一种基于光学动作捕捉技术的座椅舒适性评价方法

一种基于眼动技术的眼镜佩戴舒适度评价方法眼动技术是通过跟踪和分析人眼在观看过程中的移动模式和注意力分布，来帮助了解人眼在各种场景下的视觉注意力和感知行为。

随着虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等技术的快速发展，人们对眼镜佩戴舒适度的关注度也越来越高。

本文将介绍一种基于眼动技术的眼镜佩戴舒适度评价方法。

眼镜佩戴舒适度是指人们在佩戴眼镜时的舒适程度和满意度，这与眼镜的设计、材质、重量、配戴时间等因素密切相关。

为了评价眼镜佩戴舒适度，研究者通常采用主观评价方法，如问卷调查、主观描述等。

然而，这种方法存在主观性强、评价结果可靠性低等问题。

而眼动技术的使用可以提供客观、准确的指标来评价眼镜佩戴舒适度。

基于眼动技术的眼镜佩戴舒适度评价方法主要包括以下步骤：1.设计实验任务：根据具体的眼镜佩戴舒适度评价目标，设计相应的实验任务。

例如，可以设计一项观看虚拟现实图像的任务，让被试佩戴眼镜进行观看，并记录眼动数据。

2.数据采集：使用眼动仪等设备来采集被试的眼动数据。

眼动仪可以追踪眼球在视觉过程中的移动和注视点分布，并记录相关数据。

3.数据预处理：对采集到的眼动数据进行预处理，包括滤波、坐标转换等。

滤波可以去除噪声，保留有效的眼动信息。

坐标转换可以将眼动数据转换成屏幕坐标。

4.眼动数据分析：对预处理后的数据进行分析，获取眼动指标。

例如，可以计算视注视点数量、注视点停留时长、注视点分布等指标，来反映被试对不同区域的关注程度和注意力分配。

5.统计分析：使用统计方法对眼动指标进行分析，比较不同条件下的眼动差异。

例如，可以使用t检验、方差分析等方法比较使用不同材质、重量眼镜的佩戴舒适度。

6.结果解释：根据眼动指标的分析结果，解释眼镜佩戴舒适度的差异。

例如，可以通过注视点数量和停留时长等指标评价眼镜的舒适度，以及对特定区域的关注程度。

基于眼动技术的眼镜佩戴舒适度评价方法具有很多优势。

首先，眼动技术可以客观、准确地评价眼镜佩戴舒适度，避免了主观评价的不足。

座椅舒适性及其评价理论和方法作者：吴旭东来源：《汽车博览·科研上旬刊》2019年第01期摘要;随着汽车的技術进步及其普及，人们对汽车要求越来越高，越来越关注驾驶的舒适性。

座椅的设计无法完全保证舒适性，但是可以减少引起不舒适性的因素，避免不舒适感觉的产生。

通过不舒适性来评价汽车座椅的舒适度，可以避免舒适性评价中个人主观因素及其他模糊量的影响，因此，更科学可行。

通过对座椅静态舒适性、动态舒适性的逐一分析，且运用人机工程学原理，对座椅舒适性的主观评价和客观评价进行了系统分析和深入思考，阐述了汽车座椅舒适性研究存在问题的原因。

关键词：汽车;座椅;舒适性座椅是现代社会办公、学习、休闲、日常生活乃至生产劳动过程中的重要坐具，良好的座椅设计不仅能合理地支撑与分配人体躯干重量和改善久坐对人体脊柱的不良影响，更能增加座椅的舒适性，提高工作效率。

在该系统里，不舒适的驾驶姿势及车辆振动，不仅会给驾驶员带来严重的身体病变，造成腰椎过负荷、四肢酸痛等症状。

严重时还会影响驾驶员的控制能力，引起交通事故。

传统的车辆座椅完全依靠海绵垫缓解竖直方向的振动，该方法对海绵垫的密度、厚度、形状等要求较高，但被长期使用的海绵垫其减振效果将明显下降;部分座椅采用空气弹簧来增加减振效果，一定程度上提高了乘坐的舒适度。

一、概述座椅系统在如今的汽车工程设计里是非常重要的系统，很多汽车公司技术部门都有单独的座椅设计部门，座椅系统和人在人—机体系里密不可分，亲密接触。

大量的调查结果显示，由于座椅不舒适导致驾驶员患职业病的几率远远高于其他人群。

而座椅不舒适易引起疲劳驾驶，造成驾驶事故，因此座椅舒适性已成为车辆设计的重要理论研究课题之一。

二、座椅舒适性1、舒适性定义舒适性的范围包括可分为静态舒适性和动态舒适性两大类;静态舒适性指座椅在静态状态下提供给人体的舒适特性，它与座椅的几何特性、调节特征和物理特性相关。

例如坐垫角度的设计。

坐垫角度是大腿离去点与咬合点连线和水平线的夹角如图，设计时，这个角度不能太大，也不能太小，要不然会影响座椅的舒适性。

一种基于光学动作捕捉技术的座椅舒适性评价方法陶庆;孙文磊;康金胜;袁亮【期刊名称】《河北科技大学学报》【年(卷),期】2015(036)005【摘要】为研究坐姿的舒适性评价方法,以评估一种人机工程座椅和普通座椅之间的舒适差异性为例,提出一种实验测试方法并结合人机工程学理论来评估坐姿的舒适性.在该方法中,基于光学运动捕捉系统、压力传感器和JACK软件,通过EVART 实时动作捕捉软件获得人体动作空间运动轨迹TRC文件,用MATLAB软件进行人体动作数据分析处理,获得人体在不同座椅上坐姿状态的角度差异数据,然后将TRC 文件导入到JACK软件中,利用JACK软件中的TAT REPORTER工具输出肌力、力矩、疲劳等数据,与实验实际测量的数据进行对比分析,并用人机工程学的方法分析评价.研究表明,这种综合考虑关节角度和JACK软件输出数据的方法能有效地评估坐姿的舒适性.【总页数】8页(P459-466)【作者】陶庆;孙文磊;康金胜;袁亮【作者单位】新疆大学机械工程学院,新疆乌鲁木齐 830046;布鲁内尔大学工程设计学院,英国伦敦UB83PH;新疆大学机械工程学院,新疆乌鲁木齐 830046;布鲁内尔大学工程设计学院,英国伦敦UB83PH;新疆大学机械工程学院,新疆乌鲁木齐830046【正文语种】中文【中图分类】TB472【相关文献】1.基于CAE技术的某中型卡车司机座椅振动舒适性分析及优化 [J], 刘永超;祝红2.基于动作捕捉技术的人体上肢运动舒适性评价 [J], 李兆波;陶庆;康金胜;孙文磊;张开拓;王寿栋3.基于动作捕捉、压力分布和sEMG技术的办公坐姿舒适性研究 [J], 苏娜;热依汗古丽·木沙;木叶赛尔·买买提;李兆波;陶庆4.基于动作捕捉、压力分布和sEMG技术的办公坐姿舒适性研究 [J], 苏娜;热依汗古丽·木沙;木叶赛尔·买买提;李兆波;陶庆5.一种基于改进BP神经网络的办公座椅舒适性评估方法 [J], 钟奇;郭钢;裴学胜;许娜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第25卷第3期2018年6月工程设计学报C h in e s e J o u r n a l o f E n g in e e rin gD e s ig nVol.25 No .3Jun.2018d o i :103785/j is s n1006-754X201803013基于动作捕捉技术的人体上肢运动舒适性评价李兆波1，陶庆^，康金胜3，孙文磊1，张开拓1，王寿栋1(1.新疆大学机械工程学院，新疆乌鲁木齐830047 ;2 .新疆大学机械工程博士后流动站，新疆乌鲁木齐830047 ;3 .布鲁内尔大学工程设计与物理科学学院，英国伦敦U B8 3P H)摘要:人体上肢生物力学分析对上肢动作优化和相关产品的设计具有重要意义。

首先，采用实时光学动作捕捉 系统采集人体在执行指定动作过程中关键点的实时位置，并使用M A T L A B软件设计编写了计算方程，重点对人体 上肢的实验数据进行深人分析。

然后，将人体肢体简化为球棍模型，运用余弦定理反求人体上肢运动过程中各关 节角度的变化值，使用逆向动力学方法求解出人体上肢关节力矩的动态变化值以及通过优化计算得到人体上肢主 要肌力的变化量。

最后，通过计算人体上肢肌肉的实时负荷率来评价人体上肢运动舒适性，并建立了人体上肢运 动舒适指数评价模型。

结果表明人体在坐姿下执行指定动作时上肢肌肉处于舒适状态。

研究结果为人体上肢动 作的深度分析提供了理论基础。

关键词:动作捕捉；逆向动力学；肌力；舒适指数中图分类号:T H122; T B472 文献标志码：A文章编号:1006-754X(2018)03-0338-08 Evaluation of human upper limb motion comfort based on motion capture technique LI Zhao-bo1，TAO Qing1’2，KANG Jin-sheng3，SUN Wen-lei1，ZHANG Kai-tuo1, WANG Shou-dong1(1 .S ch o o l o f M echanic Engineering , X in jia n g U n iv e rs ity, U ru m q i 830047 , C h in a?2 .C e n ter fo r P ost-doctoral Studies o f M echanic Engineering , X in jian g U n ive rsity , U ru m q i 830047 , C h in a?3 .C o lle g e o f E n g in e e rin g，Design and Physical Sciences，B runel U n iv e rs ity，London U B8 3P H，U n ite d K in g d o m)A b s t r a c t：B io m e c h a n ic a l s tu d y o f h u m a n u p p e r l i m b is o n e o f th e m o s t re fe r e n c e d a s p e c ts f o r th eo p t im iz a t io n o f u p p e r l i m b p o s tu r e a n d th e d e s ig n o f r e la te d p r o d u c ts.F i r s t l y?a r e a l-t im e o p tic a l m o t io n c a p tu r e s y s te m w a s u s e d to c a p tu r e th e r e a l-t im e p o s it io n o f k e y p o in ts o f th e h u m a n b o d y in th e c o u rs e o f e x e c u tin g th e s p e c ifie d a c tio n . T h e fo c u s o f th e w o r k w a s to c a lc u la te a n d d e e p lya n a ly z e th e e x p e r im e n t a l d a ta o f th e h u m a n u p p e r l imb b y M A T L A B s o ftw a r e.T h e n，th e h u m a nu p p e r l i m b w a s s im p lif ie d as a c lu b m o d e l，a n d th e v a r ia t io n v a lu e o f e a c h j o i n t a n g le o f th e h u­m a n u p p e r li m b d u r in g th e m o t io n p ro c e s s w a s c a lc u la te d b y th e c o s in e th e o r e m.T h e d y n a m ic j o i n t t o r q u e w a s c o m p u te d b y th e in v e r s e d y n a m ic s a n d th e c h a n g e o f m a in m u s c le fo r c e w a s c a l -c u la ted b y the o p t im iz a t io n a n a ly s is.L a s t l y，th e h u m a n u p p e r li m b m o t io n c o mf o r t w a s e v a lu a te db yc a lc u la tin g th e r e a l-t im e lo ad r a te of h u m a n u p p e r l i m b m u s c le s，a n d th e m o t io n c o m f o r t in d e xe v a lu a tio n m o d e l of h u m a n u p p e r l im b w a s e s ta b lis h e d . T h e e x p e r im e n t r e s u lt p r o v e d t h a t th eh u m a n u p p e r l i m b m u s c le s w e r e in th e c o m f o r t s ta te w h e n th e b o d y e x e c u te d th e s p e c ifie d a c tio na t a s it t in g p o s tu r e . T h e r e s u lts p r o v id e a th e o r e tic a lb a s is f o r th e d e p th a n a ly s is o f h u m a n u p p e rl i m b m o t io n .收稿曰期：2017-12-07 本刊网址•在线期刊:h ttp ://w w w zju journals c o m/g c s jx b 基金项目：国家自然科学基金资助项目（51465056);新疆维吾尔自治区自然科学基金资助项目（2015211C265)作者简介:李兆波(1994—)，男，山东济宁人，硕士生，从事人体上肢康复和坐姿舒适性评价研究，E-m a il :60458524鸱q q c o m 通信联系人:陶庆(1978—），男，江苏常熟人，副教授，硕士生导师，博士，英国布鲁内尔大学访问学者，从事先进设计 与制造、虚拟现实技术研究，E-m a il:x ju ta d@q q c o m，h t t p://o rc id o rg/0000-000l-5798-6526第3期李兆波，等:基于动作捕捉技术的人体上肢运动舒适性评价•339 •K e y w o r d s：m o t io n c a p tu r e；in v e rs e d y n a m ic s；m u s c le fo r c e；c o m f o r t in d e x办公室工作人员身体的酸痛症状是由身体姿势不佳引起的[1_2]，具体表现为肩肘部疼痛和背部酸痛。

高校学习座椅视觉舒适可供性的感知过程
尚凯;罗婧;常能;张青;王震亚
【期刊名称】《林产工业》
【年(卷),期】2018(045)012
【摘要】座椅视觉舒适可供性的感知过程影响用户对学习座椅的整体评价及选择.利用眼动技术,对不同类别的学习座椅进行用户的视觉感知实验,研究用户视觉舒适可供性的感知规律,结果显示:被试者对于学习座椅呈现由上而下的视觉观察模式,且被试受到座椅的短时视觉刺激时,与学习座椅就坐易疲劳的背部对应的靠背最吸引被试者的视觉感知;座椅的造型特点、色彩搭配、材质运用和结构设计等能够影响被试者对座椅舒适度的视觉感知可供程度,其视觉舒适可供性的模糊评价能够指导座椅进行后续的改良设计.
【总页数】5页(P61-65)
【作者】尚凯;罗婧;常能;张青;王震亚
【作者单位】山东交通学院;;;;山东大学
【正文语种】中文
【中图分类】TS664
【相关文献】
1.25G型铁路客车座椅功能性与舒适性设计 [J], 张丙辰;过伟敏;王艳群
2.汽车座椅视觉舒适度客户感性认知过程 [J], 孙琳琳;孔繁森;刘威
3.为汽车座椅的舒适度与安全性提供精确依据 [J], 法如国际贸易（上海）有限公
司
4.基于可供性概念的座椅舒适度设计 [J], 尚凯;张青;常能;陈哲
5.江森自控第三代协能座椅在提升舒适性、安全性和精致工艺水平的同时也实现了减重 [J],
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基于ANFIS的汽车座椅舒适度评价系统建模
刘威;刘军;轩闪闪;方锐;党雪芒
【期刊名称】《传感器与微系统》
【年(卷),期】2016(035)008
【摘要】由于汽车座椅舒适性评价的主观性和复杂性,国内外学者多采用主客观评价相结合的方式构建评价系统.通过改善主观评价的实验流程、精选表征座椅的特征参数、调整实际打分等前处理手段,采用自适应神经网络模糊推理系统(ANFIS)技术成功建立了关野型(Sugeno)评价系统,实现了座椅的舒适性评级.研究方法可推广到长时舒适性和动态舒适性的研究上.
【总页数】4页(P56-59)
【作者】刘威;刘军;轩闪闪;方锐;党雪芒
【作者单位】宁波大学机械工程与力学学院,浙江宁波315211;宁波大学机械工程与力学学院,浙江宁波315211;宁波大学机械工程与力学学院,浙江宁波315211;中国汽车技术研究中心,天津300300;中国汽车技术研究中心,天津300300
【正文语种】中文
【中图分类】TP389.1
【相关文献】
1.基于感性工学的汽车座椅静态舒适度的研究 [J], 孙琳琳;孔繁森;周宇;刘笑妍
2.基于人工神经网络的汽车座椅舒适度评价模型 [J], 马佳;范智声;李飞飞;阮莹;苏强
3.基于LoRa技术的船舶环境舒适度评价系统 [J], 卢泉篠;王之民;陈松涛;时斌
4.基于GIS的生态旅游舒适度评价系统研究 [J], 韦夷;胡慧敏
5.基于人工神经网络的新能源汽车舒适度评价系统研究 [J], 翁鸿
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