Name: measurement of the hand transmitted vibration of the human hand arm system during operation of a hand tractor
Uploaded: 2021-06-16T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Measurement of the Hand Transmitted Vibration of the Human Hand Arm System During Operation of a Hand Tractor at JoVE.com

Эта работа была поддержана Фондом естественных наук Чунцина, Китай (cstc2019jcyj-msxmX0046), проектом Комиссии по образованию Чунцина Китая (KJ'N202001127), а также проектом Комиссии по науке и технологиям округа Банань, Чунцин, Китай (2020TJ-010). Авторы хотели бы поблагодарить профессора Яна Яна за предоставление испытательного полигона. Мы также признательны д-ру Цзиншу Вану и д-ру Цзинхуа Ма за их руководство по использованию приборов измерения вибрации. Спасибо также из-за субъектов за их искреннее сотрудничество во время экспериментов.

Все процедуры были одобрены Комитетом по этике Чунцинского технологического университета, и каждый предмет дал письменное информированное согласие до участия в этом исследовании.
1. Подготовка ручного трактора
<ol><li>Убедитесь, что ручной трактор подвергается надлежаще...

<ol>
	<li>Ahmadian, H., Hassan-Beygi, S. R., Ghobadian, B., Najafi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ANFIS+modeling+of+vibration+transmissibility+of+a+power+tiller+to+operator.">ANFIS modeling of vibration transmissibility of a power tiller to operator.</a> Applied Acoustics. 138, 39-51 (2018).</li><li>Heaver, C., Goonetilleke, K. S., Ferguson, H., Shiralkar, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hand-arm+vibration+syndrome:+a+common+occupational+hazard+in+industrialized+countries.">Hand-arm vibration syndrome: a common occupational hazard in industrialized countries.</a> Journal of Hand Surgery. 36 (5), 354-363 (2011).</li><li>Geethanjali, G., Sujatha, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+of+Biomechanical+Response+of+Human+Hand-Arm+to+Random+Vibrations+of+Steering+Wheel+of+Tractor.">Study of Biomechanical Response of Human Hand-Arm to Random Vibrations of Steering Wheel of Tractor.</a> Molecular &amp; Cellular Biomechanics. 10 (4), 303-317 (2013).</li><li>International Organization for Standardization. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ISO+5349-1:+Mechanical+Vibration:+Measurement+and+Evaluation+of+Human+Exposure+to+Hand+Transmitted+Vibration+Part+1:+General+requirements.">ISO 5349-1: Mechanical Vibration: Measurement and Evaluation of Human Exposure to Hand Transmitted Vibration Part 1: General requirements.</a> International Organization for Standardization. , (2001).</li><li>International Organization for Standardization. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ISO5349-2:+Mechanical+vibration-+Measurement+and+evaluation+of+human+exposure+to+hand-transmitted+vibration.+Part+2:+Practical+guidance+for+measurement+at+the+workplace.">ISO5349-2: Mechanical vibration- Measurement and evaluation of human exposure to hand-transmitted vibration. Part 2: Practical guidance for measurement at the workplace.</a> International Organization for Standardization. , (2001).</li><li>Besa, A. J., Valero, F. J., Su&#241;er, J. L., Carballeira, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterisation+of+the+mechanical+impedance+of+the+human+hand-arm+system:+The+influence+of+vibration+direction,+hand-arm+posture+and+muscle+tension.">Characterisation of the mechanical impedance of the human hand-arm system: The influence of vibration direction, hand-arm posture and muscle tension.</a> International Journal of Industrial Ergonomics. 37 (3), 225-231 (2007).</li><li>Marcotte, P., Aldien, Y., Boileau, P. &. #. 2. 0. 1. ;., Rakheja, S., Boutin, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+handle+size+and+hand-handle+contact+force+on+the+biodynamic+response+of+the+hand-arm+system+under+zh-axis+vibration.">Effect of handle size and hand-handle contact force on the biodynamic response of the hand-arm system under zh-axis vibration.</a> Journal of Sound and Vibration. 283 (3-5), 1071-1091 (2005).</li><li>Pan, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+relationships+between+hand+coupling+force+and+vibration+biodynamic+responses+of+the+hand-arm+system.">The relationships between hand coupling force and vibration biodynamic responses of the hand-arm system.</a> Ergonomics. 61 (6), 818-830 (2018).</li><li>Dong, R. G., Rakheja, S., Schopper, A. W., Han, B., Smutz, W. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hand-transmitted+vibration+and+biodynamic+response+of+the+human+hand-arm:+a+critical+review.">Hand-transmitted vibration and biodynamic response of the human hand-arm: a critical review.</a> Critical Reviews In Biomedical Engineering. 29 (4), 393-439 (2001).</li><li>Marchetti, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+investigation+on+the+vibration+transmissibility+of+the+human+elbow+subjected+to+hand-transmitted+vibration.">An investigation on the vibration transmissibility of the human elbow subjected to hand-transmitted vibration.</a> International Journal of Industrial Ergonomics. 62, 82-89 (2017).</li><li>McDowell, T. W., Welcome, D. E., Warren, C., Xu, X. S., Dong, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+hand-transmitted+vibration+exposure+from+motorized+forks+used+for+beach-cleaning+operations.">Assessment of hand-transmitted vibration exposure from motorized forks used for beach-cleaning operations.</a> Annals of Work Exposures and Health. 57 (1), 43-53 (2013).</li><li>Tony, B. J. A. R., Alphin, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Finite+element+analysis+to+assess+the+biomechanical+behavior+of+a+finger+model+gripping+handles+with+different+diameters.">Finite element analysis to assess the biomechanical behavior of a finger model gripping handles with different diameters.</a> Biomedical Human Kinetics. 11 (1), 69-79 (2019).</li><li>Tony, B. J. A. R., Alphin, M. S., Velmurugan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+handle+shape+and+size+to+reduce+the+hand-arm+vibration+discomfort.">Influence of handle shape and size to reduce the hand-arm vibration discomfort.</a> Work. 63 (3), 415-426 (2019).</li><li>Dewangan, V. K. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characteristics+of+hand-transmitted+vibration+of+a+hand+tractor+used+in+three+operational+modes.">Characteristics of hand-transmitted vibration of a hand tractor used in three operational modes.</a> International Journal of Industrial Ergonomics. 39 (1), 239-245 (2009).</li><li>Kalra, M., Rakheja, S., Marcotte, P., Dewangan, K. N., Adewusi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+coupling+forces+at+the+power+tool+handle-hand+interface.">Measurement of coupling forces at the power tool handle-hand interface.</a> International Journal of Industrial Ergonomics. 50, 105-120 (2015).</li><li>Gurram, R., Rakheja, S., Gouw, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+study+of+hand+grip+pressure+distribution+and+EMG+of+finger+flexor+muscles+under+dynamic+loads.">A study of hand grip pressure distribution and EMG of finger flexor muscles under dynamic loads.</a> Ergonomics. 38 (4), 684-699 (1995).</li><li>Tarabini, M., Saggin, B., Scaccabarozzi, D., Moschioni, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hand-arm+mechanical+impedance+in+presence+of+unknown+vibration+direction.">Hand-arm mechanical impedance in presence of unknown vibration direction.</a> International Journal of Industrial Ergonomics. 43 (1), 52-61 (2013).</li><li>Aatola, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transmission+of+vibration+to+the+wrist+and+comparison+of+frequency+response+function+estimators.">Transmission of vibration to the wrist and comparison of frequency response function estimators.</a> Journal of Sound and Vibration. 131 (3), 497-507 (1989).</li><li>Kihlberg, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biodynamic+response+of+the+hand-arm+system+to+vibration+from+an+impact+hammer+and+a+grinder.">Biodynamic response of the hand-arm system to vibration from an impact hammer and a grinder.</a> International Journal of Industrial Ergonomics. 16 (1), 1-8 (1995).</li><li>Gurram, R., Rakheja, S., Gouw, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vibration+transmission+characteristics+of+the+human+hand-arm+and+gloves.">Vibration transmission characteristics of the human hand-arm and gloves.</a> International Journal of Industrial Ergonomics. 13 (3), 217-234 (1994).</li><li>Burstr&#246;m, A. S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transmission+of+vibration+energy+to+different+parts+of+the+human+hand-arm+system.">Transmission of vibration energy to different parts of the human hand-arm system.</a> Int Arch Occup Environ Health. 70 (3), 199-204 (1997).</li><li>Hartung, E., Dupuis, H., Scheffer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+grip+and+push+forces+on+the+acute+response+of+the+hand-arm+system+under+vibrating+conditions.">Effects of grip and push forces on the acute response of the hand-arm system under vibrating conditions.</a> International Archives of Occupational and Environmental Health. 64 (6), 463-467 (1993).</li><li>Pope, M. H., Magnusson, M., Hansson, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+upper+extremity+attenuates+intermediate+frequency+vibrations.">The upper extremity attenuates intermediate frequency vibrations.</a> Journal of Biomechanics. 30 (2), 103-108 (1997).</li><li>International Organization for Standardization. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ISO+8041-1:+Human+response+to+vibration-Measuring+instrumentation.">ISO 8041-1: Human response to vibration-Measuring instrumentation.</a> International Organization for Standardization. , (2017).</li><li>Ying, Y. B., Zhang, L. B., Xu, F., Dong, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vibratory+characteristics+and+hand-transmitted+vibration+reduction+of+walking+tractor.">Vibratory characteristics and hand-transmitted vibration reduction of walking tractor.</a> Transactions Of The ASAE. 41 (4), 917-922 (1998).</li><li>Dewangan, K. N., Tewari, V. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characteristics+of+vibration+transmission+in+the+hand-arm+system+and+subjective+response+during+field+operation+of+a+hand+tractor.">Characteristics of vibration transmission in the hand-arm system and subjective response during field operation of a hand tractor.</a> Biosystems Engineering. 100 (4), 535-546 (2008).</li><li>Xu, X. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vibrations+transmitted+from+human+hands+to+upper+arm,+shoulder,+back,+neck,+and+head.">Vibrations transmitted from human hands to upper arm, shoulder, back, neck, and head.</a> International Journal of Industrial Ergonomics. 62, 1-12 (2017).</li></ol>

Протокол, представленный в данном исследовании, был создан наоснове стандартовHTV 4,5,24, и был разработан в качестве стандартных шагов для измерения HTV человеческой ручной руки системы во время работы ручного трактора в стационарном сост...

Ручные тракторы, также известные как силовые культиваторы, широко используются в развивающихся странах для подготовки малых месторождений. Полевая эксплуатация ручного трактора включает в себя ходьбу за машиной и проведение ее ручки для управления его движением. Операторы ручных тракторов подвергаются воздействию высоких уровней вибрации, что можно объяснить небольшим одноцилиндровым двигателем и отсутствием системы подвески ручныхтракторов 1. Синдром вибрации рук и рук (HAVS)2 может быть вызван длительной выносливостью от вибрации, названной вибрацией передачи рук (HTV), которая генерируется ручным трактором и получена руками оператора. Для оценки рисков для здоровья, связанных с воздействием операторов на HTV ручных тракторов, необходимо установить метод измерения вибрационное реагирование системы ручной руки.
Ручная система состоит из костей, мышц, тканей, вен и артерий, сухожилийи кожи 3, и прямое измерение HTV создает много проблем. Соответствующие международныестандарты 4,5 обеспечивают руководящие принципы, касающиеся измерения тяжести вибрации, генерируемой в непосредственной близости от руки, включая систему координат для руки, расположение и монтаж акселерометров, продолжительность измерения, проблемы с кабельным разъемом и т.д. Тем не менее, стандарты не принимают во внимание внутренние переменные, такие как сила захвата, поза руки и руки, отдельные факторы и т.д.. Эти факторы были тщательно изучены в широком диапазоне вибрационных возбужденийи тестовых условий 6,7,8,9,10,11,12,13,но результаты различных исследователей не в хорошем согласии. Многие из этих факторов недостаточно изучены для включения в стандартные методы. Это ограничение частично объясняется сложностью системы рукоукладоведения человека, условиями испытаний и различиями в используемых экспериментальных и измерительных методах.
Кроме того, большинство предыдущих измерений HTV проводились в тщательно контролируемых условиях с идеализированными вибрационными возбуждениями, силой захвата и постуральными условиями. Таким образом, результаты и экспериментальные процедуры этих измерений могут не воспроизводить реальные условия, такие, как условия эксплуатации ручных тракторов. Кроме того, были предприняты лишь ограниченные усилия по изучению НТВ ручных тракторов с помощью полевых измерений. Эти измерения были проведены с помощью акселерометров, прикрепленных к запястью оператора, руке, груди и голове для измерения вибрации всеготела в условиях транспортировки трактора 1,или в условиях облеаки в пытном поле и пудирования в погруженном поле с различными уровнямискорости двигателя 14. Эффект силы захвата, который может быть решающим фактором HTV7,8, не был изолирован. Поэтому эти методы не подходят в качестве стандартизированных процедур измерения из-за различных вынужденных поз оператора во время ведения сельского хозяйства, приписываемых суровым экологическим условиям.
В настоящее время были проведены исследования, способствующие созданию надежных и повторяемых процедур измерения ручных тракторов HTV в стационарном режиме. На рисунке 1 представлена схематическая схема экспериментального дизайна. Ручной трактор, изготовленный в Китае и широко используемый китайскими фермерами, был нанят, и десять научных работников были выбраны в качестве субъектов для исследования. Для измерения вибрации были использованы семь легких пьезоэлектрических акселерометров, прикрепленных к тракторно-ручной системе. Один тахометр и два тонкосемейных датчика давления отслеживали скорость двигателя и силу сцепления во время испытаний. Субъекты должны были последовательно эксплуатировать ручной трактор на заданных скоростях двигателя и с указанными силами сцепления для получения характеристик вибрации в различных режимах работы. Эта рукопись содержит подробный протокол для измерения HTV трактора-руки системы с уникальным рассмотрением изменений в силе захвата и частоты вибрации.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Accelerometers</td>
			<td>PCB Piezotronics Inc.</td>
			<td>352C33, 356A04</td>
			<td>Used to measure vibration signals. Including 2 tri-axial accelerometers and 5 single-axis accelerometers.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CompactDAQ System</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>cRIO-9045,NI-9234 C</td>
			<td>Used for acceleration acquisition. The system consists of a chassis and 3 data acquisition cards.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital caliper</td>
			<td>Sanliang</td>
			<td>160800635</td>
			<td>Used to measure dimensions of the hand.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital goniometer</td>
			<td>Sanliang</td>
			<td>802973</td>
			<td>Used to measure hand and arm posture.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laptop computer</td>
			<td>Lenovo</td>
			<td>Ideapad 500s</td>
			<td>To run the softwares.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Matlab</td>
			<td>MathWorks Inc.</td>
			<td>Version 2020a</td>
			<td>Used for data processing.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NI SignalExpress</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>Trial version 2015</td>
			<td>Use to acquire, analyze and present acceleration data.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tachometer</td>
			<td>Sanliang</td>
			<td>TM 680</td>
			<td>Used to measure engine speed.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thin-film pressure sensing system</td>
			<td>YourCee</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Used to measure grip force. The system consists of 2 thin-film sensors, a STM32 singlechip and a LED display.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measurement of the hand transmitted vibration of the human hand arm system during operation of a hand tractor

Операторы ручных тракторов подвергаются воздействию высоких уровней вибрации, передаваемой вручную (HTV). Эта вибрация, которая может быть как любой и опасной для здоровья человека, передается оператору через его руки и руки. Однако стандартизированный метод измерения HTV ручных тракторов еще предстоит определить. Целью исследования было представить экспериментальный метод исследования биодинамической реакции и вибрационное трансмиссивность системы ручной руки при эксплуатации ручного трактора в стационарном режиме. Измерения были выполнены с десятью предметами, использующими три силы захвата и три уровня вибрации ручки для изучения влияния давления рук и частоты на передаваемой вручную вибрации (HTV). Результаты показывают, что герметичность сцепления на ручке влияет на вибрационную реакцию системы рук и рук, особенно на частотах от 20 до 100 Гц. Передача более низких частот в системе рукоукладопередачи была относительно неухотной. Для сравнения, было установлено, что за время эксплуатации ручного трактора довольно заметно для более высоких частот. Вибрационная трансмиссия в различные части системы рук и рук уменьшилась с увеличением расстояния от источника вибрации. Предлагаемая методология способствует сбору согласованных данных для оценки воздействия вибрации оператора и эргономичной разработки ручных тракторов.

Эксперимент проводился в лаборатории (температура воздуха 22,0 градусов по Цельсию ± 1,5 градуса по Цельсию) на десяти здоровых предметах(таблица 2)во время работы ручного трактора в стационарном состоянии.
По протоколу, данные об ускорении вибрации были собраны с ?...

Watch this Scientific Journal Video about Measurement of the Hand Transmitted Vibration of the Human Hand Arm System During Operation of a Hand Tractor at JoVE.com

Measurement of the Hand Transmitted Vibration of the Human Hand Arm System During Operation of a Hand Tractor

Здесь мы представляем стандартизированный метод измерения вибрации руки от ручек односемейного трактора с особым упоминанием об изменениях силы захвата и частоты вибрации.

Измерение передаваемой рукой вибрации системы руки человека во время работы ручного трактора

Operators of hand tractors are exposed to high levels of hand transmitted vibration (HTV). This vibration, which can be both irksome and hazardous to ...

Общая цель этого эксперимента заключается в исследовании биодинамической реакции и вибрационное трансмиссивность системы рук и рук во время эксплуатации ручного трактора. Это исследование обеспечивает протокол для ручного измерения вибрации трактора-руки-руки системы с учетом изменений в силе захвата и частоты вибрации. Этот метод будет полезен для понимания характеристик передачи вибрации системы рук и рук.Начните, поместите ручной трактор на полигон с сухой, твердой и ровень поверхности земли. Удалите эластометрические материалы ручек. После получения информированного согласия от всех испытуемых, измерить размеры тела каждого субъекта, включая высоту стоя, массу, длину предплечья, длину плеч и длину руки.Оберните адаптеры акселерометра плотно на руке и руке каждого предмета. Каждый адаптер был изготовлен с использованием нейлонового ремешка и куска оцинкованного железного листа, чтобы обеспечить жесткое и легкое вложение. Адаптеры акселерометра были обернуты в положениях задней части руки, дистального конца предплечья, проксимального конца предплечья, дистального конца верхней руки, проксимального конца верхней руки и акромиона.Прежде чем инициировать измерение, соберите все компоненты измерительных систем, включая акселерометры, систему сбора данных, систему зондирования давления тонкой пленки, тахометр, цифровой гониометр, адаптеры акселерометра и другие соответствующие компоненты. Для настройки системы измерения ускорения, во-первых, используя акселерометрические кабели, подключите акселерометры с картой сбора данных. с помощью кабеля Ethernet подключите шасси к компьютеру.Затем прикрепите один трехаксиальный акселерометр на левую ручку или ручной трактор и прикрепите другой на адаптер акселерометра левой руки субъекта. Прикрепите одноосные акселерометры один за другим, на адаптеры акселерометра руки и плеча субъекта. Отрегулируйте ориентации трехаксиальных акселерометров, чтобы соответствовать указанной системе координат.Наконец, используя клейую ленту, закретуте акселерометрические кабели на поверхности кожи руки субъекта и руле трактора. Для настройки системы измерения силы сцепления, во-первых, используя двустороннюю клейую ленту, прикрепите два тонкого пленкных датчика на левой ручке ручного трактора. Затем поместите экранную систему на удобную высоту.Чтобы субъект мог контролировать и регулировать силу сцепления до заданного уровня во время работы ручного трактора. После этого поручите субъекту удерживать и поднимать ручку в горизонтальное положение. Измерьте осанку руки и руки субъекта с помощью цифрового гониометра, включая горизонтальное похищение плеча, вертикальное похищение плеча, расширение локтя, расширение запястья и отклонение запястья.Попросите субъекта сохранить осанку до конца судебного разбирательства. Запустите ручной трактор в нейтральном режиме и продолжайте работать на низкой скорости двигателя, пока он не стабилизируется. Включите тахометр, тонкосемейное устройство зондирования давления, портативный компьютер и систему сбора данных ускорения.Установите параметры ускорения, режима приобретения и скорости выборки для сбора данных. Нажмите Run и подождите около десяти секунд, пока система стабилизировалась, а затем нажмите Запись, чтобы начать запись данных об ускорении. Во время тестирования попросите субъекта следить за тахометром и регулировать скорость двигателя до 1500 оборотов в минуту, пока она не стабилизируется.Затем проинструктируйте субъекта тщательно настроить силу захвата до 20 Ньютонов, и держать этот уровень силы захвата в течение 30 секунд. Затем отрегулируйте силу сцепления до 30 ньютонов и держите около 30 секунд. А потом отрегулируйте силу сцепления до 40 Ньютонов и держите около 30 секунд.После этого отрегулируйте скорость двигателя до 2500 оборотов в минуту и повторите вышеупомятую процедуру регулировки силы сцепления. Наконец, отрегулируйте скорость двигателя до 3500 оборотов в минуту и повторите вышеуказанные процедуры регулировки силы сцепления. В конце судебного разбирательства, поручить субъекту поставить ручку и выключить двигатель ручного трактора.Сохранить данные ускорения вибрации, удалить и поместить акселерометры на следующий предмет. Повторите вышеуказанные шаги до окончания сбора данных по всем предметам. И экспортировать данные тайм-ряда ускорения для дальнейшего анализа.Эти участки отображают образцы домена времени и ускорения частотного домена на ручке в течение половины второго времени. Максимальное ускорение направлений X и q произошло с частотой 58 Герц. Большая часть энергии вибрации была обнаружена централизованной в диапазоне частот от 50 до 200 герц.Получена средняя связь между силой захвата и корнево-средним квадратным ускорением системы рукоукладоприемий. Было отмечено, что увеличение силы захвата увеличило ускорение вибрации заметно на частотах от 20 до 100 Герц. И три резонансные частоты были найдены, чтобы увеличить почти линейно с увеличением силы захвата.Между тем, была получена связь между скоростью двигателя и ускорением корневой и среднего квадрата. Как показано на участках, более низкие частоты передавались относительно неученными. В то время как, затухание было довольно заметно для более высоких частот.Таким образом, разумно сделать вывод, что большая часть колебательной энергии рассеялась в руке и предплечье. Эта цифра представляет собой усредневую проходимость в различных местах системы рукопокладоподдерг. Было установлено, что трансмиссивность системы рукоукладо уменьшилось с увеличением расстояния от источника вибрации.Самая высокая трансмиссивность наблюдалась в задней части руки. Резонансная частота передачи запястья и локтя составила около 20 герц. Было также установлено, что только вибрации менее 25 Герц были эффективно переданы предплечья, верхней руки и плеча.Этот метод был создан на основе стандартов вибрации, передаваемых вручную, и был разработан в качестве стандартного протокола для измерения передаваемой рукой вибрации системы рук и рук человека во время работы ручного трактора в стационарном состоянии. Общий вес акселерометра и адаптера должен быть как можно более легким, чтобы уменьшить ошибки измерения. Испытание каждого предмета должно быть завершено без перерыва, чтобы уменьшить эффект от операционной осанки.Основными потенциальными применениями предлагаемой методологии являются оценка явлений взаимодействия человека и трактора, эргономика развития ручных тракторов, а также разработка защитных устройств, таких как изоляторы и перчатки.

Research

JoVE Journal

Engineering

Experimental Measurement of Settling Velocity of Spherical Particles in Unconfined and Confined Surfactant-based Shear Thinning Viscoelastic Fluids

Экспериментальное измерение скорости урегулирования сферических частиц в неограниченных и ограниченных Surfactant основе стрижки тоньше вискоэластических жидкостей

An experimental study is performed to measure the terminal settling velocities of spherical particles in surfactant based shear thinning viscoelastic ...

Integrating a Triplet-triplet Annihilation Up-conversion System to Enhance Dye-sensitized Solar Cell Response to Sub-bandgap Light

Интеграция триплет-триплетного Annihilation системы ап-конверсии для повышения сенсибилизированных красителем солнечные сотовый Ответ на Sub-запрещенной Света

The poor response of dye-sensitized solar cells (DSCs) to red and infrared light is a significant impediment to the realization of higher photocurrents ...

Fabrication and Operation of a Nano-Optical Conveyor Belt

Изготовление и эксплуатация нанооптических конвейерной

The technique of using focused laser beams to trap and exert forces on small particles has enabled many pivotal discoveries in the nanoscale biological ...

Development of an Experimental Setup for the Measurement of the Coefficient of Restitution under Vacuum Conditions

Разработка экспериментальной установки для измерения коэффициента восстановления в условиях вакуума

The Discrete Element Method is used for the simulation of particulate systems to describe and analyze them, to predict and afterwards optimize their ...

The Measurement of Unsteady Surface Pressure Using a Remote Microphone Probe

Измерение неустойчивую поверхность давления с помощью выносного микрофона Probe

Microphones are widely applied to measure pressure fluctuations at the walls of solid bodies immersed in turbulent flows. Turbulent motions with various ...

Hand Controlled Manipulation of Single Molecules via a Scanning Probe Microscope with a 3D Virtual Reality Interface

Ручным управлением Манипуляции одиночных молекул с помощью сканирующего зондового микроскопа с 3D-интерфейсом виртуальной реальности

Considering organic molecules as the functional building blocks of future nanoscale technology, the question of how to arrange and assemble such building ...

Generation of Size-controlled Poly (ethylene Glycol) Diacrylate Droplets via Semi-3-Dimensional Flow Focusing Microfluidic Devices

Generation of Size-controlled Poly ethylene Glycol Diacrylate Droplets via Semi-3-Dimensional Flow Focusing Microfluidic Devices

Поколение под контролем размер поли (этиленгликоля) Diacrylate каплями через Semi-3-мерной потока упором Microfluidic приборы

Uniform and size-controllable poly (ethylene glycol) diacrylate (PEGDA) droplets could be produced via the flow focusing process in a microfluidic device. ...

Construction and Operation of a Light-driven Gold Nanorod Rotary Motor System

Строительство и эксплуатация свет driven золото Nanorod Ротари двигательной системы

The possibility to generate and measure rotation and torque at the nanoscale is of fundamental interest to the study and application of biological and ...

Fabrication of Soft Pneumatic Network Actuators with Oblique Chambers

Изготовление мягких пневмосети приводы с наклонной камеры

Soft pneumatic network actuators have become one of the most promising actuation devices in soft robotics which benefits from their large bending ...

Operation of the Collaborative Composite Manufacturing (CCM) System

Operation of the Collaborative Composite Manufacturing CCM System

Эксплуатация системы совместного композитного производства (CCM)

The automated tape placement and the automated fiber placement (AFP) machines provide a safer working environment and reduce the labor intensity of ...