基于人体生理反应的拖拉机驾驶振动舒适性测试与分析

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:danNyZ
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拖拉机驾驶振动舒适性密切联系到驾驶员的身心健康与工作效率。田间作业时座椅受到的振动冲击较大,驾驶员长时间工作会降低作业效率、增加操作失误、增大事故发生的概率,严重威胁自身的生理和心理健康。围绕拖拉机驾驶振动舒适性问题,结合田间与室内模拟受振实验,在人体生理反应测量的基础上,利用回归分析和主观心理量表法,对人体的振动舒适性进行了测试与分析。通过测量拖拉机在岭南地区典型地面工作时驾驶室底盘的振动信号,提取了具体代表的共性振动位移特性,以此作为六自由度电动平台的振动激励输入。通过开展室内模拟驾驶受振实验,利用Ergo LAB人机环境同步系统获得被试人员120 min时长的肌电、心电和光电容积脉搏波3种生理反应信号,进一步提取3种信号的13项特征指标12个等分时段内的均值,并对各项指标进行了线性回归分析。在此过程中,利用心理量表法同步开展被试人员主观舒适性的问卷调查,综合主观评价与客观生理反应对拖拉机驾驶的振动舒适性进行了讨论与分析。研究发现,被试人员受振状态下3种生理反应信号的13项特征指标值与累积时间均呈现一定的线性变化趋势,但仅有肌电信号的幅值均值、心电信号的心动间期均值、光电容积脉搏波信号的幅值均方根等5项指标与时间的线性关系显著。被试人员的不舒适感在受振40 min左右后产生,此后逐渐积累加重;而客观生理反应的3项最优指标中肌电信号的幅值均值与脉搏波信号的幅值均方根2项指标随时间变化到一定阈值后,分别在40 min和90 min左右后趋于平缓,心电信号的心动间期均值前期稳定上升,在90 min左右后出现大幅波动。结果表明,生理反应信号的部分特征指标可及时且准确地反映人体承受拖拉机振动的生理状态,能提前识别出人体的不舒适状态,可作为拖拉机振动舒适性客观评判的依据。基于人体生理反应信号的拖拉机驾驶振动舒适性测试方法,可为拖拉机驾驶座椅悬架机构减振效果的评判提供一种有效途径。
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