智能驾驶汽车的人机功能分配方法研究

智能驾驶汽车即将进入人机混驾阶段,驾驶人和机器系统的分工对驾驶的安全性和可靠性有重要影响。针对智能驾驶汽车设计中对人机功能分配的需求,综合考虑人机功能分配的一般方法,研究了智能驾驶汽车人机功能分配的基本原则,引入多目标决策方法,建立了智能驾驶汽车人机功能分配的数学模型,并用实例验证了该方法和模型的有效性。     

人机一体化智能系统理论及应用研究探索

为了克服目前智能系统研究存在的局限性,提出建立人机一体化智能系统的新方法,并建立人机一体化智能系统模型,提出人机一体化智能系统的三种实现方法,即在比较适合于人完成任务的情况下,采用“人主机辅”策略实现;在比较适合于机器完成任务的情况下,采用“机主人辅”策略实现;在人、机完成都比较困难的情况下,采用“人机协同”策略实现。汽车驾驶是一件非常复杂的操作,为了提高汽车驾驶的可靠性、安全性,提出了人机一体化智能驾驶的新方法,并以人机一体化智能驾驶模拟系统为例,进行了人机一体化智能驾驶的模拟试验研究。结果表明人机一体化智能驾驶具有很大的可行性和优越性。     

驾驶疲劳与汽车人机工程学初探

建立了人—汽车—环境驾驶界面模型 ,首次从人机工程学角度综合分析了造成驾驶疲劳的环境因素 ,指出视觉界面、听觉界面、人—座椅界面、人—操纵界面是影响驾驶疲劳的主要人机界面 ,并从汽车人机界面设计方面提出了防止和缓解驾驶疲劳的有效措施     

驾驶疲劳与汽车人机工程学初探

建立了人-汽车-环境驾驶界面模型，首次从人机工程学角度综合分析了造成驾驶疲劳的环境因素，指出视觉界面、听觉界面、人-座椅界面、人-操纵界面是影响驾驶疲劳的主要人机界面，并从汽车人机界面设计方面提出了防止和缓解驾驶疲劳的有效措施。     

汽车驾驶座椅的人机工程学设计

运用人机工程学原理,针对汽车驾驶座椅,从驾驶员生理特性与作业环境两个方面分析了影响驾驶舒适性及安全性的原因,在此基础上从坐姿舒适性,振动舒适性,操作舒适性,安全性等四个方面论述了汽车驾驶座椅人机工程学设计,完成了对汽车驾驶座椅从分析-设计的系列开发过程.     

基于人机工程的汽车驾驶座椅舒适性设计研究

运用人机工程学原理,对影响汽车驾驶座椅的主要因素进行了分析,在此基础上从驾驶座椅舒适性和安全性的角度出发,对座椅的主要参数,结构,材料等方面进行设计研究.在汽车驾驶座椅设计中引入数字化建模、模拟仿真试验等先进技术及手段,将是以后的发展方向.     

面向产品创新的计算机辅助概念设计系统的研究

将面向产品外形、布局、人机工程学的产品概念设计的研究提到一个新的高度.本文将产品几何特征拓广为涵盖几何特征、工程特征、语义特征等三大内容的产品组件特征,重组为总体特征、布局特征、形状特征和人机特征,以三元组、条件约束集、多值依赖图建立组件特征模型,进而,建立了基于组件特征模型的产品信息模型,并研究了基于组件特征模型的产品布局设计技术、面向概念设计的人机工程设计技术,开发了一套计算机辅助概念设计系统.最后,以吸尘器概念设计为例,对本文提出的理论、方法、技术和系统加以验证,完成对机电信息一体化产品概念设计的支持.     

汽车驾驶座椅的人机工程学设计

结合人机工程学的设计,分析影响汽车驾驶座椅舒适度的影响因素,从而对汽车驾驶座椅的坐姿舒适性、振动舒适性、操作舒适性以及安全性等多个方面论述汽车驾驶座椅的最佳人机工程学设计,完成对汽车驾驶座椅分析设计的一系列开发过程。     

下肢外骨骼机器人人机约束模型建立及分析

设计了一种下肢助力外骨骼机器人,建立了人体下肢与外骨骼机器人的人机系统模型,提出两种人机约束方案,并建立了D－H坐标系,根据同一约束点在不同坐标系变换后相对于原点距离不变的原理,建立了各人机约束方案的约束方程,从理论上分析了下肢外骨骼机器人对人体运动的跟随效果。分析结果表明,通过这种方法可以得到不同约束情况下下肢外骨骼机器人对人体运动的跟随情况,合理设计人机约束方案,能够实现下肢外骨骼机器人对人体运动的同步跟随。     

汽车驾驶座椅的人机工程设计研究

阅述了汽车驾驶座椅舒适性对驾驶疲劳的影响,从座椅的静态特征和动态特征两方面对汽车驾驶座椅的人机工程设计进行了详细分析,对我国今后在汽车驾驶座椅设计分析方面应注重的问题作了简要讨论.     

基于加权相对灵敏度的驾驶室结构轻量化

建立了某卡车驾驶室结构有限元模型,通过实验与数值模态分析的对比验证了模型的准确性。对驾驶室构件直接进行灵敏度分析,通过层次分析法确定约束响应的权重系数,并考虑约束响应可变裕度。在此基础上提出加权相对灵敏度概念并据此确定设计变量及其优化方向。在保证驾驶室主要静动态性能不降低的前提下,优化驾驶室部分构件厚度。优化后的驾驶室质量比优化前减小了8.7%,主要静动态性能均有不同程度的提高,车内低频噪声略有升高。     

人体尺寸在汽车设计中的应用

从与ACAD进行汽车设计的通常方式的相反角度出发，直接利用人体尺寸及舒适坐姿来确定汽车内室的布置尺寸，通过ADS语言调用人体参数和角度参数来进行计算、分析，最终绘制出人体样板和内室各部件的形位尺寸图。     

机械系统人机界面优化设计模型的研究

将优化设计理论和方法应用于机械系统人机界面设计当中,根据人机界面设计准则,确定了人机界面的优化设计变量,以人机界面的评价结果——匹配优度作为总体目标函数,以人机界面中各元件的几何参数以及各元件在整个人机界面中的匹配优度作为单个目标函数,以人机界面中各元件的几何位置可布置区域作为约束条件,提出了机械系统人机界面优化设计的数学模型。     

计算机辅助汽车驾驶室设计

借鉴美国SAE统计的人体特征点的经验公式，用ADS语言编写程序，经编译后生成EXP(保护模式的可执行文件)文件，加载到ACAD上，根据输入的汽车总体布置参数，在ACAD环境中绘制出人体特征点的包络线。这些曲线完全可以代替过去图形样板的功能，利用这些曲线可以直接在ACAD环境中进行汽车车身设计，也可对在ACAD环境中设计好的汽车驾驶室进行校核。     

车辆人机界面设计中的人体因素研究

传统的车辆人机工程学设计,集中在控制平台的布置、结构和功能等方面,缺乏对操纵者的人体因素分析,设计结果适应性不强。通过对操纵者的人体因素的构成、作用和关联等信息进行分析,明确了人体因素对车辆控制的影响,在CSP约束模型的基础上,提出模糊设计算法,有效简化人机接口设计的复杂程度,提高了设计的普适性。     

改进的综合评价法在综合设计法中的应用

将动态优化设计、智能化设计和可视化设计的产品综合设计法与传统的评价理论相结合,提出了产品质量评定的综合评价模型,并且考虑了为提高质量而消耗的时间、资金等因素,在模型中引入了成本约束。以某汽车驾驶室为例,通过人机工程学理论对其舒适性,成本,及效率的进行了评价。为评价与提高产品总体质量、降低成本提供科学的决策依据。     

基于人机工程学的机械产品设计

基于人机工程学对机械产品设计的重要性,通过人体结构尺寸等相关数据,指出了人机结合与人机功能分配的主要内容,使人机实现高度协调统一,解决”产品”与人相关功能的最优化,创造出与人的生理及心理相协调的”产品”。     

某电动商用车车架轻量化改进

商用车车架是整车各总成以及零/部件的承载基体,而车架纵梁又是车架最主要的承重部件,为使商用车轻量化,从而满足市场对汽车低能耗、高效率的需求,以某电动商用车车架为研究对象,建立了车架有限元模型,采用结构设计的方法,对车架纵梁结构进行了重新设计。并对改进车架进行了尺寸优化设计,以车架纵梁和横梁的厚度为设计变量,以1阶模态频率、弯曲工况下加载点的最大位移和扭转工况下加载点的最大位移为约束条件,以车架质量最小为目标函数,对车架进行了尺寸优化。对传统车架和改进车架进行对比分析,分析结果表明,改进车架质量减少了174.40 kg(27.60%),在保证车架安全性能的同时实现了轻量化。     

蚁群算法求解人机布局优化问题

针对目前人机布局优化问题人机约束多、无算法,提出了一种符合人机特性的蚁群算法。为了将人机约束考虑在布局优化设计中,本文以载人潜水器主控制台的布局优化为例,采用层次分析法对主控制台人机特性定量分析,在此基础上结合蚁群算法进行主控台布局优化设计,并使用JACK软件模拟比较。结果证明:文中提出的符合人机特性的蚁群算法能够将人机约束和算法结合,从而得出符合人机约束的布局设计,提高操作员的工作舒适度。这种算法也能够广泛地用于其它人机环境的布局优化设计中。     

机场消防车传动系参数优化匹配

主要研究将优化理论引入到汽车传动系参数设计中,以汽车的燃料经济性为目标函数,以动力性能为约束条件,提出了汽车传动系参数的优化设计方法,以实现汽车发动机与传动系的最佳匹配,达到充分发挥汽车整体性能的目的.