技术以令人难以置信的速度发展，所有领域和学科都必须利用它，否则它们将落伍并错过当今最新技术所提供的机会。考虑到传统的方法学主要基于主观评估技术这一事实，人机工程学是可以从现代实践和工具中极大受益的领域之一。在当今时代，大量的测量工具可用于消除任何主观因素并提供客观数据进行分析。

跟踪（如科学术语中的术语）是一个笼统的术语，涵盖了用于监视，跟踪和记录某些对象的路线或运动的各种技术。这样的系统被大规模地广泛使用（雷达系统，GPS，监视系统等），但是从人体工程学的角度来看，它们的小规模应用是最吸引人的。但是，在人体工程学分析中可以采用哪种方式跟踪系统？

这种技术最相关的用途体现在运动捕捉系统的形式上。这些工具可以记录人体部位的运动，将运动数字化，然后将其应用于数字人体模型*。之后，可以使用捕获的原始客观数据在数字空间中方便地分析这些数字化运动，从而无需进行主观评估。人体工程学家不得不使用观察性方法来测量姿势角度并单调乏味地填写RULA表格以获得有偏见的风险评分的日子已经一去不复返了。

技术背景

运动捕获过程本质上需要两个主要组件：运动源和接收器单元。这些运动本身是由真实的人（或者更具体地，在人体工程学评估的情况下为工人）自然产生的，并且该运动由跟踪设备捕获。运动捕捉系统的技术解决方案可以分为两类：光学系统和非光学系统。这两类主要不同之处在于将运动数据传输到跟踪设备或接收器的方式。

光学解决方案依赖于要跟踪的人的视觉反馈，并使用特殊的摄像机获得人体姿势。拍摄对象通常佩戴独特的标记，相机将其用作定位点。跟踪设备寻找这些标记，并使用位置数据来计算人类的确切身体位置。标记可以是主动的也可以是被动的。有源标记会产生自己的光并将其传输到接收器单元；而在无源系统中，光线是由跟踪摄像机生成的，并从标记反射回去。无标记跟踪是一种新兴技术，它不需要受试者佩戴标记器，而是通过跟踪系统识别人体形态并将其分解为身体成分。光学系统的最大缺点是相机需要持续的视觉反馈，否则，跟踪可能会中断，并可能发生数据丢失。在复杂的运动过程中，一个或多个标记可能会被受试者自身的肢体所阻塞，或者在装备精良的制造工厂中，由于引人注目的机械装置，跟踪可能会出现问题。

非光学解决方案依赖于人类运动的各种其他特征，而不是视觉反馈。磁跟踪系统，例如，利用小型磁传感器和基站，该基站产生将被检者放置在其中的磁场。随着基站与传感器之间的距离变化，被测磁场的振幅也随之变化。值的这种变化程度与传感器位置偏移的大小成正比，因此可以在磁场中连续跟踪对象的运动。尽管是一种高度精确的方法，但是磁跟踪容易受到电子设备引起的干扰的影响，因此不建议在机器拥挤的工厂中进行现场部署。

声学跟踪依赖于听觉反馈，并测量音频信号传输到接收器所花费的时间。被跟踪的对象/对象配有麦克风，并且在跟踪环境中分布了多个发射器。声音信号在发射器和接收器之间传播所花费的时间与两者之间的距离成正比。该技术的一个很大的缺点是每次会话之前都必须进行繁琐的校准，并且环境噪声会导致相当大的测量误差。

惯性跟踪为大多数上述问题提供了一种方便的解决方案。跟踪传感器是一个微机电系统，由加速度计和陀螺仪组成：加速度计测量线性加速度，而陀螺仪测量角速度。在为对象配备每个必要的身体部位的传感器后，进行校准，然后将对象数字化放置在3D参考坐标系中。使用来自传感器的加速度数据并计算某些身体部分相对于参考系统的实际位置来完成位置跟踪。传感器可以通过电缆或作为无线解决方案通过无线电波与数据接收器通信。惯性跟踪系统的最大优点是无需控制跟踪环境：适当绝缘的传感器和移动接收器单元可确保在任何环境下进行适当的运动捕捉。这种系统的唯一缺点是，整体精度较低，并且在跟踪过程中位置数据有时会随时间发生漂移，这可能需要进行额外的校准。

为了减轻此类错误，可以将陀螺仪和加速度计与其他跟踪技术（例如磁力计或声学跟踪器）结合使用。这样，采样的精度大大提高，并且可以消除位置漂移。这种系统的唯一缺点是，整体精度较低，并且在跟踪过程中位置数据有时会随时间发生漂移，这可能需要进行额外的校准。为了减轻此类错误，可以将陀螺仪和加速度计与其他跟踪技术（例如磁力计或声学跟踪器）结合使用。这样，采样的精度大大提高，并且可以消除位置漂移。这种系统的唯一缺点是，整体精度较低，并且在跟踪过程中位置数据有时会随时间发生漂移，这可能需要进行额外的校准。为了减轻此类错误，可以将陀螺仪和加速度计与其他跟踪技术（例如磁力计或声学跟踪器）结合使用。这样，采样的精度大大提高，并且可以消除位置漂移。

在人体工程学评估技术中，任何形式的跟踪都是宝贵的资产。它提供的真实客观的数据对于进行评估至关重要。除此以外，利益相关者可以更容易地确信必须进行工作场所的改造，因为有效的数据（而不是主观的测量值）描述了人体工程学不足的工作环境对健康的危害。