Artigo de investigação

Avaliação Ergonômica Multimodal de Assentos em Trilhos de Alta Velocidade Integrando Eletromiografia, Resposta à Condutância da Pele e Análise Baseada em Cenários

DOI:

10.3791/69661

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9 de janeiro de 2026

1Fuzhou University

Neste artigo

Resumo

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A pesquisa avalia diferenças fisiológicas e ergonômicas entre classes de assentos ferroviários de alta velocidade integrando eletromiografia, resposta de condutância cutânea e análise baseada em cenários para quantificar fadiga muscular, respostas ao estresse e conforto geral em atividades de viagem realistas.

Resumo

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A maioria dos estudos existentes sobre o conforto de assentos em trens de alta velocidade (HSR) baseia-se em levantamentos subjetivos e mapas de pressão; Não há relatos fisiológicos sobre fadiga muscular e acúmulo de estresse com períodos de viagem mais longos. A avaliação do desempenho dinâmico sentado em diferentes condições de viagem é bastante difícil devido à impossibilidade das investigações laboratoriais tradicionais de reproduzir variações reais da postura. Para superar essas limitações, a presente pesquisa compara assentos executivos, de primeira classe e classe econômica em um cenário real de viagem de HSR, por meio da aplicação de testes ergonômicos multimodais, que envolvem o uso de eletromiografia (EMG), resposta de condutância da pele (SCR) e testes comportamentais baseados em cenários. Os 30 participantes foram divididos em duas turmas de assentos e colocados em quatro situações funcionais: entretenimento, jantar, trabalho e descanso. Enquanto o SCR foi usado para monitorar respostas autonômicas ao estresse, o EMG foi usado para registrar a atividade muscular nos ombros, lombar e pescoço. Os resultados indicam que, embora as cadeiras de classe executiva reduzam a tensão lombar, elas não eliminam o cansaço dos membros superiores e pescoços, especialmente na posição reclinada. Os assentos de primeira classe são máximos em termos de postura de trabalho, mas não oferecem suporte flexível para proporções corporais variadas, o que resulta em desconforto na cabeça e na lombar. Devido ao seu baixo nível de ajustabilidade, os assentos da classe econômica produzem a maior tensão muscular, apesar do alto suporte lombar e cervical. Esta pesquisa fornece uma compreensão dos assentos ajustáveis e idealizados ergonomicamente para trens em modelos futuros e da importância de incorporar informações comportamentais e fisiológicas na análise dinâmica dos assentos.

Introdução

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A mobilidade global foi transformada pelo rápido desenvolvimento das redes de trem de alta velocidade (HSR), que reduzem os tempos de viagem e melhoram a acessibilidade. Mesmo com a infraestrutura do HSR passando por constantes melhorias técnicas, o conforto dos assentos, especialmente durante viagens prolongadas, continua sendo um componente crucial, porém pouco estudado, da experiência do passageiro. De acordo com estudos anteriores, assentos mal feitos podem causar distensão musculoesquelética crônica, desconforto e fadiga muscular 1,2,3. Esses problemas se agravam em clas....

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Protocolo

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A aprovação ética foi obtida do Subcomitê Médico do Comitê de Ética em Ciência e Tecnologia da Universidade Tsinghua (Aprovação nº: THU01-20250087), e todos os participantes forneceram consentimento informado por escrito antes de ingressar no estudo.

A pesquisa determina a tensão fisiológica e a fadiga muscular nas diferentes classes de assentos de trem de alta velocidade (HSR) por meio de uma avaliação ergonômica multimodal. Essa abordagem oferece uma consideração mais dinâmica em comparação às medições estáticas tradicionais de atividade muscular e estresse fisiológico sob diversas posições de assento e eventos de deslocamento, por meio d....

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Resultados

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Os resultados indicam altas disparidades nas atividades nervosas autonômicas, fadiga muscular e conforto geral entre as classes de assentos da HSR. Para fornecer um quadro abrangente do impacto do design dos assentos no bem-estar fisiológico e psicológico dos passageiros durante voos longos, observações comportamentais baseadas em SCR, EMG e cenários são integradas. Esses resultados confirmam as hipóteses ergonômicas apresentadas na introdução, apoiando a teoria de que a classe do assento e a postura dependente do cenári.......

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Discussão

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Este estudo propõe uma estrutura de avaliação ergonômica multimodal baseada em cenários que integra eletromiografia (EMG), resposta de condutância cutânea (SCR) e análise comportamental contextual para examinar o conforto de assentos em trens de alta velocidade (HSR). Ao contrário dos estudos tradicionais de assentos laboratoriais que focam principalmente em postura estática ou distribuição de pressão, o presente trabalho incorpora comportamentos dinâmicos de viagem — como jantar, entret.......

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Divulgações

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Os autores não têm nada a revelar.

Agradecimentos

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Não aplicável.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Eletrodos EMG adesivos (descartáveis)Noraxon9113A
Swabs de Álcool (Estéreis)BD Medicina326895
Script de Sincronização de Dados (Python 3.9)Código AbertoN/A
Software de Sincronização de DadosPersonalizado (baseado em Python)N/ADesenvolvido em Python para integrar sinais EMG e SCR em tempo real.
Sensor de eletromiografia (EMG de superfície)DelsysSistema EMG sem fio Trigno
Software de Processamento de Sinais EMGDelsysEMGworks 4.6N/A
Interface de Aquisição de Dados FisiológicosInstrumentos NacionaisUSB-6001
Bibliotecas Python (numpy, pandas, scipy, matplotlib)Código Aberto (Python Software Foundation)N/A
Questionário (escala de Likert)CostumeN/AUsado para coletar avaliações subjetivas de conforto (escala 1 e ndash; 10) após cada cenário.
Tipos de assentos (Negócios/First/Eco)Cabana HSR (Mundo Real)N/ATrês classes de assentos com características ergonômicas variadas avaliadas in situ.
Sensor Shimmer3 GSR+ (para medição SCR)Sensação de BrilhoSH-GSR3+Usado para medir a resposta de condutância cutânea (SCR) com uma taxa de amostragem de 50 Hz para estresse e desconforto.
Software de Análise Estatística (IBM SPSS Estatísticas 26.0)IBMN/A
Gel de Eletrodo de SuperfícieLaboratórios ParkerSigna Gel 300
Sensores EMG de superfícieNão especificado (provavelmente Shimmer ou Delsys)N/AColocado nos ombros, na região lombar e no pescoço; Usado para medir a amplitude e fadiga da ativação muscular.
Monitor de Temperatura e UmidadeTesto0560 6050
Mesa de BandejaIntegrado em assentos do HSRN/AUsado em cenas de refeições e trabalho para laptops e refeições.
Câmera de Gravação de Vídeo (Observação Comportamental)CanonEOS M50
Lenços umedecidos para preparação de peleMedlineMDS093855H

Referências

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  1. Ahmad, W., Alam, M. S. An expository analysis of biomechanical and subjective impacts induced by shoe inserts in asymptomatic subjects: A systematic review on functionality and mechanisms of action. Human Factors Ergo Manu Service Indust. 35 (1), e21058(2025).
  2. Huang, S. R., Zhang, Z. F., Yuan, Q., Xu, Z. M., He, Y. S.

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