基于Jack仿真的手术转移床人机工程设计

为改善医护人员在操作手术转移床过程中的舒适性,结合Jack仿真和有限元分析方法,在过弯道和坡道的仿真环境下,对手术转移床进行人机仿真和改良设计。通过分析不同场景下人机交互行为,得到手术转移床人机适配性的关键部位为导向手环、护栏、床架;进一步结合受力分析结果对关键部位进行尺寸设计和结构轻量化改进,并对改进后的手术转移床进行舒适性仿真验证。结果表明:医护人员的肌肉关节和腰背部受力明显降低,手术转移床操作舒适性增强,有效降低了造成医护人员不适或受伤的可能性,为手术转移床的人机工程设计提供参考。     

基于FMEA与Jack的医用转移床虚拟仿真设计与研究

为快速有效地设计出更安全、更符合人机工程学的医用转移床，降低医护人员的肌肉骨骼疾病患病风险，将潜在失效模式与效应分析（FMEA）和Jack运用到医用转移床的设计开发中。分析患者转移任务流程，运用FMEA对医用转移床进行失效模式评估，计算患者转移任务风险系数；在此基础上建立“人-产品-环境”虚拟仿真系统，运用Jack软件对高风险的患者转移任务进行人机虚拟仿真，得出医用转移床人机匹配的关键部位和影响因素，对其进行改进设计，最后运用FMEA和Jack进行可行性与可靠性对比验证。结果表明：运用FMEA和Jack可有效发掘医用转移床人机匹配关键部位，改进设计后，医护人员的工作姿势得到改善，舒适性显著提高，可有效缩短医用转移床的设计与制造流程。     

基于Jack的挖掘装载机驾驶室人机工程分析与改进设计

为提高挖掘装载机驾驶室的舒适性,采用人体模型建模分析法确定H点位置,并建立挖掘装载机驾驶室人机仿真系统。以人机分析软件Jack为工具,从驾驶员可视性、可达性及舒适性3方面进行挖掘装载机多作业姿势的人机合理性分析,根据仿真结果对中控台界面及控制部件布局进行改进设计,改进方案的分析校核结果表明：驾驶员可视域得到提升,常用控制部件位于驾驶员舒适可达范围内,改进后驾驶员的多个作业姿势舒适性得到提升。通过人机仿真软件对驾驶员多作业姿势进行人机合理性分析,较准确地发现了挖掘装载机驾驶室存在的设计缺陷,为具有复杂人机系统的工程装备驾驶室布局设计研究提供一定参考。     

飞机驾驶舱舒适性参数可视化技术

为提高飞机驾驶舱人机工效水平,缩短设计过程,以舒适性设计为例,采用遗传算法进行飞行员人体姿势预测。将关节空间坐标作为变量,并以确定性约束减少变量的数量,提高算法求解速度与精度;运用Jack软件对姿势预测结果进行检测,证明了算法的有效性。通过快速上肢评估算法对所得姿势进行评估,获得舒适性参数,最后以不同等级RGB值对舒适性参数进行可视化表示。     

口腔医生坐姿改良座椅人机工程设计

为改善口腔医生坐诊和手术操作时坐姿的舒适度，采用瑞典工效学因素识别方法(Swedish Ergonomic Hazard Identification Method, PLIBEL)和美国人因风险因子基准检查表(Baseline Risk Identification of Ergonomic Factors, BRIEF)对口腔医生作业姿势存在的不良工效学因素进行识别与分析，得出影响口腔医生作业舒适性的关键部位，作为产品设计的依据，并采用Jack软件进行可行性对比验证。采用专家评估方法得到口腔医生在作业过程中最易发生风险的关键部位和姿势，并提出坐姿改良座椅设计方案，通过Jack仿真验证得到该产品可改善口腔医生作业姿势，提高其舒适度。通过坐姿改良座椅的设计案例，证实了PLIBEL和BRIEF的结合在产品设计过程中具有实用性和可行性，可有效指导口腔医生座椅的创新设计过程。     

废旧汽车发电机拆解过程的人机工程学仿真研究

以某企业汽车废旧发电机拆解生产线为研究对象,在UG中设计的模型导入Jack软件中创建分析对象,然后基于Jack软件建立用于仿真分析的数字人模型,将数字人模型调整成拆解工人工作时的最优姿势,仿真工人位于拆解线上的虚拟环境。最后应用Jack软件的人机分析工具对拆解工人的操作进行分析并提出改进意见。     

基于人机工程的雌雄蚕蛹分拣机改进设计与仿真

为提高雌雄蚕蛹分拣机人机工效及分拣员操作的安全性与舒适性,在分析现有分拣机技术原理与结构组成的基础上,基于人机交互原理,对机器的功能布局和结构尺寸进行改进设计.利用Jack软件对改进后的设计方案进行人机工程仿真验证与评价.通过验证可知,改进后的方案在不同工作流程中均符合人体各关节舒适度要求,减轻了分拣员工作疲劳,提高了工作效率,有利于形成和谐的人机关系,为蚕桑生产设备及其他现代化农业工程装备创新设计提供参考.     

面向舱室布局优化的上肢操作舒适性评估方法研究

针对舱室布局设计评估决策问题,考虑关节力矩对关节舒适性的影响,提出了以上肢操作舒适性评估布局方案优劣的方法。应用CATIA软件进行了主要操作姿势仿真实验,然后根据人体生物力学模型分析关节力矩,通过Kane动力学方程建立了上肢动力学模型,进而借助NASA力量模型将关节力矩引入到关节舒适性评估中,解决了不同关节角度组合时上肢的整体舒适性评估问题。关节角度和上肢操作舒适性关系曲线可为舱室的布局工效评估与优化提供参考,在设计初期阶段考虑人的因素,及时发现设计缺陷,提高设计效率。     

康复机器人柔性关节舒适性分析与研究

康复机器人柔性关节的舒适性对保障人机接触的安全稳定运行至关重要,针对康复机器人柔性关节舒适性设计进行了分析与研究。从拟人化的角度分析了柔性关节的机械结构设计原理与要求,从生理学角度选择人机压力接触承受点,从仿生学角度建立了外骨骼柔性关节活动范围,同时重点对比分析了外骨骼柔性关节驱动系统,形成了一套完善的柔性关节仿生设计原则,为设计结构轻巧、穿戴方便、操作柔顺的柔性关节奠定了基础。     

基于CATIA的桥式起重机司机室人机工程设计

为改善桥式起重机司机室作业环境,提高作业舒适度,对桥式起重机司机室的布局及各尺寸结合人机工程学相关理论进行了分析,并给出了尺寸建议,最后以人机工程虚拟仿真软件CATIA进行验证,分析了司机的视野范围、操作姿势舒适度和手部可达区域。结果表明结合人机工程学相关理论所设计的司机室符合人体舒适度要求,设计中加入了视频监控装置,可降低职业病发生的可能性,司机室尺寸优化结果可为起重机司机室设计提供重要的数据参考。     

基于JACK的工业搬运车驾驶室人机工程仿真分析

工业搬运车作为生产工具,设计工业搬运车必定要考虑提高生产效率和保障作业人员的安全性与舒适性,工业搬运车在搬运货物时,安全因素是主要考虑和保证的,安全的工作环境是保障工作效率的前提。在工业搬运车作业过程中,安全性影响因素有:驾驶室视野、驾驶室舒适性因素、驾驶座椅设计、操纵杆位置。项目以JACK为主要仿真工具,对工业搬运车虚拟模型仿真分析,并结合人机工程学原理分析驾驶员所处的人-机-环境系统。分析座椅H点和座椅设计、可视域仿真、双手可达域仿真、人体脊椎受力仿真、关节舒适度分析,再对驾驶员作业静态强度进行预测,最后基于人机工程学原理的工业搬运车作业环境分析、设计优化和建议。     

基于CATIA的汽车驾驶室人机工效改进设计研究

为提高汽车驾驶员操作的人机工效,改善驾驶体验,在参数化设计的基础上,以CATIA软件为平台,利用人机工程分析模块对驾驶员的作业姿态进行模拟仿真。结合人机工程学理论,对汽车驾驶室的可视域、可达域及操纵舒适性等方面进行了人机工效校核,根据分析结果,结合SAE标准与GB/T 21935—2008,对汽车驾驶室的方向盘、仪表盘、换挡装置等操纵部件的布局进行改进设计。结果表明:基于CATIA的虚拟仿真可为汽车驾驶室人机工效改进设计提供理论依据和方法支持,有效提高驾驶室的舒适性。     

基于虚拟样机的地下铲运机驾驶室人机分析

针对传统地下铲运机人机工程设计与分析方法的不足,提出在虚拟样机意义下的产品人机工程学仿真分析方法。采用虚拟样机技术建立某型号地下铲运机数字化人机系统,运用人机工程学基本理论及CATIA人机工程学分析模块,从工作空间、操作舒适性、视野舒适性三方面对其进行人机工程学仿真分析,指出了原设计中存在的人机工程学问题。     

基于Kano模型与层次分析法的农机造型设计研究

为解决云贵地区因耕地面积小造成农业人员无法使用大型农机作业的问题,通过Kano模型对搜集的农机造型设计需求进行分析,得到优先功能需求与人机需求,在此基础上提出3种符合需求的农机造型设计方案,并使用三维建模软件Rhino对方案进行三维建模;运用层次分析法建立农机造型构成因子评价层次结构模型,邀请专家填写问卷进而求得准则层指标权重和方案层权重,选出最佳方案;运用Jack人机工程仿真软件对最佳方案人机需求指标进行仿真分析并检验是否符合人机工程标准。结果表明：结合两种方法进行产品设计并对设计方案进行人机检验,能够满足目标用户心理需求及生理需求,对其他产品创新设计有较大的借鉴作用。     

基于Kano模型与层次分析法的农机造型设计研究

为解决云贵地区因耕地面积小造成农业人员无法使用大型农机作业的问题,通过Kano模型对搜集的农机造型设计需求进行分析,得到优先功能需求与人机需求,在此基础上提出3种符合需求的农机造型设计方案,并使用三维建模软件Rhino对方案进行三维建模;运用层次分析法建立农机造型构成因子评价层次结构模型,邀请专家填写问卷进而求得准则层指标权重和方案层权重,选出最佳方案;运用Jack人机工程仿真软件对最佳方案人机需求指标进行仿真分析并检验是否符合人机工程标准。结果表明：结合两种方法进行产品设计并对设计方案进行人机检验,能够满足目标用户心理需求及生理需求,对其他产品创新设计有较大的借鉴作用。     

基于RAMSIS的除雪车驾驶室人机工程分析

除雪车驾驶室的设计对驾驶安全和舒适性有重要影响。以RAMSIS软件为工具,对某除雪车的驾驶室进行人机工程分析,以5百分位、50百分位和95百分位男性人体模型数据为依据,创建面向除雪车的虚拟驾驶员模型,分析除雪车驾驶室的触及性、驾驶视野和舒适性。通过模拟坐姿、踩下油门踏板、挂上1挡的驾驶姿势,对比分析了3类驾驶员的舒适性。通过分析数据,发现现有除雪车驾驶室设计中的人机缺陷,提出了相应的改进设计建议,并给出改进设计方案,为除雪车驾驶室设计提供参考。     

老年人轻便手动轮椅人机仿真分析及优化设计研究

对市面上现有的某款轻便手动轮椅进行人机仿真分析,将该轮椅的三维模型导入Jack软件人机仿真环境中,对其乘坐人员和操纵人员进行一系列人机分析,发现该轮椅不符合人机工程学的问题,基于分析结果对该轻便手动轮椅进行优化设计,并对优化设计后的轮椅方案再次进行人机仿真分析,验证优化设计方案的合理性.结果显示,优化设计后的轮椅对于乘...     

陶瓷滚压成形机人机工程仿真分析与设计改进

为降低大型陶瓷成形设备开发成本,缩短开发周期,提高工作效率和操作舒适性,应用JACK软件对陶瓷滚压成形机进行人机工程仿真,并对其进行了改进设计。通过对陶瓷滚压成形机技术特征与工作原理的分析,确定了操作过程仿真的动态姿势节点,在此基础上,提出滚压成形机人机适配性的关键因素,并按照搬运工件的工作类型进行操作台高度仿真;按照达到包络的要求进行操作开关位置布局,提出尺寸设计建议,并对改进后的设计方案进行人机工程评价。结果表明:改进后的设计方案有助于减少工人肌肉骨骼疾病,可提高生产效率。     

基于人体生物力学的自行车人机系统仿真研究

基于人体生物力学,运用ADAMS-LifeMOD仿真软件组合,建立了自行车人机系统动态仿真模型,采用肌肉疲劳评价标准和关节舒适度评价方法对人的骑行状况进行了评价,并结合长、短坐立管2种骑行状态进行了对比分析,研究结果为自行车的舒适性设计提供一种有效评价方法.     

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.