人工單板修補作業(yè)的智能手臂支撐產(chǎn)品設計

關鍵詞：人工單板修補；手臂疲勞；智能產(chǎn)品設計；人機交互；界面設計

引言

當前，我國家具企業(yè)正積極運用互聯(lián)網(wǎng)、智能制造、綠色生產(chǎn)等技術提升行業(yè)制造水平，并在設計、管理、生產(chǎn)制造等方面成效明顯。單板修補是人造板工藝過程中進行板面處理的非常重要的步驟，對于大規(guī)模定制化家具生產(chǎn)來說至關重要。單板修補是對單板中存在不符合標準要求的缺陷，如死節(jié)、腐朽、裂口、缺損等材質(zhì)與加工缺陷進行修理、拼接、挖補等加工過程。經(jīng)過修補后的單板可以提高性能和等級，減少廢單板比率，提高膠合板產(chǎn)品質(zhì)量和價值[1-2]。由于單板缺陷自動化檢測技術受機器視覺技術、企業(yè)規(guī)模和木材各向異性限制，人工修補依然為國內(nèi)家具企業(yè)的主流單板修補加工方式，修補過程費時、費力，修補效率不高[3]。

本文從設計學視角出發(fā)，進行人工單板修補作業(yè)的智能手臂支撐產(chǎn)品設計研究。針對單板修補作業(yè)中工人手臂懸空帶來的疲勞問題，結合人機工程學和人機交互方法，為單板修補作業(yè)提供輔助工具，解決長時間手臂懸空作業(yè)帶來的疲勞問題，提升人工單板修補作業(yè)的舒適度，提升工人的作業(yè)效率和工作體驗。通過為家具生產(chǎn)作業(yè)中的單板修作業(yè)提供新的人機交互方式，為提升單板修補作業(yè)的加工效率提供新的思路。

一、手臂懸空作業(yè)的疲勞研究現(xiàn)狀

（一）手臂活動和動作分析

我國于1988 年12 月10 日發(fā)布了《中國成年人人體尺寸》標準（GB/T10000—1988），指出為了保證操作者的舒適度、減輕身體疲勞感，必須保證人的操作活動和姿勢調(diào)節(jié)處于人體活動較為舒適的范圍[4]。……