伴隨著技術(shù)的進步與科技的發(fā)展,，動作捕捉已經(jīng)成為復(fù)雜運動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)評估中的優(yōu)勢,、應(yīng)用和挑戰(zhàn),。

如今，在產(chǎn)量空前的經(jīng)濟中,，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)來分析人們在工作場所的移動方式以及它們將如何影響員工的健康,。近年來,，動作捕捉等新技術(shù)的出現(xiàn)開創(chuàng)了可靠評估的新時代，為人體工程學(xué)分析提供了客觀的動作數(shù)據(jù)和見解,。本文探討了工效學(xué)評估對員工福利和組織生產(chǎn)力的重要性，以及動作捕捉在職業(yè)安全領(lǐng)域的應(yīng)用,、優(yōu)勢和潛在挑戰(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，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個國家中造成員工殘疾的最大原因。

此外,，與工傷相關(guān)的費用還包括培訓(xùn)替代人員,、時間延誤、人員短缺和增加的保險費用,。因此,，不良的人機工程條件造成了勞動力和時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)雜的人機工程學(xué)評估可以降低MSD傷害的直接和間接成本,，并提高員工到崗率和對工作場所的滿意度。一個安全的工作環(huán)境,，會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,，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)評估主要依靠醫(yī)療專業(yè)人員的觀察和主觀評估。

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)對工人的動作進行視覺評估和評分。雖然這些方法提供了有價值的見解,，但它們通常受到其主觀性,、缺乏實時數(shù)據(jù)以及無法捕捉肌肉骨骼運動的復(fù)雜細(xì)節(jié)的限制。

認(rèn)識到傳統(tǒng)評估的局限性,，先進技術(shù)的整合對于更全面,、更客觀的評估變得勢在必行，這有助于提供正確的建議,。

人機工程學(xué)中的動作捕捉,，游戲規(guī)則的改變者

運動捕捉已經(jīng)成為解決傳統(tǒng)方法挑戰(zhàn)的重要工具。它包括運動模式記錄,，允許身體運動學(xué)的詳細(xì)分析,。有三種主要類型的動作捕捉系統(tǒng)，每種系統(tǒng)在工作場所安全方面都有獨特的優(yōu)勢和注意事項:

慣性運動捕捉

慣性運動捕捉系統(tǒng)利用放置在身體上的傳感器來跟蹤運動,。這些傳感器包含加速度計,、陀螺儀和磁力計，用于測量方向,、加速度和磁場相互作用,，使軟件能夠重建人體在3D空間中的運動。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)置即可捕捉真實世界環(huán)境中的復(fù)雜運動的能力而備受青睞,。此外，慣性運動捕捉允許對象匿名和設(shè)施隱私,，僅捕捉運動數(shù)據(jù),。這使得它們成為各種工作場所環(huán)境中人體工程學(xué)評估的實用選擇。為了獲得最佳精度,，在使用慣性動作捕捉系統(tǒng)是可能需要進行一些初始校準(zhǔn),，長時間捕獲可能會出現(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,、用戶友好和堅固的慣性運動捕捉技術(shù)而聞名。Xsens運動捕捉系統(tǒng)特別適合捕捉真實世界環(huán)境中的復(fù)雜運動,。

光學(xué)運動捕捉

光學(xué)運動捕捉系統(tǒng)由放置在執(zhí)行運動的“舞臺”周圍的多個高速攝像機組成,。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運動數(shù)據(jù)。雖然光學(xué)系統(tǒng)提供了高精度,，特別是對于詳細(xì)的運動,，但是由于需要受控的環(huán)境、對運動的潛在限制,、隱私考慮以及耗時的設(shè)置和校準(zhǔn),，它們不太適合用于工作場所的人體工程學(xué)分析。

無標(biāo)記動作捕捉或人工智能

無標(biāo)記或人工智能運動捕捉不需要在對象身上放置標(biāo)記或傳感器,，并利用計算機視覺和機器學(xué)習(xí)算法來分析視頻鏡頭和重建3D運動數(shù)據(jù),。這種新興技術(shù)提供了移動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，特別是對于復(fù)雜的運動或具有挑戰(zhàn)性的照明條件,，該技術(shù)仍在開發(fā)中,。

慣性Mocap，工作場所健康和安全的理想選擇

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

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)者提供全面的人機工程評估所需的可靠數(shù)據(jù),。該技術(shù)在捕捉關(guān)節(jié)沖擊,、肢體運動和負(fù)載方面的精度顯著提高了工作場所人體工程學(xué)分析的整體準(zhǔn)確性。

成本效益

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

便攜性和靈活性

慣性系統(tǒng)的特點是重量輕、便于攜帶,、易于使用,，非常適合現(xiàn)場測量。它們的靈活性允許無縫集成到各種工作環(huán)境中,，提供實時數(shù)據(jù),，而不會對受試者或工作空間造成重大干擾。

實時評估

慣性系統(tǒng)的實時評估能力對于及時識別人體工程學(xué)風(fēng)險至關(guān)重要,。該功能允許即時干預(yù)和調(diào)整,，提高了工作場所人體工程學(xué)的有效性,。實時反饋不僅促進了員工的福利，也有助于提高生產(chǎn)力,。

通過動作捕捉推進人體工程學(xué)

采用動作捕捉進行人體工程學(xué)評估具有長遠(yuǎn)意義——從設(shè)計更安全,、更高效的未來工作空間，到鼓勵在工作場所采取更健康的工作方式,。

人體工程學(xué)風(fēng)險評估

慣性系統(tǒng)通過精確捕捉關(guān)節(jié)沖擊,、肢體運動和負(fù)載，在人體工程學(xué)風(fēng)險評估方面表現(xiàn)出色,。這種粒度數(shù)據(jù)允許對肌肉骨骼活動進行全面分析,，使工作場所設(shè)計者能夠識別并及時緩解潛在風(fēng)險。

工業(yè)環(huán)境中的職業(yè)安全

對于暴露于重型機械和重復(fù)性任務(wù)的工業(yè)環(huán)境中的工人,，慣性運動捕捉提供了對運動模式的實時洞察,。這有利于實施安全措施，降低與工作相關(guān)的肌肉骨骼疾病的風(fēng)險,。

培訓(xùn)和工作技術(shù)優(yōu)化

事實證明,，動作捕捉在培訓(xùn)項目和優(yōu)化工作技術(shù)方面非常重要。通過提供身體運動的詳細(xì)反饋,，企業(yè)可以進一步加強員工培訓(xùn),，改進工作方式與技術(shù)，并防止因不良姿勢或重復(fù)動作對工人造成的傷害,。

關(guān)注員工身體健康

將動作捕捉集成到確保員工健康計劃中有助于企業(yè)采取積極主動的方法來為員工帶來福祉,。實時評估使管理者能夠根據(jù)個人運動模式定制健康計劃，促進員工更加健康和積極的投入到工作中,。

研究與開發(fā)

動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作捕捉系統(tǒng)來收集精確的數(shù)據(jù)，從而促進人體工程學(xué)指南,、產(chǎn)品設(shè)計以及對工作環(huán)境中人體運動的整體理解,。

運動捕捉技術(shù)的集成，尤其是慣性動捕系統(tǒng)的集成,，對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，同時也是企業(yè)發(fā)展中的戰(zhàn)略要務(wù),。

動作捕捉是職業(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)險評估到培訓(xùn)優(yōu)化，為更安全,、更健康的工作環(huán)境做出了貢獻,。準(zhǔn)確性、成本效益、便攜性和實時評估的優(yōu)勢使慣性動捕系統(tǒng)成為致力于優(yōu)先考慮員工福祉和生產(chǎn)力的企業(yè)的實用選擇,。隨著技術(shù)的不斷進步,，將動作捕捉融入人體工程學(xué)實踐有望成為保障員工職業(yè)健康和安全的未來，同時慣性動捕系統(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),。