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【设计融创】西南交通大学王振宇：融合表面肌电和姿势信息的轮椅绩效评价方法

设计与思维

2025-03-20

导读：【设计融创】【论文精选】

以下文章来源于“设计融创”，作者设计融创

-论文导读-

融合表面肌电和姿势信息的轮椅绩效评价方法

王振宇a，向泽锐a,b*，吕思龙a，龙思雨a，支锦亦a,b

（西南交通大学 a.设计艺术学院 b.人机环境系统设计研究所，成都 611730）

摘要：目的为客观评价轮椅的使用效益，使用表面肌电设备测试轮椅使用过程中的肌电信号，并融合姿势信号IMU来构建人机评价模型。方法分别对轮椅的折叠、刹车方式及行驶坡度进行试验来评估轮椅的使用绩效，通过对比用力肌群间的疲劳状况来判定较为舒适的轮椅折叠及刹车方式。实验要求被试者在执行轮椅任务时，分别使用两种折叠方式和三种刹车方式不同的轮椅进行实验，并在操作动作任务过程中采集sEMG和IMU信号，在实验任务结束后填写NASA-TLX量表。结果根据模型的评价指标对实验数据进行了比较与分析，横向收折式折叠和凹口式刹车（手刹位于前方）的轮椅疲劳度低，在3~4°坡度范围下轮椅使用者的受力最小，较为舒适，从而验证了模型在轮椅人机评价上的可行性，为优化轮椅设计提供参考。结论人机评价模型适用于评估产品绩效，同时提出的融合表面肌电和姿势信息的轮椅绩效评价方法具有较高的精度和准确性，能够有效地评估轮椅使用者的绩效水平。

关键词：表面肌电；姿势信号；轮椅绩效；评价模型；惯性测量单元

基金项目：国家重点研发计划项目（2022YFB 4301203）；

教育部2022年第二批产学合作协同育人项目（220705329291641）

*通信作者

-论文图表-

-结语-

为客观评估轮椅的使用绩效，提出了一种融合表面肌电和姿势信息的轮椅绩效评价方法。通过表面肌电测试，比较了轮椅的RMS和MF，以判断较为舒适的交互方式，并论证了利用表面肌电试验来研究轮椅绩效的有效性。作为轮椅舒适性的前导研究，实验证明了横向收折式折叠和凹口式刹车（手刹在前方）的轮椅疲劳度低，在3~4°坡度范围下轮椅使用者的受力最小，较为舒适，从而验证了模型的可行性与实验方法的适用性。后续研究将提取肌电特征值进行预测分析，通过比较多种轮椅的绩效，对轮椅进行多因素综合人机评价。

-引文格式-

王振宇,向泽锐,吕思龙,龙思雨,支锦亦.融合表面肌电和姿势信息的轮椅绩效评价方法[J].包装工程,2024,45(4):141-151.

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