表面生理肌電信號測試技術(shù)在人體舒適性評價中的應用

項目負責人：梁晶

項目聯(lián)系人：尹雪靜 yinxj@cheari.com

項目組成員：梁晶、宋力強、任林沖、尹雪靜、李旭強、姚坤彤、田靖明

單位：中國家用電器研究院

項目背景及研究意義

多導生理信號記錄儀主要應用于心理學、生物學、運動學、神經(jīng)科學、生命科學教學和工程領(lǐng)域等。本項目率先將生理傳感儀器應用于用戶體驗評測流程中，通過客觀的生理數(shù)據(jù)采集和分析，探究家電領(lǐng)域各產(chǎn)品的用戶體驗問題，引領(lǐng)行業(yè)新型評測方式。

項目介紹

評測方法：①采集用戶慣用手靜息狀態(tài)下肌肉電活性基礎量和最大握緊強度下肌肉電活性水平，形成用戶個人的肌肉電活性極限區(qū)間，即肌肉舒適度變化極限區(qū)間，將用戶體驗產(chǎn)品過程中的肌肉舒適度與極限區(qū)間進行比較；②用戶分別使用被測產(chǎn)品與競品執(zhí)行相同任務，比較用戶使用兩產(chǎn)品的肌肉舒適度。

本項目主要應用時間域分析的指標，指可以在時間維度上反映肌電曲線的變化特征的評價指標,主要有積分肌電、平均振幅（MA）、均方根振幅（RMS）等。

積分肌電（integrate EMG，IEMG），指所得肌電信號經(jīng)整流濾波求單位時間內(nèi)曲線下面積的總和，可反映肌電信號隨時間進行的強弱變化，是評價疲勞的重要手段。

圖1 積分肌電圖

如圖1所示為同一用戶使用A、B兩款吸塵器執(zhí)行地面清潔姿勢2分鐘靜止任務的積分肌電圖（一定時間內(nèi)，所有參與活動的肌肉放電總量大?。?。由圖可知用戶累積的肌電變化為A高于B，同時，從肌電變化速率來看，用戶在使用B時，肌電變化相對A更慢、更平緩。表明該狀態(tài)下用戶使用B時，主力臂肌肉活動更少，較省力，不難推斷長時間在該狀態(tài)下使用B時用戶主力臂肌肉疲勞度更低。

平均振幅（MA）反映肌肉電信號的強度，與參與的運動單位數(shù)目及放電頻率同步化程度有關(guān)。為驗證肌電信號與肌肉疲勞度的相關(guān)性，進行一組對比實驗，讓同一被試者分別提起大桶水和小瓶水并記錄肌電圖變化，實驗得出被試者主力臂肌電圖振幅情況差異明顯，提起大桶水時振幅明顯大于提起小瓶水時振幅，說明肌肉負荷越大，肌電信號波動越明顯。

項目優(yōu)勢

本項目結(jié)合手持式、推桿式吸塵器的使用痛點設計測試方案，并增加了使用疲勞度指標和測試方法。

使用儀器輔助評測吸塵器的使用疲勞性，解決了以往只通過問卷、訪談等主觀評測方式造成評測結(jié)果可信度較低的問題。首次將表面肌電信號測試應用于家電的用戶體驗評價，通過客觀可視的數(shù)據(jù)填補了吸塵器舒適性測試無客觀測試數(shù)據(jù)的空白，量化了手持式、推桿式吸塵器疲勞度和舒適性。

項目成果

為消費者選購帶來更直接、關(guān)鍵的依據(jù)，在產(chǎn)品需求挖掘與競品分析階段提供有效測試方法，在產(chǎn)品開發(fā)階段對樣機舒適性評價提供方法，在產(chǎn)品市場營銷階段制作測試傳播物料，利于用戶體驗評測項目推介，進一步提升用戶體驗評測的權(quán)威性。