面向在軌操作的人體負荷能力評估與預測研究.pdf

1、加強在太空飛行任務過程中人體負荷能力的客觀化、定量化研究，能夠更好地推進空間資源的探索與利用，以及加速空間技術發(fā)展。論文圍繞評估與預測兩個模型，開展在軌操作人體負荷能力的研究。
　　本文首先確定了基于肌電和肌力人體負荷能力評估的模型結構。然后，在多特征理論指導下，提出了利用時域、頻域、雙頻域分析方法對表面肌電信號的非平穩(wěn)性與非線性屬性進行理論解釋，求解了肌電信號的幅值、頻域和相位信息隨負荷能力的變化規(guī)律。通過對肌力的統(tǒng)計分析，完成

2、了對肌力物理量性質的數學建模，探尋了人在不同操作工況下肌力不同屬性之間的相互關系，比較了人在不同操作工況下操作負荷能力的差異，分析了影響人體空間操作肌力變化的因素。在提取到肌電特征值的基礎上，設計了以均方根振幅、積分肌電、平均頻率、中值頻率、對角切片譜能量與軸向切片譜能量結果為特征指標，并將特征指標與支持向量機結合構建操作動作分類模型，實現(xiàn)了較高精度的辨識率。通過仿真確定了時域、頻域及雙頻域特征值隨負荷增加的變化規(guī)律。其次，研究了在軌操

3、作人體負荷能力的預測問題?；贓lman神經網絡建立了預測模型。選取左、右上肢肱二頭肌表面肌電信號的平均頻率與中值頻率值，以及相應的肌力作為 Elman動態(tài)神經元網絡的輸入參數，構建了包含輸入層—隱含層—連接層—輸出層的四層網絡結構。對具有多變量、強耦合、非線性和時變性等特性的在軌操作人體負荷能力的預測問題提出了解決的途徑和方法。最后，開展了在軌操作人體負荷能力評估與預測的實驗研究。實驗過程中測量與采集了人體操作時三維操作力與上肢四個通