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AutoCAD的计算机辅助人机工程软件

采用计算机模型来进行人-机器-环境系统的模拟,不仅可以直观地显示它们之间的三维位置,而且可以大大降低人机系统的研发时间。文章简要介绍了以AutoCAD为基础开发了计算机辅助人机工程系统的过程,本系统通过从Access数据库中读入人体的主要尺寸,在AutoCAD中建立人体模型,并利用程序语言Visual Basic对模型进行修改和运动仿真,集成了数据库、计算机辅助设计软件、程序设计软件的功能。本系统能在一定程度上实现人体测量、人的行为分析、作业任务、姿态分析、碰撞探测等工作。

基于CATIA V5的计算机辅助人机工程分析

采用计算机模型来进行人-机器-环境系统的模拟,不仅可以直观地显示它们之间的三维位置,而且可以大大降低人机系统的研发时间。文章以CATIA V5为人机工程学的应用研究提供的平台,主要说明了虚拟人体模型的建立及其人体姿态仿真在整体橱柜设计领域应用的具体方法。对人使用产品的过程进行模拟,从而发现产品设计的缺陷与不足,改进产品的设计。

计算机辅助人机工程在人性化工厂设计中的应用

论述了计算机辅助人机工程在人性化工厂设计中的应用。介绍了计算机辅助人机工程和人性化工厂的概念,提出了计算机辅助人机工程应用于人性化工厂设计的总体思路和实现方法;阐述了人性化工厂的微观和宏观的分析、评价与控制常用的方法,并结合实例,对工厂的微观和宏观人机特性进行分析、评价与控制。

面向产品创新的人机工程计算机辅助设计

概述了人机工程计算机辅助设计的最新研究;从人机界面和人机系统优化创新两方面分析了人机工程计算机辅助设计中的产品创新;针对不同的设计内容,给出了面向产品创新的人机工程计算机辅助设计的应用图表。

基于eM-human的人机工程仿真与分析的实现

基于人机工程和先进制造技术发展的背景,首先介绍eM-human的功能特点以及其所涉及到的三个人机工程评价分析方法,然后以某汽车缸盖生产线的一机加工工位为实例,描述在eM-human中实现人机工程仿真与分析的过程,最后讨论eM-human在我国的适应性。

工业设计人机工程教学改革实践

针对高等院校工业设计专业人机工程学课程教学中遇到的主要问题,将计算机辅助人机工程内容引入到人机工程学课堂教学中,对现有人机工程学讲授理论内容进行筛选,增加计算机辅助人机工程内容和自顶向下设计方法的教学讲解,在设计前期引入三维数字化人体模型进行人机工程设计、检验,并通过多媒体控制台设计实例展示了计算机辅助人机工程设计应用过程。

面向家电产品的人机工程设计与检测技术研究

结合家电产品的人机工程学特点,对人机工程设计与检测技术进行了研究。依据传统的虚拟人体建模方法,提出了一种虚拟人快速几何建模方法。运用反向运动学知识,构建了虚拟人的运动学模型,并结合关键帧动画和人体姿态库实现了虚拟人的人机工程仿真。基于人体测量学人机数据库和碰撞检测算法,实现了虚拟人的舒适度、视域和可达域检测与评价。最后通过人机检测系统的实现验证了算法的可行性,对设计师进行人机设计和工程仿真分析有辅助作用。

一种人机特征驱动的驾驶空间布局设计方法

为了强调在概念设计阶段就考虑人机方面的需求,提出了人机特征驱动的产品设计方法,并以汽车驾驶空间布局设计为例进行具体研究。通过引入人机约束概念,建立人机约束模型,并以此为基础选择合适的人机特征评价模型和优化设计方案。在汽车空间布局设计实例中,以关节舒适度作为人机特征,基于实验建立了人机变量与设计参数的关系,完成了人机特征驱动的驾驶空间布局设计模型和系统,并实现了汽车布局设计方案的自动生成,最后对该方法进行了验证。

产品设计中人机尺度关系量化评价的研究

针对产品设计中人机尺度关系评价,提出了一种评价体系及其量化方法,定义了4种基本的评价类型,提出了人体关节不舒适度因子的概念和计算方法,实现了对人机尺度关系状况的总体和局部的数学描述。对改进产品设计,提高产品的宜人性有明显作用。

车载控制台显控装置的人机尺寸优化分析

针对目前车载控制台显控装置不合理布局易引发操作人员疲劳、操作失误率增加的状况,结合人机工程理论与计算机辅助设计技术,提出了一种用于控制台的显控装置尺寸设计的人机设计方法。以SolidWorks软件作为二次开发平台,生成可视化人机检测功能模块,以得到显控装置安装的合理取值范围。利用Jack软件对头部舒适度和躯干舒适度进行分析,以确定显控装置安装角度的最优值。最后,通过某车载控制台尺寸人机优化设计的实例验证了提出的方法的有效性。

基于广义代数旋转曲面的刚柔混合人体几何建模方法

为了满足计算机辅助人机工程应用软件对数字化人体模型外观逼真性及运动真实性的要求,提出采用广义代数旋转曲面进行刚柔混合人体几何建模的方法。首先在拓宽传统代数旋转曲面的基础上,提出广义代数旋转曲面并给出曲面隐式方程组的表达方式;其次利用广义代数旋转曲面对人体肢体表面进行几何统一表示,并将主躯干(腰部和胸部)在姿态变换过程中视为柔性肢体;最后,通过应用实例表明了人体模型的有效性,并能较好地满足人机仿真的需要。

基于遗传算法的动态姿势预测模型的研究

分析了人体姿势控制的一般研究方法,通过实验研究了姿势选择的影响因子,以及影响因子重要度的比较情况。提出了基于价值函数优化方法,用以模拟现实中人的行为。定义了相应的价值函数,并将这些价值函数用到姿势预测算法中。采用遗传算法来处理姿势预测问题,将舒适度、重力势能和关节活动范围作为约束条件,使姿势预测更加逼真。试验表明,该方法能解决数字化人机工程中的姿势仿真问题。