2.2 人体测量学专业术语
由于个体之间和群体之间人体各部位特征以及关节长度是不同的,这就需要人体测量学研究人的形态,从而更方便的在工作场景中快速正确的进行反馈[12]。人体方位主要用到的有上和下、浅和深、内和外、近侧和远侧、前和后。其中近头者为上,近足者为下,以空腔器官区分内外,以距体表距离区分浅和深,用人体腹面方向来区分前后。
人体上肢的基准切面与基本轴在区分各个部位的局部欧拉角,以及在整体方面确定方位,确定三维立体图像是至关重要的。常用基本切面有矢状面、冠状面和横断面[13]。横断面将人体在水平方向切为上下两部分,冠状面与前后相关,其切割部位沿左右方向,矢状面与左右相关,沿人体前后方向将人体纵切。人体在各种各样的姿势仿真下可在任意局部位置分为互相垂直的三个轴,分别是纵轴、横轴和垂直轴。也是按照前后方向、左右方向和上下方向进行区分。
2.3 人体快速上肢评估
利用快速上肢评价算法评估接触上肢障碍的风险。快速上肢评价算法评估基于姿势、肌肉使用的上肢疾病风险、负载的重量、任务时间和频率。确定该任务是否具有一个上肢风险的评分伤害[14]。该分析评估了一个姿势,并有一个一到七的标度,一是最舒服的。当人体达到或者超过五时人体就应该适当的休息一下,或者也可以终止该动作,以防止人体受到损伤。人体上肢分为上臂、下手臂、手腕,评分系统是用来分配每一级分数,以1分的成绩表示最好的姿势,同样得分越高说明该动作不合适,应该停止,这些是科学的方法,应该得到有效的执行。
快速上肢评价算法需要的数据包括:上臂、下手臂、手腕在某一时刻的局部欧拉角,这些角以前文中的人体测量学为标准;还需要考虑自然的最大载重量;以及它是静态的还是重复的,即肌肉的使用因素;对于任务的每分钟重复数目,或者频率也可以经过量化得分。RULA基于给定的姿态和负载信息产生得分。这些结果可以用来分析一项任务的姿势疲劳,不适,或上肢体损伤。
利用快速上肢评价算法可以有效的处理大量的数据,经过科学的评估可以将这些数据转换为可视的得分数,这样减少了资源的消耗,节省了大量时间,同时通过考虑多方面因素,从整体上考虑人体上肢各个部位,从局部上考虑各个部位的欧拉角,这样从立体上更好的模拟。本文主要从以下三方面考虑。
2.3.1 人体上臂分析
人体上臂以人体肩部为根节点,其可以绕着肩部前后进行摆动,同时由于人体结构以及在运动时受力情况的不同,会导致肩部上扬或者下扬,这些是需要考虑的对象。对于不同的动作过程,需要根据具体的情况人体做出不同的反应,因此可以根据所提取的数据得到在执行该动作时相关的角度信息和位置信息