重复作业人机工程风险监测评估研究综述

为识别负重行军、消防救援和物流搬运等重复作业中人机工程风险因素,降低肌肉骨骼疾病和重复性运动障碍风险,对重复作业的概念及其风险因素监测评估方法进行研究,梳理了重复作业时潜在的个人、物体和职业人机工程风险因素;对人体参数分类、各类参数关键技术、接触方式和评价阶段等进行分析,归纳了接触与非接触式监测的优缺点及运动学、肌电学和人体尺寸测量学的评估分析关键技术与标准。最后,对重复作业人机工程风险监测、评估与干预的发展前景进行总结,为下一步监测评估工作提出展望。

飞机牵引车驾驶台人机工程仿真分析及设计改进

为提升飞机牵引车驾驶安全性和舒适性,根据其操作流程提取驾驶员关键操作姿势并进行人机工程分析。在Jack软件中导入飞机牵引车驾驶台数字模型,并根据GB∕T 10000—1988建立的成年男性人体数字模型,搭建驾驶员驾驶、换挡、操作中控屏、一键启动及紧急停止5个关键操作姿势;采用Jack软件对关键操作姿势进行驾驶员可视域、可达域及舒适度的仿真分析。结果表明:驾驶姿势下,驾驶台右部区域相较于前部区域的可达程度更高,且驾驶员在一键启动和紧急停止两种操作姿势下的舒适度较差。基于分析结果,将驾驶台的一键启动和紧急停止按钮布置到驾驶台右侧区域。对设计改进方案分析后发现:驾驶员一键启动与紧急停止2种关键操作姿势的Porter和Krist舒适度参数趋向舒适。采用虚拟人机工程仿真技术,对驾驶员的关键操作姿势进行人机合理性分析,可为复杂装备产品设计的方案迭代提供有效依据。

基于人机工程学的下肢外骨骼运动控制

为避免外骨骼机器人髋关节和膝关节尺寸影响患者正常行走功能的恢复,踝尺寸对脚落地姿态的影响,提出一种基于人机工程学的外骨骼机器人运动控制方法.首先利用人机工程学对人体的参数进行收集,并以此构建适合人体尺寸、具有舒适穿戴的外骨骼模型架构,使外骨骼机器人满足穿戴人群差异化的需求;然后所构建的下肢外骨骼架构,建立外骨骼下肢末端的位姿并构建单肢三自由度机械腿的正向运动学方程,通过对机器人的步行计划,外骨骼机器人的实际步行过程由ADAMS进行模拟,验证人体行走时两腿各关节扭矩的变化规律;最后为了验证该方法在关节速度控制中的优越性和有效性,选择模糊PID进行控制.

近十年国内安全人机工程学发展研究

为深入理解及把握近年来国内该领域的最新动态,文章采取文献统计的方式,从中国知网平台上搜集近十年(2014—2023年)中国学术期刊数据库、中国硕博士学位论文数据库、中国重要会议数据库和特色期刊数据库等收录关于安全人机工程学方面的论文进行检索。通过分析、比较,结果显示近十年国内安全人机工程学方面论文发表数量逐年下降,其研究重点是人机界面的设计,对于安全人机工程理论等其他整体的人类身体机制或相关的原理探讨等方面的工作开展情况研究并不多见。根据文献统计分析,研究速度相对滞缓并且呈现逐渐下滑的状态,目前所使用的教学方式也有待完善以适应新的需求变化要求。结合统计结果和安全人机工程学的发展现状,根据安全科学和人机工程学的知识,对未来学科发展提出建议具有重要意义。

人机工程设计中的虚拟仿真技术研究进展

为研究人机工程设计中虚拟仿真技术在制造业多领域中的应用,列举了多种人机工程仿真工具内置人体数据库种类,并根据人体模型特征将人机工程仿真工具进行分类;归纳并分析了不同类型的人机工程仿真工具及其工效评价方法与应用领域;重点研究了基于肌肉骨骼模型驱动、基于几何模型驱动及基于真人驱动的人机工程仿真工具工作流程、功能、应用及进展;指出未来人机工程虚拟仿真技术的发展方向和趋势。

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。

人机工程虚拟仿真实验设计与教学实践

人机工程是现代民航飞机客舱设计中的关键问题,为克服实验教学中场地、成本、学生人数等客观条件的限制,设计开发了基于虚拟仿真的民航飞机客舱人机工程设计实验教学项目。项目能引导学生在掌握基础理论知识的基础上,通过自主探索完成虚拟仿真实验任务,在实验教学实践中取得了很好的效果,一方面能帮助学生巩固所学专业课程的相关知识点,另一方面提高学生运用理论知识解决工程问题和开展设计实践的综合能力。

全自动驾驶地铁客室人机工程仿真校核

为满足乘客乘坐全自动驾驶地铁客室的安全性和舒适性需求,结合人机工程仿真原理,构建基于人机工程仿真评价模型。通过对乘客在乘车过程中的行为分析,将全自动驾驶地铁客室总体空间的布局划分为观光区、主功能区、入口区、过渡区和乘坐区;根据ISO 7250—3:2015的要求,建立了95百分位男性和5百分位女性虚拟人,对地铁客室空间区域布局进行人机工程符合性仿真校核。结果表明:全自动驾驶地铁客室总体空间布局符合乘客乘车行为,提升了乘客的乘坐体验,为地铁客室设计研发提供一种有效的思路。

基于人机工程的电动汽车充电口布置分析

为提高电动汽车充电口的人机舒适性,从人机工程的角度出发,综合人体尺寸和人体舒适活动范围、充电桩参数、充电枪参数等对充电口的高度、角度、位置等布置因素进行分析,给出了充电口布置推荐方案,并开展了实际验证与评价,同时针对充电操作可视性、操作空间给出了设计建议,为纯电动汽车充电口布置提供参考。

某车载多屏显控台的结构设计与人机工程设计

随着移动式指挥信息系统向智能化、集成化快速发展,作为系统的重要基础设施,显控台需在有限的方舱空间内安装更多的显示设备,以满足快速数据处理和多人交互的功能需求。针对某车载指挥信息系统的要求,提出一种琴式结构的多屏一体化显控台方案,整体尺寸为1690 mm (长)×790 mm (深)×1370 mm (高),可安装6台19.5 in显示屏及附属设备。根据结构设计方案,建立力学模型,结合理论分析,运用有限元仿真软件对显控台进行模态分析,算出前6阶固有频率和振型;并通过施加实际工作环境下振动条件,进行随机振动分析,得到垂向、横向、纵向3个方向的振动变形和应力,经计算,显控台的应力和变形小于22.1 MPa和0.15 mm的概率为99.73%。最后结合人机工程设计准则,对其进行人机工效合理性分析。综合结构设计理论、仿真分析和人机工程分析,验证所设计的多屏显控台能够满足系统功能、结构强度及人机工程要求。

安全人机工程线上教学实践与案例

安全人机工程是专业基础课。为进一步推进课堂教学改革,深化课程思政改革创新,提高线上教学质量,发挥教师线上教学的示范带动作用,安全人机工程课程从线上教学设计思路、组织实施、教学实施效果及教学反思等方面进行线上教学实践,以实际案例提供教育教学参考。

基于人机工程学下电动拖拉机驾驶室设计分析

拖拉机作为一种重要的农业机械,可与相关农机具配合完成各项田间作业,但其田间工作环境较为复杂,故保持良好的拖拉机驾驶环境对于提高驾驶员工作效率具有重要意义。为此,基于人机工程学,以电动拖拉机为研究对象,运用产品设计与人机工程学完成对拖拉机造型设计并对驾驶室进行建模与设计,最后应用RAMSIS对驾驶员在驾驶过程中的操作舒适性进行仿真设计。研究结果表明:设计的拖拉机驾驶舒适性与操纵便捷性符合人机工程学的要求,可为今后各种拖拉机的研发与设计提供参考。

基于人机工程学的滑移装载机驾驶室视野优化设计

为了优化滑移装载机驾驶员的视野情况以及减少驾驶室视野盲区,根据GB/T 16937—2020提出的可视性视野要求,对驾驶室的前后视野进行优化设计。基于人机工程学相关理论与标准,在三维建模软件Rhino建立滑移装载机驾驶室数字模型,根据GB/T 16937—2020测量方法对驾驶员视野进行测量与计算;在人因分析软件Jack中建立滑移装载机驾驶室虚拟人机系统,仿真模拟驾驶员的视野情况以及后视镜的反射区域并得到相关分析数据,对两种测量方法的驾驶员视野数据进行对比分析,根据分析结果对滑移装载机驾驶室进行优化设计并进行人机视野校核。改进方案有效提升驾驶员的视野情况,满足国家标准规定的可视性要求。

基于GQFD的手持工具人机工程设计研究

为优化手持工具的用户使用体验,提出一种将基于灰色关联分析的质量功能展开(GQFD)与人机工程相结合的设计方法,并将其应用于手持工具的产品研发中。首先采用非参与式观察法观察用户行为并获取用户需求,并依据手持工具的人机工程设计原则将用户需求转化为对应的设计要素;再运用GQFD构建设计质量屋,对用户需求与设计要素的相关关系度进行量化评价,分析设计要素重要度,从而明确重点设计目标;最后根据人机工程学的原理和方法,对重点设计目标进行分析设计,得到最终的设计方案。将该方法应用于德国Prym公司的手工钳改良设计项目,设计结果不仅满足了用户使用需求,而且提升了用户体验,为手持工具类产品的创新设计提供一种新的研究思路。

计算机辅助人机工程研究进展

对计算机辅助人机工程的最新研究范畴、发展及现状进行概述 ,并在总结实际项目经验的基础上指出了其在实际应用中存在的问题 从方法学、面向人机工程应用的计算机技术及人机工程软件三个方面对计算机辅助人机工程的研究进展进行详细论述 。

基于人机工程学的卡车组合仪表布置方法浅析

组合仪表作为汽车重要显示装置,行驶过程中大量信息是通过组合仪表获得的,其布置设计影响着卡车驾驶的舒适性和安全性。为在驾驶室开发过程中及早发现组合仪表的布置问题,本文从人机工程的角度出发,从组合仪表易读性、方向盘盲区、前下视野影响、反光炫目、玻璃成像及其与周边零部件的位置关系几个方面进行了较为全面的布置方法分析,以在造型初期及设计过程中及早发现、解决相关问题,避免样车阶段的反复修改,节省时间和费用的同时,提升卡车的安全性和使用舒适性。

基于人机工程分析的地铁车辆制动系统远程隔离装置设计

为提高制动系统远程隔离装置在紧急情况下的可用性和易用性,文章介绍了一种新型地铁车辆制动系统远程隔离装置。这种设计将常用制动和停放制动隔离手柄集成在司机室内,使得操作者可以方便、快速地进行相关操作。在设计过程中结合人机工程分析,优化设计了装置手柄角度和布局,模拟得出便于车上人员操作的推荐工作姿态。该设计为后续地铁车辆制动系统缓解装置的设计提供了新的思路。

汽车驾驶用座椅的抗疲劳人机工程设计

运用人机工程学原理,针对汽车驾驶座椅,从人体测量、生物力学、心理学、机械振动、作业空间等角度分析了驾驶疲劳的成因,并从座椅的静态特性和动态特性两方面论述了汽车驾驶用座椅的人机工程设计以及今后的发展方向。

基于ICIDO的某地铁车辆客室设计人机工程验证

应用 IC.IDO 仿真分析平台人机模块对某项目地铁车辆扶手杆进行人机工程分析,通过创建人体实体模型模拟乘客扶手杆操作可达性、扶手杆设计、布置合理性。

人机工程学视域下煤矿机械设计与安装策略研究

在煤矿机械设备的设计、安装及维护过程中,人机工程学的有效应用能够显著提升工作效率,降低事故风险。本文通过对煤矿机械设备设计与安装中的人机工程应用进行深入探讨,重点分析科学布局、自动化设备配置、优化人机界面等策略如何有效减轻操作人员工作负荷,提高设备的安全性、舒适性与便捷性。通过人机工程的合理应用,显著提升煤矿机械设备的可维护性与操作性,为设备的高效、长效运行提供了有力保障。