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1、第15卷第2期工业工程与管理Vol.15No.22010年4月IndustrialEngineeringandManagementApr.2010文章编号:100725429(2010)0220103205基于人因工程的人体假腿产品可用性评价1,22喻洪流,钱省三(1.上海理工大学医疗器械与食品学院;2.上海理工大学管理学院,200093上海)摘要:为了改善假腿使用的安全性、舒适性与高效等可用性指标,需要根据人因工程学原理设计近似模拟人腿生物力学系统中膝关节的自适应特性、以达到正常步态的智能假腿(IPL)。如何对这种智能假腿产品的可用性指标进行评价是人体假腿产品设计的关键技术之一。为此
2、,本文首先给出了基于人因工程学设计的人体假腿可用性指标;其次,通过专用实验测评装置来对其中最核心的指标———步态对称性进行了参数测试与评价;最后,采用灰色关联度分析法对假腿产品的可用性进行了综合评价。这种可用性评价方法对类似人因工程设计产品具有实际的借鉴意义。关键词:人因工程;假腿;产品可用性;评价中图分类号:R496文献标识码:AUsibilityEvaluationofProstheticLegProductbasedonErgonomicsDesign1,22YUHong2liu,QIANXing2san(1.SchoolofMedicalInstrumentandFoodEng
3、ineering;2.SchoolofBusiness,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai200093,China)Abstract:Theprstheticleg(PL)isatypicalhuman2machinesystem.ThedynamicinteractionbetweenthehumanbodyandPL(machine)notonlyintroduceshigherrequirementforergonomicsinPLdesign,butalsoasksforaspecialusibilityin
4、dexofbiomechanics.HowtoevaluatetheussibilityindexesofPLproductsiscriticaltothedesigntechnologyofPLbasedonergonomics.TheevaluationonthecoreusibilityindexofgaitsymmetryofPLprodcutswasstudiedbyusingaspeciallydesignedtestingdeviceinthispaper.Then,acomprehensiveevaluationwasdonewiththeanalysismethodo
5、fGreyCorrelationDegree.Theaboveevaluationmethodforproductusibilitycanbereferencedbythesimilarproductsdesignedwithergonomics.Keywords:ergonomics;prostheticleg;productusibility;evaluation步态,并与残疾人集成为高效、舒适的人机系统,使1引言之最大限度地适应患者的个性化需求(如适应患者传统带锁定器或可承重自锁膝关节假腿,其运参数的变化、步速及环境的变化等),仍是当今高级[3]动状态不易改变,无法模拟人体正常步
6、态,不能很好智能假腿的研究方向。地适应复杂环境。智能假腿(IntelligentProsthetic由于人体骨骼肌肉系统组成的生物力学体系对Leg,IPL)由于采用微处理器控制,能够自动调节膝步行具有极强的自适应能力,以人体生物力学为基础[1,2]关节阻尼,从而近似模拟人腿步态,具有很高的设计具有仿生性能的假肢系统是假肢设计师追求的可用性(包括用户满意度、使用的有效性与方便高效目标。虽然人腿生物系统复杂,其结构与骨骼肌肉特性等)。如何使假腿能够自动地、全时相地模拟正常性很难用工程方法完全模拟,但人腿生物力学系统中收稿日期:2009210217;修回日期:2010202215基金项目:上
7、海市重点学科项目经费资助(S30504);上海高校特聘教授(东方学者)岗位计划资助作者简介:喻洪流(19662),男,江西南昌人,副教授,博士,主要研究方向为智能康复器械、工业工程、医疗器械工程与管理等。—103—第15卷喻洪流,等:基于人因工程的人体假腿产品可用性评价的关键特性———膝关节的自适应特性可以用微机电效率、可记忆性、出错率与满意度。由上可以看出,[5,6]系统方法进行近似模拟。这种基于人机工学概念产品可用性实际是以用户(人)为中心
