王詩潭 王云儀
摘要: 極端環(huán)境下穿著的防護服在保護作業(yè)人員免受環(huán)境因素的威脅時,也對著裝人體的活動性造成了負面影響,如肢體活動范圍下降、任務完成時間增加、步態(tài)失衡等。為此,文章回顧了國內(nèi)外有關防護服活動性測評研究的發(fā)展歷程,從運動學活動表象和動力學活動機制兩個層面探討了防護服活動性的測評方法、適用范圍和研究不足。最后,總結了著裝人體活動能力與職業(yè)骨骼肌肉損傷風險之間的關系,包括損傷危險因素、表征指標及評估方法。未來,利用三維人體掃描技術從服裝-人體姿態(tài)空間關系的角度,實現(xiàn)快速便捷的活動性測評;利用計算機建模仿真技術構建著裝人體骨肌模型并獲取動力學參數(shù),實現(xiàn)全面活動性測評和骨肌損傷風險評估將成為新的發(fā)展方向。
關鍵詞: 防護服;關節(jié)活動度;步態(tài)測試;操作靈活性;骨骼肌肉損傷
中圖分類號: TS941.16文獻標志碼: A文章編號: 1001-7003(2018)08-0052-08引用頁碼: 081110
Abstract: Protective clothing in extreme environments protects wearers from the threat of ambient factors, but also negatively affects the mobility of the wearers, such as decrease in the range of motion, increase of task completion time, and gait unbalance. Therefore, by reviewing the research progress of the protective clothing mobility at home and abroad, the method of mobility test, scope of application and research deficiency are discussed from motion representation of kinematics and motion mechanism of dynamics. At last, the relationship between the human mobility and the occupational musculoskeletal injury was summarized, including risk factors, characterization indexes and assessment methods. It will become a new development direction to evaluate the protective clothing mobility from clothing-body posture space relation by using 3D human body scanning technology, to acquire kinetics parameters and to evaluate musculoskeletal injury by computer modeling & simulation technology.
Key words: protective clothing; range of motion(ROM); gait test; operation flexibility test; musculoskeletal injury
防護服的活動性是服裝能夠允許人體自由運動、減少束縛、根據(jù)需要保持身體形狀的性能。消防服、航天服、防化服等功能防護服裝為保護作業(yè)人員免受環(huán)境因素的威脅,多選用厚重的面料,多層組合的面料配置模式,全方位包覆的連體結構并配備剛性防護裝備。然而這種防護性的提升也相應地降低了防護服的活動性,增加作業(yè)人員的不良姿勢和用力程度,產(chǎn)生職業(yè)性骨骼肌肉損傷。例如,最新研發(fā)的防彈衣[1],使用多層非織造復合材料提供了很好的防彈性能,同時也增加了軍人的身體負重和覆蓋率,極大地限制了軍人活動范圍和降低了作戰(zhàn)能力。重達15~26kg的消防服及裝備不僅會束縛消防員活動增加肌肉用力,還會擾亂步態(tài)穩(wěn)定增加滑跌損傷幾率,NFPA[2]有關消防員受傷類型的統(tǒng)計結果顯示,拉傷、扭傷和肌肉疼痛是主要受傷類型,比例遠超過燒傷。NASA[3]的統(tǒng)計數(shù)據(jù)也表明,航天服肩部的剛性軸承結構和質(zhì)量已成為航天員肩部損傷的主要原因,其中64%的航天員穿著航天服訓練時經(jīng)歷過肩部疼痛。因此,科學評價防護服的活動性并建立其與骨骼肌肉損傷風險之間的關系,有助于個體防護裝備的研發(fā)和改進、職業(yè)損傷的預防及日常訓練的科學化。
防護服活動性的研究起源于20世紀50年代,有學者[4]發(fā)現(xiàn)厚重多層的軍用防寒服會降低軍人的肢體活動性并增加代謝水平。如何量化著裝人體活動性的下降程度成為早期的研究重點。在著裝人體活動性量化的基礎上,相關學者一方面對比人體著裝實驗結果,提取影響因素進行防護服的優(yōu)化設計;另一方面,不斷探索更加精確和便捷的測試方法和評價指標,以建立統(tǒng)一的防護服活動性測評體系,這也是目前國內(nèi)外研究的熱點。近兩年,有學者結合臨床醫(yī)學和職業(yè)衛(wèi)生學的知識,利用活動性測評參數(shù)研究軍人、消防員等特種作業(yè)人員的職業(yè)性骨骼肌肉損傷風險。
本文從防護服活動性的測評方法、著裝人體活動性與職業(yè)性骨骼肌肉損傷關系兩個方面闡述該領域的研究進展,重點概述并對比各類測評方法,最后展望了防護服活動性研究的趨勢。
1防護服活動性的測評
防護服活動性測評即提取防護服和裝備影響人體活動性的因素,并判斷這些因素是否能夠滿足人體活動的力學需求。目前測評主要是引用運動生物力學的手段,利用運動學參數(shù)描述人體運動的規(guī)律,判斷著裝者穿著服裝后整體/局部的可活動性;動力學參數(shù)解釋人體運動規(guī)律的機制,從骨骼、肌肉、關節(jié)的角度探討著裝人體活動表象的形成原理。
1.1防護服活動性的影響因素
活動性影響因素的正確識別是進行防護服優(yōu)化的基礎,如隨著服裝層數(shù)或質(zhì)量的增加,活動性會相應下降,而質(zhì)量分布會影響活動性下降的程度。
目前有關防護服影響因素的研究多是探討面料的質(zhì)量、剛度、彈性,以及服裝尺寸、合體性、局部結構設計等對受試者活動能力的影響。Adams[4]、Dorman[5]、Goldman[6]分別研究消防服質(zhì)量、剛度、層數(shù)因素對特定關節(jié)活動度和能量消耗的影響,總結得出消防服的質(zhì)量會增加消防員作業(yè)時的負載,束縛消防員肩部的屈曲,肘部、臀部、膝和肩部的橫向伸展運動,還會導致重心發(fā)生偏離,降低腿部活動效率,增加跌倒風險。而關節(jié)活動部位的結構優(yōu)化設計,如肩部造型、后背褶裥量、軀干長[7]等因素也會對肢體活動角度和可及距離造成顯著影響。
但目前研究僅停留在針對某一獨立因素影響的量化,著裝人體是一個整體,未來有必要探討服裝各因素的累積效應并對各因素的影響權重進行排序,為更精確的服裝優(yōu)化設計提供參考。
1.2著裝人體運動學層面的測評
著裝人體運動學層面的測評主要包括肢體活動能力測評和平衡穩(wěn)定性測評兩部分,分別從關節(jié)活動范圍、重心位置和步態(tài)時空參數(shù)的角度直接表征防護服的活動性,這是目前最常用的活動性測評方法。
1.2.1基于關節(jié)活動范圍的肢體活動能力測試
肢體活動能力測評早期用于判斷臨床病人的康復效果[8],通過測量各個關節(jié)的活動角度(range of motion,ROM),分析病人的肢體動作和步態(tài),從而完善治療方案。1957年,Nicoloff[9]最早將肢體活動能力測試用于防護服活動性的評價中,通過對比著裝前后人體完成相應動作時的ROM判斷防護服的活動性。目前,肢體活動能力的測試方法及評價指標逐步向準確化和全面化方向發(fā)展,已成為評價油罐清潔服[10]、高溫防護服[11]、消防服[12]、連體作業(yè)服[13]等功能防護服裝活動性的首要測評手段。
1.2.1.1測試方法的準確化與三維化
ROM測試方法的發(fā)展經(jīng)歷了一個逐漸準確化和三維化的過程,從簡單的手動測量法到二維攝影測量法再到目前使用的三維動作捕捉法。
早期ROM測試通常使用測角儀,測量人體在靜止姿態(tài)下某一特定關節(jié)與鉛垂方向的最大角度差。截至目前,測角儀由于簡單易行仍是靜態(tài)人體關節(jié)活動角度測量的重要手段,但其準確度和可靠性存在一些爭議。Gajdosik[14]針對不同測角儀所測得的肘部ROM數(shù)據(jù)進行了可靠性分析,得出數(shù)據(jù)存在顯著差異,測量工具本身已構成影響ROM的因素。人工關節(jié)點定位困難和主觀讀數(shù)的差異性是造成誤差的主要原因,因此,對于ROM的測量需要自動化的手段。
Huck[15]在草場救火服活動性的評價中采取連續(xù)拍照法進行肢體動作捕捉,并輸入Hjiaak計算機軟件中進行圖像自動處理,從而計算出關節(jié)活動角度。至此,自動化的圖像捕捉和數(shù)據(jù)處理技術進入到ROM測試領域,極大地減少了人工測量誤差。但對于厚重服裝,如消防服、航天服等,通過拍攝的照片很難定位關節(jié)點,并且受試者在完成某一動作時都是快速驅(qū)動關節(jié),無法捕捉清晰的圖像,這都會對后期圖像識別和關節(jié)角度計算產(chǎn)生影響。
隨著計算機輔助動作分析系統(tǒng)的出現(xiàn),定量分析人體活動的方式又得到了擴展。近些年,一些國外學者[16-18]將三維動作捕捉技術應用到特種服裝和裝備的活動性測試中,通過攝像機或慣性位置傳感器捕捉人體關節(jié)部位的標記點,構建人體運動的生物力學模型,并使用專業(yè)運動學軟件計算人體關節(jié)隨時間運動的運動學數(shù)據(jù),如各方向的角位移及角速度等。與手動測角儀和二維拍照法相比,三維動作捕捉儀一方面可實現(xiàn)同時測量任何狀態(tài)下關節(jié)在3個維度的活動角度,另一方面能以一定的時間間隔進行連續(xù)測量,收集完整的復雜關節(jié)耦合運動的數(shù)據(jù)。圖2為人體手臂各關節(jié)三個維度角度測試示意圖。
2008年,NASA[18]首次將光學動作捕捉系統(tǒng)Vicon 612/SV用于航天服活動性的測試中,提出航天服整體活動性的評價需要基于連續(xù)動作的多關節(jié)活動數(shù)據(jù),圖3為肘關節(jié)矢狀面內(nèi)隨時間運動的角度數(shù)據(jù)[19]。目前Vicon作捕捉系統(tǒng)已成為NASA的主要測試系統(tǒng),測試結果用于探月車的設計、航天服活動性的評價。
Park等[19]將三維動作捕捉系統(tǒng)的應用范圍擴展到防彈衣和消防裝備的活動性評價中,并挖掘了動作捕捉系統(tǒng)的應用深度。利用三維動作捕捉儀可測關節(jié)不同截面運動學參數(shù)的優(yōu)勢,測量了佩戴呼吸器后人體下肢各關節(jié)在矢狀面及水平面的ROM變化,將對人體活動影響顯著的關節(jié)角度細化到水平面的范圍。隨后,Park等[20]又將動作捕捉系統(tǒng)與肌電儀(electromyography,EMG)、腳底壓力測試系統(tǒng)結合,同步捕捉負重人體運動學參數(shù)與動力學參數(shù)并嘗試建立兩者之間關系,進而預測防彈衣對軍人活動能力和肌肉疲勞的影響。
1.2.1.2評價指標的精確化和全面化
肢體活動能力的評價指標一般為靜態(tài)動作時主要關節(jié)部位(肩、肘、臀)的ROM。早期由于靜態(tài)測角儀的限制,ROM的定義局限于“兩個相鄰身體節(jié)段最大可能移動的角位移總量”[21],圖4為踝關節(jié)最大活動角度[13]。
然而,人體運動是多個關節(jié)共同作用的結果,并非每一個關節(jié)都需達到最大角度,使用最大關節(jié)活動角度作為活動性的評價指標會高估防護服的實際需求,還會造成不必要的耗材浪費。隨著三維動作捕捉系統(tǒng)的出現(xiàn),動態(tài)ROM數(shù)據(jù)的收集成為可能。目前,防護服活動性的評價指標已從關節(jié)最大活動角度向關節(jié)舒適活動角度優(yōu)化,即關節(jié)在完成某一連續(xù)動作時的平均活動角度。
NASA[22]對比了受試者完成16個靜止動作時的最大關節(jié)角度和49個連續(xù)動作時的舒適關節(jié)活動角度。結果顯示,同一關節(jié)在完成單一分解動作和連續(xù)整體動作時的ROM有顯著性差異,舒適活動角度更符合人體的真實活動狀態(tài)。
此外,ROM是多種元素組合的系統(tǒng)概念,除了與關節(jié)活動角度相關外,還涉及到肢體可及距離,兩者互相補充,全面評價人體活動。關節(jié)活動角度可準確表征某一平面內(nèi)的肢體活動,當涉及多平面內(nèi)的復雜關節(jié)活動時,可使用肢體可及距離進行補充。肢體可及距離是指人體在工作空間內(nèi)自然狀態(tài)可以觸及的距離[23],如坐姿、站姿狀態(tài)下手臂抬舉過頭的距離。目前,肢體可及距離多應用于操作儀器或輔助裝備的設計與工效性能評價中,通過判斷作業(yè)者進行控制的部件是否在可達域范圍內(nèi)對產(chǎn)品設計進行評價,如NASA STD 3000標準中提供了上肢可達域范圍的標準數(shù)據(jù),這為航天服活動性的評價及航天器的設計提供了參考。
1.2.2基于重心位置和步態(tài)參數(shù)的平衡穩(wěn)定性測試
平衡穩(wěn)定性測試主要研究人體負重作業(yè)時的身體平衡性和步態(tài)穩(wěn)定性,并探討其與著裝者摔倒、滑倒產(chǎn)生的足部損傷風險間的關系。如通過研究軍人背負武器長途行軍、消防員背負呼吸器救援,以及戶外運動人員背負裝備徒步時的重心變化軌跡、步態(tài)模式和肌肉活動等,以達到優(yōu)化裝備及負重分布、降低骨肌損傷風險的目的。
人體的平衡能力由中樞神經(jīng)系統(tǒng)控制[24],當出現(xiàn)危險因素時該系統(tǒng)整合視覺、軀體和前庭系統(tǒng)的感官輸入,表現(xiàn)出一系列行走模式的變化及多關節(jié)的協(xié)調(diào)運動,這皆是平衡控制和步態(tài)調(diào)整的代償反應。由于這些補償措施是本能機械的,可通過步態(tài)分析對人體的平衡穩(wěn)定性進行評價。
初期為簡化運算,平衡穩(wěn)定性測評僅關注人體負重站立狀態(tài)時的重心偏移或行走過程中單支撐階段矢狀面的屈伸運動,這種簡化忽略了負重時長和冠狀面內(nèi)的內(nèi)(外)翻和水平面的旋內(nèi)(外),易造成步態(tài)穩(wěn)定的誤判[25]。
隨著研究的深入,步態(tài)穩(wěn)定性評價指標從只考慮重力和慣性力的ROM參數(shù)向步態(tài)時空參數(shù)、足部動力學參數(shù)優(yōu)化。Park等[20]使用足底壓力傳感器和肌電儀收集了足底壓力、步行周期、髖關節(jié)側(cè)向移動距離和肌肉的肌電振幅峰值等步態(tài)參數(shù),研究了防彈衣的質(zhì)量大小和分布對軍人步態(tài)模式、腿部肌肉功能的影響。
目前,平衡穩(wěn)定性的測評主要采用三維動作捕捉系統(tǒng)、測力臺、足底壓力傳感器、EMG等,收集人體重心的位置和變化軌跡,臀部、膝蓋、腳踝等下肢關節(jié)活動角度及步長、步速、肌肉力等運動學參數(shù)、動力學參數(shù)(表1),定量評價下肢運動的平衡與協(xié)調(diào)性。
整體來看,平衡穩(wěn)定性的研究處于探索階段,其測試方法和評價指標已逐步從運動學向動力學層面豐富,測量得到的下肢動力學參數(shù)為足部骨肌損傷風險評估和鞋子、裝備及負重設計提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。但還未建立統(tǒng)一的測試方法和評價指標,未來的研究需深入考慮以下兩個問題:一是如何結合生物力學理論,建立通用的步態(tài)穩(wěn)定性評價指標,并建立其與足部損傷發(fā)病間劑量-反應的量化關系;二是如何更真實地實現(xiàn)平衡穩(wěn)定性測評,如模擬真實操作任務,考慮火場等實際路面環(huán)境等。
1.3著裝人體動力學層面的測評
運動學層面的測評所獲取的是人體活動的表象參數(shù),一方面無法可視化地觀察人體在完成動態(tài)動作過程中服裝與運動人體的作用關系,另一方面所得結果是多因素綜合作用后的最終表現(xiàn),無法探討造成人體活動束縛的動力學機制。
運動生物力學建模仿真技術綜合了人體測量學、骨骼肌肉系統(tǒng)解剖學、多剛體系統(tǒng)動力學和計算機仿真學的集成技術,為人-機(服裝和裝備)的交互關系研究提供了新的思路。著裝人體運動生物力學的建模仿真是運動生物力學建模仿真技術的擴展應用,主要用于獲取物理測試儀器和數(shù)學模型無法得到的著裝人體骨骼、肌肉、關節(jié)的受力、變形,以及肌腱的彈性性能、抗結肌的作用等動力學參數(shù),這是分析人體活動行為和評估骨肌損傷的直接指標。此外,使用虛擬人體和虛擬服裝取代真實人體和真實服裝進行有創(chuàng)實驗,有助于評估一些制作成本昂貴且易對人體造成骨肌損傷的特種服裝。
現(xiàn)階段,已有一系列商業(yè)化的人體骨肌系統(tǒng)生物力學建模平臺,如ANYBODY平臺采用逆向運動學架構,將運動學數(shù)據(jù)作為邊界條件,求解運動時人體肌肉力的募集、關節(jié)反應力、韌帶負荷等動力學參數(shù)。但由于柔性服裝的多變性和多維度性,難以準確地對其約束和驅(qū)動,目前還沒實現(xiàn)柔性服裝的參數(shù)化建模及其與骨肌運動模型的耦合,只能模擬一些剛性裝備、高彈服裝或半剛半柔的服裝對人體活動的影響,如鞋墊的剛度對足內(nèi)/外側(cè)縱弓程度的影響[26]、高彈泳衣的拉伸力對肌肉發(fā)力作用的影響[27]、軍盔參數(shù)對軍人頭頸部肌肉活動的影響[28]、艙外航天服手臂活動范圍對肩部肌肉激活的影響[29]等。但該方法所提供的技術支持,是未來進行精確化測評特種防護服活動性及評估著裝人體骨肌損傷的方向。
2基于著裝人體活動性的職業(yè)骨肌損傷風險研究美國NIOSH[30]報告顯示職業(yè)骨骼肌肉損傷(occupational musculoskeletal injuries, OMSI)的患病率高達 20%~90%,已成為各國勞動力和GDP損失的重要原因,其中重體力作業(yè)負荷、外部質(zhì)量負荷、姿勢負荷、力量負荷等危險因素與損傷發(fā)病率之間存在劑量-效應的關系。
防護服和裝備作為一種外部負載,不僅會增加著裝者的肌肉用力程度和能量消耗,還會擾亂關節(jié)活動和身體的平衡穩(wěn)定性,增加更多強迫性姿勢,這些都是造成骨肌損傷的原因。而骨肌損傷的發(fā)生,又不可避免地會產(chǎn)生肌肉系統(tǒng)的疼痛、腫脹,反過來降低人體活動能力。由此可得出,著裝人體的活動性描述了人體動作/姿勢的運動學表象及肌肉活動的動力學機制,不僅是造成骨肌損傷的原因還是損傷作用效果的表現(xiàn),可將其作為骨肌損傷研究的切入點。
目前,職業(yè)衛(wèi)生學領域研發(fā)了一系列基于生物力學指標的骨骼肌肉損傷評估方法(表2),一是通過現(xiàn)場觀察、錄像觀察或?qū)嶒炇覝y試判斷活動動作/姿勢是否存在暴露危險;二是通過肌電測試或建模仿真獲取不同危險因素下肌肉激活(肌氧飽和度)和肌肉力進行肌肉負荷和疲勞判斷。這種基于生物力學指標的損傷評估方法,將過去僅停留在人體活動分析層面的研究落腳到職業(yè)骨肌損傷評估領域,構建了著裝人體活動性測評與職業(yè)骨肌損傷評估之間的關系。
Cikajlo等[31]測試了消防膠靴的活動舒適性,得出膠靴的質(zhì)量和剛度會增加踝和跖骨球關節(jié)額狀面上的側(cè)向位移,有造成腳踝極大扭傷的危險。Park等[20]研究了防彈衣的質(zhì)量大小和分布對軍人下肢活動及損傷的影響,結果表明負重所導致的身體前傾及盆骨前傾會增加背部骨骼肌肉受傷的風險。此外,左右不對稱的負重分布(如單側(cè)負重)也是增加慢性腰疼等疾病的重要因素。Son等[32]發(fā)現(xiàn)消防褲會對抬腿和內(nèi)收動作造成約束,增加半腱肌的最大收縮率(maximum voluntary contraction, MVC),加速肌肉疲勞。
對比兩種骨骼肌肉損傷的評估方法(圖5),得出基于人體活動姿勢的損傷評估是通過獲得人體活動表象層面的運動學指標,判斷人體活動是否在安全范圍內(nèi)進而預判是否會發(fā)生損傷。這種指標比較容易進行觀察、測量和計算,但主觀性強、評價不準確,無法使用真人實驗達到損傷程度,難以從本質(zhì)上對損傷機制進行分析和理解。研究表明[33],當脊椎矢狀面前屈角度超過24.5°,下背痛的發(fā)生率從5.8%增加到25%。
基于神經(jīng)肌肉活動狀態(tài)的評估是從內(nèi)部損傷機制層面獲取肌肉和關節(jié)負荷程度,尤其是使用建模仿真所得的動力學指標可量化到具體某一節(jié)段的損傷程度及達到肌肉疲勞閾值的時間,更全面深入地研究損傷的生物力學原理及人體活動與損傷間的關系。Chaffin[34]構建了三維靜/動態(tài)重物提升模型,得出當L5/S1椎間盤上的壓力超過3400N下背痛的發(fā)病率就會明顯升高。
兩種骨肌損傷評估方法與活動性測評的手段一一對應,這種結合生物力學和職業(yè)衛(wèi)生學理論的研究,可構建起包括危險因素識別、活動性測評和基于活動性測評結果的骨肌損傷評估的新型研究體系。將防護服活動性的評價提升到更為全面的分析層次,如將骨肌損傷級別作為評價防護服活動性的評價標準,從減少作業(yè)人員職業(yè)骨肌損傷的角度為軍服、航天服、消防服等個體防護裝備的設計提供科學合理的指導。
但目前研究仍存在一些問題和不足,如損傷危險因素分類太粗,尤其是沒有系統(tǒng)地考慮防護服和裝備層面的影響、損傷實驗為有創(chuàng)實驗,無法使用活體達到損傷級別;目前常用的運動學層面的損傷表征因子主觀性強,評價不準確、未建立損傷表征因子同發(fā)病率定量聯(lián)系等。今后的研究應重點關注以下幾方面:1)針對不同職業(yè)類型的骨肌損傷風險,針對性地確定危險因素與損傷表征因子,加強防護服和裝備對人體負荷量、負荷時間及負荷類型等影響的量化研究;2)建立著裝運動人體的骨骼肌肉仿真模型,獲取人體肌肉、關節(jié)、骨骼、肌腱等受力變化,從損傷形成機制層面建立損傷表征因子與損傷發(fā)病之間的量化關系。
3結論
目前防護服活動性測評主要通過人體著裝實驗,使用物理儀器獲得相關生物力學參數(shù)和生理負荷參數(shù),并開始嘗試探討著裝人體活動能力與職業(yè)骨肌損傷風險間的關系。但目前的活動性測評方法,一方面無法探究著裝人體活動受限的過程和原理,另一方面存在受試者自身體質(zhì)干擾、輸出參數(shù)單一、高強度活動無法真實還原的問題。未來可探索以下測評方法:
1)基于服裝-人體姿態(tài)空間關系的防護服活動性評價。人體在完成相應動作時,身體的外形和尺寸會形成一定的姿態(tài)空間。服裝包覆在人體上也會隨著人體運動形成相應的服裝姿態(tài)空間,其與人體姿態(tài)空間的差值即衣下間隙量。當服裝形成的姿態(tài)空間能夠滿足人體運動時的各種姿態(tài)空間時,即可認為服裝滿足人體的活動性。三維人體掃描技術結合逆向工程軟件,具有可視化和定量化的優(yōu)勢,可通過對齊裸態(tài)人體掃描圖像和著裝人體掃描圖像,提取多種二維、三維衣下間隙參數(shù),實現(xiàn)定性和定量的活動性測評。隨著可測多樣化姿態(tài)的三維人體掃描儀的應用,這將成為未來防護服活動性測評發(fā)展的必然趨勢。
2)著裝運動人體骨骼肌肉模型的構建。如今,應用計算機建模仿真技術進行服裝性能測評已成為一種研究趨勢,如利用三維虛擬試衣技術評價服裝的合體性。而使用建模仿真技術進行全面活動性測評主要解決兩個問題:一是人體運動模型與虛擬服裝模型的建立;二是人體運動模型與虛擬服裝模型的耦合,即服裝與人體作用關系的量化。目前,應用ANYBODY等建模軟件構建骨肌模型的技術已相當成熟,但對于虛擬服裝模型的建立只能采用幾何建模的方法。未來,如何構建參數(shù)化的柔性服裝模型并實現(xiàn)服裝模型與人體骨肌模型的動力學耦合是探索新型活動性測評手段,并從動力學機制層面進行骨肌損傷評估的方向。
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