伴隨著技術(shù)的進(jìn)步與科技的發(fā)展，動(dòng)作捕捉已經(jīng)成為復(fù)雜運(yùn)動(dòng)分析和確保工人職業(yè)健康和安全的首選技術(shù)。在本文中我們將與大家深入探討該技術(shù)在人體工程學(xué)評(píng)估中的優(yōu)勢(shì)、應(yīng)用和挑戰(zhàn)。

如今，在產(chǎn)量空前的經(jīng)濟(jì)中，職業(yè)健康與安全在確保員工身體健康方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。多年來，研究人員和人體工程學(xué)家采用了各種工具和技術(shù)來分析人們?cè)诠ぷ鲌?chǎng)所的移動(dòng)方式以及它們將如何影響員工的健康。近年來，動(dòng)作捕捉等新技術(shù)的出現(xiàn)開創(chuàng)了可靠評(píng)估的新時(shí)代，為人體工程學(xué)分析提供了客觀的動(dòng)作數(shù)據(jù)和見解。本文探討了工效學(xué)評(píng)估對(duì)員工福利和組織生產(chǎn)力的重要性，以及動(dòng)作捕捉在職業(yè)安全領(lǐng)域的應(yīng)用、優(yōu)勢(shì)和潛在挑戰(zhàn)。

為什么職業(yè)健康和安全很重要

據(jù)世界衛(wèi)生組織(世衛(wèi)組織)估計(jì)，全球約有17.1億人患有肌肉骨骼疾病。這些疾病是全球范圍內(nèi)殘疾的主要原因，腰痛(LBP)成為160個(gè)國家中造成員工殘疾的最大原因。

此外，與工傷相關(guān)的費(fèi)用還包括培訓(xùn)替代人員、時(shí)間延誤、人員短缺和增加的保險(xiǎn)費(fèi)用。因此，不良的人機(jī)工程條件造成了勞動(dòng)力和時(shí)間短缺的多米諾骨牌效應(yīng)，造成了緊張的工作環(huán)境，并導(dǎo)致負(fù)面的健康后果、員工受傷以及生產(chǎn)效率的降低。

另一方面，工廠引入復(fù)雜的人機(jī)工程學(xué)評(píng)估可以降低MSD傷害的直接和間接成本，并提高員工到崗率和對(duì)工作場(chǎng)所的滿意度。一個(gè)安全的工作環(huán)境，會(huì)將工人的福祉放在日常工作的中心，以培養(yǎng)更高的工作意愿，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，安全的工作環(huán)境可以將工廠的生產(chǎn)力提高46%。?

傳統(tǒng)方法缺乏客觀性

傳統(tǒng)人體工程學(xué)評(píng)估主要依靠醫(yī)療專業(yè)人員的觀察和主觀評(píng)估。

最廣泛使用的方法是紙筆方法，在這種方法中，人體工程學(xué)專家根據(jù)既定標(biāo)準(zhǔn)(如NIOSH、RULA/REBA、EAWS、ISO、DIN和en)對(duì)工人的動(dòng)作進(jìn)行視覺評(píng)估和評(píng)分。雖然這些方法提供了有價(jià)值的見解，但它們通常受到其主觀性、缺乏實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及無法捕捉肌肉骨骼運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜細(xì)節(jié)的限制。

認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)評(píng)估的局限性，先進(jìn)技術(shù)的整合對(duì)于更全面、更客觀的評(píng)估變得勢(shì)在必行，這有助于提供正確的建議。

人機(jī)工程學(xué)中的動(dòng)作捕捉，游戲規(guī)則的改變者

運(yùn)動(dòng)捕捉已經(jīng)成為解決傳統(tǒng)方法挑戰(zhàn)的重要工具。它包括運(yùn)動(dòng)模式記錄，允許身體運(yùn)動(dòng)學(xué)的詳細(xì)分析。有三種主要類型的動(dòng)作捕捉系統(tǒng)，每種系統(tǒng)在工作場(chǎng)所安全方面都有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和注意事項(xiàng):

慣性運(yùn)動(dòng)捕捉

慣性運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)利用放置在身體上的傳感器來跟蹤運(yùn)動(dòng)。這些傳感器包含加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)，用于測(cè)量方向、加速度和磁場(chǎng)相互作用，使軟件能夠重建人體在3D空間中的運(yùn)動(dòng)。慣性系統(tǒng)因其便攜性、易用性以及無需外部標(biāo)記或受控于工作室設(shè)置即可捕捉真實(shí)世界環(huán)境中的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的能力而備受青睞。此外，慣性運(yùn)動(dòng)捕捉允許對(duì)象匿名和設(shè)施隱私，僅捕捉運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。這使得它們成為各種工作場(chǎng)所環(huán)境中人體工程學(xué)評(píng)估的實(shí)用選擇。為了獲得最佳精度，在使用慣性動(dòng)作捕捉系統(tǒng)是可能需要進(jìn)行一些初始校準(zhǔn)，長時(shí)間捕獲可能會(huì)出現(xiàn)潛在位置漂移誤差。

Xsens是這一領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，以其精確、用戶友好和堅(jiān)固的慣性運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)而聞名。Xsens運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)特別適合捕捉真實(shí)世界環(huán)境中的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。

光學(xué)運(yùn)動(dòng)捕捉

光學(xué)運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)由放置在執(zhí)行運(yùn)動(dòng)的“舞臺(tái)”周圍的多個(gè)高速攝像機(jī)組成。附著在身體上的反射標(biāo)記充當(dāng)?shù)貓D，允許軟件根據(jù)視覺輸入重建每一幀的3D運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。雖然光學(xué)系統(tǒng)提供了高精度，特別是對(duì)于詳細(xì)的運(yùn)動(dòng)，但是由于需要受控的環(huán)境、對(duì)運(yùn)動(dòng)的潛在限制、隱私考慮以及耗時(shí)的設(shè)置和校準(zhǔn)，它們不太適合用于工作場(chǎng)所的人體工程學(xué)分析。

無標(biāo)記動(dòng)作捕捉或人工智能

無標(biāo)記或人工智能運(yùn)動(dòng)捕捉不需要在對(duì)象身上放置標(biāo)記或傳感器，并利用計(jì)算機(jī)視覺和機(jī)器學(xué)習(xí)算法來分析視頻鏡頭和重建3D運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。這種新興技術(shù)提供了移動(dòng)的自由和潛在的更低的安裝成本。然而，與光學(xué)或慣性系統(tǒng)相比，精度可能較低，特別是對(duì)于復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)或具有挑戰(zhàn)性的照明條件，該技術(shù)仍在開發(fā)中。

慣性Mocap，工作場(chǎng)所健康和安全的理想選擇

鑒于工作場(chǎng)所對(duì)人體工程學(xué)評(píng)估的特殊需求，Xsens等慣性系統(tǒng)已成為該類應(yīng)用中實(shí)用、有效的解決方案。它的便攜性、易用性以及在真實(shí)場(chǎng)景中捕獲數(shù)據(jù)的能力使它成為評(píng)估和改進(jìn)工作場(chǎng)所人機(jī)工效學(xué)的理想選擇。Xsens慣性動(dòng)捕系統(tǒng)消除了對(duì)外部標(biāo)記的需要，為人體工程學(xué)評(píng)估提供了一個(gè)更加靈活且適應(yīng)性更強(qiáng)的解決方案。

準(zhǔn)確度和精確度

Xsens等慣性系統(tǒng)以其高精度而聞名，為研究人員和從業(yè)者提供全面的人機(jī)工程評(píng)估所需的可靠數(shù)據(jù)。該技術(shù)在捕捉關(guān)節(jié)沖擊、肢體運(yùn)動(dòng)和負(fù)載方面的精度顯著提高了工作場(chǎng)所人體工程學(xué)分析的整體準(zhǔn)確性。

成本效益

慣性系統(tǒng)的一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)是其成本效益。與光學(xué)系統(tǒng)相比，慣性運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)在不影響數(shù)據(jù)精度的情況下，提供了一種更經(jīng)濟(jì)的替代方案。這種成本效益使其成為在預(yù)算限制內(nèi)實(shí)施人體工程學(xué)解決方案企業(yè)的一個(gè)更有吸引力的選擇。

便攜性和靈活性

慣性系統(tǒng)的特點(diǎn)是重量輕、便于攜帶、易于使用，非常適合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。它們的靈活性允許無縫集成到各種工作環(huán)境中，提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，而不會(huì)對(duì)受試者或工作空間造成重大干擾。

實(shí)時(shí)評(píng)估

慣性系統(tǒng)的實(shí)時(shí)評(píng)估能力對(duì)于及時(shí)識(shí)別人體工程學(xué)風(fēng)險(xiǎn)至關(guān)重要。該功能允許即時(shí)干預(yù)和調(diào)整，提高了工作場(chǎng)所人體工程學(xué)的有效性。實(shí)時(shí)反饋不僅促進(jìn)了員工的福利，也有助于提高生產(chǎn)力。

通過動(dòng)作捕捉推進(jìn)人體工程學(xué)

采用動(dòng)作捕捉進(jìn)行人體工程學(xué)評(píng)估具有長遠(yuǎn)意義——從設(shè)計(jì)更安全、更高效的未來工作空間，到鼓勵(lì)在工作場(chǎng)所采取更健康的工作方式。

人體工程學(xué)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

慣性系統(tǒng)通過精確捕捉關(guān)節(jié)沖擊、肢體運(yùn)動(dòng)和負(fù)載，在人體工程學(xué)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面表現(xiàn)出色。這種粒度數(shù)據(jù)允許對(duì)肌肉骨骼活動(dòng)進(jìn)行全面分析，使工作場(chǎng)所設(shè)計(jì)者能夠識(shí)別并及時(shí)緩解潛在風(fēng)險(xiǎn)。

工業(yè)環(huán)境中的職業(yè)安全

對(duì)于暴露于重型機(jī)械和重復(fù)性任務(wù)的工業(yè)環(huán)境中的工人，慣性運(yùn)動(dòng)捕捉提供了對(duì)運(yùn)動(dòng)模式的實(shí)時(shí)洞察。這有利于實(shí)施安全措施，降低與工作相關(guān)的肌肉骨骼疾病的風(fēng)險(xiǎn)。

培訓(xùn)和工作技術(shù)優(yōu)化

事實(shí)證明，動(dòng)作捕捉在培訓(xùn)項(xiàng)目和優(yōu)化工作技術(shù)方面非常重要。通過提供身體運(yùn)動(dòng)的詳細(xì)反饋，企業(yè)可以進(jìn)一步加強(qiáng)員工培訓(xùn)，改進(jìn)工作方式與技術(shù)，并防止因不良姿勢(shì)或重復(fù)動(dòng)作對(duì)工人造成的傷害。

關(guān)注員工身體健康

將動(dòng)作捕捉集成到確保員工健康計(jì)劃中有助于企業(yè)采取積極主動(dòng)的方法來為員工帶來福祉。實(shí)時(shí)評(píng)估使管理者能夠根據(jù)個(gè)人運(yùn)動(dòng)模式定制健康計(jì)劃，促進(jìn)員工更加健康和積極的投入到工作中。

研究與開發(fā)

動(dòng)作捕捉是人體工程學(xué)領(lǐng)域研究和開發(fā)的重要工具。研究人員可以利用慣性動(dòng)作捕捉系統(tǒng)來收集精確的數(shù)據(jù)，從而促進(jìn)人體工程學(xué)指南、產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及對(duì)工作環(huán)境中人體運(yùn)動(dòng)的整體理解。

運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)的集成，尤其是慣性動(dòng)捕系統(tǒng)的集成，對(duì)于旨在解決全球范圍內(nèi)肌肉骨骼疾病高發(fā)狀況的緩解有著深遠(yuǎn)影響，這不僅是幫助企業(yè)解決潛在問題，同時(shí)也是企業(yè)發(fā)展中的戰(zhàn)略要?jiǎng)?wù)。

動(dòng)作捕捉是職業(yè)健康和安全領(lǐng)域的游戲規(guī)則改變者。其應(yīng)用范圍從風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估到培訓(xùn)優(yōu)化，為更安全、更健康的工作環(huán)境做出了貢獻(xiàn)。準(zhǔn)確性、成本效益、便攜性和實(shí)時(shí)評(píng)估的優(yōu)勢(shì)使慣性動(dòng)捕系統(tǒng)成為致力于優(yōu)先考慮員工福祉和生產(chǎn)力的企業(yè)的實(shí)用選擇。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，將動(dòng)作捕捉融入人體工程學(xué)實(shí)踐有望成為保障員工職業(yè)健康和安全的未來，同時(shí)慣性動(dòng)捕系統(tǒng)的引入也有助于解決肌肉骨骼疾病頻發(fā)所帶來的全球性挑戰(zhàn)。