Ergonomia wspomagana komputerowo
Ergonomia wspomagana komputerowo to dyscyplina inżynierska wykorzystująca komputery do rozwiązywania złożonych problemów ergonomicznych obejmujących interakcję między ciałem człowieka a jego środowiskiem . Ludzkie ciało ma dużą złożoność, dlatego wykorzystanie komputerów do rozwiązywania problemów związanych z ludzkim ciałem i otaczającym go środowiskiem może być korzystne .
Przegląd
Ergonomia wspomagana komputerowo to interdyscyplinarna dziedzina pracy, która polega na wykorzystaniu komputera do rozwiązywania złożonych problemów dotyczących interakcji organizmu człowieka z otoczeniem. Jak wskazuje tytuł, posiadanie komputera pomaga znaleźć najlepsze ergonomiczne rozwiązanie w danej sytuacji. Ergonomia tradycyjnie obejmuje wiele dyscyplin, w tym biomechanikę, antropometrię, inżynierię mechaniczną, inżynierię przemysłową, kinezjologię, nauki o zdrowiu i fizjologię. Ze względu na wysoce interdyscyplinarny i złożony charakter ergonomii trudno jest w pełni zrozumieć sytuację. Ponieważ ludzkie ciało jest złożonym systemem, korzystne jest posiadanie systemu komputerowego, który modeluje ludzkie ciało jako system mechaniczny. Ciało ludzkie zawiera kilka części, które można modelować jako znane układy mechaniczne, na przykład kości połączone stawami i napędzane siłownikami (mięśniami).
Przykład systemu
Jednym z przykładów systemu komputerowego, który może być używany jako wspomagany komputerowo system ergonomii, jest system modelowania AnyBody , który traktuje ludzkie ciało jako dynamiczny system wielu sztywnych ciał. Model ludzki jest modelem należącym do domeny publicznej i zawiera większość kości, mięśni i stawów obecnych w ludzkim ciele. Model zawiera ponad 1000 elementów mięśniowych, a wiele elementów mięśniowych zostało wymodelowanych za pomocą szczegółowej teorii modeli mięśniowych opisanej przez Hilla AV w 1938 r. [ Potrzebne pełne źródło ] Model mięśni zawiera informacje, w tym fizjologiczne pole przekroju poprzecznego, długość, stosunek włókna czerwone i białe. System modelowania AnyBody jest w stanie modelować niemal każdy dobrowolny ruch człowieka lub sytuację statyczną. Jednym z przykładów modelu może być model siedzący, w którym ludzkie ciało jest umieszczone na krześle, które ma siedzisko, oparcie, zagłówek, podnóżek, podnóżek i podłokietnik. Model może następnie obliczyć siły działające między ludzkim ciałem a krzesłem, a także na przykład siły między dowolnymi kręgami kręgosłupa. Można to wykorzystać do znalezienia optymalnej pozycji siedzącej dla osoby z bólem w dole pleców, zakładając, że większe obciążenie kręgu powoduje większy ból.
Korzyści z ergonomii wspomaganej komputerowo
Pytanie brzmi: „W jakim scenariuszu” korzystne byłoby zastosowanie ergonomii wspomaganej komputerowo w porównaniu z ergonomią tradycyjną. Przede wszystkim ergonomia wspomagana komputerowo z wykorzystaniem np. systemu modelowania układu mięśniowo-szkieletowego, jakim jest system The AnyBody Modeling , byłaby korzystna w ergonomii fizycznej, która tradycyjnie łączy aspekty anatomiczne, antropometryczne, fizjologiczne i biomechaniczne człowieka związane z niektórymi rodzajami aktywności fizycznej. Model może zapewnić ilościową podstawę dla ergonomicznego projektu i zaleceń. Tradycyjnie „Ergonomia” opierała się na zaleceniach pochodzących z danych empirycznych z różnych zadań roboczych; jeśli wiele osób doznaje obrażeń podczas pracy w określonej pozycji, zaleca się unikanie pracy w tej pozycji. Jednak stosując zalecenia do innej powiązanej pozycji podczas pracy, postawa lub ruch często nie są dokładnie dopasowane. Oznacza to, że teoria i zalecenia nie mają zastosowania w nowej sytuacji. W takim przypadku korzystne może być modelowanie sytuacji, aby dowiedzieć się, jak siły reakcji i aktywność mięśni różnią się od pierwszej sytuacji, w której zalecenia oparto na danych empirycznych. Z danych wyjściowych modelu można wyprowadzić kombinację czynników ryzyka. Na przykład, projektując krzesło biurowe, chciałoby się zaprojektować je tak, aby spełniało kilka wymagań; wygodne, relaksujące, wspierające i tak dalej. Na przykład niektóre kryteria związane z wymaganiami mogą być sprzeczne; komfort jest często związany z siłą ścinającą działającą na siedzisko, która powinna być utrzymywana na jak najniższym poziomie. Siłę ścinającą siedziska można by usunąć, wykonując poziome siedzisko i podnosząc oparcie do 90 stopni, jednak nie byłoby to relaksujące. Dlatego należy rozważyć kombinację kątów siedziska i oparcia, aby znaleźć optymalną pozycję siedzącą związaną tylko z tymi dwoma zmiennymi projektowymi. Ergonomia wspomagana komputerowo to interdyscyplinarna dziedzina pracy, która polega na wykorzystaniu komputera do rozwiązywania złożonych problemów, w których człowiek wchodzi w interakcję z otoczeniem. Jak wskazuje tytuł, chodzi o posiadanie komputera, który pomoże znaleźć najlepsze ergonomiczne rozwiązanie. Ergonomia obejmuje wiele dyscyplin, takich jak biomechanika, antropometria, inżynieria mechaniczna, inżynieria przemysłowa, kinezjologia, nauki o zdrowiu i fizjologia. Ze względu na wysoce interdyscyplinarny charakter trudno jest uzyskać pełne zrozumienie sytuacji opartej na wiedzy, chyba że wiedza ta jest w jakiś sposób wbudowana w system komputerowy .