A comparative study of in-field motion capture approaches for body kinematics measurement in construction
Notice bibliographique
Résumé
Summary Due to physically demanding tasks in construction, workers are exposed to significant safety and health risks. Measuring and evaluating body kinematics while performing tasks helps to identify the fundamental causes of excessive physical demands, enabling practitioners to implement appropriate interventions to reduce them. Recently, non-invasive or minimally invasive motion capture approaches such as vision-based motion capture systems and angular measurement sensors have emerged, which can be used for in-field kinematics measurements, minimally interfering with on-going work. Given that these approaches have pros and cons for kinematic measurement due to adopted sensors and algorithms, an in-depth understanding of the performance of each approach will support better decisions for their adoption in construction. With this background, the authors evaluate the performance of vision-based (RGB-D sensor-, stereovision camera-, and multiple camera-based) and an angular measurement sensor-based (i.e., an optical encoder) approach to measure body angles through experimental testing. Specifically, measured body angles from these approaches were compared with the ones obtained from a marker-based motion capture system that has less than 0.1 mm of errors. The results showed that vision-based approaches have about 5–10 degrees of error in body angles, while an angular measurement sensor-based approach measured body angles with about 3 degrees of error during diverse tasks. The results indicate that, in general, these approaches can be applicable for diverse ergonomic methods to identify potential safety and health risks, such as rough postural assessment, time and motion study or trajectory analysis where some errors in motion data would not significantly sacrifice their reliability. Combined with relatively accurate angular measurement sensors, vision-based motion capture approaches also have great potential to enable us to perform in-depth physical demand analysis such as biomechanical analysis that requires full-body motion data, even though further improvement of accuracy is necessary. Additionally, understanding of body kinematics of workers would enable ergonomic mechanical design for automated machines and assistive robots that helps to reduce physical demands while supporting workers' capabilities.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».