[发明专利]一种空调室外机工效学实验系统及工效学测试方法

权利要求书

1.一种空调室外机工效学测试方法，采用空调室外机工效学实验系统实现，其特征在于：

所述空调室外机工效学实验系统包括：

实验台架和动作捕捉分析装置；

所述实验台架用于模拟空调室外机，包括：框架、配重调节机构和一系列不同尺寸的扣手；

其中，框架为长方体框架结构，用于模拟空调室外机的外形，并为实验台架提供支撑；框架的立柱和上、下横梁设有安装孔，分别用于安装扣手和配重调节机构；

配重调节机构用于调节整个实验台架的重量以及重心，由配重体、上连接杆、下连接杆、上连接板和下连接板组成；配重体为圆柱体，其上端通过上连接杆与上连接板固连，下端通过下连接杆与下连接板固连；上连接板和下连接板设有安装孔，通过螺栓与上横梁和下横梁连接；

扣手设有安装孔用于与立柱连接；

动作捕捉分析装置用于捕捉人体运动姿态生成动作数据，包括至少一个摄像机、光源、多个标志点以及计算机；摄像机用于采集图像数据，光源用于向人体及标志点投射适合标志点反射的光；计算机控制摄像机和光源，并接收摄像机采集的图像数据进行分析处理；

所述测试方法包括：

步骤S1，配置工效学测试实验装置；

步骤S2，采集受试者的动作数据；

步骤S3，对动作数据进行工效学分析；

步骤S4，分析获得工效学测试结果；

其中，步骤S1包括：

对受试者身体关节贴标志点；

配置动作捕捉摄像机；

设置配重以及调节配重位置；

安装实验台架的扣手；

步骤S2包括：

依次更换N组不同的扣手，每组扣手依次更换M个不同的安装高度；

采集N×M组受试者完成搬运实验台架规定动作的动作数据；

步骤S3包括：

步骤S301动作数据预处理；

对采集到的动作数据进行以下预处理：

针对同一时刻获取的来自多个摄像机的多帧同步图像，判断每个标志点被几台摄像机拍摄到；针对标志点，如果被两台及以上的摄像机拍摄到，则将该时刻的多帧同步图像标记为针对该标志点可用；否则标记为不可用；

步骤S302，构建标志点运动轨迹计算图像集；

针对每一个标志点，分别建立标志点运动轨迹计算图像集，由每个时刻针对该标志点标记为可用的多帧同步图像组成，即剔除标志点被遮挡时刻的无效图像；

步骤S303，生成人体关节运动学数据；

利用标志点运动轨迹计算图像集生成人体关节运动学数据，即解析标志点运动轨迹计算图像集中人体主要关节点的坐标；

步骤S304，关节受力分析，获取一关节的N×M组受力曲线；

获取受试者对应于每组扣手规格和安装位置的受力曲线；

每组受力曲线包括：

关节力矩曲线和关节功率曲线；

关节力矩曲线的横坐标是时间，纵坐标是关节力矩；

关节功率曲线的横坐标是时间，纵坐标是关节功率；

步骤S305，进行受力曲线比对；

对N×M组受力曲线进行对比分析，筛选出关节力矩或关节功率峰值最小的曲线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

配置动作捕捉摄像机包括以下步骤：

获取用户输入的摄像机参数，包括摄像机数量、位置和有效角度范围；

通过调整摄像机姿态确保在受试者在起点处自然站立情况下，针对每一个标志点，至少同时被2台摄像机拍摄到。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述规定动作是：用优势手抬起实验台架，移动一距离后放下实验台架。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

步骤S304中，获取第四五腰椎关节的N×M组受力曲线。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

步骤S4包括：

将关节力矩或关节功率峰值最小的曲线对应的扣手规格和安装位置标记为当前实验台架模拟的室外机最匹配的扣手规格和安装位置。