Captiv Motion人機工效分析系統(tǒng)

概述

法國INRS與 法國TEA公司聯(lián)合開發(fā)的Captiv Motion可穿戴人體運動捕捉與人機工效分析系統(tǒng)是*個基于無線慣性傳感技術(shù)的全身三維動作捕捉及工效學(xué)評價系統(tǒng)。Captiv Motion系統(tǒng)結(jié)合了加速度傳感器、陀螺儀、方位傳感器實時采集人體動作，位置，速度，關(guān)節(jié)角度，扭矩（可用數(shù)據(jù)包括：Flexion / extension,彎曲/伸展；Abduction / adduction,外展/內(nèi)收；Torsion,扭轉(zhuǎn)以及Angular velocity,角速度與Angular acceleration.角加速度等。）等信息，實時同步結(jié)合可穿戴無線眼動儀、可穿戴無線腦電儀、以及無線人因傳感器（肌電、心電、皮電、皮溫、體溫。。。），對數(shù)據(jù)無損耗，既可以基于實驗室進(jìn)行模擬實驗，也可*脫離固定場地在野外真實世界進(jìn)行現(xiàn)場研究?？蓪崟r顯示被捕捉者的動作及各種測量數(shù)據(jù)，具有傳統(tǒng)的人機工程分析系統(tǒng)以及人體動作捕捉系統(tǒng)*的優(yōu)勢。 

*數(shù)據(jù)同步采集分析功能

· 移動眼動追蹤

· 無線腦電測量

· 角度測量

· 力量測量

· 基于皮電及心率的情緒評估

Captiv可穿戴動作捕捉系統(tǒng)，可代替測角計及扭矩計的功能，能夠計算3D空間內(nèi)四肢/關(guān)節(jié)的方向以及旋轉(zhuǎn)性。該系統(tǒng)具有高魯棒性/穩(wěn)定性（對金屬以及磁場環(huán)境不敏感），追蹤更快，允許提供CAPTIV交鑰匙解決方案，是當(dāng)前世界上*一款動作捕捉設(shè)備可以同其他人因工效研究設(shè)備實時同步采集數(shù)據(jù)的工效學(xué)研究平臺系統(tǒng)。 

系統(tǒng)特點

· 無線、實時進(jìn)行人體動作捕捉及人機數(shù)據(jù)分析，對動作無束縛

· 誤差小、度高、無漂移

· 安裝僅需5分鐘，不需要穿戴配套服裝

· 無需特定實驗室，可在室內(nèi)和室外任意場地測試

· 數(shù)據(jù)可以使用存儲卡記錄模式，活動空間不受限制

· 軟件及硬件支持無線表面肌電、無線腦電、無線眼動、無線生理、行為視頻等設(shè)備的同步采集

· 實時大腦認(rèn)知、視覺注意力、情緒變化、行為視頻及生物力學(xué)分析數(shù)據(jù)窗口同時顯示

· 同步分析角度、角速度、力量、情緒評估等多維數(shù)據(jù)

· 數(shù)據(jù)可回放、動作可分析、追蹤、調(diào)整

· 無需進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、過濾和后期加工

· 超出捕捉范圍無需重新校對

· 可將分析數(shù)據(jù)以Excel表格的形式導(dǎo)出

· 可輸出通用的動態(tài)捕捉文件格式及BVH 數(shù)據(jù)

· 可連續(xù)測試8小時以上

· 環(huán)境適應(yīng)性強，可在+50至-50度的環(huán)境下工作

規(guī)格參數(shù) 

2、Captiv人機工程分析系統(tǒng)的應(yīng)用

Captiv人機工程分析系統(tǒng)研究應(yīng)用領(lǐng)域：人因工程、人的因素研究、作業(yè)環(huán)境安全研究、心理學(xué)研究、行為觀察評估、人機界面設(shè)計、產(chǎn)品（廣告）營銷、汽車/航空駕駛（交通安全）、工業(yè)管理、工業(yè)設(shè)計、產(chǎn)品可用性測試/用戶體驗、人機交互研究、職業(yè)安全與健康評估、生物力學(xué)及生理學(xué)研究、環(huán)境行為研究、體育科學(xué)研究。

3D虛擬現(xiàn)實環(huán)境：為實現(xiàn)人與虛擬環(huán)境及系統(tǒng)的交互，必須確定參與者的頭部、手、身體等的位置與方向，準(zhǔn)確地跟蹤測量參與者的動作，將這些動作實時檢測出來。這些工作對虛擬現(xiàn)實環(huán)境研究是*的，Captiv可穿戴動作捕捉系統(tǒng)很好的解決了這一問題。

人機交互/人因工程領(lǐng)域：人機交互功能在工作場所的應(yīng)用已變得越來越重要。例如，裝配線生產(chǎn)中，由于Captiv可穿戴動作捕捉系統(tǒng)的重量輕，便于攜帶因此不會妨礙正常工作，所以被測試者可以進(jìn)行正常的工作活動的同時，其運動能夠被從遠(yuǎn)處記錄，這就意味著研究人員能夠不必進(jìn)入工作區(qū)域就能夠?qū)ぷ魅藛T的活動進(jìn)行評估。

交通安全領(lǐng)域：例如，Captiv可穿戴動作捕捉系統(tǒng)可以捕獲駕駛員車輛運行中或坐入、退出車輛時的人機交互運動，同時獲得隨著時間的推移姿勢的變化的分析，以及對現(xiàn)實場景的反應(yīng)和進(jìn)行各種控制時對姿勢變化的評估等。

體育運動領(lǐng)域：Captiv可穿戴動作捕捉系統(tǒng)可以捕捉運動員的動作，便于進(jìn)行量化分析，結(jié)合人體生理學(xué)、物理學(xué)原理，研究改進(jìn)的方法，使體育訓(xùn)練擺脫純粹的依靠經(jīng)驗的狀態(tài)，進(jìn)入理論化、數(shù)字化的時候。還可以把成績差的運動員的動作捕捉下來，將其與運動員的動作進(jìn)行對比分析，從而幫助其訓(xùn)練。

另外，在人體工程學(xué)研究、模擬訓(xùn)練、生物力學(xué)研究等領(lǐng)域，Captiv可穿戴動作捕捉系統(tǒng)同樣具有重要的研究意義。 

3、Captiv Coding行為觀察分析系統(tǒng)軟件模塊 

在某種特定物理環(huán)境以及某種工作條件下對人類動作、行為以及生理指標(biāo)的觀察是研究人類行為的基本方法，行為學(xué)研究的基本技術(shù)是記錄在某種環(huán)境下人在什么時候做了什么，需要記錄這些行為在哪里發(fā)生以及和誰發(fā)生的。你可以手動記錄以及編碼各種行為。所有的數(shù)據(jù)流可以同時回放。記錄被研究對象各種行為發(fā)生的時刻、發(fā)生的次數(shù)和持續(xù)的時間，然后進(jìn)行統(tǒng)計處理，得到分析報告。

Captiv系統(tǒng)可以用來記錄分析被研究對象的動作，姿勢，運動，位置，表情，情緒，社會交往，人機交互等各種活動，通過分析可以得出各種行為*次發(fā)生的時間、總計發(fā)生的次數(shù)、頻率、每次發(fā)生的時間、總的持續(xù)時間、總的持續(xù)時間在全部觀察時間中所占的百分比、zui短的持續(xù)時間、zui長的持續(xù)時間、平均的持續(xù)時間、總持續(xù)時間、持續(xù)時間的標(biāo)準(zhǔn)差、持續(xù)時間間隔置信區(qū)間等。，這將會給您提供一個*的解決方案。 

4、Captivfacecoding面部表情分析系統(tǒng)軟件模塊 

（1）通過視頻和圖像識別技術(shù)來實現(xiàn)表情和情緒分析功能。全自動的識別面部圖像特性的分析系統(tǒng)，可將表情劃分為以下幾類：高興(happy),悲傷(sad),生氣(angry),驚訝(surprised),厭惡(disgusted)。

（2）系統(tǒng)接受三種來源方式：視頻文件，網(wǎng)絡(luò)攝像頭實時分析；分析圖片文件。

（3）系統(tǒng)面部表情系統(tǒng)提供多種數(shù)據(jù)可視化圖表，如餅圖、曲線圖，柱狀圖等，并且結(jié)合行為視頻、生理、眼動、腦電等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計處理，得到分析報告。

（4）情緒分析模塊，單獨結(jié)合EDA數(shù)據(jù)進(jìn)行基于事件相關(guān)的表情與皮電同步分析。

基于生理數(shù)據(jù)事件相關(guān)的行為分析模塊

基于生理數(shù)據(jù)事件相關(guān)的行為編碼分析模塊：根據(jù)生理變化對應(yīng)同步采集的行為視頻進(jìn)行編碼，并記錄被研究對象各種行為發(fā)生的時刻、發(fā)生的次數(shù)和持續(xù)的時間，然后進(jìn)行統(tǒng)計處理，得到分析報告。 

5、Captiv fortobii眼動數(shù)據(jù)同步模塊

基于眼動數(shù)據(jù)事件相關(guān)的行為分析模塊

基于眼動數(shù)據(jù)事件相關(guān)的行為編碼分析模塊：根據(jù)眼動興趣區(qū)域?qū)?yīng)同步采集的行為視頻進(jìn)行編碼，并記錄被研究對象各種注視行為發(fā)生的時刻、發(fā)生的次數(shù)和持續(xù)的時間，然后進(jìn)行統(tǒng)計處理，得到分析報告。 

6、Captiv Physio生理數(shù)據(jù)同步模塊

INRS與法國TEA公司聯(lián)合開發(fā)的無線生理記錄儀是心理與行為研究中數(shù)據(jù)采集的的*科研產(chǎn)品，該系統(tǒng)采用的無線傳感器技術(shù)，目前是世界上*的無線傳感器技術(shù)，無需連接任何線纜的數(shù)據(jù)記錄器與傳感器實現(xiàn)通訊：讓被試忘記連接線纜帶來的約束與不適感覺，在操作作業(yè)中可以在*自然不受任何干擾的狀態(tài)下采集數(shù)據(jù)，行動*自由！ 

1、無線記錄儀： 

數(shù)據(jù)記錄儀與無線傳感器之間的無線數(shù)據(jù)傳輸通訊之間無任何線纜連接，允許個體以真實自然的方式活動，行動*自由。具有超大的觸摸屏與功能強大的分析軟件，針對需要專業(yè)研究的實驗室或真實世界現(xiàn)場研究來說，無線傳感器技術(shù)解決方案是您*選擇；系統(tǒng)中無線傳感器可以與Tobii眼動儀同步采集數(shù)據(jù)，并且導(dǎo)入Captiv軟件進(jìn)行實時、同步、多維度分析。

無線傳感器系統(tǒng)可以與行為數(shù)據(jù)音視頻同步采集，并且在行為觀察分析軟件進(jìn)行實時、同步、多維度分析，可以擴展同步眼動數(shù)據(jù)、生理學(xué)、生物力學(xué)、環(huán)境等數(shù)據(jù)。

技術(shù)指標(biāo)：

（1）采樣率：2048 Hz

（2）帶寬： 2048 Hz

（3）通道數(shù)：16

（4）分辨率： 16 bits  

（5）數(shù)據(jù)傳輸：USB 2.0接口

（6）數(shù)據(jù)記錄主機：117 x 73 x 23 mm

（7）顯示屏：2,8”觸屏

（8）重量： 170 g

（9）電源：集成電池, 通過USB 接口或者便攜式箱

（10）存儲： SD‐SDHC‐MMC

可以通過所有的無線傳感器同步在線分析人體的動作次數(shù)、動作習(xí)慣、動作頻率、持續(xù)時間等，情緒、緊張、反應(yīng)狀態(tài)的分析。 

可穿戴生理記錄儀具備無線傳感器技術(shù)，所有的傳感器與主機之間通過藍(lán)牙無線傳輸數(shù)據(jù)，對作業(yè)人員沒有任何干擾，數(shù)據(jù)可以通過無線同步傳輸至行為觀察分析系統(tǒng)中與行為數(shù)據(jù)同步采集，結(jié)合同步的行為視頻Video數(shù)據(jù)、眼動追蹤ET數(shù)據(jù)、空間定位GPS數(shù)據(jù)等進(jìn)行同步分析。

1）T-Sens無線肌電傳感器

2）T-Sens 無線心電傳感器
T-Sens無線肌電傳感器能夠測量表面肌電。肌電均方根數(shù)據(jù)值直接由T-Sens傳感器進(jìn)行統(tǒng)計計算。

T-Sens無線心電傳感器能夠采集心電原始信號。心電傳感器有帶標(biāo)準(zhǔn)電極連接線和胸帶式兩種 

3）T-Sens無線心率傳感器

T-Sens無線心率傳感器能夠通過胸帶式傳感裝置采集心率值。常用于心理壓力和緊張程度的分析、工作條件艱苦程度分析和工作表現(xiàn)評估。 

4）T-Sens無線呼吸傳感器

T-Sens無線呼吸傳感器能夠采集xiong部和腹部活動的信號，該裝置可分析呼吸節(jié)律和振幅。 

5）T-Sens無線溫度傳感器

T-Sens無線溫度傳感器能夠采集機體皮膚溫度和環(huán)境溫度。可用于工作或作業(yè)條件艱苦程度分析和環(huán)境研究等。 

6）T-Sens無線皮電傳感器

T-Sens無線皮電傳感器能夠采集皮膚電信號?？捎糜趬毫ω?fù)荷分析和生物反饋等。　　

7、系統(tǒng)兼容的數(shù)據(jù)來源列表

基于心理行為同步或者人機環(huán)境數(shù)據(jù)同步的多模式研究。 

現(xiàn)在越來越多的研究人員把明顯的觀察結(jié)合其他的生理特征，如腦電波、眼睛的注視軌跡、心率、脈搏、人體運動速度、力量、GPS空間位置、物理環(huán)境變化等，進(jìn)行人機環(huán)境同步研究。多源數(shù)據(jù)同步采集并且可以和視頻匹配，可以降低研究的工作量以及提升度。

1、 眼動數(shù)據(jù)實時同步模塊、Tobii眼動、faceLAB駕駛眼動儀

2、 腦電數(shù)據(jù)實時同步模塊、Emotiv無線腦電、B-Alart無線腦電、Enobio無線腦電 

3、生理與生物反饋數(shù)據(jù)實時同步模塊、BioNeuro生物反饋儀、Captiv無線生理儀 

4、物理環(huán)境數(shù)據(jù)實時同步模塊、BAPPU環(huán)境測量 

5、動作捕捉數(shù)據(jù)實時同步模塊、T-sens Motion動作捕捉 

6、生物力學(xué)數(shù)據(jù)實時同步模塊、BioMetrics生物力學(xué)分析、T-sens生物力學(xué)傳感器 

7、表面肌電數(shù)據(jù)實時同步模塊、sEMGT-sens表面肌電傳感器 

8、空間定位數(shù)據(jù)同步模塊、T-BLET GPS無線傳感器