[发明专利]一种人体登塔姿势的舒适度评估方法

说明书

本发明提出一种人体登塔姿势的舒适度评估方法，步骤如下：捕捉并保存登塔工作人员身体目标部位上测试器的运动轨迹数据；分析运动轨迹数据；判断登塔工作人员目标部位肌肉的激活程度是否大于标准阈值h，若是，执行采集肌电信号的步骤；否则，舍弃不满足标准的肌肉记录；利用生理记录仪采集目标部位肌肉的肌电信号EMG_e0i；采用生理记录仪采集处于最大自主收缩状态下的目标部位肌肉的肌电信号EMG_e1i；计算目标部位肌肉的肌肉激活度；利用层次分析法，建立人体登塔姿势评估指标。本发明可用于评估登塔工作人员在登塔过程中采用的登塔姿势的舒适度，进一步指导电力检修工作人员在登塔时的攀爬姿势，减轻工作人员使用蛮力攀爬杆塔的疲劳感。

技术领域

本发明涉及杆塔攀爬姿势评估的技术领域，更具体地，涉及一种人体登塔姿势的舒适度评估方法。

背景技术

为优化能源资源配置，节省输电线路走廊用地，我国正在发展特高压输电技术，但随着输电电压等级的提高，输电杆塔也越来越高，因此，工作人员在线路检修作业中的工作量和工作难度越来越大，同时攀爬杆塔的难度也越来越大。

目前，工作人员登塔主要采取人力徒手攀爬的方式，攀爬登塔的同时还需带上必要的检修工具，因此，工作人员在登塔时除对自身体能要求较高之外，还对攀爬登塔的姿势有一定要求，在实际工作中，大部分工作人员登塔时不讲究登塔姿势的舒适度，凭蛮力一直攀登，造成攀登过程中体能的大量消耗，若工作人员登塔姿势的舒适度低，会进一步增加工作人员的疲劳感，降低工作人员的工作效率，影响工作人员检修时的工作状态，严重时可能造成重大工作失误，威胁自身的生命安全。

综上所述，如何对人体登塔姿势的舒适度进行评估，从而进一步指导电力检修工作人员在登塔时的攀爬姿势，具有十分重要的意义。

发明内容

为克服现有工作人员在攀爬电力杆塔时，不讲究登塔姿势的舒适度，导致体能大量消耗，影响自身工作状态的弊端，本发明提出一种人体登塔姿势评估方法，指导电力检修工作人员在登塔时的攀爬姿势，节省体能，从而提高工作人员的工作效率。

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种人体登塔姿势的舒适度评估方法，所述方法包括以下步骤：

S1.在参与评估的登塔工作人员身体的目标部位上分别粘贴测试器；

S2.登塔工作人员按照攀爬规范规定的登塔姿势开始登塔攀爬；

S3.利用动作捕捉摄像机捕捉目标部位上测试器的运动轨迹数据，并通过三维动作捕捉控制器保存运动轨迹数据；

S4.利用三维运动捕捉分析器对运动轨迹数据进行分析处理；

S5.通过分析处理后的运动轨迹数据驱动人体仿真模块，人体仿真模块分析运动轨迹数据对应的目标部位肌肉的激活程度；

S6.人体仿真模块判断登塔工作人员目标部位肌肉的激活程度是否大于标准阈值h，若是，执行步骤S7；否则，舍弃不满足标准阈值h的肌肉记录；

S7.在满足标准阈值h的目标部位肌肉上粘贴贴片电极，利用生理记录仪采集目标部位肌肉的肌电信号EMG_e0i；

S8.利用最大主动收缩肌电测试法标定目标部位肌肉，并采用生理记录仪采集处于最大自主收缩状态下的目标部位肌肉的肌电信号EMG_e1i；

S9.计算目标部位肌肉的肌肉激活度Act_i，i表示所有目标部位肌肉的总个数；

S10.根据目标部位肌肉的肌肉激活度Act_i，利用层次分析法，建立人体登塔姿势评估指标。