郝增涛[1]2008年在《80型轮式装载机驾驶室人机工程学研究》文中研究说明装载机作为一种土方工程机械,需要灵活的操纵部件、宽敞的作业空间和舒适的操纵环境。现在人们对装载机已不能仅仅满足于功能上的要求,还需要符合操纵的舒适性要求。因此,驾驶室设计的好坏影响到装载机的总体性能。本文针对当前国内80型装载机驾驶室人机工程设计中存在的问题进行研究,运用人机工程学中的相关知识,将汽车驾驶室成熟设计理念应用到装载机上,达到舒适性的目的。论文介绍了人机工程学的基本原理和驾驶室布置的工具,对驾驶室人机工程相关部件,包括座椅、方向盘、仪表板、操纵杆和脚踏板等进行设计和布置,并用CATIA软件建立叁维模型。在充分考虑装载机作业特点的基础上,以人体H点作为驾驶室布置的基准点,把坐姿舒适性、操纵轻便性和视野宽敞性的要求与坐姿角相结合,建立人体坐姿杆系模型及数学模型。应用MATLAB软件,编写程序进行优化设计。只需输入不同百分位数的人体模型数据,即可方便地得到驾驶员坐姿适意H点分布区域图,进而初步得到驾驶座椅的位置区域。应用驾驶室布置工具,完成仪表板、方向盘和其它操纵部件的布置。通过应用CATIA软件中的人机设计与分析模块,在CATIA软件中建立了第50百分位、第95百分位中国人自己的叁维人体模型。利用上述两种人体模型,进行视野仿真、驾驶坐姿仿真和手伸及界面仿真,验证设计满足视野宽敞性、坐姿舒适性和操作轻便性的要求。最后,运用CATIA软件的渲染模块,对整机及驾驶室进行了色彩分析、赋上材质和载入人体模型,模拟真实的驾驶室环境和驾驶员的工作状态。
黄建兵[2]2004年在《人机工程学在工程机械驾驶室布置设计的应用研究》文中研究表明本文以人机工程学在工程机械驾驶室设计上的应用，主要阐述和研究了以下几个方面：人机工程学的基础理论，包含人体测量尺寸、人机系统设计理论，人—机－环境系统中的主要因素等相关基础知识。人机工程在汽车车身布置设计上的研究发展。人机工程学在汽车工业的应用相对成熟广泛， SAE(Society of Automotive Engineers，美国汽车工程师协会)标准已成为指导汽车车身布置和设计主要依据，国内外研究也在此基础上拓展了的人体姿态研究和车身部件、操纵系统的布置设计等。人机工程学在工程机械上应用的情况。中国国家标准转化了ISO5353:1995为GB/T8591-2000《土方机械 司机座椅标定点》、机械工业联合会转化ISO6682：1986为JB/T 3683-2001《土方机械 操纵的舒适区域与可及范围》，但是这些标准均以西方人人体尺寸为基础而制订的，一些重要尺度并不能适合中国大多数人体的舒适工作要求。中国人体尺寸标准的情况。中国国家标准在1988年颁布的GB10000-88《中国成年人人体尺寸》，提供了中国人体的体表尺寸，然而对于运动的人体定位，动作关系与活动范围研究，需要一个相对准确的关节尺寸。通过人体测量的统计方法研究，探究由已知人体数据测算未知关节尺寸，通过国外同类的体表尺寸与关节尺寸演算中国的基本关节尺寸方法，从而实现解决建立杆状人体模型的数据依据，为布置设计符合中国人体的机械产品奠定基础。研究了人体的操作舒适姿态，通过收集、对比人体关节舒适角度等数据，分析研究了人在何种姿态为最佳姿态，以及对驾驶室布置影响较大的几个人体关节角度、尺度因素，并研究如何用数学方式表达人体段的位置和姿态的方法。
王大印[3]2013年在《工程机械驾驶室的人机工程学研究》文中指出工程机械是进行现代化建设施工不可缺少的组成部分。但长期以来，我国工程技术以经济实用为出发点，较少应用人机工程学原理，从而导致工程机械驾驶室相对简陋。随着技术的日臻完善，驾驶室的设计不仅要满足实用要求，更要满足人们的感观和精神需求。一个优质的、符合人机工程学理论的操作环境不仅可以有效地提高工作效率，增加操作的舒适性，还可以大大地降低机械的人为损耗，保证操作的安全性。目前的研究成果还没有从根本上解决我国工程机械驾驶室人机工程学方面的问题。本文从工程机械驾驶室的总体布置入手，对工程机械驾驶室内涉及到人机工程学的部分进行分析研究。通过对改良后工程机械操纵杆与原有的操纵杆进行对比实验，得出改良后的操纵杆从舒适度、工作效率、以及主观评价方面都优于原有操纵杆的结论。实验主要利用Biopac mp150生理多导仪，采集被试者在使用不同操纵杆完成相同任务时的EMG数据，并对此数据的积分平均值进行计算，结合实验后被试者的主观评价数据，运用StatView软件进行统计分析，检验改良后操纵杆是否比原有操纵杆更加符合人机工程学要求。这种研究方法以数据为依托，更具科学性，有助于提高人机工程学理论在工程机械领域应用方面的研究水平。同时，由于工程机械驾驶室的造型与色彩对驾驶者的心理有很大影响，本文结合美学原理对工程机械驾驶室设计进行探讨。并在人体尺度与人体模板的应用、驾驶室内的工作环境、操作舒适性设计等方面均进行了综合性研究。
王吉[4]2016年在《基于人机工程学的工程机械驾驶室优化设计》文中研究说明本文针对工程机械驾驶室,运用人机工程学的普遍原理、方法进行工程机械驾驶室的优化设计,采用理论研究结合实际建模的方法,涵盖在全文六章中。通过对比国内外工程机械驾驶室的设计制造现状,明确了课题研究背景与实际意义;总结归纳出工程机械驾驶室布置的原则与方法,在优化设计中可参考借鉴汽车车身的布置工具。对驾驶员人体模型、H点、眼椭圆、头廓包络线、膝部包络线以及手伸及界面进行了分析与研究,运用matlab进行编程计算,确定了最佳H点的区域范围,利用几何作图法对眼椭圆位置进行求解。对比ISO 3411:1985和ISO 3411:2007中的人体尺寸数据变动情况,完成对GB 10000-1988的更新修正,并通过CATIA V5中人体模型测量编辑模块建立中国人体模型。针对国产某小型挖掘机驾驶室内各个部件进行优化设计建模,完成驾驶室作业空间的优化布置,并利用CATIA V5集成的人机工程学分析模块对驾驶员的舒适性、空间可触及性以及视野进行人机分析验证,保证了驾驶室模型符合人机工程学标准与实际作业需求。本文将人机工程学有机结合在工程机械驾驶室的优化设计中,为实际工程机械驾驶室的设计与布置提供一定的参考依据。
解宁波[5]2014年在《基于人机工程学的GC6t挖掘机驾驶室的设计》文中研究说明论文课题选自某企业GC6t液压挖掘机新款驾驶室的设计。其GC系列旧款驾驶室已经不能满足用户对于驾驶室舒适性、密封性和安全性等方面的要求,结合机型更新换代的开发计划,新款驾驶室被设计出来。在设计的同时用数字化的方法进行了人机工程学、ROPS(防翻滚)安全性、降低噪音的舒舒适性等验证和改进,最终制作出了样机并进行了评审。新设计的驾驶室样机得到了较好的评价结果,目前已量产。论文分为叁大部分。在第一部分中,本论文分析了旧款驾驶室的布置与结构缺点,例如监控器位置太靠下,人眼观察不方便、内饰造型陈旧,操纵装置布置不合理等,在此基础上对人机工程学的基本理论和设计规范进行了研究；对人体尺寸的静态、动态参数进行了分析；并对目前先进的数字仿真设计在人机工程学的应用进行了调查,确定了本设计的研究方法和思路。接下来,本论文第二大部分基于Pro/Engineer建模与分析软件建立了驾驶室结构和内部布置模型,在布置设计过程中用数字化方法确保驾驶室的视野、内部空间、操纵装置的布置符合人机工程学要求；并在布置设计完成后对操作空间、操纵时驾驶员的身姿,操纵时的舒适度,操纵时的视野范围等进行了人机工程学的分析和确认。这些分析和确认引用的理论或参考的标准包含：设计H点的确定方法、座椅布置与座面高度、手伸及界面及舒适操纵范围、仪表布置、操纵装置的布置、作业空间的大小、操纵力与身体关节角度、眼椭圆的位置、第95百分位人体的视野范围等。另外本论文还对新款驾驶室的内饰造型设计、色彩搭配设计、安全性设计及ROPS有限元分析、通风制冷和采暖设计、减震降噪及覆盖件的模态分析以及其它人性化设计进行了简要论述、验证了设计的合理性。在第叁大部分,本论文应用模糊综合评价方法,对新款驾驶室的造型、舒适性进行了评价,通过评分与分值加权计算出评价者对新款驾驶室的满意程度。通过驾驶室的设计和样机评审过程,本论文总结了挖掘机驾驶室设计过程需要满足的人机工程学原理和设计规则；提出了设计驾驶室时的数字化设计、验证方法,并且确定了以后驾驶室设计的标准方法；论文也提出了驾驶室舒适程度的评价方法,并根据此方法评审通过了新款驾驶室的样机,新款驾驶室顺利进入量产阶段。
刘涛[6]2016年在《凿岩台车的人机工程设计》文中研究指明本文针对石家庄某厂正在设计生产中的叁钻臂液压凿岩台车进行人机工程设计和分析,依据人机工程学的基本原理和设计方法,基于计算机辅助设计软件完成设计方案。首先通过对比国内外凿岩台车发展现状,找出现存国产凿岩台车设计中存在的缺点和不足,依据人机工程学基本原理确立整体设计内容和改进路线。使用操作者H点装置、眼椭圆、手部伸及界面、手眼协调区域及各关节舒适角度等人机工程设计工具,结合GB、ISO、SAE等设计标准,参考中国人体尺寸数据、工作人体尺寸修正系数以及人体尺寸相关系数等,对凿岩台车尺寸布局进行设计并基于SOLIDWORKS和CATIA建立凿岩台车和中国人体的叁维模型。基于CATIA人机工程分析模块,将中国人体尺寸模型载入凿岩台车叁维模型,模拟人体正常的操作动作和姿态,对操作者的视野、空间可触及性、舒适性等进行分析。最后使用基于层次分析法的多因素综合评价法对凿岩台车设计方案进行综合评价。最终得到的设计结果满足人体视野、触及范围和坐姿舒适度的要求,提高了凿岩台车的舒适性,达到了预期设计目标,缩短了设计周期,减少了开发成本,为该型凿岩台车的实际生产提供了有效帮助和参考。
班淑俊[7]2004年在《装载机驾驶室的工业设计研究》文中研究说明针对当今我国国产装载机驾驶室内饰不能满足人们对它日益增长的“人性化”要求，以及装载机生产商在设计开发驾驶室时存在的认识及顺序弊端，提出设计“工作搭档——人性化装载机驾驶室”的概念。 本设计的重点是运用人机工程学理论探讨国产5吨装载机驾驶室内饰的工业设计的实践和方法。本设计从艺术到技术都实现了“人性化”的设计目标。历经对国产装载机驾驶室的人性化讨论、人性化思考、人性化设计表达，即市场调研、设计创意、设计表达叁个步骤，运用人机工程学理论，在由Pro／E、Alias等软件所组成的先进的设计平台上设计并搭建内饰的叁维数据模型，从而完成了国产5吨装载机驾驶室内饰设计的实践。 本设计实践过程也体现了工业设计的问题概念化、概念可视化、设计商品化这叁个阶段。运用了先进的计算机技术，从手绘到建模，完全实现了“无纸化设计”。通过设计实践，进一步研究探讨了装载机驾驶室内饰设计、工业设计与人机工程叁者间的作用和融合关系。本研究是应用人机工程学对装载机驾驶室内饰进行工业设计，可以为国产装载机驾驶室的设计提供理论参考、设计参考和数据参考，为工业设计者提供设计理论和设计实践的参考，为人机工程学学者提供理论应用的实际参考。本研究在设计过程中同时考虑了工程上的尺寸、可行性等问题，使得本设计模型具有并行工程方面的研究意义。
朱燕辉[8]2006年在《装载机驾驶室人机界面设计研究》文中研究指明本课题就装载机驾驶室的人机界面设计进行研究和探讨。人机工程学的核心问题是设计一个良好的人机界面,合理的人机界面设计对提高驾驶员的作业效率,改善驾驶员的操作舒适性,保障驾驶员的作业安全具有十分重要的作用。本课题以国家及行业的相关标准为依据,参考SAE设计理论,系统介绍了装载机驾驶室人机界面的基础设计,技术关键和实现步骤。探讨如何用人机工程学来实现装载机驾驶室人机界面设计的方法。论文首先提出了装载机驾驶室的发展和人机界面的特点,介绍了国内外装载机生产厂家对人机界面的研究情况,并对本课题要达到的目标进行阐述。在第二章中对人机界面设计涉及到的一些关键技术进行了讨论。论文引用“眼椭圆”理论来研究装载机驾驶室的前方视野性能,提出了基于眼椭圆的视野判定方法及仪表板布置方法,目标是减轻驾驶员的疲劳,提高驾驶员的操作有效性。该方法把与视野有关的检验提前到设计过程,缩短产品的开发周期。基于人机工程学原理,本文详细分析了驾驶室内的操纵器设计,并提出了相关的设计方案。本文还对装载机驾驶室的作业空间进行定义,并给出了最佳作业域,然后对装载机驾驶室作业空间进行划分。并在合适的作业面内对相关的显示器与控制器进行设计布置。最后利用CATIA软件对空间布置进行仿真,实现人机界面设计的计算机化。最后,论文对人机界面的诸多因素进行分析评价,应用模糊数学理论初步建立了装载机驾驶室人机界面的多层次综合评价模型,用分值集合来取代隶属函数。通过该评价模型不仅可以鉴别驾驶室人机界面设计的优劣,而且还可以指导驾驶室的人机界面设计。本课题是基于人机工程学的装载机人机界面设计。进一步完善了国产装载机驾驶室的人机界面设计理论,为国产装载机驾驶室设计提供理论参考、设计参考及数据参考。对缩短装载机的开发周期,降低开发成本,提高装载机的附加价值具有积极的意义。
金信琴, 王大印[9]2013年在《浅析工程机械驾驶室人机工程学发展现状及趋势》文中研究说明工程机械是进行现代化建设不可缺少的设备,我国正处在高速发展阶段,基础设施建设日新月异,到处都能看到工程机械的身影。但工程机械驾驶人员的工作环境一直非常恶劣,设计改善工程机械驾驶室,使其符合人机工程学,能够在有效提高工作效率的同时,提高操作的安全性,提升操作者工作舒适度,降低机械的人为损伤等。近些年来,我国设计人员在工程机械驾驶室人机方面的研究有了显着的成果,但与发达国家相比我们还处于起步阶段。因此,通过对工程机械驾驶室人机工程学发展的现状及趋势的分析,可以很好的了解我国研究的优势和问题,为以后的研究提供参考。
李冉儿[10]2016年在《基于人机工程学的75m~3大型挖掘机驾驶室设计》文中研究表明在工程机械的早期发展阶段,功能性和实用性是产品设计的核心价值,随着时代的进步,工业产品竞争的不断增强,单纯的功能和实用被工业设计所倡导的人性化和高效性所取代,人机工程学在大型挖掘机驾驶室中的应用不仅有利于整个工程机械行业的发展,更能提高企业的产品附加值。本文以“75m~3大型挖掘机驾驶室”作为研究对象,简要介绍了人机工程学在工程机械行业中的应用背景,利用人机工程学的相关原理对大型挖掘机的驾驶室操作台进行了H点和眼椭圆的求解,优化操作台的尺寸数据,使得驾驶员拥有了良好的操作坐姿;并在研究的基础上对驾驶室的外形和内室进行了重新设计,进行了相应的造型分析。此外,本文对大型挖掘机驾驶室的设计发展进行了展望,初步完成了对某挖掘机生产企业的大型挖掘机设备驾驶室的重新设计。本文的主要研究内容和特色如下:(1)通过对国内外挖掘机驾驶室设计方面的研究,基于人机工程学的基本原理和基础研究,提出了建立人体模型的基本要求和设计驾驶室的基本布置思想,并通过一些具体的数据和研究现状进行了分析和阐述。(2)通过叙述H点和眼椭圆理论在人机工程学中的应用,分析并得出了适合大型挖掘机驾驶室的H点求解原理,提出了H点适意线法与传统H点求解结合的方法,最终确定了适合大型挖掘机驾驶室的H点区域以及眼椭圆。(3)利用CATIA软件中的人机工程学模块对所求解的H点域以及眼椭圆进行了计算机模拟,得到了较高的舒适性评分;并在实际中针对具体的尺寸进行了人体体压测试,所得到的结果均显示了座椅较高的舒适性。(4)利用工业设计方法学,在上述驾驶室人机工程学研究的基础上,对大型挖掘机的驾驶室进行了重新设计,完成了包括驾驶室造型设计、内室的功能区布置在内的优化设计,并将所研究的操作台人机工程数据应用于设计之中,完成了最终的设计结果和输出。综上所述,本文采用人机工程学的基本原理,利用H点适意线法与传统H点求解相结合的方法对挖掘机驾驶室的操作台进行了人机工程方面的改进和设计。并通过工业设计方法对驾驶室的造型和内室布置进行了设计,完成了对75m~3大型挖掘机驾驶室的设计任务,得到了相关企业的认可和应用。对挖掘机操作的舒适性和工作效率的提高具有积极意义。
参考文献：
[1]. 80型轮式装载机驾驶室人机工程学研究[D]. 郝增涛. 吉林大学. 2008
[2]. 人机工程学在工程机械驾驶室布置设计的应用研究[D]. 黄建兵. 吉林大学. 2004
[3]. 工程机械驾驶室的人机工程学研究[D]. 王大印. 哈尔滨理工大学. 2013
[4]. 基于人机工程学的工程机械驾驶室优化设计[D]. 王吉. 石家庄铁道大学. 2016
[5]. 基于人机工程学的GC6t挖掘机驾驶室的设计[D]. 解宁波. 山东大学. 2014
[6]. 凿岩台车的人机工程设计[D]. 刘涛. 石家庄铁道大学. 2016
[7]. 装载机驾驶室的工业设计研究[D]. 班淑俊. 南京林业大学. 2004
[8]. 装载机驾驶室人机界面设计研究[D]. 朱燕辉. 福州大学. 2006
[9]. 浅析工程机械驾驶室人机工程学发展现状及趋势[J]. 金信琴, 王大印. 黑龙江科技信息. 2013
[10]. 基于人机工程学的75m~3大型挖掘机驾驶室设计[D]. 李冉儿. 太原理工大学. 2016