高速列车驾驶界面设计中的照明眩光评估

高速列车驾驶环境中的照明眩光对界面设计有着十分重要的影响,如何在设计阶段对眩光进行有效的评估,是目前高速列车驾驶界面设计中面临的一个难题。针对高速列车驾驶界面照明环境复杂,眩光源的形状和边界难以判定,眩光计算参数值难以准确采集等问题,提出一种基于统一眩光评估(Unified glare rating,UGR)公式和小光源UGR修正公式的高速列车驾驶界面照明眩光评估模型,在利用视觉仿真方法获得包含驾驶员视觉仿真图像及其每一像素点光度学信息的基础上,通过对视觉仿真图像内的眩光源像素点进行判定、整合和筛除,获取高速列车驾驶界面照明眩光评估模型计算参数值,实现高速列车驾驶界面的眩光评估。采用被试主观评价试验对CRH3型车驾驶界面的12种照明方案进行眩光评估,并与提出的基于视觉仿真的照明眩光评估方法的计算结果进行对比分析,分析结果表明提出的方法与主观感受具有显著的线性关系。该方法可在设计阶段对高速列车驾驶环境照明眩光进行有效评估,为驾驶界面相关设计与优化提供指导。     

人机工程研究在高速列车虚拟装配中的应用

为在职业伤害发生之前,应用人机工程学的理论和方法,分析出伤害发生的原因,利用DELMIA软件,分析评估了高速列车装配过程中制动管安装工序存在的人机工程问题,并验证了DELMIA仿真评估的可靠性,对存在不良人机工效的作业进行了分析,并提出了改善措施,还在虚拟的装配环境下,检验了改善方案的合理性。     

减重步行康复训练器人机工程设计

为增强减重步行康复训练器在使用过程中的舒适度要求,应用JACK软件创建了我国5百分位成年女性和95百分位成年男性人体模型,通过对患者与训练器的交互行为过程分析,分别对减重步行康复训练器动态悬吊装置的舒适性、外骨骼装置的匹配度、支撑扶手的可达域、虚拟显示装置的可视域进行人机工效评估,讨论了不同的悬吊方式、适应不同百分位数的外骨骼尺寸、不同扶手和显示装置的高度对患者的影响,最后利用JACK软件的人机工效评估工具对改进后的训练器模型在使用过程中的舒适性进行评估,试验结果验证了该方法的有效性。     

基于JACK的高速列车司机室人机工程仿真

为验证高速列车司机室布置方案的合理性,在JACK软件中建立了第5百分位、50百分位和95百分位中国人体模型,对司机进出座椅行为、司机座椅高度及操纵台下部空间、司机操作可达域、高低信号可视性进行了仿真分析,为高速列车司机室内部设计提供了技术依据。     

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JACK仿真的电动单轨吊司机室人机工程分析

为提高电动单轨吊在井下运行时的操作舒适性,通过人机仿真软件建立符合中国驾驶员身体数据的人机虚拟仿真模型,结合可控性、可视性和工作姿势舒适性探讨电动单轨吊司机室设计缺陷。结果证明：电动单轨吊能够较好地符合第5百分位和50百分位的人体需求,但由于其整体尺寸受到井下巷道的限制,对95百分位人群使用和操作中略有不便。通过计算机虚拟仿真等技术,可为井下特殊工况下电动单轨吊人性化设计提出优化策略。     

装备驾驶界面人机设计评价研究综述

装备的驾驶界面是人-机交互的主要接口,随着我国对装备研发的投入越来越大,开展驾驶界面设计方案评价可以有效节省研发成本和时间。结合驾驶界面的基本构成,分为主观评价法、实验评价法、仿真评价法和综合评价法4类方法概述了其主要评价技术。系统综述了近年来装备驾驶界面在视觉工效评价、操纵舒适性评价和布局合理性评价方面的国内外研究进展,分析了各类评价内容适用的评价方法。指出未来装备驾驶界面评价研究可以围绕自动驾驶界面、虚拟现实评价技术和情感化评价技术展开。     

高速列车旋转座椅的人机工程改进设计

高速列车座椅在轨道客运中具有较重要的地位,乘客长时间坐在座椅上,乘务员频繁调整座椅方向,均易产生身体机能损伤。改进高速列车座椅设计,可适当改善乘客的舒适性和乘务员操作的便捷性,减少习惯性行为造成的潜在生理伤害。应用人机工程学理论和方法,以JACK软件为工具,根据目标客户群,创建了高速列车乘客和乘务员的虚拟人体模型,对国内某高速列车普通旋转座椅进行了空间舒适性分析和人机功能校核,并依此进行了相应的改进设计,并对改进前和改进后的设计进行人机工效对比。结果表明,改进后的高速列车座椅使车厢布置由3+2式变为2+2式,提高了乘客的舒适性,乘务员调整座椅方向更加便捷,且增加了车厢定员数,提高列车车厢的利用率。     

修车躺板的人机工效评估

对修车躺板在使用过程中的优化设计问题进行研究和分析,提出了一种新的优化设计方法。首先,基于JACK软件的工效评估功能,将修车躺板的数字模型导入虚拟人体模型,利用权威的人因工程分析工具对仿真进行分析。其次,通过人机工效原理来评估躺板车的设计,对躺板车的视角分析、可达域分析、工作姿势分析、快速上肢分析和疲劳恢复分析进行了工效评估,最终实现人-机-环境之间的最佳匹配。所提优化设计方法以提高产品最终性能为目的,具有较强的可行性与适用性。     

基于HumanCAD的作业仿真与工效改善研究

为了对工人的作业疲劳进行改善,提高生产效率,通过利用HumanCAD软件搭建虚拟作业环境,从操作可及度、视野分析、舒适度、作业姿态等方面对作业过程进行人机仿真。并以WZ西服缝制工位的生产作业为例,运用HumanCAD软件对缝纫作业的过程进行仿真和人因工效评估,从而得到具体的改善方案。实验结果显示,这种定量化的仿真分析方法符合制造业快速发展的需求,相比传统方法更加高效和准确。     

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。     

基于DELMIA的搅拌车装配过程仿真研究

以DELMIA为仿真平台,对搅拌车装配过程进行虚拟仿真研究。直观分析产品的可装配性,结合人机工效分析和评估结果对其装配工艺方法进行必要的调整、改进和综合优化,提高产品质量和效率。实现生产工艺与制造系统的虚拟协同设计,缩短设计周期,降低设计成本。     

基子DELMIA的搅拌车装配过程仿真研究

以DELMIA为仿真平台,对搅拌车装配过程进行虚拟仿真研究.直观分析产品的可装配性,结合人机工效分析和评估结果对其装配工艺方法进行必要的调整、改进和综合优化,提高产品质量和效率.实现生产工艺与制造系统的虚拟协同设计,缩短设计周期,降低设计成本.     

飞行保护头盔人机工效分析与仿真

基于飞行保护头盔功能拓展、人机工效性能提升的需求，给出了飞行保护头盔的人机工效分析、仿真方法和仿真实例。首先，进行飞行保护头盔人机工效影响因素识别和视觉、听觉、骨骼受力、血流神经等方面的健康影响分析，建立飞行保护头盔人机工效评价的一般流程和方法；其次，阐述飞行保护头盔人机工效仿真原理，以质量特性仿真为实例给出完整的仿真分析过程：最后，进行仿真模型建立、参数设定、仿真计算和结果评价，并落实设计改进于实物样机。通过飞行保护头盔人机工效分析与仿真，包括要素识别、影响分析、仿真方法展示等，为获得人机工效性能更优的飞行保护头盔提供了基础。     

外科医生手术站姿辅助器人机工程设计

为改善外科医生在手术操作过程中的舒适性,将视频影像分析和Jack仿真法运用到站姿辅助器设计中。通过视频影像分析外科医生手术操作姿势,确定躯干、臀部、膝部和脚踝关节部位的变化范围和站姿平均持续时长;建立了人-产品-环境虚拟仿真系统,利用Jack仿真软件对其常规姿势进行人机工效仿真,得出影响外科医生手术站姿舒适性的关键部位和关节变化范围,作为产品设计的依据,并进行可行性对比验证。结果表明：运用视频影像分析和Jack仿真软件可快速有效地挖掘外科医生手术站姿人机适配关键部位,为站姿辅助类产品的人机工程设计提供参考。     

基于图像的汽车驾驶室虚拟设计方法研究

探讨了一种基于图像的汽车驾驶室虚拟设计方法,开发了集多种常用软件为一体的实时视景人机交互式仿真系统,该系统既满足机械领域实际应用中对模型精确性的要求,又满足虚拟仿真中对环境逼真度和渲染实时性的要求.运用该仿真系统对汽车驾驶区驾驶员座椅的位置参数进行设计并校核了驾驶员视野,使其符合人机工程学的要求,从而验证该方法可行与实用性.     

基于乘客交互行为的列车硬卧下铺改进设计

为满足乘客多样化的需求,同时提高列车硬卧的人机适应性,基于乘客与卧铺之间典型交互行为,进行了列车硬卧下铺改进设计。在分析卧铺设计思路与方法的基础上,对下铺乘客典型交互行为进行了数据分析,确定改进设计的方向。采用分段式卧铺形式,进行单元式组合卧铺改进设计。以JACK虚拟仿真软件为平台,对乘客典型交互行为的舒适性进行评估。结果表明:改进后的方案对乘客腰部提供了有力的支撑,改善了不同行为姿态下铺面与身体之间的人机适应性,提高了乘坐的舒适性。同时,单元式的组合卧铺设计也为乘客提供了多样化的乘坐空间。     

城轨列车虚拟驾驶仿真系统

城轨列车虚拟驾驶仿真系统是一种结构简单、经济实用的初级训练驾驶器,主要包括虚拟控制台和视景仿真系统。文章介绍了在1台计算机上实现虚拟驾驶的方法,即采用GLStudio构建控制台模型,采用MultiGen Creator构建三维视景模型,采用Vega对视景进行驱动。文中对列车虚拟驾驶仿真系统的动力学模型和逻辑控制模型也做了简要介绍。     

基于DELMIA的导管虚拟装配仿真研究

以DELMIA为仿真平台,对某登陆艇导管结构的装配过程进行虚拟仿真研究,运用干涉检查、碰撞检查等手段,结合人机工效分析和评估结果,对装配顺序进行必要的调整、改进和综合优化,形成合理的导管装配路径,提高导管装配质量和效率,实现生产工艺与制造系统的虚拟协同设计,缩短设计周期,降低设计成本。     

虚拟设计在潜水器舱室布局设计中的研究与应用

虚拟设计是基于计算机辅助环境的创新性设计方法,是CAD研究领域的发展方向,同时在CAID领域的研究将有助于工业设计在虚拟现实、虚拟智能设计方面的发展。文中采用虚拟设计技术对潜水器舱室工作台进行布局设计研究,构建虚拟设计模型,求解并获得最终方案,并采用基于JACK的虚拟人技术对布局方案进行人机工效学分析和评价,最终数据显示布局方案在舒适度、可达域、视域、力矩等人机方面的综合表现。