為了發(fā)現(xiàn)不良作業(yè)姿勢,減輕身體疲勞,使作業(yè)人員可以高效、安全、健康地工作,克服以往作業(yè)舒適度評價方法依托專家經(jīng)驗、主觀性較強、評價效果不理想的問題,提出了一種根據(jù)關(guān)節(jié)負荷、肌肉疲勞特性來客觀地評價作業(yè)舒適度的評價方法—基于肌肉骨骼負荷的作業(yè)舒適度評價方法。該方法以不同關(guān)節(jié)活動時主要作用肌肉表面肌電時域指標(最大主動收縮肌電百分比)和頻域指標(平均功率頻率)在不同關(guān)節(jié)動作角度下的變化情況作為評價的依據(jù),通過虛擬人體模型仿真實驗獲取了關(guān)節(jié)負荷數(shù)據(jù),運用熵值法和相關(guān)分析法確定不同關(guān)節(jié)動作改變對人體舒適度的影響程度即關(guān)節(jié)動作的權(quán)重,結(jié)合模糊綜合評價的方法對作業(yè)舒適度進行評價。論文的主要研究內(nèi)容如下:(1)為了確定各關(guān)節(jié)動作改變對人體舒適度變化的影響程度,應(yīng)用DELMIA人機工程仿真軟件對虛擬人體模型的上肢5個主要參與活動關(guān)節(jié)(頸關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)和腰椎關(guān)節(jié))進行關(guān)節(jié)負荷(關(guān)節(jié)力和關(guān)節(jié)力矩)仿真實驗。根據(jù)關(guān)節(jié)的自由度和關(guān)節(jié)動作范圍,設(shè)定了關(guān)節(jié)動作變化增量,利用軟件中的姿勢編輯器改變?nèi)梭w模型的動作姿勢,通過生物力學(xué)分析功能模塊得到關(guān)節(jié)負荷。由于每個關(guān)節(jié)動作隨角度的變化對上肢5個關(guān)節(jié)的力矩...

【文章頁數(shù)】：117 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 論文的背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 人體肌肉疲勞特性的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 人體關(guān)節(jié)負荷疲勞特性的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 人體姿勢評價法的研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
        1.3.1 人體關(guān)節(jié)負荷仿真實驗及研究
        1.3.2 人體表面肌電試驗及分析研究
        1.3.3 基于肌肉骨骼負荷的作業(yè)舒適度評價方法研究
    1.4 論文的層次結(jié)構(gòu)
第二章 作業(yè)舒適度評價方法建立的理論
    2.1 人體肌肉疲勞產(chǎn)生的機理與研究方法
        2.1.1 人體肌肉疲勞產(chǎn)生的機理
        2.1.2 人體肌肉疲勞的研究方法
    2.2 人體肌肉疲勞肌電信號分析
        2.2.1 肌電信號的處理方法
        2.2.2 表面肌電在肌肉疲勞特性研究中的應(yīng)用
    2.3 人體關(guān)節(jié)負荷模型的建立方法及應(yīng)用
        2.3.1 基于不同建模方法的關(guān)節(jié)負荷模型
        2.3.2 關(guān)節(jié)負荷仿真模型在作業(yè)舒適度評價研究中的應(yīng)用
    2.4 小結(jié)
第三章 基于DELMIA的關(guān)節(jié)負荷變化規(guī)律仿真實驗
    3.1 基于DELMIA的假設(shè)驗證仿真實驗
        3.1.1 仿真實驗環(huán)境介紹
        3.1.2 上肢舒適度規(guī)律實驗驗證
        3.1.3 上肢舒適度規(guī)律實驗方案
        3.1.4 驗證結(jié)論
    3.2 基于DELMIA的虛擬人關(guān)節(jié)負荷仿真實驗
        3.2.1 仿真實驗方案
        3.2.2 仿真實驗步驟
        3.2.3 仿真實驗結(jié)果
    3.3 評價指標權(quán)重的確定
        3.3.1 熵值法的介紹
        3.3.2 熵值法確定權(quán)重的步驟
        3.3.3 各關(guān)節(jié)力矩權(quán)重的求解結(jié)果
    3.4 關(guān)節(jié)力矩相關(guān)系數(shù)的確定
        3.4.1 統(tǒng)計分析工具及理論的介紹
        3.4.2 關(guān)節(jié)力矩相關(guān)分析
    3.5 小結(jié)
第四章 靜態(tài)姿勢人體肌肉疲勞測試及分析
    4.1 表面肌電采集系統(tǒng)的工作原理
    4.2 靜態(tài)姿勢表面肌電試驗準備
        4.2.1 試驗環(huán)境
        4.2.2 試驗對象
        4.2.3 試驗儀器和測試系統(tǒng)
    4.3 靜態(tài)姿勢人體肌肉疲勞測試方案設(shè)計
        4.3.1 測試肌肉的選擇
        4.3.2 表面肌電試驗方案
        4.3.3 表面肌電試驗步驟
    4.4 數(shù)據(jù)處理與分析
        4.4.1 人體肌電信號的時域分析
        4.4.2 人體肌電信號的頻域分析
        4.4.3 數(shù)據(jù)歸一化
        4.4.4 加權(quán)平均處理
    4.5 小結(jié)
第五章 基于肌肉骨骼負荷的作業(yè)舒適度評價方法
    5.1 作業(yè)舒適度模糊綜合評價方法
        5.1.1 作業(yè)舒適度評價因素集的建立
        5.1.2 作業(yè)舒適度評價權(quán)重集的建立
        5.1.3 作業(yè)舒適度評價備擇集的建立
        5.1.4 作業(yè)舒適度隸屬函數(shù)的確定
        5.1.5 評價方法的建立
    5.2 作業(yè)舒適度評價實例
        5.2.1 天窗裝配工序的作業(yè)內(nèi)容和人機工程問題
        5.2.2 “緊固天窗螺栓”作業(yè)模型的建立
        5.2.3 關(guān)節(jié)角度以及關(guān)節(jié)動作的舒適度指數(shù)的確定
        5.2.4 基于肌肉骨骼負荷的作業(yè)舒適度模糊評價結(jié)果
    5.3 與RULA評價結(jié)果的對比
    5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 論文主要研究工作及結(jié)論
    6.2 主要創(chuàng)新點
參考文獻
附錄 原始表面肌電信號圖
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表的論文



本文編號：3759090