Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Công nghệ dệt, may: Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh Bắc Việt Nam tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

10
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của luận án "Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh Bắc Việt Nam tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực" là xác định các đặc trưng nhân trắc ngực ứng dụng phương pháp đo 3D không tiếp xúc, trích chọn các kích thước đặc trưng và phân nhóm ngực nữ làm tiền đề cho việc xác định ảnh hưởng của kích thước ngực tới áp lực và độ tiện nghi áp lực áo ngực; đồng thời góp phần xây dựng cơ sở thiết lập hệ thống cỡ số, thiết kế, sản xuất và lựa chọn áo ngực nữ phù hợp.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Công nghệ dệt, may: Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh Bắc Việt Nam tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Lưu Thị Hồng Nhung NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐẶC ĐIỂM NHÂN TRẮC NGỰC NỮ SINH BẮC VIỆT NAM TỚI ÁP LỰC VÀ ĐỘ TIỆN NGHI ÁP LỰC CỦA ÁO NGỰC Ngành: Công nghệ Dệt, May Mã số: 9540204 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ DỆT, MAY Hà Nội - 2022
Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Nguyễn Nhật Trinh 2. PGS.TS. Nguyễn Thị Lệ Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Trường họp tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Vào hồi …….. giờ, ngày ….. tháng ….. năm ……… Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: 1. Thư viện Tạ Quang Bửu – Trường ĐHBK Hà Nội 2. Thư viện quốc gia Việt Nam
A. THÔNG TIN CHUNG VỀ LUẬN ÁN 1. Tính cấp thiết của luận án Áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ có vai trò đặc biệt quan trọng với cảm nhận và ảnh hưởng tới sức khỏe của người mặc. Áo ngực có thể làm cho người mặc cảm thấy khó chịu, hạn chế lưu thông máu, đau nhức, tổn thương trên da,… nếu giá trị áp lực của áo lên cơ thể lớn hơn mức chịu đựng của con người. Áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố liên quan: Đặc điểm cơ thể phần ngực của người mặc, các hoạt động và môi trường xung quanh. Một số nghiên cứu về đo lường các kích thước ngực, phân loại ngực nữ; đo lường áp lực áo ngực, ảnh hưởng của loại vật liệu, cấu trúc, thiết kế áo ngực tới áp lực và độ vừa vặn, độ tiện nghi của áo ngực nữ đã được thực hiện ở các nước như Úc, Hàn Quốc, Nhật Bản, Trung Quốc,… trên các nhóm đối tượng khác nhau. Bên cạnh đó, nghiên cứu về đặc điểm nhân trắc ngực nữ, sự ảnh hưởng của các yếu tố tới áp lực và độ tiện nghi áp lực áo ngực nữ, thiết kế áo ngực cũng đã được đề cập tới trong vài năm gần đây trên một vài nhóm đối tượng. Các kết quả bước đầu đã đạt được nhưng còn rất hạn chế bởi lượng mẫu ít, với kích thước cơ bản của phần ngực nữ và mô hình nghiên cứu đơn giản, phương tiện thiết bị đo lường, thử nghiệm còn nhiều khó khăn,... Một vài nghiên cứu đã được tiến hành với số lượng kích thước đo nhiều hơn nhưng việc trích chọn các kích thước đặc trưng còn khá đơn giản, thậm chí chưa được thực hiện, và hầu như chưa phân nhóm ngực dựa trên các kích thước đặc trưng dựa trên cơ sở khoa học. Đặc điểm nhân trắc và các kích thước ngực có ảnh hưởng đáng kể tới áp lực và độ tiện nghi áp lực áo ngực nữ nhưng chưa được đề cập tới một cách chi tiết và đầy đủ, đặc biệt với phụ nữ Việt Nam. Trên thế giới đã có một vài nghiên cứu liên quan tới ảnh hưởng của kích thước ngực tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực nhưng mới chỉ tập trung vào áo ngực thể thao nhằm hạn chế sự di chuyển của bầu ngực. Một vài nghiên cứu đề cập đến độ tiện nghi áp lực nhưng không chỉ ra mối liên hệ giữa kích thước ngực, áp lực và độ 1
tiện nghi áp lực của áo ngực cụ thể như thế nào trong quá trình mặc. Vì vậy, việc làm rõ sự ảnh hưởng và các mối quan hệ này với kết quả cụ thể để có thể xây dựng cơ sở khoa học cho ứng dụng thực tế là rất cần thiết nhằm góp phần nâng cao chất lượng thiết kế, sản xuất và lựa chọn áo ngực phù hợp, tránh gây ảnh hưởng tới sức khỏe, và tổn thương cho cơ thể người mặc. Để xác định được ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc phần ngực tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ, cần phải đo lường được các kích thước ngực một cách chính xác và phù hợp, trích chọn được các kích thước đặc trưng và phân nhóm ngực. Bên cạnh đó, phải đo lường được giá trị áp lực của áo ngực lên cơ thể tại các vị trí quan trọng và đánh giá được độ tiện nghi áp lực khi mặc áo ngực. Trong khi đó, việc thực hiện các phép đo này tại Việt Nam gặp nhiều khó khăn về thiết bị đo. Chính vì vậy, thiết lập các hệ thống đo áp lực áo ngực và đo quét kích thước ngực hiện đại, đảm bảo độ chính xác, tin cậy là cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao, làm tiền đề quan trọng cho việc nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ. Kết quả nghiên cứu này sẽ góp phần quan trọng trong việc xây dựng cơ sở khoa học trong việc thiết lập hệ thống cỡ số, thiết kế, sản xuất, đánh giá và nâng cao chất lượng áo ngực nữ nói chung và áo ngực cho nữ thanh niên, nữ sinh Bắc Việt Nam nói riêng nhằm đáp ứng nhu cầu của người mặc. 2. Mục đích nghiên cứu của luận án - Xác định các đặc trưng nhân trắc ngực ứng dụng phương pháp đo 3D không tiếp xúc, trích chọn các kích thước đặc trưng và phân nhóm ngực nữ làm tiền đề cho việc xác định ảnh hưởng của kích thước ngực tới áp lực và độ tiện nghi áp lực áo ngực; đồng thời góp phần xây dựng cơ sở thiết lập hệ thống cỡ số, thiết kế, sản xuất và lựa chọn áo ngực nữ phù hợp. - Xác định áp lực của áo ngực nữ lên cơ thể người mặc và độ tiện nghi áp lực áo ngực. - Xác định ảnh hưởng của các kích thước ngực đặc trưng tới áp lực và độ tiện nghi áp lực áo ngực nữ, nhằm góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho việc cải thiện độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ. 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án - Phần ngực cơ thể người: Nữ sinh Bắc Việt Nam, 18-25 tuổi. - Áo ngực: Áo ngực Triumph, gọng bằng viền nẹp, cup ¾, có dây quai, may từ vải PA/elastane 80/20 được lựa chọn cho nghiên cứu thực nghiệm. Đây là loại áo ngực được đánh giá có chất lượng tốt và phụ nữ sử dụng phổ biến ở Việt Nam. - Phạm vi nghiên cứu + Nghiên cứu đặc điểm nhân trắc ngực của nữ sinh tới từ 3 trường đại học ở Hà Nội: Đại học Bách khoa Hà Nội, Đại học Ngoại thương và Học viện Nông nghiệp Việt Nam. + Xác định ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh tới áp lực của áo ngực nữ đã chọn lên cơ thể người mặc trong trạng thái tĩnh và độ tiện nghi áp lực trong trạng thái sinh hoạt bình thường. 4. Nội dung nghiên cứu của luận án - Thiết kế chế tạo hệ thống đo áp lực áo ngực bằng cảm biến áp khí với 8 đầu đo đồng thời, đo được áp lực ở các trạng thái tĩnh, động, tĩnh kết hợp động, có phạm vi đo 0 ÷ 7 kPa và độ chính xác 0,1 kPa. - Nghiên cứu đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh Bắc Việt Nam dựa trên phương pháp đo 3D không tiếp xúc dùng ánh sánh cấu trúc mã Gray code and Line Shifting. Xác định các đặc trưng thống kê, mối quan hệ của các kích thước ngực, xác định các kích thước ngực đặc trưng quan trọng, phân nhóm ngực nữ sinh. - Nghiên cứu ảnh hưởng của các kích thước ngực đặc trưng tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ đã chọn. 5. Phương pháp nghiên cứu của luận án - Phân tích và tổng hợp: Nghiên cứu, phân tích các tài liệu, công trình khoa học tại Việt Nam và trên thế giới có liên quan. Nhận xét, đánh giá khoảng trống còn tồn tại. Từ đó, định hướng nghiên cứu của luận án phù hợp với điều kiện Việt Nam. - Thực nghiệm: + Ứng dụng cảm biến áp khí MXP10DP để thiết kế, chế tạo hệ thống thiết bị đo áp lực của áo ngực nữ đồng thời trên 8 kênh đo (thiết bị đo, phần mềm điều khiển đo). 3
+ Thiết lập hệ thống quét 3D phần ngực nữ dùng ánh sáng cấu trúc mã Gray code và Lineshifting (hệ thống quét 3D, phần mềm điều khiển, xác định các thông số của hệ thống quét 3D để quét ngực); + Đo 18 kích thước ngực và 3 thông số cơ thể nữ sinh Bắc Việt Nam, đo áp lực của áo ngực đã chọn lên cơ thể nữ sinh tại 14 vị trí, đánh giá độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ. + Ứng dụng phân tích thành phần chính PCA, các giải thuật Random Forest, LVQ để trích chọn kích thước ngực đặc trưng, ứng dụng K-means clustering để phân nhóm ngực nữ sinh; ứng dụng phân tích thống kê, kỹ thuật BMA để xác định mô hình đơn biến và đa biến tối ưu thể hiện mối quan hệ giữa các kích thước ngực đặc trưng và áp lực, độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ. - Xử lý dữ liệu trên phần mềm R. 6. Ý nghĩa khoa học của luận án - Thiết lập được phương pháp đo trực tiếp áp lực áo ngực nữ trên cơ sở thiết bị đo áp lực PB228 đã thiết kế. Hệ thống thiết bị này được thiết kế chế tạo đáp ứng yêu cầu nghiên cứu thực nghiệm; Là cơ sở khoa học để chế tạo thiết bị đo áp lực các trang phục bó sát người. - Thiết lập được phương pháp đo 3D không tiếp xúc các kích thước ngực nữ dựa trên việc xác định các mốc đo trực tiếp; Xác định được mối quan hệ của 3 thông số cơ thể và 18 kích thước ngực nữ sinh Bắc Việt Nam; Trích chọn đặc trưng kích thước ngực ứng dụng giải thuật PCA, RF và LVQ; Ứng dụng K-means clustering để phân nhóm ngực. - Xác định được ảnh hưởng của các kích thước ngực đặc trưng tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ; Mối quan hệ giữa áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực trên cơ thể nữ sinh. - Áp dụng các phương pháp phân tích dữ liệu hiện đại, các giải thuật PCA, RF, LVQ và BMA cho thấy khả năng ứng dụng các kỹ thuật này trong các nghiên cứu trích chọn đặc trưng, phân nhóm, tìm kiếm mô hình đa biến tuyến tính tối ưu trong ngành dệt may. - Sử dụng các thiết bị đo hiện đại, phương pháp đo phù hợp với tiêu chuẩn, ứng dụng phần mềm, kỹ thuật hiện đại để xử lý và phân tích kết quả thực nghiệm. Khối lượng tính toán lớn, cho kết quả nhanh, chính xác và tin cậy. 4
7. Giá trị thực tiễn của luận án - Thiết kế, chế tạo được hệ thống đo tự động áp lực áo ngực đồng thời tại 8 vị trí, đơn giản, dễ sử dụng. Thiết bị đo áp lực áo ngực đã được thiết kế và chế tạo có thể sử dụng cho các nghiên cứu khác về áp lực trang phục trong phạm vi từ 0 ÷ 7 kPa. Đo được các giá trị áp lực của áo ngực tại các vị trí đo với độ chính xác 0,1 kPa, giúp đánh giá được độ tiện nghi áp lực, góp phần xây dựng cơ sở để kiểm soát và nâng cao độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ. - Thiết kế, chế tạo được hệ thống quét 3D ngực dùng ánh sáng cấu trúc mã Gray code and Line Shifting, 2 máy ảnh phạm vi đo 500x500x600mm. Ứng dụng phương pháp đo 3D không tiếp xúc để đo được các kích thước ngực nữ. Đo được 18 kích thước ngực nữ sinh và 3 thông số cơ thể; xác định được mối quan hệ giữa các kích thước này. Ứng dụng được phương pháp xử lý số liệu hiện đại để trích chọn các đặc trưng kích thước. Phân nhóm ngực nữ sinh làm tiền đề cho việc xác định ảnh hưởng của kích thước ngực đặc trưng tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực, góp phần xây dựng cơ sở khoa học để thiết lập hệ thống cỡ số áo ngực, thiết kế và lựa chọn áo ngực. - Xác định được mối quan hệ giữa các kích thước ngực đặc trưng với áp lực và độ tiện nghi áp lực áo ngực nữ. Đây sẽ là cơ sở để các nhà sản xuất áo ngực tham khảo khi thiết kế kích thước, cấu trúc và lựa chọn vật liệu cho áo ngực để góp phần đảm bảo áp lực và độ tiện nghi áp lực phù hợp với người mặc. - Phương pháp xác định áp lực và độ tiện nghi áp lực áo ngực trong luận án này có thể sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố khác đến áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ nhằm cải thiện độ tiện nghi cho người mặc. 8. Điểm mới của luận án - Thiết lập được hệ thống đo áp lực áo ngực lên cơ thể người mặc bằng cảm biến áp khí với 8 đầu đo đồng thời ở 3 trạng thái khác nhau: tĩnh, động, tĩnh kết hợp động để đo áp lực áo ngực nữ. - Xác định được các kích thước ngực nữ sinh Bắc Việt Nam đa dạng bằng phương pháp đo 3D không tiếp xúc. Phân tích được mối quan hệ giữa các kích thước ngực. Xác định được các kích thước ngực quan trọng với phân nhóm ngực nữ sinh ứng dụng các giải 5
thuật PCA, RF và LVQ, góp phần xây dựng cơ sở lựa chọn các kích thước ngực cho các nghiên cứu liên quan đến nhân trắc ngực nữ; - Phân nhóm được ngực nữ sinh Bắc Việt Nam thành 3 nhóm: ngực nhỏ, ngực trung bình, ngực lớn, tương ứng với các hình dạng ngực phẳng, ngực hình nón và ngực tròn bằng cách ứng dụng giải thuật K-means clustering. - Xác định được ảnh hưởng của các kích thước ngực đặc trưng của nữ sinh tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực, mối quan hệ giữa áp lực và độ tiện nghi áp lực thông qua các mô hình hồi quy tuyến tính đơn biến và đa biến với kỹ thuật BMA trên phần mềm R. 9. Kết cấu của luận án Luận án gồm 3 chương 150 trang, 132 tài liệu tham khảo, 152 hình vẽ, 34 bảng số liệu, 9 trang tài liệu tham khảo. B – NỘI DUNG CHÍNH CỦA LUẬN ÁN Chương 1. TỔNG QUAN VỀ ĐẶC ĐIỂM NHÂN TRẮC NGỰC, ÁP LỰC VÀ ĐỘ TIỆN NGHI ÁP LỰC CỦA ÁO NGỰC NỮ Tổng quan về các vấn đề: Đặc điểm cấu trúc ngực nữ, phân loại ngực, các phương pháp đo kích thước ngực; Cấu tạo, chức năng, phân loại áo ngực; Áp lực và các phương pháp đo áp lực áo ngực, các yếu tố ảnh hưởng đến áp lực áo ngực; Độ tiện nghi áp lực và các phương pháp đánh giá độ tiện nghi, các yếu tố ảnh hưởng đến độ tiện nghi áp lực; Kết luận tổng quan, định hướng nghiên cứu và cơ sở lý luận của luận án. Nghiên cứu tổng quan cho thấy áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực có liên quan chặt chẽ với sức khỏe và cảm giác tiện nghi của người mặc. Một số nghiên cứu sự ảnh hưởng của cấu trúc, vật liệu áo ngực, sự vận động, kích thước ngực,… tới áp lực và độ tiện nghi áp lực áo ngực đã được thực hiện. Tuy nhiên, ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực nữ tới áp lực và độ tiện nghi áp lực là đáng kể và cần được nghiên cứu sâu hơn, đặc biệt với phụ nữ Việt Nam nói chung và nữ sinh Bắc Việt Nam nói riêng nhằm góp phần xây dựng cơ sở nâng cao chất lượng áo ngực nữ trong thiết kế, sản xuất, lựa chọn và sử dụng áo ngực phù hợp. 6
Một số hệ thống đo áp lực của áo ngực đã được phát triển nhưng còn hạn chế như gặp khó khăn khi đo trên bề mặt có độ cong lớn của cơ thể người, số đầu đo đồng thời hạn chế, gây bất tiện khi đo, giá thành cao,… Đo áp lực của áo ngực nữ bằng cảm biến áp khí có tính khả thi và phù hợp với bề mặt cơ thể người. Hình dạng và kích thước ngực nữ đa dạng, phong phú tùy theo đối tượng, độ tuổi, nhân chủng học,... Đo các kích thước ngực nữ, trích chọn các kích thước đặc trưng và phân nhóm ngực với phụ nữ Việt nam nói chung hay nữ sinh Bắc Việt Nam nói riêng là rất cần thiết để làm tiền đề cho việc xác định ảnh hưởng của các kích thước ngực tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực. Đo các kích thước ngực dựa trên dữ liệu quét 3D cho hiệu quả cao, thời gian đo nhanh, không gây bất tiện cho người đo. Để đo kích thước ngực chính xác cần xác định đúng mốc đo, tư thế đo, thiết lập hệ thống đo 3D không tiếp xúc và điều kiện đo phù hợp. Tóm lại, nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực với phụ nữ Việt Nam nói chung và nữ sinh Bắc Việt Nam nói riêng tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực là cần thiết. Việc chế tạo thiết bị đo áp lực bằng cảm biến áp khí và thiết bị đo 3D kích thước ngực phù hợp góp phần quan trọng để xác định giá trị áp lực của áo ngực tại các vị trí đo, các kích thước ngực nữ, trên cơ sở đó, có thể xác định mối quan hệ giữa kích thước ngực đặc trưng và áp lực cũng như độ tiện nghi áp lực của áo ngực. Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng: Đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh Bắc Việt Nam 18-25 tuổi, có sức khỏe bình thường, chỉ số khối cơ thể từ 14,5-24,3 kg/m2, không mang thai hoặc cho con bú, chưa từng phẫu thuật ngực, tình nguyện tham gia nghiên cứu. Áo ngực nữ 75B Triumph có gọng bằng viền nẹp, cup ¾, có dây quai, thành phần vải 80% polyamide, 20% elastane, được sử dụng phổ biến ở Việt Nam. - Phạm vi nghiên cứu: Các nữ sinh tới từ các trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Đại học Ngoại thương. 7
2.2. Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu thiết lập hệ thống đo áp lực áo ngực lên cơ thể người mặc sử dụng cảm biến áp khí với 8 đầu đo đồng thời và đo được ở 3 trạng thái tĩnh, động, tĩnh kết hợp động. - Nghiên cứu đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh trong độ tuổi 18 - 25; trích chọn kích thước đặc trưng và phân nhóm ngực. - Nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước ngực đặc trưng tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực. Xác định mối quan hệ giữa áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ 75B Triumph. 2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống đo áp lực áo ngực Thiết kế, chế tạo hệ thống đo áp lực áo ngực để có thể chủ động và đo được chính xác áp lực của áo ngực tại các vị trí cần thiết, làm tiền đề cho việc nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực nữ tới áp lực của áo ngực. - Yêu cầu của hệ thống đo áp lực: Đo được áp lực trên bề mặt phẳng, cong của cơ thể người ở trạng thái đứng yên hoặc vận động, đo đồng thời tối đa 8 vị trí áp lực trên áo ngực, không gây hại hay dị ứng với da người, thiết bị đo ổn định, phạm vi đo từ 0 ÷ 7 kPa, độ chính xác 0,1 kPa. Mỗi chế độ đo hiển thị đầy đủ chức năng và các thông tin cần thiết, kết quả đo ở dạng biểu đồ và dạng số. - Nguyên lý hệ thống đo áp lực áo ngực 1. Túi khí 4. Bộ khuếch đại INA118P 2. Ống dẫn khí 5. Bộ xử lý Ardunio Mega 2560 3. Cảm biến MPX10DP 6. Máy tính Hình 2.1. Sơ đồ khối hệ thống đo áp lực 2.3.2. Nghiên cứu đặc điểm nhân trắc ngực của nữ sinh - Thiết lập hệ thống đo 3D ngực không tiếp xúc: Xây dựng hệ thống quét 3D phần ngực (Scan3D MB2019) dùng ánh sáng cấu trúc Gray code và Line Shifting. 8
Hình 2.8. Hệ thống thiết bị quét 3D phần ngực - Đo kích thước ngực nữ sinh: Các kích thước ngực nữ sinh được đo bằng phần mềm Geomagic Design X từ dữ liệu quét 3D và so sánh với kết quả đo tiếp xúc. - Xác định đặc trưng thống kê của kích thước ngực và mối tương quan đôi một giữa các kích thước ngực. - Trích chọn kích thước ngực đặc trưng: Thông qua phân tích thành phần chính PCA, các giải thuật RF và LVQ để làm tiền đề cho việc phân nhóm ngực và xác định ảnh hưởng của kích thước ngực tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực. - Phân nhóm ngực nữ sinh: Là cơ sở quan trọng cho việc nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước ngực, xây dựng hệ thống cỡ số, thiết kế, sản xuất và lựa chọn áo ngực nữ. Trong luận án này, ngực nữ sinh Bắc Việt Nam được phân nhóm bằng ứng dụng giải thuật K-means clustering. Số nhóm tối ưu được xác định bằng phương pháp Elbow và Gap Statistic. 2.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực tới áp lực và độ tiện nghi áp lực áo ngực - Đo áp lực của áo ngực lên cơ thể người mặc: Để nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực tới áp lực và độ tiện nghi áp lực áo ngực, chọn 75 nữ sinh thuộc nhóm ngực lớn để thử nghiệm. Theo một số nghiên cứu [14], [21] nhóm ngực lớn thường bị cảm giác khó chịu khi mặc áo ngực. Áo ngực 75B Triumph được chọn cho nghiên cứu thực nghiệm là loại áo chất lượng cao, được sử dụng phổ biến ở Việt Nam. Áp lực của áo ngực tác động lên cơ thể được đo bằng hệ thống đo áp lực PB228 đã thiết kế trong điều kiện tiêu chuẩn. 75 nữ sinh này có kích thước vòng chân 9
ngực (73-77) cm, độ chênh lệch giữa vòng ngực và vòng chân ngực 14 - 16 cm phù hợp với áo ngực 75B Triumph theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Hình 2.28. Tư thế đo áp Hình 2.29. Các vị trí Hình 2.30. Các vị trí đo lực trên gọng áo ngực đo áp lực áo ngực áp lực trên gọng áo ngực. - Xác định ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực tới áp lực áo ngực: Mối quan hệ tuyến tính từng đôi một giữa kích thước ngực và giá trị áp lực đo được tại các vị trí được xác định bằng hàm Pair.panel của Caret Package trên phần mềm R. Mối quan hệ đa biến tuyến tính giữa các kích thước ngực đặc trưng và các giá trị áp lực áo ngực được xác định bằng kỹ thuật BMA (Bayesian Model Average) trên phần mềm R. - Xác định độ tiện nghi áp lực áo ngực: Độ tiện nghi áp lực của áo ngực được đánh giá bằng phương pháp chủ quan theo thang đo Likert gồm 5 mức (Hình 2.31). Thời gian đánh giá sau khi mặc áo: 5 phút, 30 phút, 1h, 4h, 6h, 8h và thực hiện các hoạt động tự học bình thường. Quá trình đánh giá được thực hiện trong phòng thí nghiệm tại trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, ở điều kiện tiêu chuẩn. Hình 2.31. Thang đánh giá độ tiện nghi áp lực - Xác định ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực tới độ tiện nghi áp lực áo ngực: Thực hiện bằng hàm Pair.panel của Caret package. Mối quan hệ đa biến tuyến tính giữa kích thước ngực đặc trưng và độ tiện nghi áp lực áo ngực; giữa áp lực và độ tiện nghi áp lực áo ngực được xác định bằng kỹ thuật BMA trên phần mềm R. 2.4. Xử lý số liệu Xử lý dữ liệu trên phần mềm R bằng các code lập trình. Kết luận chương 2 10
Để đạt được mục tiêu nghiên cứu, luận án đã lựa chọn đối tượng nghiên cứu gồm 460 nữ sinh từ 18-25 tuổi, áo ngực Triumph cỡ 75B có gọng bằng viền nẹp, cup ¾, có dây quai, thành phần vải 80% polyamide, 20% elastane phù hợp với nhóm nữ sinh có kích thước vòng ngực, vòng chân ngực tương ứng cho thực nghiệm. Các yêu cầu kỹ thuật và cơ sở lý thuyết tính toán thiết kế hệ thống đo áp lực áo ngực bằng cảm biến áp khí 8 đầu đo đồng thời, độ chính xác 0,1 kPa, phạm vi đo 0 ÷ 7 kPa được xác định cụ thể. Các kích thước ngực nữ sinh được đo trên phần mềm Geomagic Design X dựa trên dữ liệu quét thu được trên hệ thống quét 3D sử dụng ánh sáng cấu trúc mã Gray code and Line Shifting. Với các chế độ đo quét tối ưu hệ thống cho kết quả đo chính xác, đo được các kích thước đa dạng và ở vị trí nhạy cảm, không gây bất tiện khi đo. Các kích thước ngực nữ sinh đã đo được khám phá bằng các kỹ thuật phân tích dữ liệu hiện đại: Phân tích thành phần chính PCA, trích chọn các kích thước đặc trưng bằng giải thuật RF và LVQ và phân nhóm bằng K-means clustering phù hợp để xây dựng cơ sở cho nội dung nghiên cứu tiếp theo của luận án và nghiên cứu xa hơn trong phân nhóm ngực, góp phần xây dựng tiền đề cho việc thiết lập hệ thống cỡ số, thiết kế và lựa chọn áo ngực nữ. Mối quan hệ tuyến tính đơn biến và đa biến giữa kích thước ngực và áp lực, độ tiện nghi áp lực áo ngực được xác định bằng kỹ thuật BMA trên phần mềm R cho phép xác định dễ dàng các mô hình tối ưu, phù hợp với mục tiêu nghiên cứu. Từ đó, có cơ sở để phân tích ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực trong các mối liên quan này với kết quả phong phú và chi tiết. Chương 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1. Kết quả thiết kế, chế tạo hệ thống đo áp lực áo ngực nữ 3.1.1. Hệ thống đo áp lực áo ngực ứng dụng cảm biến áp khí - Cấu trúc thiết bị đo áp lực: Thiết bị có cấu trúc đơn giản, dễ sử dụng hoạt động dựa trên nguyên lý cảm biến áp khí điện trở. 11
Hình 3.1. Cấu trúc hệ thống đo áp lực PB228 - Kiểm thử thiết bị đo áp lực: Kết quả đo áp lực của 8 cảm biến ở các thời điểm được phân tích ANOVA cho kết quả Pr(>F) = 0,86 cho thấy không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa 20 lần đo áp lực của 8 cảm biến. Độ chính xác của hệ thống đo là 0,01 kPa. Như vậy có thể ứng dụng thiết bị PB228 để đo áp lực áo ngực. 3.1.2. Kiểm nghiệm đo áp lực áo ngực nữ ở các trạng thái cơ thể Đo áp lực áo ngực ở 3 trạng thái: tĩnh, động, tĩnh kết hợp động trong thời gian 30s, ở các tư thế khác nhau. a.Biểu đồ giá trị áp lực áo ngực ở tư b.Biểu đồ giá trị áp lực áo ngực ở tư thế đứng thẳng thế giơ tay lên cao Hình 3.10. Phân bố áp lực áo ngực ở các vị trí trong trạng thái tĩnh Hình 3.11. Giá trị áp lực ở trạng Hình 3.12. Giá trị áp lực ở các thái đứng im, giơ tay trước mặt và trạng thái đứng im, ngồi xuống ghế, giơ tay cao cúi xuống buộc giày 12
Hình 3.13. Biểu đồ thể hiện giá trị áp lực khi chạy tại chỗ Kết quả cho thấy thiết bị đo ổn định và có thể đo được giá trị áp lực lớn nhất, áp lực nhỏ nhất, áp lực trung bình, áp lực tại thời điểm đo của 3 trạng thái trên và vẽ được biểu đồ áp lực ở các trạng thái. 3.1.3. Đo áp lực áo ngực tại một số vị trí khi mặc áo Đo áp lực áo ngực tại một số vị trí: dây vai, quai áo, gọng áo. Hình 3.15. Giá trị áp lực tại các vị trí đo trên dây vai Hình 3.16. Giá trị áp lực tại các vị trí đo trên gọng áo Hình 3.17. Biểu đồ áp lực áo ngực ở đai áo Như vậy, giá trị áp lực của áo ngực là khác biệt giữa các vị trí, nó phụ thuộc vào bề mặt cơ thể tại vị trí đo. Từ kết quả này, khi nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước ngực đặc trưng tới áp lực áo ngực, chọn đo áp lực tại các vị trí có áp lực lớn, thường gây khó chịu cho người mặc để đo đại diện gồm vị trí đỉnh vai trên dây quai, đầu sườn, đầu gọng, chân gọng và áp lực trên gọng áo. 13
3.2. Kết quả nghiên cứu đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh 3.2.1. Kết quả quét và đo 3D không tiếp xúc phần ngực - Kết quả dữ liệu quét 3D: Mẫu quét 3D sau khi xử lý cắt bỏ phần cổ, tay, thân dưới và làm mịn được thể hiện ở hình 3.18 Hình 3.18. Mẫu quét 3D ngực nữ sinh - Kết quả đo trên ma nơ canh: Để đánh giá độ ổn định của phương pháp đo 3D không tiếp xúc qua các lần đo, dữ liệu của 20 lần đo của 8 kích thước trên ma nơ canh bằng phương pháp đo 3D không tiếp xúc và 20 lần đo bằng phương pháp đo tiếp xúc (Phụ lục 9) được phân tích ANOVA. Kết quả P > 0,05 cho thấy không tồn tại sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa đo tiếp xúc và đo 3D không tiếp xúc đối với nhóm kích thước chu vi ngực, đường cong cung ngực, khoảng cách hai điểm trên phần ngực của ma nơ canh. - Kết quả đo trên cơ thể người: Kết quả phân tích phương sai khi so sánh kích thước đo trên cơ thể người với P > 0,05 cho thấy sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê giữa 6 nhóm tương ứng với 6 lần đo với các kích thước (chu vi, khoảng cách, cung cong) ở phần ngực của 12 nữ sinh. Như vậy, có thể sử dụng phương pháp đo 3D không tiếp xúc để đo các kích thước trên phần ngực cơ thể nữ. 3.2.2. Đặc điểm kích thước ngực nữ sinh - Đặc trưng thống kê của các kích thước ngực nữ sinh: Đặc trưng thống kê của các kích thước ngực nữ sinh Bắc Việt Nam được xác định và thể hiện trong bảng 3.5. Trong đó kích thước trung bình, độ lệch chuẩn và hệ số biến thiên của các kích thước: Vòng ngực, khoảng cách từ điểm giữa cổ trước đến điểm đầu ngực bên trái, khoảng cách từ điểm giữa cổ trước đến điểm đầu ngực bên phải, khoảng cách giữa hai điểm đầu ngực của nữ sinh Việt Nam nhỏ hơn nữ sinh ở Thượng Hải [35]. - Mối tương quan giữa các kích thước ngực nữ sinh: Tồn tại mối quan hệ tuyến tính đáng kể giữa các kích thước ngực: Chỉ số bmi tỷ lệ thuận và có tương quan với cân nặng (R2 = 0,57). Vòng ngực và vòng 14
chân ngực (R2 = 0,69); vòng chân ngực - vòng ngực (R2 = 0,63); cong cung ngực trái (ccnt) - cong cung ngực phải (ccnp) (R2 = 0,72); thể tích ngực phải; thể tích ngực trái - độ chênh lệch của vòng ngực và vòng chân ngực; khoảng cách từ xương ức đến điểm đầu ngực trái - khoảng cách xương ức đến đầu ngực phải. Vòng trên ngực - vòng ngực (R2 = 0,63); Vòng trên ngực - vòng chân ngực (R2 = 0,52), Cung ngực trong trái - cung ngực trong phải (R2 = 0,82). 3.2.3. Kết quả phân nhóm ngực nữ sinh - Trích chọn các kích thước đặc trưng ngực nữ sinh Các kích thước đặc trưng quan trọng được xác định: thể tích bầu ngực (ttp, ttt), độ chênh lệch giữa vòng ngực và vòng chân ngực (cl), vòng ngực (vn), vòng ngực trên (vtn), vòng chân ngực (vcn), cung ngực ngoài phải (cnnp), cung ngực ngoài trái (cnnt), cung ngực trong phải (cntp). Hình 3.34. Độ quan trọng của các Hình 3.35. Mức độ quan trọng của kích thước ngực xác định bằng giải các kích thước ngực xác định bằng thuật RF giải thuật LVQ - Kết quả phân nhóm ngực nữ sinh ứng dụng K-means clustering Khả năng phân nhóm của dữ liệu kích thước ngực 460 nữ sinh được xem xét thông qua hệ số cl$Hopkins. a) 21 kích thước cl$hopkins = 0,7488 b) 17 kích thước cl$hopkins = 0,7621 c) 11 kích thước cl$hopkins = 0,7928 d) 8 kích thước cl$hopkins = 0,8103 Hình 3.37. Tương quan giữa các kích thước và chỉ số cl$Hopkin thể hiện đặc tính phân nhóm của 4 bộ dữ liệu kích thước ngực 15
Kết quả số nhóm K tối ưu được xác định bằng phương pháp Elbow và phương pháp Gap Statistic là 3. a) 21 kích thước b) 17 kích thước c) 11 kích thước d) 8 kích thước Hình 3.38. Xác định K tối ưu bằng phương pháp Elbow với các bộ dữ liệu a) 3 nhóm với 21 kích thước b) 3 nhóm với 17 kích thước c) 3 nhóm với 11 kích thước d) 3 nhóm với 8 kích thước Hình 3.40. Biểu đồ phân nhóm ngực với các bộ dữ liệu Kích thước ngực của nữ sinh được chia thành 3 nhóm khá rõ ràng đối với 4 bộ dữ liệu (hình 3.40), tuy nhiên bộ dữ liệu gồm 8 kích thước ngực cho kết quả phân nhóm tốt hơn cả. Đánh giá kết quả phân nhóm: được xem xét với biểu đồ Silhouette Width trên phần mềm R a) Phân nhóm với 21 kích thước b) Phân nhóm với 17 kích thước c) Phân nhóm với 11 kích thước d) Phân nhóm với 8 kích thước Hình 3.42. Biểu đồ Silhouette Width đánh giá sự phân nhóm của các bộ dữ liệu 16
Trong số các bộ dữ liệu kích thước trên bộ 8 kích thước được chọn để phân nhóm và nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước tới áp lực áo ngực do có khả năng phân nhóm tốt hơn. Đặc trưng thống kê kích thước ngực của 3 nhóm tương ứng với các dạng ngực hình nón, ngực phẳng, ngực tròn được xác định. 3.3. Ảnh hưởng nhân trắc ngực tới áp lực và độ tiện nghi áp lực áo ngực nữ Kết quả ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc phần ngực tới áp lực của áo ngực nữ được phân tích dựa trên đánh giá thử nghiệm của 75 nữ sinh thuộc nhóm 3 - dạng ngực tròn. Việc phân tích mối tương quan giữa các kích thước ngực tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực rất phức tạp. Do đó, nghiên cứu này đã thực hiện trích chọn được 8 kích thước đặc trưng của phần ngực để xem xét mối quan hệ giữa áp lực và tiện nghi áp lực với các kích thước ngực. 3.3.1. Ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực tới áp lực áo ngực a) Đặc trưng thống kê kích thước ngực Bảng 3.14. Đặc trưng thống kê kích thước ngực của 75 nữ sinh Phương Độ lệch Nhỏ Lớn Kích Trung Trung sai chuẩn nhất nhất thước bình (cm) vị (cm) (cm) (cm) vtn (cm) 82,53 82,32 4,93 2,22 76,5 87,5 vn (cm) 86,21 86,21 5,08 2,25 82,2 91,5 vcn (cm) 73,07 72,51 3,71 1,92 70,1 78,5 cnnp(cm) 13,10 13,49 1,05 1,02 10,2 14,8 cnnt (cm) 13,07 13,21 1,11 1,05 10,5 15,1 cntp (cm) 12,22 12,51 1,08 1,04 9,2 13,6 cl (cm) 13,13 13,00 1,39 1,38 10,7 15,7 ttp (cm3) 410,41 416,51 4763,31 68,66 235,5 542,2 b) Mối tương quan giữa các kích thước ngực Hình 3.43. Mối tương quan giữa các kích thước ngực 17
c) Đặc trưng thống kê áp lực trên áo ngực: Trung Trung Độ lệch Sai số Nhỏ Lớn Vị trí vị bình chuẩn chuẩn nhất nhất đo (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) P1 3,46 3,70 1,11 0,13 2,18 5,68 P2 4,12 3,87 0,46 0,05 3,12 4,79 P3 4,23 4,01 0,65 0,08 2,35 5,26 P4 4,19 4,02 0,57 0,07 2,45 5,28 P5 4,12 3,87 0,41 0,05 3,12 4,53 P6 3,48 3,76 1,03 0,12 2,22 5,36 P7 4,15 4,17 0,90 0,10 2,48 6,45 P8 4,15 4,11 0,86 0,09 2,56 6,45 Bảng 3.19. Mối tương quan giữa kích thước và giá trị áp lực của áo ngực Hệ số Các cặp Hệ số tương Các cặp STT STT tương quan tương quan quan (r) tương quan (r) 1 P1 - vtn 0,50 13 p3 – vn 0,53 2 P1 - vn 0,89 14 p3 – vcn 0,69 3 P1- vcn 0,86 15 p4 – vtn 0,52 4 P2 - vn 0,75 16 p4 – vn 0,72 5 P2 - vcn 0,71 17 p4 – vcn 0,76 6 P3 – vn 0,80 18 p5 – vn 0,66 7 P3 - vcn 0,75 19 p5 – vcn 0,70 8 P8 - cnnp 0,65 20 p6 - cnnp 0,73 9 P8 - ttp 0,63 21 p6 - cnnt 0,72 10 p1 - vn 0,84 22 p6 – cntp 0,72 11 p1 - vcn 0,70 23 p6 – cl 0,56 12 p2 - cntp 0,53 24 p6 – ttp 0,71 d) Mối quan hệ đa biến tuyến tính của áp lực với các kích thước ngực bằng phương pháp BMA Bảng 3.20. Phương trình tương quan giữa áp lực áo ngực và các kích thước ngực Phương trình R2 BIC P1= - 3,64 + 0,49 vcn + 0,275 cl 0,82 - 0,12 P2 = - 9,52 + 0,15 vn 0,56 -57,37 P3 = -15,66 + 0,25 vcn + 0,003 ttp 0,68 -77,08 18