基于生理信号的感官刺激对疲劳影响的试验研究

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1、全日制硕士学位论文基于生理信号的感官刺激对疲劳影响的试验研究申请人姓名：蒋方指导教师：袁东升张坤学位类别：工学硕士专业名称：安全科学与工程研究方向：工业安全技术河南理工大学安全科学与工程学院二○一六年六月河南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文：基于生理信号的感官刺激对疲劳影响的试验研究，是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明

2、并表示了谢意。本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关责任。学位论文作者签名:年月日河南理工大学学位论文使用授权声明本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，允许采用任何方式公布论文内容，并可以采用影印、缩印、扫描或其他手段保存、汇编、出版本学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日中图分类

3、号：X956密级：公开UDC：622单位代码：10460基于生理信号的感官刺激对疲劳影响的试验研究EffectofsensorystimulationonFatigueBasedonphysiologicalsignals申请人姓名蒋方学位类别工学硕士专业名称安全科学与工程研究方向工业安全技术导师袁东升职称教授张坤职称讲师提交日期2016.04答辩日期2016.06河南理工大学致谢研一的茫然，研二的感慨，研三的压力，这是对三年硕士的生活的总结，也是自己三年的变化。三年中收获了安静、耐心、细心、坚持、坚强等，更收

4、获了师生情，友情、亲情。心中充满了感恩，感谢河南理工大学的相遇，。感恩老师。我的导师袁东升教授，第二导师张坤老师，他们对学术的严格要求，是我完成论文的基础。他们高尚的人格情操，严谨的治学态度，务实的工作作风，让我钦佩。张老师那种倾心投入、坚持不懈的学习态度，深深的影响着以后的学习和生活。也非常感谢野村收作教授，每周例会学术的讨论，严谨的科研态度让我十分敬佩和感动。感恩长岗科学技术大学。半年的日本生活，让我浮躁的心慢慢的沉静下来，开始思考自己的未来，不在为不值得的事情花费太多时间。别人可以做的事情，我也可以做，笨

5、鸟可以先飞。也可能努力不会有收获，但青春需要激情，给梦想一次机会，无论结果是好的还是坏的，让自己不留遗憾。感谢感谢安全人机工程实验室，从试验仪器操作的学习，试验数据的导出和处理，试验设计，试验准备等得到了不少帮助。感谢我的师兄、师弟、师妹们以及为我试验付出的每一位朋友，你们辛苦了，谢谢你们！感恩家人，谢谢你们对我的理解、包容、支持、忍耐，让我任性的闯荡。同时，也感谢室友三年的陪伴，感谢相遇的缘分。最后，衷心感谢各位专家和答辩组的老师们在百忙中抽出时间审阅我的论文，提出的宝贵建议，使我的论文更加的严谨和完善，非常

6、感谢！摘要疲劳对作业安全有严重的影响，不良的作业环境对感官产生刺激作用，易让人产生疲劳，而疲劳状态能够通过生理参数的变化直接客观地反应出来。其中，心电信号能有效地反映人体的疲劳状态，脑电信号被认为是检测疲劳的黄金指标。国内对研究环境因素减缓疲劳影响不多，且气味和声音作为缓解疲劳地有效措施，并没有深入研究其在减缓疲劳方面的作用。本论文从人体的生理信号特征着手，选取作业环境中，常见的两种感官刺激因素，从嗅觉和听觉的角度，做了两个试验研究。利用MP150生理仪，记录在气味和音乐刺激下，疲劳人体生理信号特征的变化。用O

7、rigin8.0和Spss19.0对试验数据进行显著性和疲劳程度的分析。从嗅觉的角度，通过心电信号和脑电信号的变化，研究2种嗅觉刺激气体（桉树精油和工业废水）对运动性疲劳的影响，并以静息组作对照进行了3组试验。结果表明：①不同的气味会对人体产生不同的影响。②植物精油对人体神经活动等有显著影响，精油对心电和脑电信号影响较大，对运动后心率和疲劳的恢复有较好的作用。桉树精油能更好的缓解运动性疲劳。从听觉的角度，通过心率和心率变异性指标的变化，分析两种节拍的音乐（慢节拍音乐：60-100拍/min和快节拍音乐：120-

8、160拍/min）对作业疲劳的影响，并以静息组作为对照组进行了三组试验。结果表明：①音乐对心率变化无较大的影响，对LF、HF影响较大。②短时间聆听慢节拍的音乐有助于心率的恢复。③音乐使LF的值降低，HF升高，增强HF兴奋性，缓解作业疲劳。本研究试验结果显示：无论是嗅觉，还是听觉刺激，会因年龄、性别、工种、工龄、喜好等人属性因素不同，生理信号特征的发生变化。本研究的被试者均来自本校的学生