重型商用车驾驶室人机工程优化分析

以某重型商用车驾驶室为研究对象,针对其人机工程特性,进行了专业的人机主观驾评,通过主观驾评来分析驾驶室人机工程特性,确定优化提升目标。运用CATIA人机分析工具进行优化设计分析,提出优化路径和方法,并对优化设计后的驾驶室人机工程特性进行驾评。与优化前对比分析,驾驶室人机工程性能有了较大地改善和提高,为重型商用车驾驶室的人机工程分析及优化设计提供了一定的经验和方法。     

人机协作视觉手部保护系统设计

针对人机协作中人与机器人共享工作空间时的安全问题,设计了一套人机协作视觉手部保护系统,并搭建相应的验证系统。该系统采用深度学习目标检测算法结合双目视觉技术实现对操作人员手部的识别与定位,同时利用手眼标定将视觉定位后的手部坐标转换到机器人基座坐标系下,通过计算操作人员手部与机器人末端执行器之间的距离,机器人自主执行减速、急停等安全策略。经实验验证:当操作人员在机器人工作空间作业时,通过检测手-末端相对位置关系,可以有效避免人机协作过程中机器人末端执行器与手部发生碰撞,达到了保护操作人员安全的目的。     

大型矿用挖掘机操作界面的优化设计研究

摘 要：针对大型矿用挖掘机操作元件布局不合理的问题,以人机工程学理论为基础,采 用改进的 Topsis 法,将挖掘机驾驶室人机界面的设计元素进行量化分析。首先,根据驾驶室各 元件在不同工况下的使用频率,采用改进的逼近理想解法对各元件进行优先排序。其次,为提 高驾驶员的操作便利性与工作效率,综合利用功能分区原则、色彩设计原则等用户体验方法对 操作元件进行重新布局与设计。最后,采用 0~5 打分表格法对重新布局设计前、后的操作界面 进行主观评价。结果表明：重新设计后的操作界面人机交互性能评分较高,区域划分、元件分 类更加合理,其中区域划分合理性提高近 40%,总体平均分值提高 35.4%。该方法为复杂人机 界面的合理规划和布局提供了一种设计思路。     

人机工程分析在驾驶舱设计改进中的应用

随着人机工程学在产品设计中的应用日益广泛,对产品的人性化设计成为设计领域一个新的革命。本文根据人机工程学的相关理论和方法,通过现场主观操作评价和RAMSIS软件仿真分析相结合,分析了某型叉车驾驶舱中的整体空间布局、人机信息界面及操控装置的排列等方面的人机因素,并进行了舒适性、伸及性、操作空间及视野等方面的校核,对设计的不足之处进行总结,用于后续开发设计之中。     

特定条件下数据映射的人机接触面形态设计

针对数据采集技术对人体生理特征数据进行获取与辅助分析,运用接触面人机形态与压力分布的映射关系,建立出数据图样与人机接触面形态间的对应法则,对提高接触面形态设计效率,增强产品人机性能起到了推动作用。运用Tekscan压力分布测量系统,对潜航员坐姿操作状态的特征及规律,进行了实例验证,并将此设计方法应用于接触面形态的辅助设计当中,提高了产品人机接触面质量并拓展了相关应用领域。     

通往机器人安全之路

随着机器人应用效率的不断提高,人与机器可以进行更紧密的合作。静态防护设备正在逐渐接近其性能极限。如今的趋势已不再是全封闭的机器人单元。而是转向人机协作（HRC）,它可以尽可能地减少防护设备,同时保障操作人员的安全。事实上,每一类应用都需要单独的安全相关评估。     

15自由度重型汽车乘坐舒适性计算机仿真

重型汽车驾驶室的乘坐舒适性直接影响驾驶员的驾驶疲劳,从而影响汽车的行驶安全性。在重型汽车垂直振动固有特性中有几个固有频率对乘坐舒适性具有较大影响,车架的弯曲弹性振动就是其中之一。该文建立了包含车架弹性振动的15自由度整车振动模型,通过计算机仿真模拟了路面随机输入响应;通过改进驾驶室悬架参数,显著改善了驾驶室的乘坐舒适性。     

“工业自动化仪表造型设计”讲座：第十七讲 人机工程设计（一）

一、人机工程学的概述人机工程学是着重研究人在劳动过程中的机能特点的一门学科,以便为其创造这样的劳动条件,即不仅仅保证极高的劳动生产率及劳动安全,而且在劳动中又能具有必要的舒适条件,也就是要保持人的体力、健康和工作能力。所以,有人称为"宜人"学。有位美国专家认为:设备设计必须适合人的各方面因素,以便在操作上付出最小代价而求得最高效率。还有的学者则认为:人机学是在作机械设计中,考虑如何使人获得操作简便     

虚拟人机关系下数控机床造型设计研究

正数控机床是现代制造业中体现制造业与信息化融合的重要装备,该产品的美观、个性、宜用性及舒适性逐渐成为市场和用户考虑的重要因素。本文探索了利用虚拟人机技术,结合人机工程学和计算机辅助设计相关理论设计、校验数控机床外观的方法,着力构建起操作者与数控机床之间的和谐关系。与制造业发达国家相比,我国在数控机床造型研究方面的重视和投入都明显不足,产品缺乏对操作人员的人性化关怀,在与同级别国外机床的市场竞争中处于下风,影响了产品的市场竞争力。摸索以人机工程学原理为指导,利用包括虚拟人体模型技术在内的计算机辅助设计技术设计数控机床外观的途径,充分表现现代数控机床宜人、宜用的特点,既提高了产品在市场中的附加值和竞争力,又有利于各选用企业提高生产效率,获得更好的经济利益,同时对于其他装备制造产业的设计革新有一定的借鉴意义。     

高校图书馆书架的人机工程学应用

文章从人机工程学的角度分析书架设计的各个要素:即人体尺寸、功能、材质、色彩、采光照明五个要素,探讨高校图书馆书架与人机工程学的关系,力求寻找能够满足读者需要的书架设计方法。同时也为高校图书馆书架的设计提出相应的设计原则,为读者和馆员提供一个美观、舒适、高效、安全的学习及工作环境,努力达到人——机——环境系统的完美结合。     

A new digital human environment and assessment of vehicle interior design

Vehicle interior design directly relates to driver performance measures such as comfort, efficiency, risk of injury, and vehicle safety. A digital human is a convenient tool for satisfying the need to reduce the design cycle in order to save time and money. This paper presents a digital human environment, Santos™, developed at The University of Iowa, and its assessment as applied to the interior design of a Caterpillar vehicle. The digital human environment involves male models and accommodates a large percentage of the operator population (from the 5th percentile to the 95th percentile). It has a user-friendly interface and includes various tools such as posture prediction, reachability check, zone differentiation, and biomechanics assessment for the upper body and hand. The key difference from a traditional digital human environment is that Santos’s environment is optimization-based. This can answer design questions regarding whether the operator can reach relevant controls, what the comfort level is if one can reach the control, and what strength is required of the operator to pull a shift, etc. The illustrative example of a Caterpillar cab is demonstrated using this digital human environment.     

Evaluation of the driver's cab in the Rc5 engine

The opinion of engine drivers concerning the design of the cab in a new engine (Rc5, ASEA, Sweden) is surveyed in the present study, which is aimed at recommendations for further improvements of the new cab. Fifty engine drivers from the northern part of Sweden (Ange, Vannas and Boden), who had been driving the new engine, were selected at random to answer a specially designed questionnaire. Most of the drivers considered the new cab as better than the old one (Rc4) in several respects. Particularly appreciated was an adjustable footrest, on which the safety regulator pedal was fitted, which enabled an individually adjusted position for driving. They also preferred the automatic brake valve located close to the driver and with its movements in a sagittal direction. A number of proposals for further improvement of the cab are presented in order to attain an optimally designed driver's cab.     

考虑车辆横向主动安全的智能驾驶员模型

结合智能车面临的横向安全问题, 设计了一种具有横向安全性的智能驾驶员模型. 该系统由转向控制、速度控制和决策规划三个模块组成. 该系统的主要作用包括: 一是通过在转向控制中加入主要约束提高车辆在转向过程中的横向稳定性, 减小车辆发生侧滑、侧倾、侧偏等风险; 二是在换道场景下, 决策规划单元合理分析交通环境中的车间距并计算出驶入临近车道的速度和轨迹, 使智能车实现安全换道. CarSim/Simulink仿真结果表明, 该智能驾驶员系统提高了车辆行驶的横向安全性.     

数字化医院信息安全因素的分析与研究

随着计算机的高速发展,各大医院都加快了信息数字化的建设。在数字化信息的建设过程中,医院网络系统大大的提高了医院的工作进展效率,使得信息得到了更好的管理,但是在建设过程中,系统的保密性和安全性是首要考虑的要素。为了确保数字化医院系统的安全稳定运行,减少安全隐患,需要考虑有关安全方面的各个因素。本文针对医院数字化网络系统,对影响其安全的各个主要因素进行分析与研究。     

交通信号无线收发车载显示系统

针对目前恶劣天气(大雨、大雾、强光环境)以及有阻挡物使汽车驾驶员无法准确观察和判断交通信号灯的问题,设计了一种通过无线收发信号的方式将路口与交通信号灯工况引入驾驶室,以语音及图像显示形式传递给驾驶员的系统.通过路口类别、信号灯工况、GPS地理信息坐标等并对其编码图形化的车载信号灯显示系统设计方案,能有效地降低路口交通事故发生率,并为路口信号灯自适应管理和路网车流统计、分析、管理提供支持.     

An investigation of train driver visual strategies

Train driving is primarily a visual task; train drivers are required to monitor the dynamic scene visually both outside and inside the train cab. Poor performance on this visual task may lead to errors, such as signals passed at danger. It is therefore important to understand the visual strategies that train drivers employ when monitoring and searching the visual scene for key items, such as signals. Prior to this investigation, a pilot study had already been carried out using an eye tracking technique to investigate train drivers’ visual behaviour and to collect data on driver monitoring of the visual environment, Groeger et al. (2003) Pilot study of train drivers’ eye movements, University of Surrey. However, a larger set of data was needed in order to understand more fully train driver visual behaviour and strategies. In light of this need, the Transport Research Laboratory produced a methodology for the assessment of UK train driver visual strategies, on behalf of the Rail Safety and Standards Board and applied this methodology to conduct a large-scale trial. The study collected a wealth of data on train drivers’ visual behaviour with the aim of providing a greater understanding of the strategies adopted. The corneal dark-eye tracking system chosen for these trials tracks human visual search and scanning patterns, and was fitted to 86 drivers whilst driving in-service trains. Data collected include the duration and frequency of glances made towards different elements of the visual scene. In addition, the train drivers were interviewed after driving the routes, to try and understand the thought processes behind the behaviour observed. Statistical analysis of over 600 signal approaches was conducted. This analysis revealed that signal aspect, preceding signal aspect, signal type and signal complexity are important factors, which affect the visual behaviour of train drivers. Train driver interview data revealed that driver expectation also plays a significant role in train driving. The findings of this study have implications for the rail industry in terms of infrastructure design, design of the driving task and driver training. However, train driving is extremely complex and the data from this study only begin to describe and explain train driver visual strategies in the specific context of signal approaches. This study has provided a wealth of data and further analysis of it is needed to investigate the role of other factors and the complex relationships between factors during signal approaches and other driving situations systematically. Finally, there are important aspects of visual behaviour that cannot be examined using these data or this method. Investigation of other aspects of visual behaviour, such as peripheral vision, will require other methods such as simulation.     

嵌入式系统中网络设备驱动程序的开发

随着嵌入式技术和网络技术的发展,网络驱动已成为嵌入式系统的重要组成部分,而占用较少的资源则是嵌入式系统中程序开发的基本要求.在分析了对驱动程序进行裁减和优化的策略后,系统地介绍了嵌入式操作系统Minicore中的RTL8139网络设备驱动的数据结构和相关算法,并通过与主流操作系统的比较测试,说明了所设计的网络设备驱动稳定高效和占用资源方面的优点.     

基于通道注意力YOLOV5s的驾驶行为识别研究

设计了一种集成通道注意力机制的YOLOV5s检测网络的驾驶行为识别方法，用以实时检测并识别驾驶员在驾驶室内的驾驶行为，从而有利于纠正驾驶员的不良驾驶行为，减少交通事故发生的概率。建立了驾驶室内驾驶员手部动作的图像数据集；在YOLOv5s网络结构中引入通道注意力机制，通过对比实验、消融实验研究了通道注意力模块嵌入YOLOv5s中的较佳作用位置、配置数量的影响及其检测识别性能效果；论证了带通道注意力的改进YOLOV5s可保留信息量大的特征、抑制不相关的特征，模型参数量和复杂度降低，从而加快检测速度。测试结果显示，较原YOLOV5s网络，改进的YOLOV5s在平均精确度和召回率上相当，而检测速度提升了26.08%，该方法能够较好地满足驾驶员手部动作的实时监控需求。     

基于数据挖掘的现场作业风险态势评估方法

为保障电网安全稳定运行,减少生产安全事故,供电企业针对大量的基建、生产运行作业开展现场安全管理,积累了海量作业管理及安全管理业务数据。为更好地应用这些数据,使其真正为供电企业作业风险预警及防控服务,在梳理供电企业现场作业全过程的数据基础上,对作业风险态势要素历史数据进行分析,识别出人、机、料、法、环境和管理等风险影响因素,从人员、设备（机械）、材料工器具、作业方法、作业环境与时间管理6个维度构建现场作业风险评估指标体系及作业安全态势指数模型,结合信息技术,开展风险态势智能评估的工具设计。