Valutazione ergonomica multimodale dei sedili su rotaia ad alta velocità tramite integrazione di elettromiografia, risposta alla conduttanza cutanea e analisi basata su scenari

Sommario

La ricerca valuta le differenze fisiologiche ed ergonomiche tra le classi di sedili ferroviari ad alta velocità integrando elettromiografia, risposta alla conduttanza cutanea e analisi basate su scenari per quantificare la fatica muscolare, le risposte allo stress e il comfort complessivo in attività di viaggio realistiche.

Abstract

La maggior parte degli studi esistenti sul comfort di sedile su rotaia ad alta velocità (HSR) si basa su indagini soggettive e mappe di pressione; Non esiste una segnalazione fisiologica sulla fatica muscolare e sull'accumulo di stress con periodi di viaggio più lunghi. La valutazione delle prestazioni dinamiche di seduta in diverse condizioni di viaggio è piuttosto difficile a causa dell'impossibilità delle tradizionali indagini di laboratorio di riprodurre variazioni di postura reali. Per superare queste limitazioni, la presente ricerca confronta i posti business, first-class e economy in uno scenario reale di viaggio HSR attraverso l'applicazione di test ergonomici multimodali, che prevede l'uso di elettromiografia (EMG), risposta alla conduttanza cutanea (SCR) e test comportamentali basati su scenari. I 30 partecipanti sono stati divisi in due classi di seduti e collocati in quattro situazioni funzionali: intrattenimento, pranzo, lavoro e riposo. Mentre la SCR veniva utilizzata per monitorare le risposte autonome allo sforzo, l'EMG veniva impiegata per registrare l'attività muscolare nelle spalle, nella zona lombare e nel collo. I risultati indicano che, sebbene le sedie business class riducano lo sforzo lombare, non eliminano la stanchezza degli arti superiori e del collo, specialmente in posizione reclinata. I posti di prima classe sono al massimo in termini di postura di lavoro, ma non possono offrire un supporto flessibile per proporzioni corporee varie, il che provoca fastidi alla testa e alla zona lombare. Grazie al loro basso livello di regolabilità, i sedili in classe economica producono la maggiore tensione muscolare, nonostante l'elevato supporto lombare e collare. Questa ricerca fornisce una comprensione dei sedili regolabili ed ergonomicamente idealizzati per i treni nei modelli futuri e dell'importanza di incorporare informazioni comportamentali e fisiologiche nell'analisi dinamica dei sedili.

Introduzione

La mobilità globale è stata trasformata dal rapido sviluppo delle reti ferroviarie ad alta velocità (HSR), che riducono i tempi di viaggio e migliorano l'accessibilità. Anche se l'infrastruttura HSR ha subito continui miglioramenti tecnici, il comfort dei sedili, soprattutto durante i viaggi prolungati, rimane una componente cruciale ma poco studiata dell'esperienza passeggeri. Secondo studi precedenti, i sedili mal realizzati possono causare stiramento muscoloscheletrico cronico, disagio e affaticamento^{muscolare 1,2,3}. Questi problemi sono aggravati nelle classi di posti a sedere di livello inferiore, dove compromessi di design basati sui costi spesso portano a costruzioni rigide e non regolabili, incapaci di tenere conto di una varietà di forme corporee e requisiti posturali. I sistemi ferroviari internazionali, come il TGV francese e lo Shinkansen giapponese, hanno incorporato principi ergonomici per migliorare il design dei sedili, ma mancano ancora ricerche sistematiche ed empiriche sul comfort dei sedili HSR, specialmente sullo stress muscolare^{fisiologico 4}. Una comprensione più profonda del comfort e dell'accumulo di stanchezza dei passeggeri può essere ottenuta implementando approcci sui fattori^{umani 5}. Creare un sistema di valutazione affidabile che misura lo sforzo biomeccanico tenendo conto dell'uso contestuale dei sedili e dei comportamenti reali dei passeggeri è il problema principale.

Ricerche recenti in ergonomia e fattori umani hanno dimostrato che EMG e SCR potrebbero fornire informazioni oggettive in tempo reale sulle risposte fisiologiche associate alla fatica muscolare e al dolore da^{seduta 6}. L'EMG è una tecnica diffusa per valutare lo sforzo muscolare localizzato durante le posture sedute ed è una misura elettrica dell'attività muscolare. Inoltre, la SCR produce risposte del sistema nervoso autonomo, che forniscono una misura indiretta del disagio fisico e dello stress, in particolare nelle posizioni statiche prolungate^{che sono statiche 7}. Questi metodi forniscono una comprensione più dettagliata delle debolezze ergonomiche nel design dei sedili, misurando reazioni fisiologiche volontarie e involontarie. Vale la pena notare che studi precedenti hanno applicato con successo EMG e SCR alla ricerca sulle prestazioni dei compiti in contesti ad alta complessità cognitiva e ai sistemi di interazione digitale, dimostrando la loro versatilità in una valutazione di design centrata sull'uomo. Tuttavia, devono ancora essere applicati direttamente nella ricerca sulla disposizione dei posti a sedere nel trasporto ferroviario, e è necessaria un'ulteriore esplorazione del loro potenziale come strumento per determinare i livelli di comfort dei passeggeri in contesti dinamici^{multi-scenario 8}.

L'assenza di distinzione basata su scenari nella raccolta dati è un notevole svantaggio delle attuali valutazioni ergonomiche dei posti a cavo a alta temperatura. La ricerca convenzionale sul comfort dei sedili utilizza spesso ambienti di laboratorio statici che non riflettono accuratamente le circostanze reali^{di viaggio 2}. Ma in un contesto reale di HSR, i passeggeri svolgono una serie di attività come mangiare, lavorare, rilassarsi e intrattenersi, tutte caratteristiche che richiedono diversi schemi di carico muscolare e aggiustamenti^{posturali 9}. I ricercatori possono identificare stressatori biomeccanici unici per ogni contesto d'uso combinando EMG e SCR all'interno di un quadro basato su scenari. Questo consente una valutazione più accurata delle prestazioni dei sedili attraverso i vari comportamenti di viaggio. Sebbene questo metodo si sia dimostrato efficace in ambiti come l'ergonomia digitale e l'interazione uomo-macchina, la sua applicazione nella progettazione dei posti a sedere per il trasporto è ancora agli^inizi. Inoltre, solo pochi studi hanno utilizzato misurazioni fisiologiche e comportamentali multimodali per confrontare sistematicamente la fatica muscolare tra varie classi di sedili, anche se pochi hanno studiato la mappatura della distribuzione della pressione¹¹.

Il quadro concettuale utilizzato qui (Figura 1) mostra che lo sviluppo della ferrovia ad alta velocità, l'esperienza dei passeggeri e l'agglomerazione urbana sono interconnessi in modo complesso. Vale la pena notare che questo evidenzia come il cambiamento dello stile di vita dei passeggeri e lo sviluppo urbano impongano nuove esigenze per il design dei sedili HSR, con l'attenzione all'interazione uomo-macchina, al comportamento di viaggio e al comfort dei passeggeri come considerazioni principali. Le esigenze di viaggio dell'HSR sono influenzate anche dalla connettività esistente tra i cluster metropolitani che determinano le aspettative dei passeggeri riguardo al comfort a lungo termine e alla natura ergonomica dei sedili. Il design dei sedili tradizionali è inoltre messo in discussione dai cambiamenti nei modelli di lavoro, dai cambiamenti nello stile di vita, incluso l'uso più frequente dei dispositivi mobili, e dalle abitudini di lavoro in evoluzione delle persone che richiedono un design ergonomico innovativo. I risultati giustificano un modo più plastico e umanizzato di progettare i sedili, e questo è in linea con gli obiettivi della ricerca.

Figura 1: Quadro concettuale della ricerca sulla ferrovia ad alta velocità interurbana. La correlazione tra popolazione, agglomerazione urbana e ricerca sulla ferrovia ad alta velocità (HSR) è illustrata qui. Si concentra sull'effetto della crescita urbana e della vita moderna sui modelli di trasporto passeggeri, sulla domanda di consumo e sulle esigenze di spazio. Inoltre, il diagramma evidenzia l'approccio centrato sull'uomo che collega i processi di urbanizzazione, mobilità e cambiamenti nello stile di vita, illustrando come l'HSR influenzi e risponda agli ammassi urbani e ai cambiamenti nei comportamenti dei passeggeri. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Per colmare queste lacune, questo articolo ha confrontato metodicamente gli effetti fisiologici delle varie disposizioni dei posti HSR nelle classi business, first ed economy utilizzando EMG e SCR. La caratteristica originale di questa ricerca è la natura transitoria del disegno sperimentale basato su scenari, che permette di scoprire le problematiche dei modelli di fatica muscolare peculiari delle varie posture di lavoro, riposo, ristorazione e intrattenimento. La ricerca fornisce informazioni fisiologiche quantitative e coinvolge il comportamento reale dei passeggeri per fornire efficacemente una soluzione ergonomica e di fattori umani all'analisi dei posti a sedere.

Lo studio fornisce suggerimenti basati su evidenze sull'adattabilità lombare, l'ottimizzazione delle posizioni dei braccioli e le strutture dei sedi, basate sulle variazioni trasversali nei carichi muscolari e sulle reazioni autonome a vari tipi di sedili. Oltre a fornire nuove scienze sull'ergonomia della permanenza a lungo termine nella HSR, la ricerca attuale definisce anche un design thinking praticabile per le future versioni dei sedili HSR nei casi in cui l'accento dei passeggeri sia su comfort, inclusività e flessibilità. La ricerca rafforza il vecchio dibattito sui posti ergonomici nei trasporti e offre indicazioni ai produttori di treni ad alta velocità su come soddisfare varie esigenze dei passeggeri nella loro categoria di posti a sedere integrando pratiche biomeccaniche e pratiche umane reali.

Protocollo

L'approvazione etica è stata ottenuta dal Sottocomitato Medico del Comitato Etico della Scienza e Tecnologia dell'Università di Tsinghua (Approvazione n.: THU01-20250087), e tutti i partecipanti hanno fornito un consenso informato scritto prima di partecipare allo studio.

La ricerca determina lo sforzo fisiologico e la fatica muscolare nelle diverse classi di sedili per treni ad alta velocità (HSR) attraverso una valutazione ergonomica multimodale. Questo approccio offre una considerazione più dinamica rispetto alle tradizionali misurazioni statiche dell'attività muscolare e dello stress fisiologico sotto posizioni di seduta diverse ed eventi di movimento attraverso la combinazione di EMG e SCR nell'ambito di una simulazione di scenario. Per misurare l'intensità dell'attivazione muscolare e la progressione della stanchezza, sono state incluse anche due metriche di valutazione fisiologica comunemente utilizzate nelle valutazioni ergonomiche e biomeccaniche, come la frequenza mediana (MF) e la radice quadratica media (RMS^{), 12}.

La ricerca ha utilizzato controlli sperimentali comparabili e una base neutra (calibrazione pre-test). Come riferimento fisiologico neutro per la normalizzazione, i partecipanti hanno registrato i livelli EMG e SCR a riposo durante una calibrazione basale di 10 minuti in posizione standard eretta prima di ogni seduta. Inoltre, i confronti tra i sedili business, first e economy hanno servito come controlli sperimentali, permettendo la separazione degli effetti specifici dei sedili nelle stesse attività basate su scenari.

Ambiente sperimentale e attrezzature
Per validità ecologica, tutte le misurazioni sono state effettuate in cabine ferroviarie ad alta velocità (HSR). La Figura 2 mostra i posti a sedere e l'ambiente della sezione business-class, le soluzioni ergonomiche, l'illuminazione della cabina e le soluzioni per i posti passeggeri. Questi elementi contribuiscono al livello generale di comfort e, inoltre, influenzano reazioni fisiologiche come i cambiamenti SCR e l'attività EMG. Il sistema sensore indossabile in questa ricerca, descritto nella Figura 3, è stato utilizzato nel monitoraggio fisiologico. L'apparato utilizzato nell'esperimento consisteva in:
Elettromiografia (EMG): Sensori EMG di superficie sono stati inseriti nella parte bassa della schiena, collo e spalle per registrare ampiezza (μV) e variazioni di frequenza mediana (Hz) dell'attività muscolare, che sono indicatori di affaticamento muscolare.
Risposta di conduttanza cutanea (SCR): Un sensore Shimmer3 GSR+ è stato utilizzato per registrare l'attività elettrodermica legata a disagio fisico e stress a 50 Hz.
Sincronizzazione dei dati: Il software basato su Python garantiva l'integrazione in tempo reale dei due tipi di dati, EMG e SCR, in tutte le condizioni sperimentali.

Posizionamento preciso del sensore: Per ottenere riproducibilità e acquisizione precisa del segnale, gli elettrodi per elettromiografia superficiale (sEMG) devono essere posizionati in linea con le linee guida^{SENIAM 13}. Gli elettrodi bipolari Ag/AgCl erano posizionati sui muscoli sternocleidomastoideo (punto medio tra il processo mastoideo e l'incisura sternale), trapezio superiore (punto medio tra il processo spinoso C7 e l'acromione) e erectore spinae (3 cm laterali al processo spinoso L3) in modo che gli elettrodi fossero posizionati paralleli alle fibre muscolari con una distanza interelettrodo di 20 mm. Ogni sito è stato rasato, pulito con alcol isopropilico al 70% e leggermente abrasione per garantire che l'impedenza cutanea fosse inferiore a 5 Ω. L'epicondilo laterale era coperto con un elettrodo di riferimento. I sensori erano sensori SCR, i cui elettrodi erano fissati alle falangi distali dell'indice e del medio della mano non dominante, con una calibrazione pretest di 10 minuti, durante la quale venivano determinati i valori di riferimento di base EMG e SCR. Sensori EMG sono stati inseriti nella parte bassa della schiena, collo e spalle per valutare l'ampiezza dell'attivazione muscolare (μV) e la variazione mediana della frequenza (Hz), che è uno dei segni della fatica muscolare.

I dati fisiologici venivano raccolti utilizzando sensori per SCR e sistemi wireless sEMG per la misurazione dell'attività muscolare, entrambi sincronizzati da un software di acquisizione dati basato su Python per garantire la precisione temporale. Tutti i dispositivi venivano calibrati prima di ogni sessione per mantenere l'accuratezza e l'affidabilità del segnale.

Figura 2: Ambiente sperimentale della cabina (business class). La disposizione degli interni e le caratteristiche ergonomiche della cabina HSR, dove l'accento era posto sul comfort dei passeggeri e sulla pianificazione dello spazio in cabina. Dispone di sedili reclinabili grandi con schermi per la privacy, comandi regolabili per la seduta e illuminazione regolabile. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 3: Configurazione sperimentale per il monitoraggio fisiologico. Viene mostrato un layout interno HSR, che enfatizza le caratteristiche personalizzate per i passeggeri, l'illuminazione ambientale e i sedili ergonomici. Si concentra su comfort, realizzazione e praticità, che includono semi-privacy dei sedili, ampio spazio per le gambe e una luce da lettura regolabile. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Partecipanti e disegno sperimentale
Un totale di 30 adulti sani (15 maschi e 15 femmine) è stato reclutato utilizzando un approccio di campionamento stratificato per garantire una rappresentanza paritaria nelle condizioni di posti a sedere aziendali, di prima classe ed economiche. I partecipanti sono stati inclusi se erano adulti tra i 18 e i 40 anni, in buona salute generale e senza alcuna storia di disturbi muscoloscheletrici che colpiscano collo, spalle o parte bassa della schiena. Era richiesto che le persone non presentassero malattie neurologiche o sistemiche diagnosticate, potessero stare comodamente seduti durante tutto l'esperimento e accettassero di seguire tutte le procedure. I partecipanti sono stati esclusi se avevano dolori recenti o persistenti al collo, alle spalle o alla zona lombare; aveva subito interventi chirurgici alla colonna vertebrale o alla parte superiore del corpo; aveva allergie cutanee agli elettrodi Ag/AgCl; erano incinte; utilizzavano farmaci che influenzavano l'attività neuromuscolare; oppure non sono riusciti a completare il protocollo in sicurezza.

Il campione finale era composto da 30 adulti sani (15 maschi e 15 femmine), tutti privi di danni neurologici e muscoloscheletrici. Il campione ha coperto una tipica gamma di dimensioni corporee rilevanti per le valutazioni dei posti degli aeromobili commerciali, e tutti i partecipanti erano dominanti della mano destra per garantire coerenza nelle misurazioni elettromiografiche.

È stato adottato un design sperimentale crossover per assegnare casualmente i partecipanti a diverse configurazioni di posti in modo che ciascuno sperimentasse posti business, first-class ed economy. Durante la valutazione in posto, ogni partecipante ha completato quattro scenari funzionali di uguale durata in una sessione di un'ora. Questi scenari riflettono comportamenti comuni durante il volo, tra cui riposare in una posizione rilassata e seduta seduta, mangiare o bere usando il tavolino a vassoio, lavorare su un laptop o un tablet e partecipare ad attività di intrattenimento come guardare video su telefono o tablet. Questo design ha permesso ai partecipanti di essere esposti a una gamma di ambienti tipici in cabina e attività in volo, consentendo un confronto controllato dei modelli di attivazione muscolare tra le condizioni.

Il riepilogo degli scenari e la frequenza di passeggeri in ciascuno scenario di test sono riassunti nella Figura 4.

Standardizzazione degli scenari: Ogni scenario pratico è stato standardizzato con istruzioni chiare e standard di postura per garantire uniformità tra i partecipanti e ridurre le variabili di confusione. I partecipanti allo scenario del riposo si reclinavano con le braccia appoggiate sui braccioli e i piedi piatti a terra. Nel contesto della ristorazione, i partecipanti hanno completato un compito standardizzato mentre i tavolini venivano sollevati a un'altezza costante di 45 cm sopra la base del sedile. Nel contesto di lavoro, i partecipanti eseguivano un lavoro di digitazione costante mantenendo la schiena a contatto con il supporto lombare, mentre laptop o tablet venivano posizionati sul tavolino a un'altezza e angolazione fissa. Nello scenario di intrattenimento, ai partecipanti è stato detto di mantenere testa e spalle in posizione neutra e di tenere i dispositivi a una distanza costante di visione. Per garantire l'aderenza, i ricercatori hanno tenuto d'occhio la postura durante ogni scenario e hanno apportato aggiustamenti quando necessario. Per familiarizzare i partecipanti con le posizioni e i compiti standardizzati, si teneva una breve sessione di pratica prima della raccolta dei dati.

Figura 4: Condizioni di esperimento, classificazione degli scenari. Le attività passeggeri negli ambienti HSR includono lavorare in ufficio, mangiare, intrattenere, dormire e muoversi. Attira l'attenzione sulle diverse attività che i viaggiatori svolgono durante i viaggi, esemplificando la versatilità e i molteplici usi dello spazio per i posti a sedere. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Metriche fisiologiche per la valutazione della fatica muscolare
Per migliorare la valutazione della fatica muscolare, abbiamo utilizzato il quadrato medio radicolare (RMS) e la MF come principali indicatori fisiologici. La RMS quantifica l'intera attività elettrica del muscolo e fornisce una stima dello sforzo muscolare, mentre la MF rappresenta le alterazioni dello spettro indotte dalla fatica nel segnale^{EMG 8}. Le seguenti equazioni hanno costituito la base per questi calcoli:

(1)

Nell'Eq. (1), T rappresenta la durata totale, e EMG² è il segnale EMG registrato al tempo t. Valori RMS più alti indicano uno sforzo muscolare maggiore, mentre valori più bassi suggeriscono una riduzione dello stiramento^{muscolare 8}.

(2)

Nell'Eq. (2), p(f) rappresenta la densità spettrale di potenza del segnale EMG. Una discesa della MF nel tempo indica un aumento della fatica^{muscolare 14}.

Per una valutazione approfondita della tensione muscolare e delle risposte fisiologiche allo stress in varie situazioni di seduta sono stati analizzati i dati SCR in combinazione con l'EMG. La fatica muscolare e lo stress fisiologico sono stati misurati tramite SCR ed elettromiografia superficiale (sEMG). Gli elettrodi venivano posizionati sullo sternocleidomastoideo (collo), trapezio (spalla) e spinae erettrici (lombari) per la sEMG. I segnali grezzi venivano sottoposti a rettificata a onda intera per cambiare valori negativi in positivi dopo essere stati filtrati passa-banda (20-450 Hz) per eliminare artefatti di movimento e rumore a bassa frequenza. Il segnale veniva smussato con una finestra di media mobile di 200 ms. L'intensità dell'attivazione muscolare è stata misurata utilizzando la radice quadratica media (RMS), e la progressione della stanchezza è stata identificata estraendo la frequenza mediana (MF) dalla densità spettrale di potenza.

I cambiamenti autonomi erano lenti e venivano isolati insieme registrando segnali SCR a una frequenza di 50 Hz e filtrando passa-basso a 2 Hz. La base tonica è stata segnata dal calcolo del Livello di Conduttanza Cutanea (SCL), e le reazioni di stress istantanee sono state registrate rimuovendo la magnitudine e il ritardo dei picchi SCR fasici. Le misurazioni EMG e SCR sono state sincronizzate in tempo reale, e sono stati condotti test statistici, tra cui correlazioni di Pearson, ANOVA unidirezionale e ANOVA a misure ripetute, per dimostrare la correlazione tra parametri fisiologici e valutazioni soggettive del comfort. Per misurare l'ergonomia dei posti a sedere in diverse classi HSR in diversi contesti di attività, la pipeline garantisce che i dati fisiologici grezzi vengano convertiti in misurazioni affidabili e comprensibili.

Raccolta e trattamento dei dati
Prima della raccolta dei dati, veniva eseguita una calibrazione di base di 10 minuti per garantire l'accuratezza del segnale. Ogni partecipante ha poi completato una fase di attività fissa di 60 minuti corrispondente alle condizioni sperimentali predefinite. È stata garantita una corretta esposizione a diverse configurazioni dei posti tramite assegnazione casuale. Dopo la sperimentazione, sono state raccolte interviste semi-strutturate e valutazioni soggettive del disagio utilizzando una scala di tipo Likert da 1 a 10 basata sulla metodologia classica introdotta da^{Likert 15}, fornendo dati qualitativi sul comfort percepito.

Per avere misurazioni più accurate della tensione muscolare, i valori differenziali EMG in tutti gli scenari sono stati calcolati prima e dopo ogni scenario. Una differenza ridotta nell'EMG significa una posizione seduta più rilassata e meno sforzo muscolare.

Analisi statistica ed elaborazione
Preprocessing dati: Sono stati applicati filtri passabanda (20-450 Hz), rettificazione a onda intera e una finestra di media mobile di 200 ms per estrarre tendenze significative del segnale. I segnali grezzi EMG e SCR sono stati inizialmente preprocessati per garantire la qualità e la comparabilità dei dati tra i partecipanti. I segnali EMG sono stati filtrati passa-banda tra 20 e 450 Hz, rettificati e levigati utilizzando una finestra di radice quadratica media (RMS) di 100 ms. I dati SCR sono stati filtrati passa-basso a 5 Hz e normalizzati rispetto alle singole registrazioni di base ottenute durante la calibrazione pre-test. Gli artefatti di movimento e le eccezioni venivano rimossi tramite ispezione manuale e soglia automatica. I dati preelaborati sono stati poi mediati su ciascun scenario per analisi statistiche successive.

Analisi statistica: Confronti ANOVA: È stata utilizzata una ANOVA unidirezionale per confrontare le ampiezze EMG tra le classi di sedute, mentre un'ANOVA a misura ripetuta ha valutato le tendenze della fatica muscolare nel tempo. Analisi SCR: I segnali sono stati filtrati passa-basso a 2 Hz, e i picchi di evento SCR (picchi al minuto) sono stati confrontati utilizzando ANOVA. Analisi di correlazione: I test di correlazione di Pearson hanno esaminato le relazioni tra EMG, SCR e valutazioni soggettive di disagio.

Analisi qualitativa
Le potenziali disparità nello sforzo biomeccanico e nell'esperienza utente vengono analizzate tematicamente esaminando la relazione tra impressioni soggettive e risultati fisiologici. Questa combinazione di metodi offre un approccio completo e basato sui dati per valutare l'ergonomia dei sedili HSR e una piattaforma basata su evidenze per il miglioramento adattivo del design dei sedili.

Risultati

I risultati indicano elevate disparità nelle attività nervose autonome, fatica muscolare e comfort complessivo tra le classi di seduti dell'HSR. Per fornire un quadro completo dell'impatto della progettazione dei sedili sul benessere fisiologico e psicologico dei passeggeri durante voli lunghi, sono integrate osservazioni comportamentali basate su SCR, EMG e scenari. Questi risultati confermano le ipotesi ergonomiche presentate nell'introduzione supportando la teoria che la classe del sedile e la postura dipendente dallo...

Discussione

Questo studio propone un quadro di valutazione ergonomica multimodale basato su scenari che integra elettromiografia (EMG), risposta alla conduttanza cutanea (SCR) e analisi comportamentale contestuale per esaminare il comfort di sedia su rotaia ad alta velocità (HSR). A differenza degli studi tradizionali di laboratorio sulla postura che si concentrano principalmente sulla postura statica o sulla distribuzione della pressione, il lavoro presente incorpora comportamenti di viaggio dinami...

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
Elettrodi EMG adesivi (usa e getta)	Noraxon	9113A
Tamponi d'alcol (sterili)	BD Medicina	326895
Script di sincronizzazione dati (Python 3.9)	Open Source	N/A
Software di Sincronizzazione dei Dati	Personalizzato (basato su Python)	N/A	Sviluppato in Python per integrare segnali EMG e SCR in tempo reale.
Sensore elettromiografico (EMG di superficie)	Delsys	Sistema EMG Wireless Trigno
Software di elaborazione del segnale EMG	DelsysEMGworks 4.6	N/A
Interfaccia di Acquisizione Dati Fisiologici	Strumenti Nazionali	USB-6001
Librerie Python (numpy, pandas, scipy, matplotlib)	Open Source (Python Software Foundation)	N/A
Questionario (scala Likert)	Consuetudine	N/A	Usata per raccogliere valutazioni soggettive di comfort (scala 1 e ndash; 10) dopo ogni scenario.
Tipi di posti a sedere (Business/First/Eco)	Cabina HSR (Mondo reale)	N/A	Tre classi di posti a sedere con caratteristiche ergonomiche variabili valutate in loco.
Sensore GSR+ Shimmer3 (per misurazione SCR)	Rilevamento dello scintillio	SH-GSR3+	Utilizzato per misurare la risposta alla conduttanza cutanea (SCR) con una frequenza di campionamento di 50 Hz per stress e disagio.
Software di Analisi Statistica (IBM SPSS Statistica 26.0)	IBM	N/A
Gel di elettrodi superficiali	Laboratori Parker	Signa Gel 300
Sensori EMG di superficie	Non specificato (probabilmente Shimmer o Delsys)	N/A	Posizionato su spalle, parte bassa della schiena e collo; Usata per misurare l'attivazione muscolare, l'ampiezza e la fatica.
Monitor di temperatura e umidità	Testo	0560 6050
Tavolo a vassoio	Integrati nei seggi HSR	N/A	Utilizzato in situazioni di ristorazione e lavoro per il portatile e la distribuzione dei pasti.
Videocamera (Osservazione comportamentale)	Canon	EOS M50
Salviette per la preparazione della pelle	Medline	MDS093855H