面向坐姿舒适性测试的人机工程仿真系统

针对座椅设计及舒适性主客观测试中缺少系统化的计算机辅助分析工具的问题,开发了一个人机工程仿真系统.该系统由主观评价、体压分布测试可视化、人机仿真和参数化辅助设计模块构成,其中主观评价模块基于舒适性主观测试的过程模型,体压分布测试可视化模块通过与外接测试设备的集成实现了实验数据的可视化重建.文中系统具有对虚拟人和CAD模型访问和处理的接口,能对坐姿人机工程测试过程进行仿真,为座椅舒适性设计提供依据.最后在座椅开发的实际应用中验证了其可行性.     

面向家电产品的人机工程分析与评价系统

结合家电产品的人机特性开发了一个人机工程分析与评价系统．该系统能够建立虚拟人机环境,对舒适度、可及范围、姿势预测、静态受力分析等多个指标进行动态分析和评价．实验结果表明,该系统能够对吸尘器、摩托车以及冰箱等家电产品的人机特性进行定量分析与评价,给设计师提供反馈修改建议,支持产品创新．     

Pro/Manikin在自助产品人机工程学的应用

在自助产品设计中,运用Pro/Manikin来检验产品是否符合人机工程要求,更早地优化设计方案的人机交互性,可以减少产品研发周期,降低开发成本。     

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。     

基于H-anim的数字化人机设计研究*

为实现数字化人机工程,引入数字化人体模型来统一表达人机测量尺度、肢体动作特征和作业空间范围等人机要素,并提出基于H-anim的数字化人体建模方法,结合VRML原型节点建立了三维的,具有真实感的人体尺寸模型,利用EAI技术仿真人体动作行为。最后,以机床为对象,构建了计算机辅助人机设计系统,实现了操作空间的可见性、可及性与宜人性人机评价。     

浅谈三维虚拟人体模型的构建与应用

计算机辅助人机工程分析软件目前正成为设计师手中的利器。三维虚拟人体模型正是这些软件的科学基础。本文主要介绍了构建人体模型的科学依据、建立方法及应用现状,以期能对其进行科学地选用、维护和再开发,不断推进人机工程学的实践应用研究。     

浅谈三维虚拟人体模型的构建与应用

计算机辅助人机工程分析软件目前正成为设计师手中的利器。三维虚拟人体模型正是这些软件的科学基础。本文主要介绍了构建人体模型的科学依据、建立方法及应用现状,以期能对其进行科学地选用、维护和再开发,不断推进人机工程学的实践应用研究。     

浅谈三维虚拟人体模型的构建与应用

计算机辅助人机工程分析软件目前正成为设计师手中的利器。三维虚拟人体模型正是这些软件的科学基础。本文主要介绍了构建人体模型的科学依据、建立方法及应用现状,以期能对其进行科学地选用、维护和再开发,不断推进人机工程学的实践应用研究。     

人机共驾智能车辆车道偏离横向辅助控制仿真

车道偏离辅助控制对于提高人机共驾智能车辆行驶安全性具有重要的现实意义,为此进行人机共驾智能车辆车道偏离横向辅助控制仿真研究.对车道线进行识别与跟踪,并采用基于车辆当前位置和基于车辆跨越车道线时间的联合算法进行智能车辆车道偏离判断;建立车辆系统模型和驾驶员模型,并通过基于转向和制动的可拓联合方法实现车辆偏离的横向辅助控制.实验结果表明,所研究方法在转向反应时间、车道偏离持续时间、最大转向角速度与最大横向偏离量四个指标的表现上更好,人机共驾智能车辆车道偏离横向辅助控制效果更佳.     

基于反步法的四轮车体跟踪控制半实物仿真研究

人机共驾是非自动驾驶迈向全自动驾驶的中间过渡技术,其半实物仿真能显著减少实车的实验消耗.针对不具备四轮车体模型的仿真平台以及传统坐标系转换方法的局限,基于两轮差速移动车体模型和四轮车体模型的位姿状态误差,利用一种非线性反步控制方法,实现对四轮车体模型运动轨迹的有效实时跟踪.通过方向盘和踏板在虚拟现实环境下进行人机共驾模拟,为开发更逼真的人机共驾及模拟辅助驾驶系统提供了参考.以车体前进方向速度和导向轮角度作为系统输入,通过考察两轮差速移动车体和四轮车体的位姿状态误差,分别在数值仿真和半实物仿真实验条件下,对比并验证了所提出方法的有效性,行驶方向上10km的平均累积误差为4.56m.     

基于光线追踪的可视性分析研究与模块开发

人眼是人类获取信息最主要的器官,进行人眼的可视性分析是人机工效分析的重要工作内容。当前主流的可视性分析工具主要集中在可视范围的定性标识,缺少高级的光学特性建模过程,不能逼真反映人眼在不同工况下的视觉情况。提出一种基于光线追踪的可视性分析方法,建立了一种全局光照模型,在此基础上设计并开发了一套渲染引擎,能逐像素地进行可视对象渲染;针对CATIA平台,开发了一个带有反射与阴影特性的可视性分析组件。该工作扩展了CATIA可视性分析的维度和深度,为其人机工程组件新增了一个功能强大的模块。     

高速动车组驾驶室设计中的人机界面分析

在高速动车组驾驶室的人机关系分析与设计中,驾驶室的空间尺度关系、视野、操纵设备的分布和人机环境等因素,将直接影响列车行驶的安全、效率、舒适和健康。应用人机关系分析与研究,合理地配置驾驶室室内环境以及操作和显示设备,将有效地提高司机操作的安全性、便利性和作业效率,从而给司机提供一个方便舒适的操作空间,减少体力、心理疲劳,降低人为误操作带来的安全隐患,提高系统运行的可靠性,使人-机匹配达到最优,以保证车辆行驶的安全。     

超级单胎牵引车振动仿真分析和优化

针对某超级单胎牵引车的驾驶室振动问题,在MD Adams中建立该牵引车的刚柔耦合模型,采用平顺性随机试验测量的加速度值作为输入进行仿真,与试验结果对比验证该动力学模型的准确性.通过进行整车系统模态分析、车速灵敏度分析和频率响应分析,找出引起驾驶室振动加剧的主要原因,即在特定车速下路面激励频率与驾驶室固有频率接近,形成共振.对驾驶室悬架系统的减振器特性参数进行优化,降低驾驶室的振动加速度响应,实现该款牵引车平顺性的性能提升.     

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。     

基于图库的机床人机工程设计方法研究及应用

应用人机工程学的知识组织并建立了内容丰富的系列化、标准化的操作件图库,提出了一种基于图库的机床人机工程设计方法,并借助于数据库技术、参数化技术以及AutoCAD的二次开发技术Arx开发了可直接用于典型机床操作件的人机设计软件模块。经实践证明,这种方法是可行的,并可应用于其他机电产品的设计中。     

汽车驾驶室平顺性优化设计

建立汽车驾驶室刚弹耦合模型,输入随机路面激励,研究汽车驾驶室底板的振动响应;通过虚拟样机计算结果与试验进行对比,验证模型的正确性;以驾驶室悬置的弹簧刚度、减振器阻尼为影响因素,通过虚拟DOE正交试验分析方法进行优化设计,显著改善驾驶室平顺性.     

改进PSO的飞机驾驶舱组合排序人机布局优化

飞机驾驶舱在人机布局优化过程中具有显著的特殊性和较高的复杂性,因而有必要采取合适的优化程序和优化方法以提高优化效率。利用组合排序方法,结合多目标优化问题的求解思路,建立了高度非线性的目标函数,为避免陷入局部最优,将粒子群算法首次引入飞机驾驶舱的三维布局分析中,并引用改进粒子群算法,提出了适合我国飞行员标准的人机布局优化新方法。由于待布物数量较多,基于Kendall’s W确定了待布物的大致组合排序;利用改进粒子群算法依次求得待布物的最优解,彼此协调后,获得了优化布局新方案,并与基本粒子群算法等现有典型优化算法的优化效果进行了对比;对布局方案进行了计算机仿真,利用JACK对优化方案和原方案进行了对比分析,验证了该优化方法在解决飞机驾驶舱人机布局优化问题的可行性和有效性。     

基于多因素融合的健身器材人机界面评价方法研究

为了优化健身器材界面操作的人机体验,加强界面造型与企业文化的融合度,提 出了多因素融合的健身器材人机界面评价方法,首先运用语义差异法,美度评价公式,征集用 户试验 3 种方法,对样本的产品意象风格、布局美度评价、人机绩效测评 3 个指标进行综合评 价;然后运用模糊层次分析法实现多目标意向下方案的最优决策;最终以某企业健身车界面设 计为例,验证了该方法在多目标决策中的可行性。实验表明该方法在优化用户体验的同时提高 了产品的品牌识别度,为设计师提供了可靠的科学依据。     

基于SolidWorks的卧式加工中心导轨设计验证一体化研究

本文以重型卧式加工中心的工作台床身导轨为研究对象,利用SolidWorks软件建立了完整的工作台床身三维有限元模型,并利用SolidWorks优化设计模块和SolidWorks Simulation有限元分析模块对工作台床身导轨进行了静力学和模态的协同计算,在此基础上进行优化设计并进行校核。分析结果表明:采用有限元方法不仅提高了设计质量,同时改进了产品性能,节约了产品成本,获得较高的经济效益。     

MATLAB与VC++混合编程在悬置系统优化平台中的应用

首先分析了MATLAB与VC++在悬置系统优化设计编程方面的优缺点,接着阐述了悬置系统的优化设计和MATCOM转化法的基本原理,给出了求解固有特性的m文件,通过创建优化平台,结合算例和操作步骤进行混合编程,详细地提出了一种高效的优化设计编程方法。通过在系统平台的应用,表明MATCOM转化法混合编程能无缝结合,大大缩短了优化设计的周期,提高了效率。