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自适应神经模糊推理系统优化的快速上肢评估方法
被引量:
1
1
作者
白仲航
项钲
+1 位作者
谭昭芸
裴卉宁
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2024年第5期1643-1656,共14页
传统方法对工作相关肌肉骨骼疾病风险评估的输入变量变化敏感性较低,导致风险评估输出结果的精确性和可靠性不足。为更加准确地进行人因工程风险评估,提出了基于自适应神经模糊推理系统的快速上肢评估方法(RULA)。首先,基于卷积神经网...
传统方法对工作相关肌肉骨骼疾病风险评估的输入变量变化敏感性较低,导致风险评估输出结果的精确性和可靠性不足。为更加准确地进行人因工程风险评估,提出了基于自适应神经模糊推理系统的快速上肢评估方法(RULA)。首先,基于卷积神经网络对视频中人体工作姿势的关键点进行检测及识别,并计算关节角度;其次,基于自适应神经模糊推理系统对快速上肢评估方法进行改进,搭建工作相关肌肉骨骼疾病风险评估架构以解决评估不同姿势时获得相同评分的问题;再次,随机选取不同工作姿势的关节角度数据对网络进行训练和检测,调整基于自适应神经模糊推理系统和快速上肢评估方法的工作相关肌肉骨骼疾病风险预测模型的最佳参数;最后,选取关节角度数据集里的前15个工作姿势进行相关性验证,将结果与原始快速上肢评估方法的结果进行比较,应用树枝修剪工具的操作过程进行案例分析以实现风险得分的实时动态评估。结果表明,优化后的快速上肢评估方法比原始方法更敏感,验证了利用自适应神经模糊推理系统能够有效改进快速上肢评估方法并实时预测风险得分。
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关键词
快速上肢评估法
自适应神经模糊推理系统
模糊控制
关键点检测
人因工程风险
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职称材料
基于模糊逻辑的快速上肢评估方法(RULA)改进
被引量:
12
2
作者
赵川
余隋怀
+1 位作者
初建杰
李文华
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第7期87-93,共7页
为更加有效地进行人机工效评估,基于模糊逻辑,对快速上肢评估(RULA)方法进行改进,以避免因为不精确的关节角度输入,产生差异较大的评估结果.利用梯形函数对关节角度、负荷和肌肉使用进行模糊化处理,利用三角形函数对RULA中间得分和最终...
为更加有效地进行人机工效评估,基于模糊逻辑,对快速上肢评估(RULA)方法进行改进,以避免因为不精确的关节角度输入,产生差异较大的评估结果.利用梯形函数对关节角度、负荷和肌肉使用进行模糊化处理,利用三角形函数对RULA中间得分和最终得分进行模糊化表示,并选取重心平均法进行去模糊化.随机选取29个姿势进行相关性验证,结果表明:该方法和RULA的相关性为0.937(p<0.01),和工作体位分析系统(OWAS)相关性为0.725(p<0.01),能够良好地反应真实结果.通过运动捕捉实验,模拟控制台捕捉实验,获取12个操作姿势的精确关节数据进行分析,验证了该方法能够有效地改进RULA评估方法,并具有较高的可靠性,更有利于实现人机工效评估.
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关键词
快速上肢评估法
模糊逻辑
人机工效
肌肉骨骼损伤
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职称材料
基于Jack仿真的超载作业工位人机工程设计研究
3
作者
严波
鲁雅楠
郑镇华
《机械设计》
北大核心
2025年第3期180-186,共7页
为降低流水线车间操作工人肌肉骨骼疾病(Musculoskeletal Disorders,MSDs)的风险,提出一种融合MSDs评价和Jack仿真的作业工位人机改良设计方法。以M公司超载作业工位为例,采用自我评价和快速上肢评估(Rapid Upper Limb Assessment,RULA...
为降低流水线车间操作工人肌肉骨骼疾病(Musculoskeletal Disorders,MSDs)的风险,提出一种融合MSDs评价和Jack仿真的作业工位人机改良设计方法。以M公司超载作业工位为例,采用自我评价和快速上肢评估(Rapid Upper Limb Assessment,RULA)分析法,发现操作工人的腰部是受MSDs影响最大的部位,其次是颈部和右肩。以此为依据对作业工位中工作台、超载机和工位布局进行针对性改良设计。通过Jack仿真软件验证了改良方案中操作工人的可视域与可达域良好,且在6个关键动作中有4个动作的RULA等级降低1级,证明改良方案的人机工程性能良好,可有效降低操作工人的MSDs患病风险。通过超载作业工位的人机改良设计案例,证明MSDs评价和Jack仿真的结合在车间作业工位设计中的实用性和可行性。
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关键词
人机工程
作业工位
Jack虚拟仿真
快速上肢评估法
肌肉骨骼疾病
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职称材料
基于RULA方法的拖拉机驾驶室人机优化研究
被引量:
8
4
作者
杨飞
光震宇
康敏
《中国农机化学报》
2017年第4期88-93,共6页
人机工程学设计是拖拉机驾驶室设计中非常重要的部分。本文以RULA方法(上肢快速评估法)为核心对各类部件的进行分类,并且对其操纵舒适性进行评价与分级,依据这种评估方法的思想,分析不同操纵方式下人体上肢关节的舒适活动范围,同时以H...
人机工程学设计是拖拉机驾驶室设计中非常重要的部分。本文以RULA方法(上肢快速评估法)为核心对各类部件的进行分类,并且对其操纵舒适性进行评价与分级,依据这种评估方法的思想,分析不同操纵方式下人体上肢关节的舒适活动范围,同时以H点为参考建立人体上肢简化模型;依据建立的人体上肢简化模型与关节活动范围,对操纵部件的最优分布情况进行求解,得出方向盘的最佳分布范围,以及侧控台的最佳设计高度为高出H点42~98mm以及266~434mm这两个高度范围之内,此时最佳分布范围为环绕驾驶员753cm^2与899cm^2的类扇形区域。最后依据所得结论对K1804型号拖拉机驾驶室进行优化设计,采用Creo中的Manikin模块对设计结果进行验证,得出RULA值均小于2,验证研究结论有效。该研究方法为拖拉机驾驶室人机工程学设计提供一定的参考。
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关键词
上肢
快速
评估
法
拖拉机
人机工程学
优化设计
驾驶室
Creo
MANIKIN
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职称材料
题名
自适应神经模糊推理系统优化的快速上肢评估方法
被引量:
1
1
作者
白仲航
项钲
谭昭芸
裴卉宁
机构
河北工业大学建筑与艺术设计学院
河北工业大学国家技术创新方法与实施工具工程技术研究中心
出处
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2024年第5期1643-1656,共14页
基金
国家自然科学基金资助项目(52242508)
河北省自然科学基金资助项目(2021202008)。
文摘
传统方法对工作相关肌肉骨骼疾病风险评估的输入变量变化敏感性较低,导致风险评估输出结果的精确性和可靠性不足。为更加准确地进行人因工程风险评估,提出了基于自适应神经模糊推理系统的快速上肢评估方法(RULA)。首先,基于卷积神经网络对视频中人体工作姿势的关键点进行检测及识别,并计算关节角度;其次,基于自适应神经模糊推理系统对快速上肢评估方法进行改进,搭建工作相关肌肉骨骼疾病风险评估架构以解决评估不同姿势时获得相同评分的问题;再次,随机选取不同工作姿势的关节角度数据对网络进行训练和检测,调整基于自适应神经模糊推理系统和快速上肢评估方法的工作相关肌肉骨骼疾病风险预测模型的最佳参数;最后,选取关节角度数据集里的前15个工作姿势进行相关性验证,将结果与原始快速上肢评估方法的结果进行比较,应用树枝修剪工具的操作过程进行案例分析以实现风险得分的实时动态评估。结果表明,优化后的快速上肢评估方法比原始方法更敏感,验证了利用自适应神经模糊推理系统能够有效改进快速上肢评估方法并实时预测风险得分。
关键词
快速上肢评估法
自适应神经模糊推理系统
模糊控制
关键点检测
人因工程风险
Keywords
rapid upper limb assessment
adaptive neuro fuzzy inference system
fuzzy control
key point detection
human factors engineering risk
分类号
TH166 [机械工程—机械制造及自动化]
TB472 [一般工业技术—工业设计]
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职称材料
题名
基于模糊逻辑的快速上肢评估方法(RULA)改进
被引量:
12
2
作者
赵川
余隋怀
初建杰
李文华
机构
陕西省工业设计工程实验室(西北工业大学)
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第7期87-93,共7页
基金
工信部民机专项(MJ-2015-F-018)
高等学校学科创新引智计划B13044资助
文摘
为更加有效地进行人机工效评估,基于模糊逻辑,对快速上肢评估(RULA)方法进行改进,以避免因为不精确的关节角度输入,产生差异较大的评估结果.利用梯形函数对关节角度、负荷和肌肉使用进行模糊化处理,利用三角形函数对RULA中间得分和最终得分进行模糊化表示,并选取重心平均法进行去模糊化.随机选取29个姿势进行相关性验证,结果表明:该方法和RULA的相关性为0.937(p<0.01),和工作体位分析系统(OWAS)相关性为0.725(p<0.01),能够良好地反应真实结果.通过运动捕捉实验,模拟控制台捕捉实验,获取12个操作姿势的精确关节数据进行分析,验证了该方法能够有效地改进RULA评估方法,并具有较高的可靠性,更有利于实现人机工效评估.
关键词
快速上肢评估法
模糊逻辑
人机工效
肌肉骨骼损伤
Keywords
Rapid Upper Limb Assessment
Fuzzy Logical
Ergonomics
Work?related musculoskeletal disorders
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于Jack仿真的超载作业工位人机工程设计研究
3
作者
严波
鲁雅楠
郑镇华
机构
河海大学机电工程学院
出处
《机械设计》
北大核心
2025年第3期180-186,共7页
文摘
为降低流水线车间操作工人肌肉骨骼疾病(Musculoskeletal Disorders,MSDs)的风险,提出一种融合MSDs评价和Jack仿真的作业工位人机改良设计方法。以M公司超载作业工位为例,采用自我评价和快速上肢评估(Rapid Upper Limb Assessment,RULA)分析法,发现操作工人的腰部是受MSDs影响最大的部位,其次是颈部和右肩。以此为依据对作业工位中工作台、超载机和工位布局进行针对性改良设计。通过Jack仿真软件验证了改良方案中操作工人的可视域与可达域良好,且在6个关键动作中有4个动作的RULA等级降低1级,证明改良方案的人机工程性能良好,可有效降低操作工人的MSDs患病风险。通过超载作业工位的人机改良设计案例,证明MSDs评价和Jack仿真的结合在车间作业工位设计中的实用性和可行性。
关键词
人机工程
作业工位
Jack虚拟仿真
快速上肢评估法
肌肉骨骼疾病
Keywords
ergonomic
working station
Jack virtual simulation
rapid upper limb assessment
musculoskeletal disorders
分类号
TB472 [一般工业技术—工业设计]
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职称材料
题名
基于RULA方法的拖拉机驾驶室人机优化研究
被引量:
8
4
作者
杨飞
光震宇
康敏
机构
南京农业大学工学院
出处
《中国农机化学报》
2017年第4期88-93,共6页
基金
江苏省科技支撑计划资助项目(BE2014134)
江苏省产学研联合创新资金资助项目(BY-2014128-04)
江苏省专业学位研究生创新工程项目(SJLX16_0231)
文摘
人机工程学设计是拖拉机驾驶室设计中非常重要的部分。本文以RULA方法(上肢快速评估法)为核心对各类部件的进行分类,并且对其操纵舒适性进行评价与分级,依据这种评估方法的思想,分析不同操纵方式下人体上肢关节的舒适活动范围,同时以H点为参考建立人体上肢简化模型;依据建立的人体上肢简化模型与关节活动范围,对操纵部件的最优分布情况进行求解,得出方向盘的最佳分布范围,以及侧控台的最佳设计高度为高出H点42~98mm以及266~434mm这两个高度范围之内,此时最佳分布范围为环绕驾驶员753cm^2与899cm^2的类扇形区域。最后依据所得结论对K1804型号拖拉机驾驶室进行优化设计,采用Creo中的Manikin模块对设计结果进行验证,得出RULA值均小于2,验证研究结论有效。该研究方法为拖拉机驾驶室人机工程学设计提供一定的参考。
关键词
上肢
快速
评估
法
拖拉机
人机工程学
优化设计
驾驶室
Creo
MANIKIN
Keywords
rapid assessment of upper limb
tractor
ergonomics~ optimization design
cab
Creo Manikin
分类号
U463.81 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
自适应神经模糊推理系统优化的快速上肢评估方法
白仲航
项钲
谭昭芸
裴卉宁
《计算机集成制造系统》
EI
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于模糊逻辑的快速上肢评估方法(RULA)改进
赵川
余隋怀
初建杰
李文华
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
12
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下载PDF
职称材料
3
基于Jack仿真的超载作业工位人机工程设计研究
严波
鲁雅楠
郑镇华
《机械设计》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于RULA方法的拖拉机驾驶室人机优化研究
杨飞
光震宇
康敏
《中国农机化学报》
2017
8
在线阅读
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职称材料
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