“十四五”规划纲要提出要传承弘扬中华优秀传统文化的发展政策,强调非物质文化遗产系统性保护。中药及其加工工艺是首批认定非物质文化遗产,在中药机械化加工处于市场主流的环境下,由于其在文化、药效和经济方面的价值不可替代,中药手工加工仍然是一个重要的加工手段。然而在运用侧刀进行中药切制作业中,需要频繁运用上肢,从事手工加工的中药工人更容易患有肌肉骨骼疾病。本研究以中药切制动作姿势分析、肌肉疲劳和铡刀使用的舒适性作为主研究内容,通过人机软件的虚拟仿真研究和表面肌电实验研究探讨使用中药铡刀工作中肌肉疲劳的表征,并以此作为侧刀改进设计的依据。本研究的主要研究工作包括以下几个方面:首先,本研究通过文献分析法总结了中药铡刀的工作姿势,工作任务特点和人机关系特征,以此作为在仿真环境中构建切药姿势的参考;其次,依据肌肉疲劳相关理论和研究方法,通过JACK仿真分析软件构建了不同作业面高度与手柄方向组合下的铡刀模型。使用快速上肢分析、舒适度分析和下背部分析分别对使用不同铡刀模型的作业姿势进行评估,分析结果表明切药工作疲劳部位集中于上肢和肩颈关节。第三,结合虚拟仿真实验结果,将三角肌、肱二头肌和肱桡肌作为实验目标肌群。通过表面肌电仪记录被试者在使用不同铡刀模型切药过程中的RMS和MF肌电信号,对其进行方差分析。实验结论表明在70cm作业面高度下使用纵向铡刀手柄切制中药能够降低上臂肌肉的疲劳程度。最后根据实验结果分析中药铡刀设计中的人机需求,将研究结论应用于改良中药铡刀人机关系的设计实践中。