Smart clothing or “intelligent textile” represents the new class of wearable textile design era 2.0 with interactive technologies, intended to be attractive, comfortable and ‘fit for purpose’ for the identified user. Smart clothing offers a unique opportunity to monitor soldier’s performance in terms of training, injuries, and psychological status monitoring in an ecological and non-intrusive approach. A good design of smart clothing for soldiers is a crucial element for safety, security, and ergonomic factors. These must be addressed together with the traditional wearability and comfort ones. Anthropometric and gender considerations, as well as textile requirements are to be included into the design core. Physiological, ergonomical and biomechanical evaluation of soldier’s performance were considered permitted us to define the final functional cloth. A general research approach is discussed in Chapter 1 to describe and identify different research methodologies and their application, as well as the relation of this work to the research domain of smart textile systems, are described and identified. Chapter 2, describes the effect of load on body posture and load on human performance describes (civil and military). This part of research is based on a systematic literature review based on search engine databases (Web of science and PubMed) focused on identify the impact of load carriage on the mobility of military personnel and civils. Chapter 3 focuses on the use of smart clothing (civil and military). In Chapter 4, all the co-design workflow for designing our smart clothing starting from an anthropometric approach collected on total of 1615 male Belgian soldiers aged between 18 and 35 years were investigated. In that process, we can distinguish two main macro areas to establish the product’s requirements: the technological issues and the design issues. Both areas are essential for the product design. While the first is related to biosignal sensor technologies, the second includes physical and design factors such as anthropometry and gender issues, body positions, adherence, elasticity and wearability of the garments. The smart t-shirt is capable of monitoring in real time the heart rate (ECG) and the 3D body accelerations of the trunk. Bluetooth communication allows the real-time communication with a custom-made APP suited for the purpose. The information can be either stored or immediately transferred to a nearby computer for the successive analysis. In Chapter 5, new algorithms for monitoring performance are presented. These algorithms are addressed to measuring posturographical and physiological parameters of the soldier. The last Chapter presents the conclusions and future developments.

L'abbigliamento intelligente o "tessuto intelligente" rappresenta la nuova classe di design del tessuto indossabile 2.0 con tecnologie interattive, destinate ad essere attraenti, confortevoli e "adatti allo scopo" per l'utente identificato. Gli abiti Smart offrono un'occasione unica per monitorare le prestazioni del soldato in termini di formazione, lesioni e monitoraggio dello stato psicologico in un approccio ecologico e non intrusivo. Un buon design di abbigliamento intelligente per i soldati è un elemento cruciale per la sicurezza, la sicurezza e fattori ergonomici. Questi devono essere affrontati insieme con la tradizionale indossabilità e comfort. Le considerazioni antropometriche e di genere, nonché i requisiti tessili devono essere inclusi nel nucleo di progettazione. La valutazione fisiologica, ergonomica e biomeccanica della performance del soldato hanno permesso la valutazione del prodotto finale. Nel Capitolo uno, e’ descritto e identificato un approccio di ricerca generale per descrivere e identificare diverse metodologie di ricerca e la loro applicazione, nonché la relazione di questo lavoro con il settore della ricerca dei sistemi tessili intelligenti. Il capitolo 2 descrive l'effetto del carico sulla postura del corpo e il carico sulla prestazione umana descrive (civile e militare). Questa parte della ricerca si basa su una revisione sistematica della letteratura basata sui database dei motori di ricerca (Web of Science e PubMed) incentrata sull'individuazione dell'impatto del trasporto di carichi sulla mobilità del personale militare e dei civili. Il capitolo 3 si concentra sull'uso di abbigliamento intelligente (civile e militare). Nel capitolo 4 sono stati studiati tutti i flussi di lavoro di co-design per la progettazione del nostro abbigliamento intelligente a partire da un approccio antropometrico raccolti su un totale di 1615 soldati belgi maschi tra i 18 ei 35 anni. In questo processo, possiamo distinguere due macro aree principali per stabilire i requisiti del prodotto: i problemi tecnologici ei problemi di progettazione. Entrambe le aree sono essenziali per la progettazione del prodotto. Mentre il primo è legato alle tecnologie del sensore biosigno, la seconda include fattori fisici e di progettazione come l'antropometria e le questioni di genere, le posizioni del corpo, l'aderenza, l'elasticità e la vestibilità degli indumenti. La maglietta intelligente è in grado di monitorare in tempo reale la frequenza cardiaca (ECG) e le accelerazioni del corpo 3D del tronco. La comunicazione Bluetooth consente la comunicazione in tempo reale con un APP personalizzato adatto allo scopo. Le informazioni possono essere memorizzate o trasferite immediatamente a un computer vicino per l'analisi successiva. Nel Capitolo 5 vengono presentati nuovi algoritmi per la prestazione del monitoraggio. Questi algoritmi sono indirizzati alla misurazione dei parametri posturografici e fisiologici del soldato. L'ultimo capitolo presenta le conclusioni e gli sviluppi futuri.

Ergonomics of gesture: effect of body posture and load on human performance

SCATAGLINI, SOFIA

Abstract

Smart clothing or “intelligent textile” represents the new class of wearable textile design era 2.0 with interactive technologies, intended to be attractive, comfortable and ‘fit for purpose’ for the identified user. Smart clothing offers a unique opportunity to monitor soldier’s performance in terms of training, injuries, and psychological status monitoring in an ecological and non-intrusive approach. A good design of smart clothing for soldiers is a crucial element for safety, security, and ergonomic factors. These must be addressed together with the traditional wearability and comfort ones. Anthropometric and gender considerations, as well as textile requirements are to be included into the design core. Physiological, ergonomical and biomechanical evaluation of soldier’s performance were considered permitted us to define the final functional cloth. A general research approach is discussed in Chapter 1 to describe and identify different research methodologies and their application, as well as the relation of this work to the research domain of smart textile systems, are described and identified. Chapter 2, describes the effect of load on body posture and load on human performance describes (civil and military). This part of research is based on a systematic literature review based on search engine databases (Web of science and PubMed) focused on identify the impact of load carriage on the mobility of military personnel and civils. Chapter 3 focuses on the use of smart clothing (civil and military). In Chapter 4, all the co-design workflow for designing our smart clothing starting from an anthropometric approach collected on total of 1615 male Belgian soldiers aged between 18 and 35 years were investigated. In that process, we can distinguish two main macro areas to establish the product’s requirements: the technological issues and the design issues. Both areas are essential for the product design. While the first is related to biosignal sensor technologies, the second includes physical and design factors such as anthropometry and gender issues, body positions, adherence, elasticity and wearability of the garments. The smart t-shirt is capable of monitoring in real time the heart rate (ECG) and the 3D body accelerations of the trunk. Bluetooth communication allows the real-time communication with a custom-made APP suited for the purpose. The information can be either stored or immediately transferred to a nearby computer for the successive analysis. In Chapter 5, new algorithms for monitoring performance are presented. These algorithms are addressed to measuring posturographical and physiological parameters of the soldier. The last Chapter presents the conclusions and future developments.
BERTOLA, PAOLA
BERTOLA, PAOLA
11-dic-2017
L'abbigliamento intelligente o "tessuto intelligente" rappresenta la nuova classe di design del tessuto indossabile 2.0 con tecnologie interattive, destinate ad essere attraenti, confortevoli e "adatti allo scopo" per l'utente identificato. Gli abiti Smart offrono un'occasione unica per monitorare le prestazioni del soldato in termini di formazione, lesioni e monitoraggio dello stato psicologico in un approccio ecologico e non intrusivo. Un buon design di abbigliamento intelligente per i soldati è un elemento cruciale per la sicurezza, la sicurezza e fattori ergonomici. Questi devono essere affrontati insieme con la tradizionale indossabilità e comfort. Le considerazioni antropometriche e di genere, nonché i requisiti tessili devono essere inclusi nel nucleo di progettazione. La valutazione fisiologica, ergonomica e biomeccanica della performance del soldato hanno permesso la valutazione del prodotto finale. Nel Capitolo uno, e’ descritto e identificato un approccio di ricerca generale per descrivere e identificare diverse metodologie di ricerca e la loro applicazione, nonché la relazione di questo lavoro con il settore della ricerca dei sistemi tessili intelligenti. Il capitolo 2 descrive l'effetto del carico sulla postura del corpo e il carico sulla prestazione umana descrive (civile e militare). Questa parte della ricerca si basa su una revisione sistematica della letteratura basata sui database dei motori di ricerca (Web of Science e PubMed) incentrata sull'individuazione dell'impatto del trasporto di carichi sulla mobilità del personale militare e dei civili. Il capitolo 3 si concentra sull'uso di abbigliamento intelligente (civile e militare). Nel capitolo 4 sono stati studiati tutti i flussi di lavoro di co-design per la progettazione del nostro abbigliamento intelligente a partire da un approccio antropometrico raccolti su un totale di 1615 soldati belgi maschi tra i 18 ei 35 anni. In questo processo, possiamo distinguere due macro aree principali per stabilire i requisiti del prodotto: i problemi tecnologici ei problemi di progettazione. Entrambe le aree sono essenziali per la progettazione del prodotto. Mentre il primo è legato alle tecnologie del sensore biosigno, la seconda include fattori fisici e di progettazione come l'antropometria e le questioni di genere, le posizioni del corpo, l'aderenza, l'elasticità e la vestibilità degli indumenti. La maglietta intelligente è in grado di monitorare in tempo reale la frequenza cardiaca (ECG) e le accelerazioni del corpo 3D del tronco. La comunicazione Bluetooth consente la comunicazione in tempo reale con un APP personalizzato adatto allo scopo. Le informazioni possono essere memorizzate o trasferite immediatamente a un computer vicino per l'analisi successiva. Nel Capitolo 5 vengono presentati nuovi algoritmi per la prestazione del monitoraggio. Questi algoritmi sono indirizzati alla misurazione dei parametri posturografici e fisiologici del soldato. L'ultimo capitolo presenta le conclusioni e gli sviluppi futuri.
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