论文基于人机工程学表面肌电信号可视化设计是关于本文可作为人机工程学方面的大学硕士与本科毕业论文人机工程学应用论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
摘 要：由于传统的表面肌电图专业性强的特点,其无法适用于普通用户,为了使表面肌电图能对自主肌肉锻炼的用户起到辅助作用,本文提出基于人机工程学,对表面肌电信号可视化进行重新设计.本文首先对45名热爱锻炼的大学生进行了用户调研,以其调查结果作为表面肌电信号可视化内容的参考,然后根据人机工程学分析,合理设计用户界面,使其对用户进行自主肌肉锻炼时起到辅助作用.
关键词：表面肌电图；人机工程学；可视化；用户调研
表面肌电图是表面肌电信号可视化最主要的表现形式.但是,随着经济社会的发展,表面肌电信号的应用环境在不断的拓展,使用人群也在发生改变,不同用户的使用需求也有所不同,因此,表面肌电图的可视化形式也应有所区别.
随着生活水平的提高和健康观念的普及,进行自主康复训练及运动健身的人越来越多.现在的康复训练及运动健身往往是带有针对性的肌肉训练,相应的动作锻炼相应部位的肌肉,但要达到动作准确、力量合理、效率高的效果,同时不造成肌肉疲劳,表面肌电图可以发挥很大的作用.然而,这类用户并没有专业知识背景和操作技能,要想满足这些普通用户的需求,就需要对原来的表面肌电信号的可视化设计进行改进,使其更适合非专业性人群在康复训练和健身锻炼时获取所需的肌肉信息.
1用户需求分析
信息可视化是为了通过可视化的方式促进用户对信息的感知、认知以及分析利用,因此更应该强调以用户为中心将用户感兴趣的信息进行可视化.本文选取了45位热爱肌肉锻炼的大学生进行了用户需求调研,对用户肌肉锻炼时遇到的问题及需求做了深入调查.调查结果如图1所示.根据调查分析,发现在肢体力量训练时,动作、疲劳度、健身计划、强度等是用户最感兴趣的信息.
图1 用户需求调研结果
1.1动作
力量训练是具有针对性的,动作准确才能有效锻炼到相应部位肌肉,否则就是无用功,所以准确的动作对力量训练效果很重要.动作的准确和否主要体现在肌肉活跃度的差异上,如果动作准确,那么相应的肌肉就会产生较强的活跃度.
1.2用力量
用力量反映的是人在完成某个动作所产生的力量占肌肉最大力量的百分比.在发展绝对力量时,重量的大小取决于肌肉的最大力量,用力量达到最大力量.在发展速度力量时,重量相对较小,完成动作的速度快,此时用力量需要控制在一个合理区间内,才能达到锻炼效果.用力量在表面肌电信号上表现为波幅,随着力量的逐渐增大,波幅也逐渐增加,波幅的指标是RMS（root mean square, 均方根值）.
1.3疲劳度
疲劳度反映的是肌肉疲劳的程度,肌肉疲劳是运动过程中常见的问题,疲劳发生导致肌肉的运动效率下降.当运动至肌疲劳出现时,肌纤维兴奋的传导速度降低,中位频率（medium frequency,MF）和平均功率频率（mean power frequency, MPF）值下降.
2 SEMG可视化视觉元素分析
信息的传递依赖于视觉元素的各种应用,通过利用尺寸的改变、空间的变换、色彩的对比、灰度的渐变等视觉元素的特性可以准确呈现信息,并且帮助用户理解和分析信息,以完成系统和用户的信息交互传递过程.表面肌电信号的可视化应该在信息特性和用户需求的基础上进行再设计,同时其应该符合人的视觉对外界物体感知的习惯,并能给人提供一种舒适的视觉环境.
表1 色相对 析表
2.1 色彩
认知心理学家Treicher通过大量实验证实,人类获取的信息中83.3%来源于视觉,11.0%来源于听觉,1.5%来源于触觉,可见视觉对于信息认知的重要性,而在视觉中,给人的第一印象就是色彩,因此色彩的使用在信息可视化技术中占有至关重要的地位.
本文主要从色彩对比方面进行对色彩感知的分析.信息可视化中色彩的使用纷繁芜杂,几乎每个信息可视化系统中都涉及色彩.总的来看,色彩的应用都是通过色彩的色相、明度、纯度和面积对比的方式来实现的.
2.1.1色相对比
色相是色彩的相貌,是色彩的外在特性,亦是色彩间相互区别的最显著的特征.如表1所示为各类型色相对比的分析.
人的眼睛对不同的前景/背景颜色搭配有不同的视觉疲劳程度,在设计中应充分考虑这个问题. 合理的主体色和背景色的搭配不仅能加强可读性,也可以增加界面的美观性和舒适性.如表2所示为主体/背景配色选择顺序表.
表2 主体/背景配色选择顺序表
主体色 黑 白 黄 白 白 白 绿 蓝
背景色 黄 黑 紫 紫 蓝 绿 黑 黄
2.1.2明度对比
色彩的轻重感也主要取决于明度,在网络界面色彩设计构图中,上轻下重比较符合人的视觉习惯.
表3 色彩重量感对应明度表
light heavy
white 高明度 中明度 低明度 black
2.1.3纯度对比
在可视化设计中,一般选用纯度较高的色彩作为前景色而选用纯度较低的色彩作为背景色.
2.1.4面积对比
人对色彩的感觉和色彩的面积成正比,同时色彩面积关系还影响着上述三种对比关系,把握好各种色彩所占面积的大小,以形成美好的视觉感受.
3.2 图形
图形是可视化界面的基本组成之一,也是信息传达的载体.可视化就是一种图形化的表示方法.在信息可视化界面中,图形所代表的信息元素和元素之间的结构越接近人们日常生活和经验的心智模型,越能准确地将复杂信息和事件表达出来.
3.3 位置
当眼睛偏离视中心时,在偏离距离相等的情况下,人眼对左上限的观察最优,依次是右上限,左下限,而右下限最差.所以应当把最重要的信息显示在界面的左上角,如图2所示.
总结:本文是一篇关于人机工程学论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
参考文献：
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