田樹志

摘要：針對(duì)汽車座椅裝配工序中布置參數(shù)對(duì)人體的作業(yè)疲勞的影響，通過JACK人因工程學(xué)軟件對(duì)作業(yè)過程進(jìn)行疲勞評(píng)估，將重復(fù)率較高的汽車座椅線束裝配作業(yè)進(jìn)行動(dòng)作捕捉實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同百分位的人群坐姿裝配時(shí)，坐姿高度一般在400mm人體作業(yè)負(fù)荷相對(duì)較小，適當(dāng)增加流水線容膝空間有助于減少人體疲勞，并且不同百分位的人群所需要的進(jìn)膝深度不同，隨著身高的增加，所需要的進(jìn)膝深度會(huì)減小。并利用JACK軟件進(jìn)行仿真，驗(yàn)證結(jié)果的有效性。

Abstract： In view of the influence of the arrangement parameters on the fatigue of the human body in the assembly process of the car seat， the JACK human factors engineering software is used to evaluate the fatigue of the operation process， and the motion capture experiment of the car seat harness assembly operation with high repetition rate is carried out. The experiment found that when the different percentages of the crowd are seated， the sitting height is generally 400mm， and the human working load is relatively small. Appropriately increasing the line space of the knee line helps to reduce the fatigue of the human body， and the people in different percentiles need to enter， the depth of the knee is different， and as the height increases， the required knee depth will decrease. And JACK software is used to simulate and verify the validity of the results.

關(guān)鍵詞：汽車座椅裝配；動(dòng)作捕捉；JACK；布置參數(shù)；作業(yè)姿勢

Key words： automobile seat assembly；motion capture；JACK；setting parameter；work postures

中圖分類號(hào)：U463.83+6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）28-0191-04

0 引言

汽車作為改變?nèi)藗兂鲂蟹绞降闹匾ぞ?，起到至關(guān)重要的作用，我國作為全球汽車市場銷量的第一大國，近5年來我國汽車銷量以年復(fù)合增長率7.3%平穩(wěn)增長，截止2014年的汽車座椅市場規(guī)模數(shù)據(jù)，初步估計(jì)到2018年我國汽車座椅的市場規(guī)模將達(dá)到600億元左右[1]。面對(duì)市場的巨大需求，對(duì)汽車座椅生產(chǎn)有了更高的要求，汽車座椅生產(chǎn)中的裝配作業(yè)又是非常重要的加工流程，由于汽車座椅裝配過程屬于勞動(dòng)密集型的手工作業(yè)，職業(yè)健康與安全問題較為普遍。因此，結(jié)合汽車座椅裝配制造過程當(dāng)中存在的問題，對(duì)關(guān)鍵工序操作人員姿勢動(dòng)作的不足予以分析，提高人體作業(yè)效率，減少制造過程中人的疲勞。

在相關(guān)領(lǐng)域中，John Rasmussen等人以手拉鋸為對(duì)象，通過建立骨骼肌肉模型并運(yùn)用Anybody軟件，有效地改善工具及操作的設(shè)計(jì)，表明骨骼肌肉模型對(duì)提高工效學(xué)的發(fā)展有著重要作用[2]。REED等人在研究汽車座椅參數(shù)對(duì)駕駛員舒適性影響時(shí)，選取座椅高度為布置參數(shù)[3]。國外的Heleen H，選取了22個(gè)工人進(jìn)行模擬裝配試驗(yàn)并通過肌電圖測量肌肉疲勞，發(fā)現(xiàn)耐力培訓(xùn)可以改善長時(shí)間作業(yè)的人體疲勞度[4]。蘆坤等利用生物力學(xué)建模的方法進(jìn)行了三種簡單的體力活動(dòng)機(jī)械功的計(jì)算，量化不同日常身體活動(dòng)的強(qiáng)度，并得到代謝測試艙測量數(shù)據(jù)的驗(yàn)證[5]。郭伏等運(yùn)用ABA-tech體力工作負(fù)荷、作業(yè)環(huán)境、腦力工作負(fù)荷等三個(gè)方面對(duì)某工廠零件揀選工位的工人作業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析評(píng)價(jià)，通過人因評(píng)價(jià)指數(shù)改善工位設(shè)計(jì)，效果明顯[6]。動(dòng)作捕捉是近年來發(fā)展起來的一個(gè)多學(xué)科和技術(shù)相互交叉結(jié)合的應(yīng)用領(lǐng)域，涉及電子、通訊、控制、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人體工效學(xué)、導(dǎo)航學(xué)等多門學(xué)科。在國內(nèi)的研究集中體現(xiàn)在體育訓(xùn)練，醫(yī)療康復(fù)等領(lǐng)域具有廣闊發(fā)展前景等領(lǐng)域，是目前人機(jī)交互領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn)[7，8]。

由此可知，本文從人體作業(yè)負(fù)荷的角度出發(fā)，結(jié)合國內(nèi)外研究人體作業(yè)疲勞，多數(shù)研究采用軟件進(jìn)行人體動(dòng)作仿真，并且研究集中在日常人體活動(dòng)，針對(duì)制造業(yè)中普遍存在的典型作業(yè)姿勢的研究并不多見。有研究表明，由于坐姿身體彎曲而引起的背部疾病最為直接，因此，本文使用動(dòng)作捕捉設(shè)備對(duì)現(xiàn)場作業(yè)人員作業(yè)動(dòng)作進(jìn)行采集，將對(duì)不合理的作業(yè)姿勢進(jìn)行規(guī)律性研究，運(yùn)用JACK的能量分析模塊，識(shí)別存在作業(yè)疲勞累積風(fēng)險(xiǎn)的工位，以歸納出典型的汽車座椅裝配作業(yè)姿勢，通過動(dòng)作捕捉技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室將現(xiàn)場的動(dòng)作進(jìn)行模擬，并統(tǒng)計(jì)人體關(guān)節(jié)角度、關(guān)節(jié)力矩人體數(shù)據(jù)變化規(guī)律，旨在找到相對(duì)合理的作業(yè)姿勢，為改善提供依據(jù)。

1 研究方法

1.1 坐姿作業(yè)布置參數(shù)的確定

本文結(jié)合已有研究成果，并根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)人員反映，選取工人作業(yè)時(shí)的工作座椅高度、坐姿膝蓋進(jìn)入容膝孔的深度作為研究汽車座椅裝配縣坐姿作業(yè)的研究變量。

座椅高度：坐姿裝配人員作業(yè)時(shí)乘坐的座椅高度到地面的垂直距離，座椅高度過高易造成操作者彎腰，身材低百分位的人群會(huì)造成與座椅接觸是臀部增大，長時(shí)間作業(yè)導(dǎo)致人體疲勞增加；當(dāng)座椅高度過低時(shí)，易引起視覺疲勞，膝部酸痛等不舒適感。根據(jù)我國人體相關(guān)數(shù)據(jù)，一般通行的設(shè)計(jì)滿足度為90%，建議用第5百分位數(shù)和第95百分位數(shù)去設(shè)計(jì)座椅各個(gè)部位，由于作業(yè)人員均是男性，適合男性百分之九十五的高度為457mm，因此，設(shè)計(jì)高度參數(shù)范圍在400mm到500mm之間。

坐姿膝蓋進(jìn)深距離：當(dāng)操作者距離操作臺(tái)過遠(yuǎn)會(huì)導(dǎo)致人體作業(yè)距離過長，需要操作者彎腰伸直手臂，引起腰部和肩部酸痛，如果距離過近，由于作業(yè)特點(diǎn)的原因，作業(yè)受視線的約束操作不便，還會(huì)引起操作者彎腰低頭。

結(jié)合上述分析，實(shí)驗(yàn)選取上面兩個(gè)變量作為研究影響人體作業(yè)姿勢的變量。下面為實(shí)驗(yàn)相關(guān)變量具體介紹，圖1所示。

坐姿實(shí)驗(yàn)相關(guān)變量代號(hào)及含義見表1。

在模擬實(shí)驗(yàn)中，通過改變布置參數(shù)，觀察變化規(guī)律，分析各個(gè)參數(shù)之間的量化關(guān)系，具體模擬實(shí)驗(yàn)參數(shù)變化范圍如表2所示。

1.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

針對(duì)汽車座椅裝配典型坐姿作業(yè)，根據(jù)長時(shí)間的調(diào)查與研究，歸納出坐姿裝配幾何作業(yè)模型，通過布置參數(shù)的改變，分析布置參數(shù)變化對(duì)體力負(fù)荷的影響規(guī)律，尋找最佳布置參數(shù)組合，并建立布置參數(shù)之間的量化關(guān)系。

實(shí)驗(yàn)假設(shè)：

操作者在作業(yè)過程中均是雙手反向同時(shí)作業(yè)；

作業(yè)中人體與座椅視為一個(gè)整體即一起移動(dòng)；

人體上肢視為剛體模型；

只考慮前后方向的彎腰角度。

1.3 實(shí)驗(yàn)對(duì)象與設(shè)備

根據(jù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用人體尺寸百分位數(shù)的通則（GB/T12985-1991）人體尺寸百分位選擇時(shí)，對(duì)于一般工業(yè)產(chǎn)品，選取P95和P5作為尺寸設(shè)計(jì)上限和下限的依據(jù)，這時(shí)的滿足度為90%。所以本次實(shí)驗(yàn)依據(jù)不同人體尺寸共招募被試6名，為了消除性別和不同人體存在的差異，本次實(shí)驗(yàn)分別選取第5百分位，第50百分位和第95百分位各兩位，均為沈陽工業(yè)大學(xué)在讀男性學(xué)生（在工作現(xiàn)場多數(shù)工位均是男性操作者，因此，實(shí)驗(yàn)中選擇男性同學(xué)作為被試），并且六個(gè)被試人員均健康，肌肉關(guān)節(jié)勞損，被試人員均同意參加試驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)所需要的儀器設(shè)備如下：FAB動(dòng)作捕捉設(shè)備、電子人體秤、鋼卷尺、人因工程座椅（在一定范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié)高度）、FAB Recorder軟件。

1.4 實(shí)驗(yàn)場景布置

實(shí)驗(yàn)場景平臺(tái)搭建：實(shí)驗(yàn)采用與生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)高度近似相同的桌子模擬工作臺(tái)，并用兩個(gè)高矮相同高度D為200mm的木塊墊起有一定視線障礙的工作空間模擬座椅裝配線真實(shí)場景。本次實(shí)驗(yàn)在無噪聲安靜的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，溫度適宜。工件距離操作者所在的工作臺(tái)邊緣距離為300mm，工作臺(tái)高度H為900mm。座椅選取可自動(dòng)調(diào)節(jié)高度的座椅，起始高度為400mm，調(diào)節(jié)步長為50mm。

1.5 實(shí)驗(yàn)過程

實(shí)驗(yàn)采用控制變量法，在改變其中一個(gè)變量時(shí)，其他變量處于起始狀態(tài)，模擬實(shí)驗(yàn)流程如下：

為被試者佩戴無線實(shí)時(shí)動(dòng)作捕捉傳感器，輸入FAB需要的人體基本數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過校對(duì)后即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

先固定座椅高度H2為400mm，通過改變膝蓋的進(jìn)深距離（從0mm開始以步長為150mm的速度增加到300mm，共三次）；再將H2調(diào)整到450mm，通過改變膝蓋的進(jìn)深距離（從0mm開始以步長為150mm的速度增加到300mm，共三次）；最后將H2為500mm，改變膝蓋的進(jìn)深距離（從0mm開始以步長為150mm的速度增加到300mm，共三次），實(shí)驗(yàn)共計(jì)九次，其他參數(shù)不變，利用FAB Recorder記錄數(shù)據(jù)，并保存為.CSV格式，最后導(dǎo)出EXCLE數(shù)據(jù)，并求解作業(yè)負(fù)荷指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)中，工作臺(tái)高度H=900mm，工作空間高度D=200mm。

作業(yè)負(fù)荷指標(biāo)的選?。?/p>

無線實(shí)時(shí)動(dòng)作捕捉設(shè)備（FAB）配套的軟件可以實(shí)時(shí)記錄人體運(yùn)動(dòng)過程中的關(guān)節(jié)功率、關(guān)節(jié)力矩、關(guān)節(jié)力等數(shù)據(jù)。本文所選的人體作業(yè)負(fù)荷指標(biāo)具體符號(hào)及含義見表3。

負(fù)荷指標(biāo)的含義如下：

關(guān)節(jié)功率：關(guān)節(jié)功率表示人體某關(guān)節(jié)單位時(shí)間內(nèi)做功能力，反映人體局部能量消耗，因此，關(guān)節(jié)功率與疲勞有著直接的關(guān)系，研究關(guān)節(jié)的功率變化，不但可以看出關(guān)節(jié)做功能力的趨勢，也反映了人體疲勞。

關(guān)節(jié)力矩：關(guān)節(jié)是肢體運(yùn)動(dòng)的樞紐，在肌肉的作用下產(chǎn)生關(guān)節(jié)扭矩。關(guān)節(jié)力矩可以反映操作者生物負(fù)荷的關(guān)鍵參數(shù)，也反映人體疲勞程度。

2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析

第5百分位操作者的關(guān)節(jié)力矩隨H2和L的變化規(guī)律見表4。從表中可以看出，對(duì)于第5百分位的人群，當(dāng)座椅高度H2相同時(shí)，進(jìn)膝深度L對(duì)TTK影響最大，對(duì)其余關(guān)節(jié)力矩影響并不明顯，作業(yè)時(shí)由于操作者距離操作臺(tái)相對(duì)較遠(yuǎn)，隨著L的增加，操作者距離工作臺(tái)距離減少，操作時(shí)彎腰角度減少，TTK減少明顯，因此，當(dāng)H2不變時(shí)，對(duì)于第5百分位身高附近的人，L在300mm附近時(shí)，對(duì)各個(gè)關(guān)節(jié)力矩相對(duì)較少。

當(dāng)L相同時(shí)，座椅高度H2對(duì)TTK和TLC、TRC影響最大，其余關(guān)節(jié)影響并不明顯，變化幅度最大的是TTK，特別是在L=150mm、L=300mm時(shí)，當(dāng)操作者將H2從400mm調(diào)整到500mm時(shí)，TTK變化顯著，所以，當(dāng)L不變時(shí)，第5百分位附近的人，將H2調(diào)整到400mm到450mm之間，對(duì)各個(gè)關(guān)節(jié)力矩相對(duì)較少，可以有效減少人體疲勞。

綜合考慮當(dāng)L不變H2對(duì)關(guān)節(jié)力矩的影響和當(dāng)H2不變L對(duì)關(guān)節(jié)力矩的影響，當(dāng)H2在400mm到450mm之間，L在300mm附近時(shí)，對(duì)第5百分位身高附近的人群身體各個(gè)關(guān)節(jié)力矩較小。

第5百分位操作者的關(guān)節(jié)功率隨H2和L的變化規(guī)律見表4。從表中可以看出，對(duì)于第5百分位的人群，當(dāng)H2相同時(shí)，對(duì)PTK影響最大且變化幅度最大，且當(dāng)H2不變時(shí)，變化趨勢基本一致，隨著L的增加，PTK明顯減少，因此，當(dāng)H2相同時(shí)，L在300mm附近時(shí)，對(duì)第5百分位附近的人群的人體各個(gè)關(guān)節(jié)功率相對(duì)較小。

當(dāng)L相同時(shí)，對(duì)PTK影響最大并且變化明顯，當(dāng)L=150mm和L=300mm時(shí)，當(dāng)H2在400-450mm之間時(shí)，PTK變化并不明顯，當(dāng)H2增加到500mm時(shí)，PTK顯著增加，考慮到PCV隨H2的增加而變大，所以，當(dāng)L相同時(shí)，H2在400mm附近時(shí)，對(duì)第5百分位附近的人群的人體各個(gè)關(guān)節(jié)功率相對(duì)較小。

綜合考慮當(dāng)L不變對(duì)H2對(duì)關(guān)節(jié)功率的影響和當(dāng)H2不變L對(duì)關(guān)節(jié)功率的影響，當(dāng)L在300mm附近，H2在400mm附近時(shí)，對(duì)第5百分位身高附近的人群身體各個(gè)關(guān)節(jié)功率較小。

第50百分位操作者的關(guān)節(jié)力矩隨H2和L的變化規(guī)律見表4。從表中可以看出，對(duì)于第50百分位的人群，當(dāng)L相同時(shí)，對(duì)TTK和TLC、TRC影響最大，當(dāng)L=0mm時(shí)，隨著H2的增加TTK先減少后增加且變化明顯，說明當(dāng)作業(yè)高度變化時(shí)，人眼高度未達(dá)到最佳視域，隨著H2的增加作業(yè)高度過高導(dǎo)致操作者需要前傾彎腰，隨著H2的增高逐漸達(dá)到視覺較佳位置，當(dāng)H2繼續(xù)增高時(shí)，由于坐姿身體操作視線受到影響，身體彎曲導(dǎo)致TTK增加。當(dāng)L=150mm和L=300mm時(shí)，隨著H2的增加，人體彎腰角度會(huì)增大，導(dǎo)致關(guān)節(jié)力矩增加，所以，當(dāng)L不變時(shí)，對(duì)于身高在第50百分位附近的人，將H2調(diào)整到400mm附近時(shí)，對(duì)各個(gè)關(guān)節(jié)力矩相對(duì)較少。

當(dāng)H2相同時(shí)，隨著L的變化對(duì)TTK和TLC、TRC影響最大，對(duì)其余關(guān)節(jié)力矩影響并不明顯，作業(yè)時(shí)由于操作者距離操作臺(tái)相對(duì)較遠(yuǎn)，L=0mm時(shí)，操作者需要適當(dāng)彎腰作業(yè)導(dǎo)致TTK較大，隨著L的增加操作者到手臂到工作臺(tái)距離減少，彎腰角度減少進(jìn)而導(dǎo)致TTK減少，當(dāng)L增加到300mm時(shí)，由于操作者的視線受到遮擋導(dǎo)致操作者需要彎腰才可以正常作業(yè)，所以TTK增加，因此，當(dāng)H2不變時(shí)，對(duì)于身高在第50百分位附近的人，L在150mm附近時(shí)，對(duì)各個(gè)關(guān)節(jié)力矩相對(duì)較少。

綜合考慮當(dāng)L不變H2對(duì)關(guān)節(jié)力矩的影響和當(dāng)H2不變L對(duì)關(guān)節(jié)力矩的影響，當(dāng)H2在400mm到450mm之間，L在150mm附近時(shí)，對(duì)第50百分位身高附近的人群身體各個(gè)關(guān)節(jié)力矩較小。

第50百分位操作者的關(guān)節(jié)功率隨H2和L的變化規(guī)律見表4。從表中可以看出，對(duì)于第50百分位的人群，當(dāng)H2相同時(shí)，對(duì)PTK影響最大且變化幅度最大，且當(dāng)H2不變時(shí)，變化趨勢基本一致，隨著L的增加，PTK明顯減少，因此，當(dāng)H2相同時(shí)，在L=300mm時(shí)，對(duì)第50百分位附近的人群的人體各個(gè)關(guān)節(jié)功率總體相對(duì)較小。

當(dāng)L相同時(shí)，對(duì)PTK和PLC、PRC影響最大，變化明顯是PTK，當(dāng)L=0mm時(shí)，隨著H2增大，PTK先減少后增加，H2=400mm時(shí)，需要直臂前傾作業(yè)導(dǎo)致PTK增加，當(dāng)H2=450mm時(shí)，視域較佳且距離操作臺(tái)較近PTK相對(duì)較小，當(dāng)H2=500mm時(shí)，作業(yè)視野受到阻擋，操作時(shí)需要彎腰導(dǎo)致PTK增加，L=150mm和300mm時(shí)，隨著H2的增加，PTK逐漸增加但變化并不明顯，因此，當(dāng)L相同時(shí)，在H2=450mm時(shí)，對(duì)第50百分位附近的人群的人體各個(gè)關(guān)節(jié)功率總體相對(duì)較小。

綜合考慮當(dāng)L不變對(duì)H2對(duì)關(guān)節(jié)功率的影響和當(dāng)H2不變L對(duì)關(guān)節(jié)功率的影響，當(dāng)L在300mm附近，H2在450mm附近時(shí)，對(duì)第50百分位身高附近的人群身體各個(gè)關(guān)節(jié)功率較小。

第95百分位操作者的關(guān)節(jié)力矩隨H2和L的變化規(guī)律見表4。從表中可以看出第95百分位的人群，當(dāng)H2相同時(shí)，L對(duì)TTK和TLC、TRC影響最大，對(duì)其余關(guān)節(jié)力矩影響并不明顯，作業(yè)時(shí)由于操作者距離操作臺(tái)相對(duì)較遠(yuǎn)，隨著L的增加，操作者距離工作臺(tái)距離減少，操作時(shí)彎腰角度減少，TTK減少明顯，當(dāng)L=300mm時(shí)，由于視線受到遮擋，導(dǎo)致操作者需要彎腰作業(yè)才能正常作業(yè)，增加了彎腰角度，進(jìn)而增加TTK，因此，當(dāng)H2相同時(shí)，對(duì)身高在第95百分位附近的人，L在150mm附近時(shí)，各個(gè)關(guān)節(jié)力矩相對(duì)較小。

從表中可以看出第95百分位的人群，當(dāng)L相同時(shí)，對(duì)TTK和TLC、TRC影響最大，變化最明顯的是TTK，當(dāng)L不變時(shí)，隨著H2的增加，TTK變化基本一致，均是逐漸增加，說明高百分位人群坐姿眼高較高，由于作業(yè)空間小且有視線障礙，導(dǎo)致作業(yè)時(shí)需要彎腰才能正常作業(yè)，因此，當(dāng)L相同時(shí)，對(duì)于身高在第95百分位的人，H2在400mm附近時(shí)，各個(gè)關(guān)節(jié)力矩相對(duì)較小。

綜合考慮當(dāng)L不變H2對(duì)關(guān)節(jié)力矩的影響和當(dāng)H2不變L對(duì)關(guān)節(jié)力矩的影響，當(dāng)L在150mm附近，H2在400mm附近時(shí)，對(duì)第95百分位身高附近的人群身體各個(gè)關(guān)節(jié)力矩相對(duì)較小。

第95百分位操作者的關(guān)節(jié)功率隨H2和L的變化規(guī)律見表4。從表中可以看出第95百分位的人群，當(dāng)H2相同時(shí)，對(duì)PTK、PLC、PRC和頸椎功率PCV影響明顯，PCV變化幅度最大，且當(dāng)H2不變時(shí)，變化趨勢基本一致，隨著L的增加，PTK減少，而由于第95百分位附近的人由于坐姿眼高較高，當(dāng)L增加時(shí)由于受到視線的遮擋作業(yè)時(shí)需要低頭，導(dǎo)致PCV增加，特別當(dāng)L=300mm時(shí)出現(xiàn)大幅度增加，綜合考慮PCV與PTK，當(dāng)H2相同時(shí)，L在0到150mm之間，對(duì)95百分位附近的人群的人體各個(gè)關(guān)節(jié)功率總體相對(duì)較小。

當(dāng)L相同時(shí)，對(duì)PTK、PLC、PRC影響最大，PTK變化最明顯，當(dāng)L不變時(shí)，隨著H2的增加，PTK明顯增加，因此，當(dāng)L相同時(shí)，H2在400mm附近時(shí)，對(duì)第95百分位附近的人群的人體各個(gè)關(guān)節(jié)功率總體相對(duì)較小。

綜合考慮當(dāng)L不變H2對(duì)關(guān)節(jié)功率的影響和當(dāng)H2不變L對(duì)關(guān)節(jié)功率的影響，L在0到150mm之間，H2在400mm附近時(shí)，對(duì)第95百分位身高附近的人群身體各個(gè)關(guān)節(jié)功率較小。

3 討論

通過改變布置參數(shù)來提高不同百分位的操作者作業(yè)舒適度，通過增加工作臺(tái)容膝空間，增加進(jìn)膝深度，減小了操作距離，可以有效改善人體彎腰時(shí)間，進(jìn)而減少人體疲勞，彎腰作業(yè)的時(shí)間減少近80%，有效減少彎腰作業(yè)姿勢帶來的能量消耗。改善前后仿真對(duì)比見圖2和表5。

4 結(jié)論

本文按照坐姿眼高百分位將實(shí)驗(yàn)人員分為三組，根據(jù)前文可知，作業(yè)人員受到作業(yè)布置參數(shù)與人體尺寸的共同影響，因此，從這兩個(gè)方面同時(shí)對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行分析，研究了不同參數(shù)的變化對(duì)人體負(fù)荷指標(biāo)的影響。

綜合關(guān)節(jié)功率與關(guān)節(jié)力矩的分析：

對(duì)于第5百分位附近的操作者，L在300mm附近，H2在400mm附近時(shí)，更適合該人群作業(yè)。

對(duì)于第50百分位附近的操作者，L在150-300mm之間時(shí)，H2在400mm附近時(shí)，更適合該人群作業(yè)。

對(duì)于第95百分位附近的操作者，L在150mm附近，H2在400mm附近時(shí)，更適合該人群作業(yè)。

通過仿真驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)改善過程，不同百分位人群能量消耗率分別下降了47%，47.3%，43.8%。本文研究結(jié)果可幫助改善汽車座椅坐姿裝配工序工人作業(yè)疲勞，防止因疲勞積累引發(fā)的職業(yè)疾病。

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