Human digital model customizable virtual ergonomics analysis in product design

Os parâmetros antropométricos estáticos e dinâmicos são fundamentais para o desenvolvimento do projeto de produto, visto que a correta aplicação destes parâmetros proporciona conforto, segurança e eficácia para o usuário durante o uso do produto. Os parâmetros antropométricos estáticos podem ser obtidos por métodos diretos, indiretos e na literatura. Porém, faltam dados relacionados aos parâmetros antropométricos dinâmicos na literatura especializada e o levantamento destes parâmetros requer métodos mais complexos para sua obtenção. O objetivo deste trabalho é desenvolver um modelo humano digital (MHD) Paramétrico e articulado que contenha os parâmetros antropométricos estáticos e os parâmetros relacionados ao movimento do corpo para ser utilizado na análise ergonômica virtual, de forma a obter os parâmetros antropométricos dinâmicos, durante o processo de projeto. A metodologia da pesquisa consiste em cinco etapas principais: investigação, intervenção, verificação, análise e interpretação dos dados, descrição e discussão dos resultados. A etapa de investigação contemplou a pesquisa bibliográfica, coleta e análise dos dados relacionados aos parâmetros antropométricos e a estruturação destes para serem utilizados como referência para o desenvolvimento do MHD. Na etapa de intervenção, foi iniciado o processo de desenvolvimento do MHD. Na etapa de verificação, foram realizadas análises ergonômicas em ambiente virtual, utilizando o MHD desenvolvido, e os dados foram comparados aos dados obtidos em análises ergonômicas físicas. Como resultados principais da pesquisa, o uso do MHD desenvolvido é bastante eficiente para auxiliar no desenvolvimento de projetos de produtos porque além de possibilitar a customização das variáveis antropométricas, reproduzir os movimentos o mais próximo do movimento do corpo humano, é viabilizada a identificação do conforto nas articulações por meio da mudança de cor nos landmarks (marcadores). Sendo assim, o MHD auxilia o desenvolvimento de produtos, permite a obtenção dos parâmetros antropométricos dinâmicos e de projeto contribuindo para atender aos requisitos ergonômicos de usuário como conforto, segurança e eficácia. Esta pesquisa tem a aprovação do comitê de ética em pesquisa da UFRGS.Static and dynamic anthropometric parameters are fundamental for the development of the product design, since the correct application of these parameters provides comfort, safety and effectiveness for the user during the use of the product. Static anthropometric parameters can be obtained by direct, indirect and literature methods. However, there is a lack of data related to the dynamic anthropometric parameters in the specialized literature and the survey of these parameters requires more complex methods to obtain them. The objective of this work is to develop a Parametric and articulated digital human model (MHD) that contains the static anthropometric parameters and the parameters related to the body movement to be used in the virtual ergonomic analysis, in order to obtain the dynamic anthropometric parameters during the process of project. The research methodology consists of five main steps: investigation, intervention, verification, analysis and interpretation of data, description and discussion of results. The research stage involved the bibliographic research, collection and analysis of the data related to the anthropometric parameters and the structuring of these to be used as reference for the development of MHD. In the intervention stage, the development process of MHD was started. In the verification stage, ergonomic analyzes were performed in a virtual environment, using the developed MHD, and the data were compared to the data obtained in physical ergonomic analyzes. As the main results of the research, the use of the MHD developed is quite efficient to assist in the development of product designs because besides allowing the customization of the anthropometric variables, reproducing the movements as close to the movement of the human body, it is possible to identify the comfort In the joints by means of the change of color in the landmarks. Thus, the MHD helps the development of products, allows the achievement of dynamic anthropometric parameters and design contributing to meet ergonomic user requirements such as comfort, safety and effectiveness. This research has been approved by the research ethics committee of UFRGS