拉力作业上肢肌肉疲劳评价模型研究

为避免作业人员肌肉疲劳累积,预防工作相关肌肉骨骼系统疾患(WMSDs),提出一种基于肌力降幅(FD)-主观疲劳评分(RPE)的肌肉疲劳评价模型。首先设计并开展模拟拉车作业试验,招募10名大学男生参与测试,测量不同时刻右手最大剩余肌力,并记录基于Borg CR-10量表的RPE值;然后归一化处理各时刻FD,建立不同姿势、不同负荷下的3个拉力作业上肢肌肉疲劳评价模型,并结合试验条件分析不同模型之间的差异。研究表明:RPE与FD间有线性关系,RPE-FD关系可能具有姿势属性;所建模型合理,可用于评价拉力作业人员工作过程肌肉疲劳,并可为施力作业过程肌肉疲劳监测与作业任务分析提供依据和手段。     

姿势对单手拉叉车肌肉疲劳影响的试验研究

为分析不同姿势下单手拉车作业肌肉疲劳情况,设计并完成模拟手拉叉车试验,测量拉车前与拉车过程中单臂拉力的变化,记录基于Borg CR-10主观疲劳量表的身体疲劳度。选取20名男大学生作为被试。结果表明,手臂姿势和拉车时间均显著影响拉力;Duncan多重比较结果显示,手臂伸直姿势下的拉力值显著高于手肘屈曲姿势下的值;手肘屈曲姿势下,手臂拉力的最大自主收缩力(MVC)下降更快;手肘屈曲姿势和手臂伸直姿势下的疲劳速率分别为(0.137±0.065)和(0.133±0.057)。构建起以指数函数为基础的2种姿势下单臂拉车作业肌肉疲劳预测模型,其预测结果与实际情况吻合较好。     

作业人员肌肉施力疲劳评价模型

为评价施力作业过程中人员肌肉疲劳状态,建立基于肌力(F)的主观肌肉疲劳评价模型。通过模拟拉车作业试验获得不同时刻拉力值以及手臂和腰部主观肌肉疲劳评分(RPE),归一化处理肌力降幅(FD)值,以消除个体差异;通过相关性分析方法研究肌力降幅归一化值(NFD)与RPE之间的关系;通过回归性分析方法,分别构建以NFD为自变量的手臂与腰部RPE回归方程(即RPE-NFD回归方程),并研究手臂与腰部PRE随时间变化特征。结果表明:RPE与NFD显著线性正相关; RPE-NFD回归方程能够描述施力作业过程中RPE随FD变化的情况;所建评价模型能反映肌肉疲劳随时间发展的特征,并可用以获得作业人员不同施力作业以及不同作业时间下的RPE值。     

间歇静态拉力作业人员肌肉疲劳发展研究

为了解间歇静态拉力作业中人员肌肉疲劳发展特征及其与连续静态拉力作业肌肉疲劳发展的差异,减少肌肉疲劳累积,降低罹患工作相关肌肉骨骼疾患(WMSDs)风险,设计并开展间歇静态拉力作业试验,招募8名大学男生参与试验,测量不同工休比下不同时刻的肌力(F),并记录主观疲劳评分(RPE),然后运用统计学方法分析F和RPE。研究表明:间歇静态拉力作业不同工休比下F曲线走向基本一致,作业结束时刻F值和RPE值均未见统计学显著性差异;组内不同时刻相同部位以及相同部位不同时刻的一些RPE存在显著差异;间歇静态和连续静态拉力作业肌肉疲劳发展存在显著差异,间歇作业中肌肉疲劳累积显著低于连续作业,可考虑采用本文所研究工休比进行拉力作业工作安排,需人力完成的静态作业宜采用间歇静态施力以减缓肌肉疲劳累积。     

人工破拆壁面作业肌肉疲劳实验研究

为研究人工破拆壁面作业肌肉疲劳发展特征,避免肌肉疲劳累积,降低工作相关肌肉骨骼损伤(WMSDs)风险,本文设计人工破拆壁面作业实验,招募8名男性大学生进行实验,测量40和90 cm作业高度上人工破拆作业前后握力和推力、最大耐受时间(MET)、主观肌肉疲劳评分(RPE)以及右手尺侧腕屈肌、肱二头肌、肱三头肌、三角肌前束以及左手肱二头肌、三角肌前束6个肌群的活动特征,然后运用统计学方法分析作业高度对作业过程肌肉疲劳的影响以及各肌群肌肉活动特征.研究表明:人工破拆壁面作业肌肉疲劳明显,但高度仅影响作业前后最大推力大小,对握力、MET以及RPE影响并不显著;最大推力实验条件下,除90 cm高度下左右手三角肌前束产生疲劳外,其他肌群并未出现疲劳;较低高度上人工破拆作业疲劳可能由姿势导致而非局部肌肉疲劳的耦合叠加.     

拉力作业肌肉疲劳研究进展及展望

为全面了解人工物料搬运(MMH)中拉力作业肌肉疲劳研究现状,深入分析作业过程肌肉疲劳特征,预防肌肉骨骼系统疾患(MSDs),在检索国内外MMH拉力作业肌肉疲劳研究相关成果的基础上,总结5种基本研究方法,并将MMH拉力作业按照工作任务类型和研究对象进行分类,综述其研究所采用的方法及研究结论。最后,评述拉力作业肌肉疲劳现有研究结果,并结合其他作业任务的肌肉疲劳研究成果,展望5个拉力作业肌肉疲劳的研究方向。结果表明:现有拉力作业肌肉疲劳研究主要包括静态作业研究和动态作业研究2个方面,且由静态作业研究向动态作业研究转变;同时采用几种研究方法以全面揭示作业过程肌肉疲劳问题;动态以及间歇作业肌肉疲劳特征、发展规律和预测建模方面的研究较少,是今后的主要研究方向。     

受限空间钻孔工人的肌肉疲劳特性研究

为了研究受限空间下钻孔工人在作业过程中的肌肉疲劳特征,通过模拟试验,测量立姿、半蹲姿、全蹲姿姿势下,颈夹肌、胸腰筋膜等10块肌肉的表面肌电值(sEMG);用中值频率(MF)作为指标,根据MF下降率评定各肌肉的疲劳程度,并通过设置不同的时间梯度,对比疲劳程度的变化,从而提出减轻肌肉疲劳的方案。试验结果表明:肌肉疲劳程度越深,MF下降越快;腰部3种姿势下均表现出较高的下降率(0. 374±0. 129),立姿中颈部下降率(0. 60)、蹲姿中小腿胫骨肌下降率(0. 55)也较高;而调整作业周期可以使MF值下降1. 33～9. 85倍,有效减轻疲劳程度。     

民航机务人员工作负荷评估仿真研究

为准确评估和预测机务维修人员工作负荷,结合机务人员的受力、姿势、能耗等工效学因素,首先以任务所需时间资源与可用时间资源之比为主评估量,以能量消耗率及工效学负荷为修正因子,建立机务维修工作负荷评估模型;其次应用工效学仿真软件Simens JACK 8. 4(简称JACK)仿真模拟得到模型中的工作所需时间和修正因子,并提出基于机务维修工作负荷评估模型和JACK仿真软件的机务人员工作负荷评估方法;最后用该方法仿真评估A320主轮拆卸作业工作负荷。研究表明:所提方法能够弥补现有民航机务人员工作负荷评估方法中存在的实验室化严重、操作性差、主观性强、预测困难等不足,可方便有效地评估及预测维修人员工作负荷。     

矿工肌肉疲劳状况及事故预防研究

为解决矿工工作强度大难度大,容易产生身体疲劳,引发不安全行为的问题,首先,向矿工发放肌肉疲劳调查问卷,了解矿工的实际工作状态;其次,利用表面肌电(EHG)试验模拟矿工作业环境和工作内容,检测其肌肉疲劳程度及变化特征;最后,结合矿工工作现状,提出肌肉疲劳事故的防控措施.结果 表明:矿工的颈部、肩部、背部、肘部、腰部等部位...     

认知性VDT持续监控作业人因可靠性预测模型研究

为提高认知性视觉显示终端(VDT)持续监控作业系统的可靠性,需要有效预测和防范人因失误。基于N-back任务范式和持续操作测试(CPT)任务范式,设计并完成模拟认知性VDT持续监控作业的试验。根据试验数据分别对正确反应时、任务正确率等9个指标进行方差分析,构建三维度认知性VDT持续监控作业脑力负荷评估指标体系。训练BP神经网络,识别脑力负荷模式,建立认知性VDT持续监控作业人因可靠性评估模型。研究结果表明:通过正确反应时、心理努力、任务主观难度、注视时间、瞳孔直径、眨眼频率6个指标,对认知性VDT持续监控作业脑力负荷进行模式识别,其结果可信,且对实际作业干扰性小;用人因可靠性评估模型能有效预测人因失误。     

劳动负荷与作业能力研究

劳动负荷的提高会导致作业疲劳,但适当的劳动负荷对作业能力的提高可能有一定促进作用。设计实验,分析了RPE值和相对心率的相关性,并以相对心率和RPE值为解释变量,分析了它们和反应时、两点阈之间的关系,发现反应时和两点阈在负荷增加过程中存在一个最小值点,而导致这个点出现的劳动负荷即为最佳负荷。以此最佳负荷量安排作业对合理利用劳动力,提高劳动效率,保护劳动者有一定的意义。     

人机交互型VDT持续作业自适应工间休息制度

为提高人机交互型视觉显示终端(VDT)持续作业的绩效和可靠性,利用试验方法,研究工间休息制度。通过作业特征分析,设计作业疲劳评价指标体系和心算试验;应用模糊统计方法,结合最小模糊熵原理,确定并优化疲劳模糊子集在时间论域上的隶属函数;构建模糊综合评价模型评估绩效时间拐点的作业疲劳值,结合任务难度相对系数确定绩效时间拐点的作业总负荷值;最后通过对比试验检验方法的有效性。结果表明:用模糊综合评价模型能有效测评作业疲劳,作业者仅需主观评价任务难度相对系数就能自主决策是否进入工间休息,方法操作简单,对作业干扰小。     

人机交互型VDT持续作业任务自适应分配方法的试验研究

为提高人机交互型视觉显示终端(VDT)持续作业的绩效和安全性,需考虑作业过程中的工间休息制度,避免疲劳作业。结合持续操作测试(CPT)任务范式和Go-Nogo反应范式,设计模拟人机交互型VDT持续作业的试验。根据试验数据分别对心理努力、任务主观难度、眼睛疲劳等11个指标进行方差分析,构建了人机交互型VDT持续作业负荷主观评价指标体系。训练BP神经网络,识别作业负荷模式,建立了人机交互型VDT持续作业任务自适应分配模型。结果表明:通过任务主观难度、眼睛、颈部、肩部、腰部、手腕疲劳度6个指标,对人机交互型VDT持续作业负荷进行模式识别,其结果可信,且对实际作业干扰性非常小;作业任务自适应分配模型能根据作业者负荷模式合理安排工间休息,保障作业者的健康,提高作业效率和安全性。     

高温高湿环境下人员劳动负荷与疲劳水平试验研究

为了找出高温高湿作业环境下人员劳动强度对生理、心理指标的影响规律,在实验室建立了高温高湿环境模拟体系.试验人员选择年龄相近、身体状况相仿的50名在校大学生,设定了微风(风速小于1.5 m/s)及湿球黑球温度(WBGT)为26℃、33℃、35℃、38℃以上4种环境条件,试验人员按事先规定的运动方式从事极重体力劳动和重体力劳动负荷训练,实时监测人员心率和评价主观疲劳程度,计算人员心血管负荷(CVL)和主观疲劳程度,对数据进行相关性分析,并绘制不同劳动负荷、不同环境温度下的柱状趋势图.结果表明,在同等劳动负荷下,人员心血管负荷和主观疲劳程度与环境温度(WBGT)存在正相关性.根据人员心血管负荷预警级别,提出当作业环境温度(WBGT)达到35℃及以上时,应立即停止人员重体力和极重体力劳动负荷作业.根据试验结果,结合现场实际,提出从事高温高湿作业的人员,应合理安排劳动和作息,加强水盐及营养的补充,加强个体健康监护.     

有限空间环境下颈部侧屈肌肉受力与疲劳特征

近年来肌肉骨骼损伤已成为我国防控职业病的重点问题之一,为降低职业性肌肉疾病发病率,首先,通过AnyBody平台建立颈部骨肌模型,并进行逆向动力学仿真分析,得到颈部侧屈姿势下肌肉的受力情况;然后,选取8名健康被试,运用表面肌电(s EMG)技术采集胸锁乳突肌和斜方肌的肌电信号,使用中值频率(MF)作为指标,根据MF下降速率评定肌肉的疲劳程度;最后,通过设置不同的温湿度环境,探究有限空间高温高湿环境对于颈部肌肉疲劳的影响。结果表明:随着侧屈角度的增加,颈部肌肉承担的负荷在逐渐增大,疲劳发生速度变快;同时,高温高湿作业环境也会加快侧屈姿势下颈部肌肉的疲劳速度。     

基于DORATASK法的标准作业负荷评估模型

为了预防标准作业制度下工人超负荷作业,基于DORATASK方法构建工序标准作业负荷评估模型。综合考虑工作效率和人因工程双因素,提出以时间占用率为主衡量指标、以能量代谢率为修正因子的工作负荷评估量化模型;结合虚拟仿真技术,设计模型求解流程;以某发动机输油件制造企业的标准作业为例,应用上述模型,并进行仿真分析。研究表明:该模型可以量化工作负荷,准确地反映标准作业制度下工人的作业负荷状态;负荷评估能够为优化工序标准作业提供反馈,使标准作业制度兼顾效率性与安全性,进而从制度设计角度保障全体工人的职业健康安全。     

基于模糊-ANP的民航安检人员作业可靠性风险评估

为探讨影响民航安检人员作业可靠性的影响因素及其之间的关系,提高安检人员的作业可靠性,运用三角模糊数学和网络分析法,建立了基于模糊-ANP的安检人员作业可靠性风险评估模型;通过计算评价指标权重,得到影响作业可靠性的关键指标为管理制度、员工培训次数和人员作业负荷等。在工作中应重点关注这些因素并加以管理,为安检提出有效的培训方案。     

基于弹性工程概念的作业人员安全绩效研究

为提高企业作业人员安全绩效,引入弹性工程概念,总结提出基础弹性因子、行为弹性因子2个方面的7个弹性维度,并构建弹性工程概念对作业人员安全绩效的影响关系模型。根据一家国有化工企业的调研结果,利用多重中介的结构方程模型(SEM)与乘积分布算法进行量化分析,得到弹性概念维度对作业人员安全绩效的影响作用路径。结果表明,作业人员行为弹性因子直接影响安全绩效;4个基础弹性因子均可通过3个行为弹性因子不同的中介作用机制与作用效果,不同程度地正向影响员工的安全绩效;日常管理与事故预防行为分别为基础弹性因子与行为弹性因子中最具影响的弹性维度。     

基于Topsis改进因子分析的公路隧道入口段视觉负荷研究

为探究直线公路隧道入口段驾驶者的视觉负荷,首先,通过实车试验采集5种视觉指标,采用Topsis改进因子分析法建立视觉负荷评价模型;然后,分析不同时间及位置下视觉负荷的变化特征,基于构建的视觉负荷曲线提出行车舒适评价标准,并运用已发表数据验证构建负荷模型的泛化能力;最后,通过敏感度分析探究视觉指标对视觉负荷的影响程度。结果表明：当驾驶者位于距洞口-13～55 m(12:00)、-10～49 m(15:00)时,视觉负荷超过临界值(0.906),驾驶者的行车舒适度和安全性极低;洞口驾驶者的视觉负荷值和接近度远大于洞内和洞外;18:00的视觉负荷和接近度远低于12:00和15:00。视觉指标的敏感度参数从大到小依次为注视时间、瞳孔面积、注视次数、扫视幅度、扫视速度。     

矿工情境意识多层递阶驱动模型构建

为了分析煤矿工人的情境意识要素间的因果关系结构,建立更具鲁棒性的情境意识驱动模型,提出了一种基于DEMATEL和ISM法耦合的矿工情境意识驱动模型构建方法。首先,在构建情境意识概念模型的基础上从组织、个人和环境3个维度辨识矿工情境意识驱动要素;然后,运用熵值法计算矿工情境意识驱动要素的权重,并借助DEMATEL和ISM方法确定情境意识驱动要素间的因果作用关系,进而构建矿工情境意识驱动模型。结果表明,班组安全氛围是矿工情境意识的根本影响因素;生理心理状况、工作记忆、作业能力和作业经验是直接影响因素;组织制度、人岗匹配性、作业环境、培训组织、作业规程和作业负荷设计是间接影响因素。