实验案例丨洗衣机门把手开合的人机工效学测试

为了使家用电器的开合方向、高度、门把手设计等符合人体开合习惯，开合位置合理性一直是设计研发过程中的重点。例如常见的滚筒洗衣机如何才能做到让人无需蹲下或大幅度弯腰就可以安全方便的拿取衣物？

针对这一需求，研发过程中就需要高精度获取人体及任何物体的三维空间位置坐标信息，将人体分为更多环节，观察人体细节体态、位置信息，进行生物力学、人因工效学、人体仿真模拟的深度分析。针对不同年龄或身高的用户，从舒适性角度出发，评估产品设计的位置合理性。

我们以某品牌的滚筒洗衣机为例，在开合处选取五个测试点，运用QUALISYS三维运动捕捉系统，采集受试者在不同测试点开合洗衣机时的生物力学数据。

如需了解实验的更多信息，请联系北京京显生物力学研发中心：http://www.delsys.online/Zz_measure.omgl.com.cn_all/show-2195.html

QUALISYS三维运动捕捉系统

光学动作捕捉可以提供不同肢体的精确3D位置，从而能够建立描述受试者的生物力学模型。在操作上，一般需要在目标物体的关键位置贴上反光点，俗称Marker点，利用高速红外摄像机捕捉目标物体上反光点的运动轨迹，从而反映目标物体在空间中的运动情况。

▌坚固耐用、高分辨率、操作流畅

·高精度获取人体及任何物体的三维空间位置坐标信息。

·可以进行深入的生物力学、人因工效学、人体仿真模拟的深度分析。

·可联合测力台分析人体每个关节的受力情况，计算关节力矩、关节功率、关节能量等人体重要指标。

·可将人体分为更多的环节，观察人体细节体态、位置信息、例如可观测人体脊柱的弯曲角度。

·可精确获取物体与人体之间的相对位置关系。

·精确分析物体的位移变化曲线、三维空间位置曲线物体的表曲面弧度等。

·可精确分析物体与人体/物体与物体之间的位置关节分析。

·可细节分析手部每一个关节的活动情况评价人体舒适性。

·可分析物体受力之后形变情况。

·可精确测量人体的身体形态、身体各部位尺寸、物体的长宽高等信息。

·可精确测量物体的振动频率、晃动、震动轨迹。

·可通道输入坐标的方式对机械臂、无人机等任何物体进行实时控制。

·与多个主流插件进行实时数据流通。

·可支持多人同时交互采集。

·可建立大地坐标、可为多个物体建立6自由度刚体进行分析、可分析机械臂、无人机等各个方向的旋转角度、速度、角速度、加速度、振动频率等。

QUALISYS三维运动捕捉系统·应用方向

▌软质烹饪用具形变研究

▌相对位置合理性研究

图1所示，头部与挂壁之间的位置关系（针对不同年龄或身高用户评估挂壁的位置合理性）。

图2所示，定位厨房内不同厨电之间的位置关系，勾勒出厨房的空间位置布局。

图3所示，分析人体头部/手部/腰部等重要位置与操作台、操作按键之间的空间位置关系/距离关系，推荐合理的位置分布。

图4所示，评价调料不同摆放方式、位置、距离的合理性，从手部的角度出发评价舒适性。

▌开合位置合理性研究

冰箱等厨电产品在开合过程中，手部放置位置的合理性、人体开合习惯研究，开合把手的高度、位置合理性设计。

▌震动频率研究

油烟机不同挡位工作时震动频率/速度研究。

油烟机在刚打开开关时，机身表面震动研究。

▌虚拟与现实应用VR

虚拟直播带货应用（构建虚拟人物，进行实时人体姿态数据流出，实现虚拟人物直播）

构建虚拟厨房场景，配合VR眼镜，人在虚拟场景中进行操作。（场景切换方便，快速模拟不同用户厨房场景）

快速评估不同的厨房场景（如厨电在厨房中的位置分布、不同厨电产品之间的距离、高度）人操作的便捷性研究。

▌主动控制技术研究

厨电产品衍生出的主动控制技术，利用人体姿态或手势的变化，控制厨电产品。

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