一种基于多元传感器的单兵牵引车人机匹配度评价方法与流程

所属的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施例、完全的软件实施例(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施例，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。下面参照图3来描述根据本发明的这种实施例的电子设备300。图3显示的电子设备300仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。如图3所示，电子设备300以通用计算设备的形式表现。电子设备300的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元310、上述至少一个存储单元320、连接不同系统组件(包括存储单元320和处理单元310)的总线330、显示单元340。其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元310执行，使得所述处理单元310执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施例的步骤。例如，所述处理单元310可以执行如图1中所示的步骤s110至步骤s130。存储单元320可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(ram)3201和/或高速缓存存储单元3202，还可以进一步包括只读存储单元(rom)3203。存储单元320还可以包括具有一组(至少一个)程序模块3205的程序/实用工具3204，这样的程序模块3205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。总线330可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。电子设备300也可以与一个或多个外部设备370(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备300交互的设备通信，和/或与使得该电子设备300能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口350进行。并且，电子设备300还可以通过网络适配器360与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器360通过总线330与电子设备300的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备300使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施例可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施例的方法。在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施例中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施例的步骤。参考图4所示，描述了根据本发明的实施例的用于实现上述方法的程序产品400，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。此外，上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。

背景技术：

1、在单兵作战、消防救援等领域中，单兵所需要背负的重量很大。单兵牵引车是一种新型的单兵负载提升装备，可以实现提升负载重量、节约体能消耗的目的。但作为一种人机混合智能装备，人员作出动作后装备自动跟随人员进行助力，由于机器设计的不足可能会导致机器的响应滞后于人员动作或产生错误动作，在过程中人员会产生不舒适的感觉。目前还没有客观有效的人机匹配度评价方法，使得牵引车的自动化设计缺乏科学依据。

2、现有技术中，一种基于多传感器的外骨骼舒适度评价装置及评价方法介绍了一种由单一维度压力传感器和肌电信号传感器组成的外骨骼舒适度评价装置及方法，但这种方法只适用于外骨骼系统，且是用于舒适度进行评价，不能用于指导单兵牵引车的人机匹配度评价。一种实现肌电和主观相关联的转向舒适度评价方法介绍了一种由肌电信号传感器204计算得到的客观评分结果与主观调查问卷打分相结合的舒适度评价方法，这种方法用于评价汽车驾驶系统的驾驶员舒适度，对人机匹配度的评价不足，且只采用一种传感器进行客观状态评定，对状态的采集不够全面。外骨骼评价系统及其使用方法专利介绍了一种由图像单元和压力传感器单元组成的外骨骼评价系统，用于对外骨骼的设计性能进行评价。但该系统的传感器布置方案只能用于足底压力的测量，测量范围比较局限，不能全面的对系统进行评价。

3、单兵牵引车是一种新型单兵助力装备，目前还没有对这类装备的人机匹配性评价方法，导致装备的设计缺乏依据。

4、因此，需要一种或多种方法解决上述问题。

5、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本公开的目的在于提供一种基于多元传感器的单兵牵引车人机匹配度评价方法、装置、电子设备以及计算机可读存储介质，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

2、根据本公开的一个方面，提供一种基于多元传感器的单兵牵引车人机匹配度评价方法，包括：

3、基于穿戴单兵牵引车人机匹配度评价装置的预设测试人员，完成预设组数的预设测试动作，并分别基于所述单兵牵引车人机匹配度评价的传感器采集预设指标；

4、以所述预设指标为输入，基于预设评价标准计算规则，生成多组评价标准；

5、基于所述评价标准及所述评价标准对应的预设权重系数，计算生成人机匹配度评价结果，完成基于多元传感器的单兵牵引车人机匹配度评价。

6、在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

7、基于穿戴单兵牵引车人机匹配度评价装置及负载的预设测试人员，完成3组预设测试动作，所述预设测试动作包括静止站立、匀速前进、向左转向、向右转向；

8、所述预设测试动作组次间预设测试人员休息预设时长。

9、在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

10、采集预设测试人员与所述单兵牵引车人机匹配度评价装置的牵引车间的拉力大于第一预设拉力f1或小于第二预设拉力f2的比例为η；

11、基于预设评价标准计算规则，生成第一评价标准p1＝40+(1-η)2×60。

12、在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

13、采集预设测试人员与所述单兵牵引车人机匹配度评价装置的牵引车间x轴方向的受力fxt与t+1时刻预设测试人员与所述单兵牵引车人机匹配度评价装置的牵引车之间的受力fxt+1之间的差值；

14、基于预设评价标准计算规则，生成第二评价标准

15、其中，n为预设组数。

16、在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

17、采集预设测试人员与所述单兵牵引车人机匹配度评价装置的牵引车间最大的拉力为fpull，最大推力为fpus；

18、基于预设评价标准计算规则，生成第三评价标准

19、

20、在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

21、采集预设测试人员与所述单兵牵引车人机匹配度评价装置的牵引车间yoz平面的力矩m1；

22、基于预设评价标准计算规则，生成第四评价标准其中，为预设参考力矩。

23、在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

24、采集预设测试人员与所述单兵牵引车人机匹配度评价装置的牵引车间xoz平面的力矩m2；

25、基于预设评价标准计算规则，生成第五评价标准

26、其中，为初始力矩。

27、在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

28、基于单兵牵引车人机匹配度评价装置采集所述预设测试人员的肌电信号rms(t)m；

29、基于预设评价标准计算规则，生成第六评价标准

30、其中ei为肌电信号传感器信号均方根值的权值。

31、在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

32、基于所述评价标准及所述评价标准对应的预设权重系数，计算生成人机匹配度评价结果其中ei为预设权重系数。

33、在本公开的一个方面，提供一种基于多元传感器的单兵牵引车人机匹配度评价装置，包括上位机、拉压力传感器、力矩传感器、肌电信号传感器、蓝牙数据采集设备、牵引车，其中：

34、所述牵引车与预设测试人员穿戴连接，用于在所述预设测试人员完成预设测试动作时，基于拉压力传感器、力矩传感器、肌电信号传感器、蓝牙数据采集设备采集预设指标；

35、所述拉压力传感器、力矩传感器布置于预设测试人员与牵引车的连接处，分别用于采集预设坐标方向的力矩；

36、所述肌电信号传感器布置于预设测试人员的左侧腰大肌与右侧腰大肌处，用于采集预设测试人员的肌电信号；

37、所述上位机与所述拉压力传感器、力矩传感器、肌电信号传感器基于所述、蓝牙数据采集设备完成通讯连接。

38、在本公开的一个方面，提供一种电子设备，包括：

39、处理器；以及

40、存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现根据上述任意一项所述的方法。

41、在本公开的一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据上述任意一项所述的方法。

42、本公开的示例性实施例中的一种基于多元传感器的单兵牵引车人机匹配度评价方法，其中，该方法包括：基于穿戴单兵牵引车人机匹配度评价装置的预设测试人员，完成预设组数的预设测试动作，并分别基于所述单兵牵引车人机匹配度评价的传感器采集预设指标；以所述预设指标为输入，基于预设评价标准计算规则，生成多组评价标准；基于所述评价标准及所述评价标准对应的预设权重系数，计算生成人机匹配度评价结果，完成基于多元传感器的单兵牵引车人机匹配度评价。本公开通过为单兵牵引车的人机匹配度建立了客观可靠的评价标准，有利于准确评价单兵牵引车对人员的作用及造成的影响，方便指导单兵牵引车这类装备的设计。

43、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。