機械專業(yè)里的另類-人體工學

機械專業(yè)是學什么的

每每被別人問到“你學的是什么專業(yè)”的時候,小編總會驕傲的回答“我學的是機械”。說的次數(shù)多了,開始問自己,學了這么多年,機械到底是一個什么樣的專業(yè)。

維基百科介紹?機械是以自然科學和技術(shù)科學為基礎(chǔ),通過綜合生產(chǎn)實踐中的技術(shù)經(jīng)驗,來解決理論和實際問題的應(yīng)用學科。

小編之前的理解?天上飛的,海里游的,地上跑的,凡是能動的都是機械專業(yè)的研究內(nèi)容。

然而。。。隨著學習內(nèi)容的深入慢慢發(fā)現(xiàn)許多之前覺得和機械沒有太多關(guān)系的領(lǐng)域也屬于機械行業(yè)的范疇。


小編現(xiàn)在的研究室主要做的是人體工學,很長時間以來,自己都不知道為什么這也能算機械專業(yè),而且人體骨骼肌肉解剖學竟然也是研究中必不可少的知識,算作醫(yī)學豈不是更好更恰當?

后來,在和教授的一次閑聊中提起了自己的這個疑問,教授跟我這樣解釋:人體是一個多自由度運動的物體,每一個關(guān)節(jié)和骨頭都有自己的速度,加速度,角加速度,每一段肢體都有自己的慣性矩,而通過計測數(shù)據(jù)可以分析出身體各關(guān)節(jié)的力和力矩,可以分析身體運動的規(guī)律。涉及到運動,力和力矩這些,不應(yīng)該算作機械專業(yè)嗎?



下面小編給大家具體講講人體工學

人體工學起源于二戰(zhàn)前,通過選擇和培訓人適應(yīng)于機器,滿足工作的需要,二戰(zhàn)期間開始重視人的因素,意識到讓機器和程序來適應(yīng)人的要求的重要性,主要運用于軍事領(lǐng)域,二戰(zhàn)結(jié)束后研究和應(yīng)用擴展到工業(yè)與工程設(shè)計領(lǐng)域,如飛機,汽車和機械設(shè)計?,F(xiàn)在,發(fā)展到把“人—機器—環(huán)境”系統(tǒng)看作同一的整體來研究,研究和應(yīng)用擴大到醫(yī)學和計算機等領(lǐng)域,比如殘疾人士輔助工具的設(shè)計,體感游戲的開發(fā)等等。作為機械專業(yè)里最年輕的一個領(lǐng)域,有著不可限量的發(fā)展前景,機械的使命在于為人類的生產(chǎn)活動而服務(wù),而如何處理機械和人之間的關(guān)系來滿足人各種各樣的需求,顯得更為重要。

舉個栗子


圖片來自網(wǎng)絡(luò)

上面這張是CYBERDYNE公司研發(fā)的世界首個サイボーグ型ロボットHAL。雖然叫機器人,卻能像鎧甲一樣穿在身上。

HAL通過五步發(fā)揮作用

1、身體在運動之前,首先大腦會發(fā)出【想要走路!】的信號。這個信號通過神經(jīng)被傳遞到特定的肌肉。

2、健康人的身體中,肌肉接受傳遞過來的信號,釋放與動作適量的力量。

3、從大腦出發(fā)被傳送到肌肉的信號,會產(chǎn)生微弱的生物電位信號,且從皮膚滲透出來。HAL開發(fā)的傳感器通過接觸皮膚科可感知這個電位信號。綜合各種信息,HAL可以識別佩戴者想要進行那種動作。

4、HAL結(jié)合識別的動作,控制動力設(shè)備。從而根據(jù)佩戴者的意思輔助動作完成,甚至可能讓佩戴者使出比平常更多的力量。

5、HAL在輔助佩戴者做出適當?shù)膭幼骱?,【可以走啦!】這個感覺會被反饋給大腦。

可以說,HAL與腳部不能自由活動的人所邁出的重要的一步有不可分割的關(guān)系。

再來個栗子


圖片來自網(wǎng)絡(luò)

上邊這張是HONDA研發(fā)的體重支持型步行輔助裝置。

從字面上我們不難理解,這個裝置可以支撐使用者的部分體重,從而減少肌肉與關(guān)節(jié)的負擔。這個裝置主要由薄板、框架和鞋組成。

佩戴也十分簡單,只需穿上鞋子,拉起薄板就可以了。

這個裝置可以用于減輕生產(chǎn)制造業(yè)中操作工腰部的受力,以及搬運工上下臺階時腳部的力量。

聽了小編的介紹后,感興趣的同學不妨多多關(guān)注一下這個“機械里的另類專業(yè)”

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