驾驶人背部肌肉负荷定量研究

摘要

使用表面肌电图(sEMG)技术测定驾驶人躯干肌肌肉活动,定量驾驶人背部肌肉负荷水平.选取8名健康男性大学生作为受试者,有驾驶资质,右利手.在驾驶模拟器上以80 km/h的速度匀速驾驶.模拟器场景为三车道直道的自编场景,受试者在中间车道行驶共120 min,同步记录躯干肌中左右腰竖脊肌(LES和RES)和左右多裂肌(LMM和RMM)的肌电信号.在模拟驾驶前,测试LES、RES、LMM和RMM的最大自主收缩力(MVC),以此作为数据处理的基值,并测试模拟驾驶前后受试者30％ MVC的肌电信号.对等长肌肉收缩期肌电信号(即30％MVC肌电信号)进行分析,时域分析指标为参考随意收缩肌电百分比(％RVE)和频域分析指标为中位频率(MF)平均功率频率(MPF).对连续驾驶期间肌电信号采用振幅概率分布频率(APDF)方法进行分析.时域指标结果显示,LES、RES、LMM和RMM模拟驾驶前后％RVE值均显著上升(P＜0.05);频域指标结果显示,模拟驾驶前后LES、RES、LMM和RMM的MF30％MVc值及MPF30％MVc值均下降,经检验RES和RMM模拟驾驶前后的MF30％MVc值及RMM驾驶前后MPF30％ Mvc值差异有显著性(P＜0.05).APDF分析结果表明,连续驾驶期间,LES、RES、LMM和RMM的肌肉负荷水平分别为7.55％±5.64％、5.78％±3.06％、6.13％±3.76％和5.69％±3.41％,为低负荷水平作业.sEMG研究表明,在连续驾驶期间,驾驶人的背部肌肉产生疲劳,躯干肌疲劳程度左侧高于右侧;在连续驾驶期间,背部肌肉负荷水平为持续低水平负荷.