伴隨著技術的進步與科技的發展，動作捕捉已經成為復雜運動分析和確保工人職業健康和安全的首選技術。在本文中我們將與大家深入探討該技術在人體工程學評估中的優勢、應用和挑戰。

如今，在產量空前的經濟中，職業健康與安全在確保員工身體健康方面發揮著關鍵作用。多年來，研究人員和人體工程學家采用了各種工具和技術來分析人們在工作場所的移動方式以及它們將如何影響員工的健康。近年來，動作捕捉等新技術的出現開創了可靠評估的新時代，為人體工程學分析提供了客觀的動作數據和見解。本文探討了工效學評估對員工福利和組織生產力的重要性，以及動作捕捉在職業安全領域的應用、優勢和潛在挑戰。

為什么職業健康和安全很重要

據世界衛生組織(世衛組織)估計，全球約有17.1億人患有肌肉骨骼疾病。這些疾病是全球范圍內殘疾的主要原因，腰痛(LBP)成為160個國家中造成員工殘疾的最大原因。

此外，與工傷相關的費用還包括培訓替代人員、時間延誤、人員短缺和增加的保險費用。因此，不良的人機工程條件造成了勞動力和時間短缺的多米諾骨牌效應，造成了緊張的工作環境，并導致負面的健康后果、員工受傷以及生產效率的降低。

另一方面，工廠引入復雜的人機工程學評估可以降低MSD傷害的直接和間接成本，并提高員工到崗率和對工作場所的滿意度。一個安全的工作環境，會將工人的福祉放在日常工作的中心，以培養更高的工作意愿，據不完全統計，安全的工作環境可以將工廠的生產力提高46%。?

傳統方法缺乏客觀性

傳統人體工程學評估主要依靠醫療專業人員的觀察和主觀評估。

最廣泛使用的方法是紙筆方法，在這種方法中，人體工程學專家根據既定標準(如NIOSH、RULA/REBA、EAWS、ISO、DIN和en)對工人的動作進行視覺評估和評分。雖然這些方法提供了有價值的見解，但它們通常受到其主觀性、缺乏實時數據以及無法捕捉肌肉骨骼運動的復雜細節的限制。

認識到傳統評估的局限性，先進技術的整合對于更全面、更客觀的評估變得勢在必行，這有助于提供正確的建議。

人機工程學中的動作捕捉，游戲規則的改變者

運動捕捉已經成為解決傳統方法挑戰的重要工具。它包括運動模式記錄，允許身體運動學的詳細分析。有三種主要類型的動作捕捉系統，每種系統在工作場所安全方面都有獨特的優勢和注意事項:

慣性運動捕捉

慣性運動捕捉系統利用放置在身體上的傳感器來跟蹤運動。這些傳感器包含加速度計、陀螺儀和磁力計，用于測量方向、加速度和磁場相互作用，使軟件能夠重建人體在3D空間中的運動。慣性系統因其便攜性、易用性以及無需外部標記或受控于工作室設置即可捕捉真實世界環境中的復雜運動的能力而備受青睞。此外，慣性運動捕捉允許對象匿名和設施隱私，僅捕捉運動數據。這使得它們成為各種工作場所環境中人體工程學評估的實用選擇。為了獲得最佳精度，在使用慣性動作捕捉系統是可能需要進行一些初始校準，長時間捕獲可能會出現潛在位置漂移誤差。

Xsens是這一領域的領導者，以其精確、用戶友好和堅固的慣性運動捕捉技術而聞名。Xsens運動捕捉系統特別適合捕捉真實世界環境中的復雜運動。

光學運動捕捉

光學運動捕捉系統由放置在執行運動的“舞臺”周圍的多個高速攝像機組成。附著在身體上的反射標記充當地圖，允許軟件根據視覺輸入重建每一幀的3D運動數據。雖然光學系統提供了高精度，特別是對于詳細的運動，但是由于需要受控的環境、對運動的潛在限制、隱私考慮以及耗時的設置和校準，它們不太適合用于工作場所的人體工程學分析。

無標記動作捕捉或人工智能

無標記或人工智能運動捕捉不需要在對象身上放置標記或傳感器，并利用計算機視覺和機器學習算法來分析視頻鏡頭和重建3D運動數據。這種新興技術提供了移動的自由和潛在的更低的安裝成本。然而，與光學或慣性系統相比，精度可能較低，特別是對于復雜的運動或具有挑戰性的照明條件，該技術仍在開發中。

慣性Mocap，工作場所健康和安全的理想選擇

鑒于工作場所對人體工程學評估的特殊需求，Xsens等慣性系統已成為該類應用中實用、有效的解決方案。它的便攜性、易用性以及在真實場景中捕獲數據的能力使它成為評估和改進工作場所人機工效學的理想選擇。Xsens慣性動捕系統消除了對外部標記的需要，為人體工程學評估提供了一個更加靈活且適應性更強的解決方案。

準確度和精確度

Xsens等慣性系統以其高精度而聞名，為研究人員和從業者提供全面的人機工程評估所需的可靠數據。該技術在捕捉關節沖擊、肢體運動和負載方面的精度顯著提高了工作場所人體工程學分析的整體準確性。

成本效益

慣性系統的一個顯著優勢是其成本效益。與光學系統相比，慣性運動捕捉技術在不影響數據精度的情況下，提供了一種更經濟的替代方案。這種成本效益使其成為在預算限制內實施人體工程學解決方案企業的一個更有吸引力的選擇。

便攜性和靈活性

慣性系統的特點是重量輕、便于攜帶、易于使用，非常適合現場測量。它們的靈活性允許無縫集成到各種工作環境中，提供實時數據，而不會對受試者或工作空間造成重大干擾。

實時評估

慣性系統的實時評估能力對于及時識別人體工程學風險至關重要。該功能允許即時干預和調整，提高了工作場所人體工程學的有效性。實時反饋不僅促進了員工的福利，也有助于提高生產力。

通過動作捕捉推進人體工程學

采用動作捕捉進行人體工程學評估具有長遠意義——從設計更安全、更高效的未來工作空間，到鼓勵在工作場所采取更健康的工作方式。

人體工程學風險評估

慣性系統通過精確捕捉關節沖擊、肢體運動和負載，在人體工程學風險評估方面表現出色。這種粒度數據允許對肌肉骨骼活動進行全面分析，使工作場所設計者能夠識別并及時緩解潛在風險。

工業環境中的職業安全

對于暴露于重型機械和重復性任務的工業環境中的工人，慣性運動捕捉提供了對運動模式的實時洞察。這有利于實施安全措施，降低與工作相關的肌肉骨骼疾病的風險。

培訓和工作技術優化

事實證明，動作捕捉在培訓項目和優化工作技術方面非常重要。通過提供身體運動的詳細反饋，企業可以進一步加強員工培訓，改進工作方式與技術，并防止因不良姿勢或重復動作對工人造成的傷害。

關注員工身體健康

將動作捕捉集成到確保員工健康計劃中有助于企業采取積極主動的方法來為員工帶來福祉。實時評估使管理者能夠根據個人運動模式定制健康計劃，促進員工更加健康和積極的投入到工作中。

研究與開發

動作捕捉是人體工程學領域研究和開發的重要工具。研究人員可以利用慣性動作捕捉系統來收集精確的數據，從而促進人體工程學指南、產品設計以及對工作環境中人體運動的整體理解。

運動捕捉技術的集成，尤其是慣性動捕系統的集成，對于旨在解決全球范圍內肌肉骨骼疾病高發狀況的緩解有著深遠影響，這不僅是幫助企業解決潛在問題，同時也是企業發展中的戰略要務。

動作捕捉是職業健康和安全領域的游戲規則改變者。其應用范圍從風險評估到培訓優化，為更安全、更健康的工作環境做出了貢獻。準確性、成本效益、便攜性和實時評估的優勢使慣性動捕系統成為致力于優先考慮員工福祉和生產力的企業的實用選擇。隨著技術的不斷進步，將動作捕捉融入人體工程學實踐有望成為保障員工職業健康和安全的未來，同時慣性動捕系統的引入也有助于解決肌肉骨骼疾病頻發所帶來的全球性挑戰。