[发明专利]一种基于NIOSH提举方程的评估方法

说明书

本发明属于人因工效学领域，具体的说是一种基于NIOSH提举方程的评估方法。本发明从一种NIOSH提举方程评估方法出发，旨在利用Kinect V2设备采集的人体骨骼数据对提举方程的各项系数自动计算。通过对提举动作的开始及终止动作进行识别，通过双手和双脚踝的坐标中点、双手距离和偏移角度、脚踝的偏移角度等指标对水平系数、高度系数、距离系数、角度系数、频率系数和物体系数进行自动测算，从而减少专业人员的工作量，减少人力成本。

技术领域

本发明属于人因工效学领域，具体的说是一种基于NIOSH提举方程的评估方法。

背景技术

在生产制造中存在许多要求进行手工物料搬运的场合，如拆卸箱子、搬运零件等，由于制造单元设计的不合理，容易造成大量的工人职业性肌肉骨骼损伤，尤其是与手工提举作业不合理导致的下背痛。因此在进行工效学分析时，提举作业分析是必不可少的一项。

NIOSH提举方程分析法是美国国家职业安全与卫生研究院提出的用来预测提举重物劳动的符合所在数值范围，评价提举负荷是否安全，是否应采取改进措施，旨在避免或减轻工人背部损伤的工效学分析方法，该方法重点是进行提举限值和提取指数计算。提举重量推荐值RWL包括重量常数、水平系数、高度系数、距离系数、角度系数、频率系数和物体系数。其中重量常数为23KG。

发明内容

本发明提供了一种体感技术，通过对提举开始及终止动作进行识别，以人体骨骼坐标点和角度自动判断出NIOSH提举方程的各项系数，从而完成计算机自动评估的基于NIOSH提举方程的评估方法。

本发明技术方案结合附图说明如下：

一种基于NIOSH提举方程的评估方法，该评估方法包括以下步骤：

步骤一、将Kinect V2设备放置于提举物体的正前方，通过Kinect V2设备捕捉人体25个部位骨骼点数据；

其中25个部位骨骼点包括头、颈、肩中心、左拇指、右拇指、左指尖、右指尖、左手、右手、左手腕、右手腕、左肘、右肘、左肩膀、右肩膀、脊柱、髋关节中心、左臀、左膝盖、左脚踝、左脚、右臀、右膝盖、右脚踝、右脚；其中，A₁(x_1,i,y_1,i,z_1,i)表示第i帧左手的坐标点，每秒25帧，1帧0.04秒；A₂(x_2,i,y_2,i,z_2,i)表示第i帧右手的坐标点，每秒25帧，1帧0.04秒；A₃(x_3,i,y_3,i,z_3,i)表示第i帧左肘的坐标点，每秒25帧，1帧0.04秒；A₄(x_4,i,y_4,i,z_4,i)表示第i帧右肘的坐标点，每秒25帧，1帧0.04秒；A₅(x_5,i,y_5,i,z_5,i)表示第i帧左肩膀的坐标点，每秒25帧，1帧0.04秒；A₆(x_6,i,y_6,i,z_6,i)表示第i帧右肩膀的坐标点，每秒25帧，1帧0.04秒；A₇(x_7,i,y_7,i,z_7,i)表示第i帧左脚踝的坐标点，每秒25帧，1帧0.04秒；A₈(x_8,i,y_8,i,z_8,i)表示第i帧右脚踝的坐标点，每秒25帧，1帧0.04秒；

得到左手到右手的向量左肩膀到左肘的向量右肩膀到右肘的向量左肩膀到右肩膀的向量左脚踝到右脚踝的向量左手到右手的中心点左脚踝到右脚踝的中心点左手到右手的距离左肩膀到左肘的向量与左肩膀到右肩膀的向量夹角右肩膀到右肘的向量与左肩膀到右肩膀的向量夹角