摘要: 绿篱修剪作业是一个露天动态过程，受到时间、天气等多种不确定因素的影响，同时，劳动者在绿篱修剪过程中始终要以一定的姿态负重作业，持续受到作业姿态和设备重量、振动、噪声等产生的负荷的影响，以上这些复杂和不确定条件都会使劳动者产生疲劳现... 展开 绿篱修剪作业是一个露天动态过程，受到时间、天气等多种不确定因素的影响，同时，劳动者在绿篱修剪过程中始终要以一定的姿态负重作业，持续受到作业姿态和设备重量、振动、噪声等产生的负荷的影响，以上这些复杂和不确定条件都会使劳动者产生疲劳现象，甚至引发职业相关肌肉骨骼疾患，导致作业事故的发生。然而，目前国内外对绿篱修剪作业人体疲劳领域仍鲜有关注。因此，对绿篱修剪作业人体疲劳的评估研究非常必要，此研究对提高园林工人生产效率、降低事故发生概率、保障园林工人安全和健康具有重要意义。 本文以园林工人为主要研究对象，利用动态贝叶斯网络和生理实验测量工具，深入研究绿篱修剪作业中人体疲劳的多种复合影响因素，建立绿篱修剪作业人体疲劳评估模型，确定关键影响因素，并基于此提出了一种绿篱修剪作业人体疲劳防护方案。研究要点如下: 针对绿篱修剪作业人体疲劳的形成机制和机理问题，利用观察法、影像记录法、RULA法和问卷法对绿篱修剪作业特点进行分析，总结绿篱修剪作业过程中人体疲劳的主要影响因素，构建绿篱修剪作业人体疲劳多指标评价体系，用嫡值法和层次分析法对评价指标进行权重计算，建立了人体疲劳度量化模型并进行求解计算。 针对绿篱修剪作业人体疲劳发生的复杂性和不确定性问题，基于人体疲劳度量化模型计算结果和专家经验，指定高权重影响因素为贝叶斯网络节点，建立静态贝叶斯网络结构，在此基础上对相邻时间片建模，建立加入瞬态疲劳的绿篱修剪作业人体疲劳评估模型，评估绿篱修剪作业中的人体疲劳风险概率，深入分析作业时长、作业姿态等因素对人体疲劳的风险概率。 针对影响绿篱修剪作业人体疲劳的关键因素，提出一种包括动作捕捉测试、肌电测试和脑电测试在内的多级同步实验方案;通过动作捕捉测试采集受试者在不同作业工况下的运动学数据，并采用生物力学方法，建立人体简化受力模型;利用表面肌电技术采集人体各躯干肌肉的生物电信号，分析不同作业姿态中不同肌肉的活动与功能，以及不同时间段的肌肉负荷变化;利用脑电技术采集人体脑电信号，分析四种节律波以及α波和β波频带的平均功率谱密度比值R在连续作业过程中的变化趋势，讨论作业时长及作业姿态对受试者脑力疲劳的影响。实验结果与绿篱修剪作业人体疲劳评估模型推理结果进行比对，表明绿篱修剪作业人体疲劳评估模型的正确性。 针对绿篱修剪作业人体疲劳特征，以及疲劳防护设计需求和原则，提出一种穿戴式绿篱修剪作业人体疲劳防护方案，建立三维数字模型，对数字人穿戴防护方案后的不同作业姿态分别进行包括下背部分析、快速上肢评估和工作姿势分析在内的人因仿真分析。 综上所述，本研究对园林绿化行业和农林业劳动的作业疲劳评估均有较高参考价值，为绿篱修剪疲劳防护设计、改善不良作业姿态、降低作业疲劳、减少作业事故发生概率、预防职业相关肌肉骨骼疾患、保障园林工人的安全和健康等提供理论依据，为多领域人体疲劳的测量和评估提供新的思路和解决方案。 收起