為了使家用電器的開(kāi)合方向、高度、門(mén)把手設(shè)計(jì)等符合人體開(kāi)合習(xí)慣，開(kāi)合位置合理性一直是設(shè)計(jì)研發(fā)過(guò)程中的重點(diǎn)。例如常見(jiàn)的滾筒洗衣機(jī)如何才能做到讓人無(wú)需蹲下或大幅度彎腰就可以安全方便的拿取衣物？

針對(duì)這一需求，研發(fā)過(guò)程中就需要高精度獲取人體及任何物體的三維空間位置坐標(biāo)信息，將人體分為更多環(huán)節(jié)，觀察人體細(xì)節(jié)體態(tài)、位置信息，進(jìn)行生物力學(xué)、人因工效學(xué)、人體仿真模擬的深度分析。針對(duì)不同年齡或身高的用戶，從舒適性角度出發(fā)，評(píng)估產(chǎn)品設(shè)計(jì)的位置合理性。

我們以某品牌的滾筒洗衣機(jī)為例，在開(kāi)合處選取五個(gè)測(cè)試點(diǎn)，運(yùn)用QUALISYS三維運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)，采集受試者在不同測(cè)試點(diǎn)開(kāi)合洗衣機(jī)時(shí)的生物力學(xué)數(shù)據(jù)。

如需了解實(shí)驗(yàn)的更多信息，請(qǐng)聯(lián)系上海逢友生物力學(xué)研發(fā)中心：fed_lab01@fedutech.com

QUALISYS三維運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)

光學(xué)動(dòng)作捕捉可以提供不同肢體的精確3D位置，從而能夠建立描述受試者的生物力學(xué)模型。在操作上，一般需要在目標(biāo)物體的關(guān)鍵位置貼上反光點(diǎn)，俗稱(chēng)Marker點(diǎn)，利用高速紅外攝像機(jī)捕捉目標(biāo)物體上反光點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，從而反映目標(biāo)物體在空間中的運(yùn)動(dòng)情況。

▌堅(jiān)固耐用、高分辨率、操作流暢

·高精度獲取人體及任何物體的三維空間位置坐標(biāo)信息。

·可以進(jìn)行深入的生物力學(xué)、人因工效學(xué)、人體仿真模擬的深度分析。

·可聯(lián)合測(cè)力臺(tái)分析人體每個(gè)關(guān)節(jié)的受力情況，計(jì)算關(guān)節(jié)力矩、關(guān)節(jié)功率、關(guān)節(jié)能量等人體重要指標(biāo)。

·可將人體分為更多的環(huán)節(jié)，觀察人體細(xì)節(jié)體態(tài)、位置信息、例如可觀測(cè)人體脊柱的彎曲角度。

·可精確獲取物體與人體之間的相對(duì)位置關(guān)系。

·精確分析物體的位移變化曲線、三維空間位置曲線物體的表曲面弧度等。

·可精確分析物體與人體/物體與物體之間的位置關(guān)節(jié)分析。

·可細(xì)節(jié)分析手部每一個(gè)關(guān)節(jié)的活動(dòng)情況評(píng)價(jià)人體舒適性。

·可分析物體受力之后形變情況。

·可精確測(cè)量人體的身體形態(tài)、身體各部位尺寸、物體的長(zhǎng)寬高等信息。

·可精確測(cè)量物體的振動(dòng)頻率、晃動(dòng)、震動(dòng)軌跡。

·可通道輸入坐標(biāo)的方式對(duì)機(jī)械臂、無(wú)人機(jī)等任何物體進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。

·與多個(gè)主流插件進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流通。

·可支持多人同時(shí)交互采集。

·可建立大地坐標(biāo)、可為多個(gè)物體建立6自由度剛體進(jìn)行分析、可分析機(jī)械臂、無(wú)人機(jī)等各個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)角度、速度、角速度、加速度、振動(dòng)頻率等。

QUALISYS三維運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)·應(yīng)用方向

▌軟質(zhì)烹飪用具形變研究

▌相對(duì)位置合理性研究

圖1所示，頭部與掛壁之間的位置關(guān)系（針對(duì)不同年齡或身高用戶評(píng)估掛壁的位置合理性）。

圖2所示，定位廚房?jī)?nèi)不同廚電之間的位置關(guān)系，勾勒出廚房的空間位置布局。

圖3所示，分析人體頭部/手部/腰部等重要位置與操作臺(tái)、操作按鍵之間的空間位置關(guān)系/距離關(guān)系，推薦合理的位置分布。

圖4所示，評(píng)價(jià)調(diào)料不同擺放方式、位置、距離的合理性，從手部的角度出發(fā)評(píng)價(jià)舒適性。

▌開(kāi)合位置合理性研究

冰箱等廚電產(chǎn)品在開(kāi)合過(guò)程中，手部放置位置的合理性、人體開(kāi)合習(xí)慣研究，開(kāi)合把手的高度、位置合理性設(shè)計(jì)。

▌震動(dòng)頻率研究

油煙機(jī)不同擋位工作時(shí)震動(dòng)頻率/速度研究。

油煙機(jī)在剛打開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，機(jī)身表面震動(dòng)研究。

▌虛擬與現(xiàn)實(shí)應(yīng)用VR

虛擬直播帶貨應(yīng)用（構(gòu)建虛擬人物，進(jìn)行實(shí)時(shí)人體姿態(tài)數(shù)據(jù)流出，實(shí)現(xiàn)虛擬人物直播）

構(gòu)建虛擬廚房場(chǎng)景，配合VR眼鏡，人在虛擬場(chǎng)景中進(jìn)行操作。（場(chǎng)景切換方便，快速模擬不同用戶廚房場(chǎng)景）

快速評(píng)估不同的廚房場(chǎng)景（如廚電在廚房中的位置分布、不同廚電產(chǎn)品之間的距離、高度）人操作的便捷性研究。

▌主動(dòng)控制技術(shù)研究

廚電產(chǎn)品衍生出的主動(dòng)控制技術(shù)，利用人體姿態(tài)或手勢(shì)的變化，控制廚電產(chǎn)品。

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