī)械設(shè)計(jì). 2013(12)
[10]服裝舒適性主觀評(píng)價(jià)及主客觀指標(biāo)間的相關(guān)性研究[J]. 劉麗英,劉林.  青島大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版). 2013(03)

博士論文
[1]新疆護(hù)理人員職業(yè)性肌肉骨骼疾患現(xiàn)狀與干預(yù)的研究[D]. 顏萍.新疆醫(yī)科大學(xué) 2017
[2]柔性穿戴式搬運(yùn)輔助裝備人機(jī)工程設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)研究[D]. 高增桂.浙江大學(xué) 2016

碩士論文
[1]汽車(chē)裝配工人局部肌肉骨骼損傷及表面肌電特征研究[D]. 王會(huì)寧.中國(guó)疾病預(yù)防控制中心 2012
[2]日常用品的易用性研究[D]. 劉彬.福建師范大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3703815