【Xsens MVN】動作捕捉系統醫療分析跨運機駕駛的頸椎運動傷害!


外國客戶案例_Xsens 動作捕捉系統應用

荷蘭碼頭 APM Terminals Rotterdam 位於鹿特丹港,是英國、愛爾蘭、斯堪的納維亞和波羅的海市場的主要轉運中心,年吞吐量為 325 萬箱,是歐洲最大的貨櫃碼頭之一。而為使貨櫃從碼頭移動到堆棧內的臨時站點,港口多使用人工操作的跨運車。跨運機司機通常位於高出地面 12 米的金屬艙內,工作在處理貨櫃時,側向行駛和向下看時時常會發生劇烈頸部運動。加上出於安全為由,駕駛員在操作跨運車時會係安全帶。而一般駕駛艙配有安全帶分為兩點式或四點式安全帶系統。APM Terminals Rotterdam不僅關注安全,還關注員工健康,因此他們想知道使用四點式安全帶而導致的潛在上半身運動限制是否會增加頸椎的壓力,造成傷害。



透過動作捕捉系統進行醫療分析調查

為此他們請長年支持組織改善工作環境和減少肌肉骨骼疾病(MSD)發病的危險因素的職業健康物理治療師 Erik Saathof 調查這兩種安全帶對人體的影響。由於機艙的工作環境因素,導致進行評估的選擇方式有限。使用傳統的方法,如姿勢評分表和其他評估工具被認為不夠準確、實用及不可重複,無法滿足 AMPTR 專案的需要。若僅使用影片分析就缺乏觀察者間性度和評分者間性度。加上需要使用無線運動感測器的動作捕捉系統,並且能夠承受操作環境普遍由金屬製成的駕駛艙、載體本身和正在移動的貨櫃,從而可能產生的訊號失真影響等因素。因此他們選擇了使用 【Xsens 穿戴式全身動作捕捉系統】及其分析軟體【Xsens MVN Analyze】進行了成功的試點。以在實際工作環境中測試設備,而訊號傳輸沒有發生失真或中斷。 由此可知,【Xsens MVN 動作捕捉系統】被證明具有完全的抗磁能力。



在實際測試時,六名經驗豐富的跨運車司機身上分別穿上並安裝了感測器,在堆垛上移動 20 英尺和 40 英尺貨櫃。實驗包含完全相同的操作,並使用 兩點式和 四點式安全帶以完全相同的操作駕駛完全相同的實驗。此外,在整個測試過程中,駕駛室中也安裝了一台攝影機來拍攝駕駛員。精彩的試驗過程讓我們來看看吧!


MVN Analyze Pro 軟體可生成一個3D 模型頭像,可以準確顯示駕駛正在做什麼,並且攝影機鏡頭與頭像同步。不同感測器獲取的數據可以準確比較不同任務期間的頸椎運動範圍。而額外的攝影機鏡頭則增加了有關司機及其個人技術的更多詳細訊息。

不僅評估了頸椎的負荷,還測量並比較了下背部運動的差異。對兩者進行評估的重要性在於,原先預期使用兩點式安全帶可增加的駕駛活動自由度,將會減少頸部活動的積極結果。但它可能會導致越來越多的激烈的下背部運動,從而增加下背部問題的風險。這兩個方面對工人的健康都很重要,必須考慮分析和權衡結果。


實驗結果


結果清楚地了解了目前操作與肌肉骨骼頸疾病相關的一些生物力學風險因素。至於兩種安全帶類型之間只發現非常小的差異。與兩點式安全帶相比,四點式安全帶在所有六名參與者中都顯示出頸部在各個方向(屈曲、伸展、橫向彎曲和旋轉)的運動增加。然而,平均增加在 1.3 到 3.3 度之間。這在實驗中不會導致患 MSD 的風險增加。至於與腰痛相關的生物力學風險因素差異也很小。與兩點式安全帶相比,四點式安全帶的情況喜憂參半。所有參與者都有較少的彎曲,但也增加了軀幹的橫向彎曲和旋轉。平均增加在 0.5 到 4.5 度之間。這在實踐中同樣不會導致增加患 MSD 的風險。


從分析結果能夠深入了解人體內的生物力學,它提供了有關駕駛室和駕駛員座椅設計、安全帶的設計和功能以及人類行為對身體表現的影響的寶貴訊息。最重要的是也為 APM Terminals Rotterdam 提供了關於兩種類型安全帶之間頸部應變差異的問題的明確答案。




【Xsens 動作捕捉系統】由荷蘭Xsens公司所開發,它是一套能夠即時捕捉人體及骨骼六個自由度的穿戴式慣性動作捕捉系統,能即時記錄和查看運動捕捉效果。它以微型慣性運動感應器和無線傳輸系統為基礎,進而整合可分析生物力學限制的高級感應器等,使其所生成的數據通過wifi可直接傳導至電腦中進行精準計算。這項最新技術也運用於動畫的角色動作製作上,可將表演者動作即時捕捉並套用至3D模型上,加速動畫製作的流程與增加角色表演的精緻度。除此之外,它的獨特之處在於它無場地限制且簡易輕便,操作更是兩人即可執行,人力需求大大降低。


以上產品皆廣泛應用於人機工程設計、運動醫學、動畫及遊戲產業,目前台灣地區由愛迪斯科技獨家代理。


超詳細原文內容這邊看:

https://www.xsens.com/cases/analysing-ergonomic-posture-of-straddle-carriers-operators-with-xsens-mvn-analyze?utm_campaign=Motion%20capture%20-%20Motion%20measurement&utm_content=169806113&utm_medium=social&utm_source=facebook&hss_channel=fbp-118297944900003&fbclid=IwAR0Cpeqj4TKwIuBVcpCB8gAJJ_tx7Iiy18dIOxtPBXByIq0V-S61bP69Nmw



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