基于人机工程学的多功能残障人轮椅设计与仿真

基于老年人和残疾人的生理及行为特点、心理特点等因素分析,结合功能分析,运用人机工程学方法设计了一款适合老年人、残障人士使用的多功能轮椅。该轮椅具有自主移动、可升降和康复训练功能。应用Pro/E三维设计软件建立轮椅的结构模型。并运用人因仿真软件JACK中的TAT工具对所设计的轮椅进行下背部分析、静态强度预测、工作姿势分析、新陈代谢分析等。结果表明,采用人机工程学设计的轮椅的舒适性更佳,能量消耗较小,不易疲劳。     

一种租赁式轮椅的设计实现与工程分析

为了解决目前租赁式轮椅存在的诸多问题,如用户需求不明确、人机尺寸不合理、忽略租赁的独特性等,对租赁式轮椅进行设计研究．应用产品设计方法,通过分析用户群体的不同特性,明确了可折叠、通用性、简易性、耐用性四个设计点;通过提取在轮椅设计中人体工程的坐姿尺寸,结合设计点,经筛选得出了一种可折叠型的租赁式轮椅．确定了设计方案的结构尺寸、材质及加工工艺,工程建模输出后的产品模型与最初的设计点吻合．租赁式轮椅作为公共场所特殊人群临时使用的交通工具,具有一定的需求性．     

基于公共交通型自动扶梯客伤的人机分析与研究

目的基于公共交通型自动扶梯所发生的伤亡事件,研究扶梯客伤事故中几种不合理的人机关系。方法运用儿童人体尺寸参数的统计分析、人机视觉规律计算方法、人体尺寸数据、虚拟人技术等人机工程分析方法。对自动扶梯中不合理的安全距离、不足的辨识度、不合理的零部件尺寸以及扶梯的人机设计缺乏动态设计等方面进行了人机关系的分析与研究。结论得出自动扶梯安全人机尺寸,并针对自动扶梯的设计和检验提出建议。     

融合表面肌电和姿势信息的轮椅绩效评价方法

目的 为客观评价轮椅的使用效益,使用表面肌电设备测试轮椅使用过程中的肌电信号,并融合姿势信号IMU来构建人机评价模型。方法 分别对轮椅的折叠、刹车方式及行驶坡度进行试验来评估轮椅的使用绩效,通过对比用力肌群间的疲劳状况来判定较为舒适的轮椅折叠及刹车方式。实验要求被试者在执行轮椅任务时,分别使用两种折叠方式和三种刹车方式不同的轮椅进行实验,并在操作动作任务过程中采集sEMG和IMU信号,在实验任务结束后填写NASA-TLX量表。结果 根据模型的评价指标对实验数据进行了比较与分析,横向收折式折叠和凹口式刹车(手刹位于前方)的轮椅疲劳度低,在3~4°坡度范围下轮椅使用者的受力最小,较为舒适,从而验证了模型在轮椅人机评价上的可行性,为优化轮椅设计提供参考。结论 人机评价模型适用于评估产品绩效,同时提出的融合表面肌电和姿势信息的轮椅绩效评价方法具有较高的精度和准确性,能够有效地评估轮椅使用者的绩效水平。     

关于轮椅产品的人机工程评价与分析系统研究

本文根据实验显示根据轮椅产品的特性设计的人机工程分析与评价系统能够建立虚拟人机环境，并对舒适度、可及范围、姿势预测、姿态分析等多个指标进行动态分析和评价。在实际中能够对轮椅产品的人机特性进行有效的分析与评价，给设计师提供反馈修改建议，让设计师达到创新的目的。     

基于人机工程的踏板电动车儿童安全座椅设计

目的 针对近年来儿童乘坐电动自行车频发伤亡事故的现状,研究现有电动车儿童安全座椅不合理的人机关系;从安全性、易用性的角度出发,为儿童安全座椅提供设计依据。方法 采用人机工程学理论,综合分析了儿童安全座椅的人机工程学因素;运用产品设计中人体尺寸的应用原则,对儿童安全座椅进行了安全、合理的人机尺寸设计;使用调查法对儿童安全座椅的使用场景与使用方式进行了调研,得出了儿童安全座椅须符合人机工程学的功能与结构设计要求;依据儿童的生理和心理特征,对造型要素进行了分析。结果 从可调节性、便携性、安全性等方面展开了研究,得出了儿童安全座椅的合理尺寸与结构设计要求,基于儿童的心理与生理特征,得出了安全座椅的造型设计要求。结论 以踏板电动车为例,进行儿童安全座椅的创新设计实践,实现以人为中心,安全、舒适、便携的人机关系。     

公用电话亭人性化设计探究

运用人机工程学的原理,以北京西站公用电话亭为例,从其分布情况、空间尺寸、私密性、静态施力、话机相关操作界面等角度,对北京西站公用电话亭进行了人性化设计的分析,为公共场合电话亭的人性化设计提供思路。     

基于FBS模型的智能轮椅结构设计

目的 为解决老年人及残疾人的出行问题,设计一款帮助老年人和残疾人的智能轮椅。方法 首先,分析和归纳智能轮椅的结构要素,对轮椅在实际运用中的操作和路径进行分析,探索将现有的自动驾驶技术应用于智能轮椅行驶辅助的可行性,运用FBS模型实现功能-行为-结构的整合,并实现映射转化过程。其次,借助最终的分析结论指导智能轮椅结构设计,并进行方案的迭代优化,为智能轮椅的支撑、连接、驱动系统提供相应的设计方案,提出增强结构功能、自动驾驶辅助的智能轮椅设计方案。结果 应用对偶分析法对最终方案进行设计评价,结合所得数值与排列顺序来验证设计方案的合理性。结论 FBS模型将功能、行为和结构的分析可视化,转化并提炼为结构设计的需求,为同类智能轮椅结构设计研究提供了一个新思路。     

基于JACK虚拟仿真分析的介助老人护理床人机工程学设计

目的 目前护理床普遍采用标准化设计,针对介助老人及护理人员的双用户体验模型进行护理床人机工程学设计,对现有护理床结构、功能提出改进方案。方法 以人机工程软件Jack为分析工具,建立符合中国老年人身体尺寸模型和护理人员相关任务动作模型,在此基础上进行虚拟仿真,对介助老人护理床使用人机匹配性、不同姿势下的舒适度分析,以及护理人员在护理任务中不同动作的舒适性、动作姿势和快速上肢分析,并通过对静态人体尺寸与动态功能尺寸人机分析,对现有护理床进行设计改进。结论 在护理床设计过程中进行介助老人和护理人员双用户人机工程分析,有利于发现双用户在使用过程中不合理的设计内容,得到新的基于人机工程学的护理床设计方法,提高介助老人和护理人员的舒适性,提高使用性能。     

人机工程学在家用健身车设计中的应用

以人机工程学为理论基础,分析人—车系统中人与家用健身车的支撑部件、动力接受部件、工作部件的关系,并结合影响健身车性能的人体因素,论述了健身者的体质对家用健身车的人机功效的影响,进而分析利用我国成年人人体尺寸标准,进行家用健身车车体结构的尺寸参数设计的可行性。在此基础上,提出家用健身车显示面板和常用控制器人机关系的合理性。     

基于人机工程学的牙科椅舒适度改善研究

为了提高牙科就诊患者在牙科椅上就诊的舒适度,本文以牙科椅为研究对象,以人机工程学为理论依据,运用仿真软件Jack,建立数字人模型,对牙科椅进行建模与仿真。对牙科椅座面、靠背、头托、扶手等主要部件尺寸及患者舒适度进行仿真分析,并在此基础上提出改善方案。结果表明：通过对牙科椅基本尺寸的重新设计,可以建立更加适合我国就诊患者身材尺寸的牙科椅模型,提升患者就诊舒适度。     

TRIZ理论在特殊群体辅助轮椅创新设计中的应用

目的针对老年人、患病者等特殊群体在坐立交替时容易出现摔倒等意外情况,将TRIZ理论与人机工程相结合,对特殊群体辅助轮椅进行创新设计。方法利用TRIZ理论的冲突解决原理及人机工程学的相关知识,对所改进的辅助轮椅提出了创新设计思路,并对在设计过程中出现的技术冲突,制定出了详细的解决措施。结论将TRIZ理论与人机工程相结合对辅助轮椅进行设计实践,验证了应用该方法为产品设计构思提供创新思路的可行性,并为相关产品的开发设计提供了重要参考。     

本能行为下智能康复产品的自然交互设计

目的探讨用户本能行为下人机交互设计模型在智能康复产品中的应用。方法通过对偏瘫患者康复训练时的本能交互行为层级和心理需求进行全面的分析,提炼出产品设计过程中人机自然交互设计原则,按照人机交互设计流程及用户心理模型建立智能康复产品的人机交互设计模型。结果结合偏瘫患者需求层次,完成了智能康复训练轮椅的设计实践,初步验证了人机交互设计模型对改善偏瘫患者心理,使其主动进行康复行为的有效性。结论基于本能行为的人机交互设计模型能够实现偏瘫患者对智能康复训练轮椅的本能自然交互,深层次地满足偏瘫患者情感和心理需求,建立一种更符合偏瘫患者的心理逻辑,使产品更好地为偏瘫患者服务。这为今后产品人机自然交互设计提供新的思路和方法。     

基于人机工程学的马桶创新设计研究

目的 针对人们使用马桶姿势和方式不合理的问题,为用户提供一种更加宜人的前倾倚卧式蹲便器造型设计方案,从而提高马桶使用的安全性、有效性、健康性和舒适性。方法 基于人机工程学原理,总结归纳马桶的人机设计原则;采取文献研究法、问卷调查法和案例分析法,调研马桶的设计研究现状,分析马桶的设计、使用状况及存在的不足与创新需求。结果 根据归纳的原则,运用科学的原理与方法,对马桶进行创新设计应用实践,优化人机结构和尺寸参数,完成前倾倚卧式蹲便器创意方案的设计和建模造型,提出创新设计产品的宜人性特点和改进方向。结论 对现有马桶进行人机创新设计,使其造型和使用方法更加符合用户的人机需要,构建实用新型的创新产品,促进市场转化与推广。     

数码单反相机结构的人机工程学分析

本文通过对数码单反相机和人机工程学的简述,重点从数码单反相机的外观造型、结构尺寸、制造材料等方面进行了人机工程学剖析,旨在产品设计师或者摄影爱好者从人机工程学的角度了解数码单反相机的设计和生产制造,从而为产品设计提供一条人机工程学的新思路。     

基于CATIA的汽车内部人机空间设计CAD系统

以在汽车设计制造领域占有主导地位的三维计算机辅助设计软件CATIA为平台,将人机工程学理论与计算机辅助设计技术相结合,建立了具有中国人体尺寸特征的三维数字化人体模型,实现了以人体尺寸驱动进行空间设计的方法,进行了汽车内部人机空间CAD系统的初步构架,并利用CATIA的人体姿态分析模块对该系统进行了检测,证明了其正确性和实用性.     

基于人机工程学的大学生电脑桌设计

通过对大学生电脑桌调查,分析并总结了现有产品存在的问题。从人机工程学的角度出发,根据大学生的生理、心理特点,分别对电脑桌桌面相关尺寸,键盘托盘相关尺寸,以及电脑桌造型与色彩等方面进行人性化分析。最后以此为依据进行全新大学生电脑桌设计。     

空间站卫生间人机仿真评估与实践

目的 对空间站卫生间的人机关系进行分析,评价其人机工效,为空间站卫生间人机工程评价、设计优化提供理论方法和技术支持。方法 以DELMIA软件为分析工具,在对空间站卫生间环境建模后,导入航天飞行乘员人体尺寸模型,构建人机仿真虚拟场景。将空间站卫生间如厕过程分解,调整人体模型的如厕姿态及舒适角度范围,对空间站卫生间可达可视域进行判别,开展空间站卫生间如厕姿态舒适性仿真分析与评价。结果 仿真结果显示虚拟航天成员如厕各阶段姿态可达性、可视性、舒适性均满足人机工程学需求。结论 该空间站卫生间能为航天乘员提供一个舒适的如厕环境,其总体结构与布局符合人机工程学设计原则。     

产品设计中基于伦理学的人机内容研究

通过对基于伦理学的人机设计思维作为研究基础,将这种人机设计思维引入到多方面产品设计过程中加以论证和研究,针对各类产品使用时人机工程学在人的生理因素、心理因素2大方面的反向运用所产生的使用及操作效果进行分析,得出了在设计过程中基于伦理学的人机设计思维的合理运用可以在产品中达到重要的设计目的.     

基于意象的潜艇控制台造型优化设计研究

目的研究感性意象对潜艇控制台造型的优化设计。方法收集控制台样本,运用意象尺度法和典型形态分析法提炼整体设计趋势及优缺点,帮助定位优化设计方向;结合人机工程学理论,对潜艇控制台造型的人机尺寸进行指导和规范。结论在符合军工产品规格的基础上,通过意象风格与人机工程的应用对潜艇控制台在外形和舒适度等方面进行改进和提升,能优化潜水兵在执行任务时的操作体验、使工业设计在未来军工类产品方面得到更广泛地应用。