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多特蒙德工业大学_人机工效_ 生理力学_长显
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人机工效多特蒙德工业大学
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随着电子商务的深度普及，改变的不只是人们的消费习惯，还有制造业和物流业的发展方式。每个业内人士都在寻找着“成本低-效益高-可持续”
的方式，实现越来越小的发货量和更短的交货期。
德国多特蒙德工业大学（Technische Universit?t
Dortmund）借助VICON红外运动捕捉和虚拟现实解决方案，通过创新方式模拟了无人机/机器人与仓库环境的人机交互。研究中心配置了30台Vero和10台Vantage红外运动捕捉镜头，并使用Nexus和Tracker软件，对捕捉数据进行分析，采集空间为22x10x6米。
该团队的研究重点是：物流和制造环境中的人类活动识别和工效学应用。目前，他们进行的研究项目主要包括以下三方面
1.人机交互应用
研究通过追踪无人机来分析人与机器之间的相互作用，进而优化无人机控制。而识别并规避障碍物，则是研究的重中之重！
比如，那些突然出现，并且行动迅速的不速之客。举个栗子：当一名仓库人员快速经过一群（12架）自主飞行的无人机时，听不见、看不到、没有生命力的无人机却能瞬间做出反应，不仅不会撞上他，还会与其保持在规定的最小距离！这是怎么做到的呢？VICON系统具有处理大量数据、快速响应和极低的延迟时间，红外相机的采样频率可达每秒300帧，也就是每隔0.0033秒（3.3毫秒）就对被测物体定位一次。
3.3毫秒一次，是多快呢？参考我们常说的“一眨眼的功夫”，眨眼一次大约用时100毫秒。VICON系统捕捉获得的被测物体的空间位置数据信息，会实时用于在仓库环境中安全使用无人机或机器人，并检查无人机传感器是否正常工作，以改进位置放置并促进决策过程。
他们还应用机器学习技术，使无人机实现：搬运箱子、拣选订单和将货物从一个点传送到另一个点的活动任务。这让开发安全协议和创造灵活性成为可能！可以说，在不远的未来，无人机不需要固定的基础设施来导航环境。
2.提高工效学的活动识别
团队开发了一种算法，识别IMU传感器中的身体活动数据。为了验证算法，他们将VICON运动捕捉系统获得的Plug-in
Gait模型与来自Vue摄像头的视频数据同步，实现了可视化捕捉和完美标记了手动仓库任务，已证实该算法可以应用到IMU数据。
另外，使用VICON的Nexus和Tracker数据采集软件，还能获得劳动者的四肢关节角度，有助于确定更有效的工作方式，改进工作站布置，避免出现重复性伤害，为工作场所的人体工效学研究提供信息。目前，测试记录的动作有：所有搬运货物的方式、推推车和订单拣选。采集的数据不仅能优化上述动作、提高仓库的运行效率，还有助于研发符合人机工效学的工具设备，以及应用在其他人机交互领域。
3.虚拟仓库——利用虚拟现实技术
团队借助了Unity
engine、VICON运动捕捉系统和激光投影设备，在很小的空间内虚拟了与仓库相同的环境，并准确地捕获了数据用于实际应用。
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