基于JACK虚拟仿真的学龄前脑瘫儿童助行器人机优化设计

目的减少学龄前脑瘫儿童助行器的安全隐患,解决患儿在训练过程中的肢体二次损伤问题,提升助行器人机舒适性,对学龄前脑瘫儿童助行器进行优化设计。方法通过JACK虚拟仿真软件的RULA工具,分析得到学龄前脑瘫儿童在使用助行器过程中存在的不合理姿势,并对其进行人机工学与受力分析,提出改进方法并进行设计优化,最后导入JACK虚拟仿真软件进行风险与舒适性验证。结果优化后的学龄前脑瘫儿童助行器的使用受伤风险从4级降低到1级,患儿躯干弯曲力矩、L4/L5脊柱压缩力、剪切力的姿势载荷指数分别降低53%、47%、81%,上身各关节处于舒适角度。结论经过JACK仿真分析及人机优化后的助行器,有效降低了学龄前脑瘫儿童在康复训练中的二次损伤风险,减轻了患儿步行训练中的身体负担,提升了助行器使用的舒适性。

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。

基于Jack的老年电动代步车人机工程设计与优化

目的满足行动不便的老年用户群体复杂的出行需求,提高电动代步车类工具使用过程中的舒适度。方法在传统老年电动代步车的基础上附加辅助站立结构,创新设计出一款坐、立两用的新型电动代步车,并借助Jack仿真软件,对老年用户坐姿驾驶和辅助站立支撑状态下的舒适度、可达域、可视域,以及上车过程中L4/L5下背部的受力情况进行分析,以验证关键人机交互结构、尺寸设计的合理性及舒适性。结论通过验证和调整,对电动代步车的初期设计方案进行改进,优化后的方案为老年电动代步工具的设计提供了参考,可以为满足老年用户复杂的出行需求、提高电动代步车类工具使用过程中的舒适度和安全性提供帮助。

基于JACK的不同身高笔记本电脑使用者的脊椎受力状态研究

目的在探讨笔记本电脑放置位置对使用者胸椎、腰椎受力和头部屈曲的影响。方法通过Jack软件构建了P 1、P 5、P 50、P 95和P 99的数字人仿真办公模型,分析了屏幕在不同垂直距离和水平距离下人体spinetT1/T2、spineL4/L5受到的力矩和Head Flexion的角度,使用SPSS对获得的数据进行相关性分析。结果在坐姿使用笔记本电脑时,用户的身高越高,其胸椎和腰椎所承受的力矩也越大。笔记本电脑屏幕的高度对使用者的影响显著高于水平距离的影响。结论通过调整笔记本电脑的放置位置,特别是屏幕的高度,可以有效降低不同身高群体颈部和腰部的疲劳和疼痛症状,减少对身体的损伤。

基于人因学及Jack仿真的消防操作台设计

从人因学的角度出发,根据消防救援任务对车载单人消防机器人操作控制平台进行设计,并依托计算机辅助布局方法和双手作业分析,借助yaahp软件等进行操控器位置协助和布局,针对设计后的人机界面进行了Jack仿真分析,通过人因学多项反应时间实验及按键双手协调实验对设计效果进行分析评价,以减少长期作业带来的疲劳,有效提高作业人员操作的精准性。

基于JACK软件的人工检验台人因工效评价

为了提升成品检验台作业人员工作的舒适性,以J公司光伏新能源生产线的成品检验台为研究对象,基于工效学理论,运用Jack软件,构建数字人模型,对成品检验操作台进行建模仿真。对于数字人的工作环境进行了舒适度和疲劳度的检验,发现了其中存在的问题,同时提出了相应的改善措施。数据显示,通过调整工作台布局等方式,数字人的工作舒适度得到显著提升。

基于JACK平台的作战仿真研究

针对目前作战仿真Agent无法适应复杂战场环境、动态规划能力不足的问题,找到了一个基于BDI行为模型的多Agent智能开发平台JACK。基于此平台,开发了装甲步兵班阵地进攻作战仿真系统;依托JACK Team平台,设计了作战仿真Agent能力组件的结构、功能类和行为算法,构建了单兵行为模型和班组行为模型;通过表现模块,实现了JACK Team和Unity3D仿真环境数据交互。同过系统仿真数据统计,验证了JACK平台BDI模型的有效性和与开放环境的良好交互性。

基于Jack仿真的助浴产品作业过程人机优化设计

为解决助浴师在长期上门助浴作业时可能导致的肌肉骨骼疾病问题,本文对助浴产品作业过程进行人机分析和设计优化。首先基于HTA法对助浴行为进行分层归纳,再利用Jack软件模拟助浴环境,对助浴任务进行分析,最后基于分析结果进行人机优化设计实践。本文提出可供参考的助浴床尺寸设计标准,为助浴床增加辅助翻身结构。有助于减少助浴师的疾病风险及提高工作效率,为助浴产品行业提供人机设计标准,促进行业的发展和创新。

Application Strategies of Pipe Jacking Technology in Municipal Rainwater Pipeline Engineering

Traditional construction techniques have a significant impact on the environment and are associated with long construction durations in the construction of municipal rainwater pipelines.Pipe jacking technology,a new type of pipeline construction method,enables non-excavation construction and can address the shortcomings of traditional pipeline construction.This article analyzes the concept and application advantages of pipe jacking technology.Combining engineering examples,it explores the application strategies of pipe jacking technology in the construction process of municipal rainwater pipelines for reference.

富水粉细砂层联络通道顶管法施工地表沉降分析

为研究富水粉细砂层地铁联络通道顶管法施工对地表沉降的影响,对郑州地铁12号线08工区埋深15 m、长7.5 m的联络通道在顶管法施工过程中的地表沉降进行了监测,并结合“地层-主隧道-内支撑-联络通道”体系三维数值模型,深入分析了顶管掘进过程中地表沉降的时空演化规律。结果表明:地表沉降量随着顶管机的推进逐渐增大,顶推到位后达到最大沉降值,其中台车就位、始发破洞及接收破洞阶段产生的沉降增量明显大于其他开挖阶段,设备拆除后,受卸载作用影响,地层产生一定量回弹,沉降值减小;地表沉降曲面呈漏斗状,沿垂直于联络通道中心线方向左右对称,沿平行垂直于中心线方向不对称,最大沉降值位于纵向距离联络通道中心靠近始发端3 m处;联络通道顶管法施工对地表横向影响范围更大,地表沉降集中发生区域近似椭圆形,其长轴垂直于联络通道中心线。

JACK虚拟技术在列车卧铺爬梯设计中的应用研究

卧铺爬梯对乘客的安全和舒适至关重要。对国内外列车卧铺爬梯设计现状分析基础上,以人机工程仿真软件JACK为工具,建立了面向对象的虚拟乘客模型及上下爬梯、从爬梯到卧铺的连贯动态行为仿真模型,在此基础上,测试了乘客上肢可达性、动态行为的关节舒适性和视觉可视性,进行了相应的工效评价,辨识出爬梯设计中的人机缺陷,提出了相应的改善建议,并进行了优化设计,为完善爬梯设计提供了一定的参考。

基于JACK的驾驶舱仿真及人机工效分析

在驾驶舱的设计中应用人机工效学原理,利用JACK软件对舱内布局设计进行仿真及舒适性、可达域、可视域等工效进行评价,并提出修改意见。首先将基于人机工效学设计的驾驶舱的CATIA模型导入JACK软件中创建分析对象;然后基于JACK软件建立用于仿真工效分析的数字人模型(Digital Human Model),将数字人模型调整成驾驶员工作时的最优姿势,仿真驾驶员位于驾驶舱的虚拟环境。最后应用JACK软件的人机工效分析工具对驾驶舱内部进行分析并提出改进意见,这样既缩短了设计周期,又减少了设计制造费用。

基于JACK的载人潜水器观察窗布局优化设计

为了提高载人潜水器人机工效设计的质量,有效考虑狭小工作舱下潜航员的生理舒适度,保证载人潜水器观察窗布局的人机合理性,在载人潜水器载人舱的设计过程中应用人机工效设计原理,利用JACK软件对载人潜水器载人舱观察窗布局进行仿真,对潜航员的工作姿态、舒适性和关节角度等进行模拟。将载人潜水器载人舱模型导入JACK人因分析软件中,采用第95百分位数的中国男性作为潜航员,对潜航员在载人舱内的工作姿态进行模拟,并对其进行工作姿势评估、快速上肢分析、舒适度评估及下背部分析,最后根据分析结果完成相应的设计优化。

基于JACK的某自行高炮乘员舱人机工效评估

运用JACK软件的工效评估功能,创建了P5、P50、P95我国成年男性人体模型,将某自行高炮乘员舱UG优化模型导入到JACK中,对舱内乘员座椅、操控台、方向机、高低机、车长镜和行军固定器进行了工效评估。通过评估,指出了原设计中的一些不合理之处,提出了改进措施,解决了自行高炮乘员舱缺乏可靠的人机工效评估的问题。

基于Jack的人体建模与人机工效分析

针对Jack中重建非美国人人体模型的不确定性和不准确性,基于作业任务类别重新细化的七个方面的人机界面类型,提出了一种用于战斗机驾驶舱工效分析的中国飞行员人体模型的构建方法。在此基础上给出了运用Jack进行人机工效分析的具体思路,并阐述了战斗机驾驶舱多项工效分析包括运动仿真、可达性、舒适性、力和力矩分析、可视性的实现技术和技巧。该人体建模方法、工效分析思路、技术技巧在某型战斗机驾驶舱实际应用中已取得了良好效果。

基于JACK的电动拖拉机驾驶室人机工程改进设计

为改善电动拖拉机驾驶环境,提高驾驶室舒适性,以人机工程仿真软件JACK为工具,建立了符合中国驾驶员身体数据的虚拟驾驶员模型和电动拖拉机驾驶室人机工程仿真模型。在此基础上,分析了驾驶员的视觉可视性、上肢可达性和驾操纵姿势舒适性,辨别出现有电动拖拉机驾驶室设计中的缺陷。通过SAE驾驶员H点位置确定曲线与GB/T 6235—2004结合,重新确定驾驶员H点的位置,从方向盘、仪表盘、座椅等部件的布置对驾驶室进行改进设计。结果表明:在电动拖拉机驾驶室设计过程中进行人机工程虚拟仿真,可有效提高驾驶室的舒适度、视野性能、易操作性。

基于Jack的游船驾驶室人机工程改进设计

为改善游船驾驶环境,提高驾驶员的安全性和舒适性,提升游船驾驶体验,以人机仿真软件Jack为工具,建立了符合我国船员身体数据的虚拟人体模型和驾驶环境,通过模拟驾驶员的工作状态和操作行为,进行可视域、操作可达性和驾驶舒适性分析,对驾驶台仪表盘、罗经、方向舵和甚高频电话等显控部件的结构布局、驾驶座椅和脚踏等部件的人机尺寸提出改进建议。改进设计后有效提高了船员的视觉可视性、操作可达性和驾驶舒适性。

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。

基于Jack的虚拟人抓握过程的设计及实现

介绍了在Jack软件系统中如何实现对物体的抓握及其存在的问题,阐述了应用碰撞检测技术在Jack系统中仿真虚拟人体对各种形状物体的抓握过程的方法,包括抓握前准备(即初始手形的选取)、抓握动作的完成(即抓握位置的定位以及抓握动作的完成)2部分内容。这种抓握仿真的实现不仅克服了Jack系统现有抓握功能的不足,而且大大提高了用户在Jack系统中仿真抓握动作的效率。

基于Jack的航空装备虚拟维修性验证研究

为实现对航空装备维修性人因的合理分析,采用遵循IETM技术思想,基于Jack软件的航空装备虚拟维修操作验证方法,使装备维修人员参与到虚拟维修操作过程中,实现对装备维修和维修环境的人因评估。结果表明:该方法能有效地对装备维修性进行人因分析与验证,对于提高装备研制过程中的维修性、降低开发成本及缩短研发周期具有重要意义。