基于sEMG的倾斜站立平台设计研究

来源 :东华大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:xiaosheng2099
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目前,超市收银员、装配和质量控制工人等多种类型的工人被要求长时间站立来进行工作,而长时间站立会导致多种健康问题,例如腰痛、下肢不适、心脏病以及静脉曲张等疾病。由于腿的灵活性以及自由度比较大,站立姿势可以提高工人的工作效率,因此站姿工作是一种常见的工作状态。由于长期站立存在很多负面影响,本论文主要是研究一些方法以解决或减少久站对身体的伤害。在长时间站立时,地板垫和鞋垫是目前常见提高身体舒适度和职业健康的有效方法,然而研究发现这种措施对减缓身体疲劳的影响不大。Nelson等人发现站在倾斜的平台上显著降低了受试者腿部及腰背部不适的感觉,并将这种现象归因于末端腰椎前凸的减少和运动姿势的增加。但是到目前为止,很少有研究将站立平台作为减少久站肌肉疲劳的干预手段。因此本文以久站工作人群为研究对象,研究不同的倾斜角度平台对久站人群的舒适性影响,利用表面肌肉电信号来分析测试久站人群在实验过程中的生理变化,并采用视觉模拟量表等主观方法来衡量他们的心理疲劳程度,从倾斜平台的倾斜角度的参数变化探讨最佳的倾斜平台设计方案,为解决久站人群舒适性提供有效的改善方案及理论依据。研究结论:1)在15°倾斜平台站立时,腿部的自我调节能力更差,且身体疲劳度较大,不适合久站。2)站立在不同角度的倾斜平台上,人体腰部的肌肉疲劳变化不大,即站立在不同倾斜角度的平台上对腰部肌肉疲劳没有显著性影响。3)通过腿部的肌电信号数据分析并结合主观疲劳度数据可以得知:当站立时间在0-40分钟时,站立在0°平台上相比较于其他倾斜角度平台,腿部肌肉疲劳度较小。当受试人员站立40-60分钟左右时,身体的主观疲劳度以及腿部肌肉肌电信号客观数据会达到一个最大值。在站立40分钟以后,腿部肌肉会慢慢处于一种恢复状态,根据肌电信号数据可以得到站立在不同角度的倾斜平台上的腿部肌肉自我调节性效果为:10°>5°>0°>15°,即40分钟之后,站立在10°倾斜平台上较好。
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