肌肉骨骼疾病是制造工业中最常见的一种职业病,其产生的主要原因是生物力学上认为肌肉和骨骼的受力超过其力学耐受性而引起的组织损伤。为了预防肌肉骨骼疾病,需要建立一套人因工程的评价系统。本文的目的是结合PSA标致雪铁龙集团的实际工业需求,开发一套非接触式人体关节静态力学分析系统(Bio SAFE软件),通过处理工作工位的图片进行建模,分析人体的生物力学信息。本文的研究内容包括人体生物力学建模分析,Bio SAFE软件设计,仿真建模及实验测试。本文首先根据人体解剖学建立了人体体段肌肉骨骼模型,对模型进行动态力学和静态力学分析。然后据此模型在MATLAB开发平台上设计了一套可视化的人体关节静态力学评估软件Bio SAFE。之后,本文仿真人体三维模型进行生物力学分析,与Bio SAFE软件结果对比分析误差,确定了如何减小Bio SAFE软件误差的方法。本文的最后搭建了光学运动捕捉系统Vicon和表面肌电信号测试系统Captiv,从力学和生理学上获得关节及肌肉力学信息,将之与Bio SAFE软件结果对比,实验测试结果表明,Bio SAFE可以较好地预测估计人体的关节力矩和肌肉力。最后我们成功地将Bio SAFE软件交付PSA标致雪铁龙集团人因工程部门使用。