基于人机工程学的路面机械驾驶室设计
人机工程学在轿车驾驶室设计中的应用
人机工程学在轿车驾驶室设计中的应用摘要:文章从人机工程学的观点出发,以人体参数为基础对国产轿车驾驶室的设计原则进行了较为详细的阐述,为轿车驾驶室设计提供了一定的参考依据。
关键词:人机工程学;人体参数;驾驶室设计随着轿车在人们生活中的普及、高速公路的发展,汽车速度的提高,驾驶室设计如何适应人体机构的要求,确保人一车系统的高效和安全、乘坐的舒适等已经成为目前汽车驾驶室设计中的一个突出问题。
从人一机一环境的关系对轿车驾驶室进行设计分析,人不再是被动地去适应汽车,而是使其与汽车融合共同完成一个目标。
充分考虑人的因素对轿车的设计理念予以更新确保轿车更舒适、更安全,更大限度满足驾驶者的需要,从而使轿车驾驶室的人一机一环境系统总体性能达到最优。
1国内外研究现状国外在应用人机工程学研究轿车的驾驶室以及附件的设计方面已经进行了长期而卓有成效的工作,但是研究的成果主要集中在提高轿车驾驶舒适度方面。
进入20世纪90年代以来,美国,日本和欧洲各大汽车公司按照以人为本的设计理念比以往更加注重人机工程学的研究成果,其原理不仅用于提高汽车的操作便捷性和乘坐舒适性,而且越来越多的被引入安全车身的结构设计中,中国在这一方面的设计与发达国家差距还很大。
中国人机工程学研究从上纪30年代开始,但是系统的和深入的研究则在改革开放以后,目前人机工程学在我国不仅需要研究和提高,更需要大力的宣传和善及,尤其是在轿车车身与驾驶室设计方面与国外发达国家有很大的距离。
随着我国科技和经济的发展,对产品的人机工程特征也日益重视,我国的973,$863,十五和十一五计划均将人机交互列为主要内容。
2驾驶人体特性的研究人机工程学要求人一机一环境能形成一个和谐统一的整体,更加方便、舒适、安全、高效的为人类服务,人体特性参数是驾驶室设计的基础。
由于群体中的个体与个体之间存在着差异,使用统一的尺寸作为标准则会显得不太妥当。
一般来说,某一不具有代表性的特殊个体的尺寸是不能作为驾驶室设计依据的。
驾驶室设计
汽车驾驶室的设计根据人机工程学的要求来初步设计了汽车的驾驶室中的一些基本物件,如座椅、控制面板、操纵装置、信号装置等。
通过人机工程的方法去设计驾驶室中的这些物件,可以有效利用车内空间以及提高程勇舒适性,使驾驶者感到操纵方便、高效、不易疲劳、安全。
因此,要获得人性化并贴近用户的最优化设计结果,就必须运用人机工程学的方法去设计。
一、汽车前仪表盘的设计:为了驾驶员能方便地看到仪表盘上的数据和信息,从最早的汽车开始,仪表盘的设计就放置在驾驶员的“眼皮底下”、方向盘的前面。
别看仪表盘“个子”不大,小身材却有大味道,小小的仪表盘包括了发动机转速表、时速表、里程表、燃油表、水温表以及机油压力表、电流表、百公里油耗等内容。
由于仪表盘是驾驶员看得最多的部件,所以,随着汽车工业的不断发展,汽车厂家也在仪表盘上费尽心思,让小小的仪表盘变得越来越漂亮,功能越来越多,从实用开始走向时尚、炫目,最终完成实用与时尚的统一。
汽车仪表盘是汽车内饰件的重要组成部分,是各种仪表、信号及操作开关集合处,是汽车的操纵控制与显示的集中部位。
汽车仪表盘早期设计仅从功能上着手,设计比较规则、简陋,很难做到造型上的美观。
随着人类生活水准的提高,现代仪表板造型逐步注重美感。
由自由曲面拼接而成的仪表板,线条优美,曲面平滑,极富动感。
因此,汽车仪表盘造型的曲面化是发展的趋势。
汽车仪表盘零件开发从造型开始,经零件设计、工艺设计、模具结构设计、模具制造、试模,到能成功生产出产品为止,是一个相当复杂的过程。
其中造型部分是基础,一个造型的好坏直接影响到零件注塑性能及其有限元分析和数控加工部分。
因此要求汽车仪表盘零件曲面造型设计中其外表面的曲线和曲面是光顺的。
在开发及制造过程中,许多时候汽车仪表盘零件并非由CAD 模型描述,设计和制造者面对的是实物样件。
为了适应先进制造技术的发展,需要通过一定的途径,将这些实物转化为CAD模型。
经过消化和吸收后,在此基础上进行改进和创新再设计,这就是汽车仪表盘零件的逆向工程设计。
基于人机工程学的汽车驾驶舱设计研究
FRONTIER DISCUSSION 丨前沿探讨D时代汽车基于人机工程学的汽车驾驶舱设计研究周喜格王昆上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州市545007摘要:驾驶舱相对封闭、空间狭小、形状不规整、结构复杂,与车门、车底及车顶等构成了整车产品,驾驶舱设计是汽车设计工作中需要考虑的一项重要因素,驾驶舱设计可影响汽车驾驶性能、车内乘坐条件与环境,反映汽车厂商的车辆设计与制造水平,影响汽车产品市场占有率。
设计驾驶舱时可根据人机工程原理改善驾驶舱环境、保证驾驶舱平顺性,改进驾驶舱结构,减少心理、肢体、听觉、视觉疲劳,让乘员与司机可产生良好心理、生理感觉,使人体感觉驾驶舱环境便利、舒适。
关键词:驾驶舱;汽车;人机工程;设计1引言人机工程学关注人在特定环境中的心 理、生理、解剖等因素,打破了社会科学、人体科学、医学、技术科学等学科之间的界 限,研究在环境、机器与人的互动中如何改 善人的工作状态、舒适度,减轻疲劳、降低 能量消耗与事故概率。
目前该理论已日益成 熟,被用于解决汽车产品设计等棘手的工业 设计问题。
可在设计汽车驾驶舱时应用人机 工程理论,使驾驶舱形状、空间、线条、色 彩等对人的行为意志、感情产生积极影响,体现人造物对人身心的匹配性与亲和性,保 证驾驶舱设计物比例关系吻合人体结构尺 寸,适应视觉特征、生理结构、尺寸,统一 造型性、人机性与舒适性,使疲劳程度达到 最低限度,綱灵活程*&S!最高限度。
2基于人体坐姿控制参数的驾驶座椅 设计背靠应能够缓解肌肉紧张、定位与支撑 躯干、保持脊柱姿势轻松,避免腰背部横向 滑移,同时使臀部离开背靠稍向前移,满足 休息便利、驾驶安全及舒适要求。
因此,背 靠倾角设计范围应在80°〜160°之间,背 靠宽度可设计为480mm左右,高度可设计 为730mm左右,尽量设计高靠背,必要时 可加靠枕。
椅面过低可导致背肌负荷增加,过高容易压迫大腿肌肉,设计时可将椅面髙度控制在280mm~ 360mm之间;设计倾角时需同时考虑安全性与舒适性,减轻身心疲劳,以3° ~ 8°为宜,避免增加大腿压力、影响血液循环,同时防止臀部前移,将大腿与上半身形成的夹角控制在100°左右。
工程机械驾驶室设计
驾驶室其他内表面的内饰材料,在考虑美观、隔音的同时,要兼具吸 声特性。吸声材料多为多孔性材料,如玻璃纤维、泡沫、毛毯等。 以上三种降噪声途径为各厂家现在常用的降噪方法,切实可行,完 全满足所有室内噪声和辐射噪声的要求。
安全人机工程学的概念 安全人机工程学是从安全的角度和着眼点研究人与机的关系的一门 学科,其立足点放在安全上而,以活动过程中的人文实行保护为目的, 主要阐述人与机保持什么样的关系,才能保证人的安全。也就是说,在 实现一定的生产效率的同时,如何最大限度地保障人的安全健康与舒适 愉快。这主要是从活动者的生理、心理、生物力学的需要与可能等诸因 素,去着重研究人从事生产或其他活动过程中在实现一定活动效率的同 时最大限度地免受外界因素的作用机理.为预防与消除危害的标准与方 法提供科学依据,从而达到实现安全卫生的目的,确保人类能在安全健 康、舒适愉快的条件与环境中从事各项活动。 安全人机工程学,可以定义为:安全人机工程学是从安全的角度和着 眼点,运用人机工程学的原和方法去解决人机结合面的安全问题的一门 新兴学科。它作为人机工程学的一个应用学科的分支,以安全为目标、 以工效为条件,将与以安全为前提、以工效为目标的工效人机工程学并 驾齐驱,并成为安全工程学的一个重要分支学科。研究人、机械、环境 三者之间的相互关系,探讨如何使机械、环境符合人的形态学、生理学 、心理学方面的特性,使人一机械一环境相经协调,以求达到人的能力 与作业活动要求相适应,创造舒适、高效、安全的劳动条件的学科。安 全人机工程学侧重于人和机的安全、减少差错、缓解疲劳等课题的研究
2,隔音。为防止发动机噪声透过, 主要在驾驶室靠近发动机侧内围板 上使用隔音材料,对穿过驾驶室的 软管、电线及转向柱等的孔隙部位 ,为防止孔隙传声,应对孔周围进 行密封处理。 路面的行驶噪声和发动机排气装置 的噪声主要透过驾驶室底板传递, 因此,底板应采用双层壁结构,中 间空气层可起弹簧作用,隔音能力 极度下降,需在中阶层使用合成泡 沫材料或表皮防震材料。 3、吸声。吸声是利用可以吸收声能 的材料和结构,在噪声传播途径中 吸收一部分声能,以降低传到操作 者身旁的噪声。对发动机的噪声, 在驾驶室靠近发动机侧的围板上和 发动机罩内测,假装玻璃纤维、毛 毯、泡沫类吸声材料。
重卡驾驶室设计(人机工程学)
目录1.设计任务书 (3)1.1需求分析 (3)1.2设计目的 (3)1.3设计要求 (3)2.设计思路 (4)2.1座椅舒适性 (4)2.2显示装置布置合理性 (5)2.3操纵装置可操作性 (5)2.4操纵空间布局合理性 (6)2.5驾驶室安全设计 (6)3.座椅的设计 (7)3.1座椅设计依据 (7)3.2座椅的设计 (7)4.显示装置的设计 (11)4.1设计要求 (12)4.2仪表盘设计特点 (13)4.3仪表盘设计 (13)5.操纵装置的设计 (16)5.1脚踏板的布置设计 (16)5.2换挡装置的设计 (17)5.3方向盘的设计 (18)6.驾驶室空间的设计 (20)6.1坐姿作业范围 (20)6.2手的水平平面作业范围 (21)6.3脚垂直平面内的作业范围 (21)7.驾驶室安全性设计 (22)7.1安全带 (22)7.2安全气囊 (23)7.3头枕 (23)7.4安全玻璃 (23)7.5门锁与门铰链 (24)7.6室内其它构件 (25)7.7出入阶梯设计 (25)8.参考资料 (26)1.设计任务书1.1需求分析随着社会生活的不断进步,卡车行业不断发展。
重型卡车多用于长途运输,物流市场的快速发展使得重型卡车的需求量越来越大。
同时,人们对重型卡车驾驶室的舒适性,安全性的要求也不断提高。
因此,伴随着科学技术的发展,也为进一步保护乘客的生命安全,为驾驶员提供合理舒适的驾驶空间已经成为汽车行业的热门话题。
人们希望在驾驶室的设计,加工上更符合人机工程学原理。
1.2设计目的利用学到的人机工程学的知识,根据驾驶员的身体特征和人体基本驾驶习惯,对重型卡车的驾驶室中的座椅、仪表盘面板、控制部件以及空间布局做出合理的设计,保证驾驶员在驾驶过程中能更加敏捷、舒适地对车辆进行操控。
完成市重型卡车的驾驶室中的座椅、仪表盘面板、控制部件以及空间布局设计,保证驾驶员在驾驶过程中的舒适感和便利性,从而进一步降低在日益拥挤的交通中的事故发生率,保证广大驾驶员的生命安全。
基于人机工程学的汽车驾驶舱设计研究
基于人机工程学的汽车驾驶舱设计研究作者:邓莉萍来源:《企业科技与发展》2021年第07期【关键词】人机工程学;汽车;驾驶舱;设计【中图分类号】U463.8 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2021)07-0061-030 引言近年来,汽车行业快速发展,汽车品牌不断增加,购买汽车的成本不断降低,伴随着人们收入水平的不断提高,对汽车驾驶舒适性的要求也越来越高 [1]。
因此,汽车厂家在设计汽车驾驶舱时,对驾驶舱的舒适性也更加关注。
在人们驾驶汽车的过程中,越来越多的人意识到汽车驾驶舒适性的重要性。
汽车驾驶舱的舒适性与人体结构之间的关系十分密切,设计人员设计汽车驾驶舱时,逐渐加强了对人机工程学的重视,期盼能够通过应用人机工程学进行汽车驾驶舱设计,以改善驾驶的舒适性 [2]。
人机工程学突破了人体科学、医學、社会科学等之间的界限,重点对人的生理、心理等因素变化进行研究;研究人与机器、环境互动时,如何降低人的能力消耗、减轻疲劳,改善人的工作状态,提高人的舒适感,降低事故发生的概率。
在传统的汽车驾驶舱设计方法中,主要依靠设计师积累的经验设计 [3]。
随着计算机与人机工程学理论的不断发展,为利用计算机辅助技术及人机工程学原理设计汽车驾驶舱奠定了基础条件。
设计师进行汽车驾驶舱设计时,能够与人体的具体特征相结合,使汽车驾驶舱的空间大小、造型与具体结构等与驾驶员的身体特征更加匹配。
在人-机系统中,设计师要关注人的健康,以提高人的工作效能为目标 [4]。
人机工程学应用于汽车驾驶舱设计时,重点关注人-汽车-驾驶环境几个要素之间的关系。
通过合理分配人与汽车的功能,确保人-机融合的系统在整体上能够实现最佳功能。
1 驾驶室人机工程设计理论在现代人机工程中,人-机-环境被视为统一的整体设计系统,一切设计活动都在该系统中进行。
人机工程学对人的生理、心理等因素在某种环境中的变化进行研究,研究人与机器、环境之间的相互作用,其研究内容涉及与人相关的各个方面,人机工程学研究人-机-环境的相互作用关系是研究重点,并利用这些相互作用的关系,在机械设计工作中进行科学的应用 [5]。
基于人机工程学的桥式起重机司机室设计研究
技术与实践INDUSTRIAL DESIGN 工业设计 / 149基于人机工程学的桥式起重机司机室设计研究DESIGN AND ANAL YSIS OF BRIDGE CRANE CAB BASED ON ERGONOMICS太原科技大学 辛运胜(通讯作者) 张亚伶曲面设计,避免直棱直角,给人美观大方的感觉。
其次,桥式起重机司机室要有足够的空间容纳所有的设备,并且要有一定的空间供驾驶员作业以及调整姿势,司机室的空间布局不仅影响着驾驶员操作的舒适性和安全性,也影响着驾驶员作业时的效率,所以司机室的空间设计应以简洁为主,内部布置在保证驾驶员操作舒适的前提下尽可能紧凑,这样才能保证内部有足够大的空间和充分的视野范围。
2.2色彩设计分析色彩不仅能从生理上对司机产生影响,还能带来一定的心理影响;色彩不仅能给人的视觉带来影响,同时也能影响人的呼吸、血压、心跳等。
不同的颜色给人的心理感受也不同,结合桥式起重机恶劣的工作环境,司机室内的颜色不宜太跳跃,也不宜太沉闷。
稍浅的颜色可用于司机室内部的大面积装饰,其他的颜色可适当点缀,以减少长时间注视同一颜色造成的视觉疲劳,而鲜艳醒目的颜色可用于司机室室外的设计,比如红色、橙色和黄色,达到警示作用,避免事故发生。
2.3视野布局分析桥式起重机是一种间歇动作的机械,在搬运物料时,通常反复取物、运送、卸料和空车复位的工作过程,所以,对于桥式起重机司机来说,必须有快速的反应能力和良好的视野范围,尽可能观察到物料的运行位置和周围的环境。
这就要求桥式起重机司机室必须要有充分的视野范围,但是驾驶员在操作桥式起重机时,视野几乎为俯视视角,所以必须要对驾驶室的视野进行设计,尽可能减少阻挡物的遮掩,增大驾驶员的视野范围。
显示器可以监测司机看不到的地方,还可以显示司机室相关的信息,所以为了扩大司机的视野范围,提高视野舒适性,缓解眼部疲劳,保证作业的安全性[2],最好增设显示器辅助驾驶。
显示器的作用除了扩大视野范围外,还应该显示起重机的其他相关信息,例如起吊重物的重量、大小、起重机故障状况、油量等,利用显示器可以精确显示起重机作业时的相关数据,能够使驾驶员操作更加准确,避免因外界因素或者个人因主观因素造成判断误差而导致的操作失误,提高作业效率。
基于人机工程学的压路机驾驶室设计
总646期第七期2018年7月河南科技Henan Science and Technology基于人机工程学的压路机驾驶室设计唐笑张召春杨曼芳袁方直(三一重工股份有限公司,湖南长沙410100)摘要:本文介绍了工程机械驾驶室的设计开发内容,重点说明人机工程学应用于工程车辆的必要性,并以压路机驾驶室为例子,运用RAMSIS分析软件进行人机工程分析,找出可能存在的问题,并给出解决方案。
关键词:压路机驾驶室;人机工程;RAMSIS中图分类号:U418.326文献标识码:A文章编号:1003-5168(2018)20-0117-03 The Design of RoadRoller Cab Based on ErgonomicsTANG Xiao ZHANG Zhaochun YANG Manfang YUAN Fangzhi(SANY Heavy Industry Co.,Ltd.,Changsha Hunan410100)Abstract:This paper introduced the design and development of the cab of construction machinery,emphasizing on the necessity of applying ergonomics to engineering vehicles.Taking the cab of roller as an example,the paper ana⁃lyzed ergonomics by using RAMSIS analysis software,found out the possible problems and gave the solutions. Keywords:roller cab;ergonomics;RAMSIS压路机是一种利用碾轮的碾压作用,使土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械,广泛用于筑路、筑堤和筑坝等工程。
工程机械控制技术专业毕业设计论文:基于人机工程学的工程机械操作界面设计
工程机械控制技术专业毕业设计论文:基于人机工程学的工程机械操作界面设计操作界面设计摘要:随着工业技术的不断发展,工程机械在各个领域中的应用越来越广泛。
操作界面的设计对于工程机械的使用效率和安全性具有重要影响。
本文基于人机工程学原理,对工程机械操作界面的设计进行了深入研究。
本文的研究旨在提高操作界面的舒适性、易用性和安全性,以满足用户需求并提高工作效率。
一、研究背景和意义人机工程学是研究人在特定环境中的生理和心理特征,以及如何通过设计优化人与机器的交互以提高工作效率和舒适度的学科。
在工程机械操作界面的设计中,人机工程学原理的应用对于提高设备的使用效率和安全性具有重要意义。
本文的研究旨在通过对人机工程学原理的深入探讨,为工程机械操作界面的优化设计提供理论支持和实践指导。
二、研究目的本研究的主要目的是基于人机工程学原理,对工程机械操作界面进行优化设计,实现以下目标:1. 提高操作界面的舒适性和易用性,降低操作过程中的疲劳感,提高工作效率。
2. 增强操作界面的安全性和可靠性,降低操作错误的风险,保障用户的安全。
3. 满足不同用户的需求,提高设备的个性化定制能力,提高用户满意度。
三、研究方法与步骤本研究采用理论分析和实践验证相结合的方法,具体步骤如下:1. 收集和分析人机工程学相关理论,了解其在操作界面设计中的应用和优势。
2. 对现有的工程机械操作界面进行调研和分析,总结出界面设计中的优点和不足。
3. 基于人机工程学原理,对工程机械操作界面的设计进行需求分析,明确设计目标和优化方向。
4. 制定界面设计方案,包括界面布局、色彩搭配、操作流程等,以满足人机工程学的要求。
5. 通过实验验证界面设计方案的可行性和有效性,在实际操作场景中评估界面的舒适性、易用性和安全性。
6. 根据实验结果对界面设计方案进行优化和改进,提高设计的可靠性和适用性。
四、未来发展方向随着人机工程学理论和技术的不断发展,工程机械操作界面的设计也将不断进步。
基于人机工程学工程车辆驾驶室结构优化分析
基于人机工程学工程车辆驾驶室结构优化分析发表时间:2019-12-12T16:41:11.067Z 来源:《工程管理前沿》2019年第21期作者:张国校[导读] 传统的H点设计需要经常调整驾驶姿势,才能够达到驾驶员对于视觉的要求,并且无法兼顾驾驶员的舒适度要求摘要:传统的H点设计需要经常调整驾驶姿势,才能够达到驾驶员对于视觉的要求,并且无法兼顾驾驶员的舒适度要求。
通过人机工程学的设计原理,对工程车辆的驾驶室进行了分析和调整,能够在工程车辆的驾驶时,满足不同体型的驾驶员对舒适度和视野的要求。
关键词:人机工程学;工程车辆驾驶室;结构优化工程车辆多用于建筑领域的运输,驾驶员驾驶时间长,工作环境也比较恶劣。
因此,对驾驶人员的身体健康水平要进行严格的保护。
驾驶室作为整个工程车辆的核心位置,以传统的“H”点设计不利于驾驶员进行驾驶,在驾驶员进行驾驶的过程中,需要不停地调节驾驶姿势来扩大和转化视角,不利于驾驶员驾驶,还具有一定的安全隐患。
由于驾驶员的体型差异较大,并不是每一个驾驶员都对驾驶室感到舒适,不利于驾驶员的身体健康。
如今,基于人机工程学对驾驶室进行了更新和调整,能够有效的解决这两个问题,给驾驶员创造相对舒适的工作环境,保障驾驶员身体素质的健康,能够改进视觉死角,保障了行车安全。
1基于驾驶室的工程学评价根据GB/T 21935-2008标准舒适坐姿关节角度的范围,对驾驶室进行数学建模,在运用人体模型进行视野范围的分析,得到驾驶员分析表,得出驾驶室存在的问题。
[1]驾驶员在驾驶室内可能出现各种姿势以保证自己的舒适,因此,选择各种角度来保证人体较为舒适坐姿情况下的关节活动范围,对六种不同体貌特征的人体进行数据分析,得出以下的结论:(1)各个形体的人体头部舒适度达到70以上,基本符合驾驶员驾驶需求(2)所有的驾驶员数据中,大腿位置的舒适度分值都比较低。
原因为大腿与座椅接触,支撑身体重量,长久下来容易为驾驶员腿部造成压迫,产生腿部麻痹,具有安全隐患。
基于人因工程的工程车辆驾驶室布置和仿真研究
1.毕业设计的原始数据:调查一些工程机械的驾驶室的具体尺寸,并运用人因工程知识作一些分析。
2.毕业设计(论文)的容和要求(包括技术要求、图表要求以及工作要求等):了解工程车辆驾驶室布局,运用工业工程专业知识和工具进行分析研究,借助三维设计软件(CATIA)进行驾驶室的建模,并用CATIA的人机工程模块对设计方案进行仿真。
所用术语、图表、图形符合标准及规。
3.毕业设计应完成的技术文件:(1)开题报告(按学校的具体要求格式、容完成;中文3000字以上)(2)查阅和阅读相关的中外文文献10篇左右,英文2篇(3)英文翻译(完成不少于3000汉字的译文)(4)要求相关三维造型和人体动作分析注:论文答辩合格并按答辩要求修改后,所有毕业设计成果用光盘刻录留存4.主要参考文献:1.兆迪科技编著.CATIA V5R20实例宝典. :机械工业,20122.午等编著.人因工程设计.:化学工业,20063.午,王智明编著.三维工厂设计.:化学工业 20054.靳同红,王胜春主编.工程机械构造与设计.:化学工业,20095.青,宋世军,瑞军等编著.工程机械概论.:化学工业,20096.颜声远编著.人因工程与设计.:工程大学,20127.CATIA V5R21机械产品设计授课笔记. :电子工业,20128. 马如宏编.人因工程.:大学,20115.毕业设计(论文)进度计划(以周为单位):目录前言 (1)第一章绪论 (2)1.1 研究目的和意义 (2)1.1.1 研究目的 (2)1.1.2 研究意义 (2)1.2 国外研究现状 (3)1.2.1 国关于人因工程理论在驾驶室中的研究状况 (3)1.2.2国外关于人因工程理论在驾驶室中的研究状况 (4)1.2.3 国的驾驶室现状 (4)1.2.4 国外的驾驶室现状 (5)第二章人因工程学相关理论 (7)2.1 人因工程学概述 (7)2.1.1 人因工程学的含义 (7)2.1.2人因工程学的研究容 (7)2.2 工程车辆人因工程学的研究容 (8)第三章驾驶室部装置的人因工程设计 (10)3.1 座椅的人因工程设计 (10)3.1.1 驾驶室座椅设计应满足的要求 (10)3.1.2 工程车辆驾驶室座椅的外形设计 (13)3.1.3 CATIA中座椅的模型展示 (15)3.2 方向盘的人因工程设计 (17)3.2.1 操纵装置的设计原则 (17)3.2.2 方向盘的大小设计 (17)3.2.3 方向盘的角度设计 (18)3.2.4 方向盘的构造 (19)3.2.5 CATIA中方向盘的模型展示 (19)3.3 操纵杆的人因工程设计 (21)3.3.1操纵杆的外形设计 (21)3.3.2 操作杆的操作行程设计 (22)3.3.3 CATIA中操纵杆的模型展示 (23)第三章驾驶室装置的布置研究 (25)4.1 驾驶室的部布置工具 (25)4.1.1 最佳H点的分析与应用 (25)4.1.2 驾驶员手伸及界面的含义与意义 (25)4.2 方向盘的布置 (26)4.3 操纵杆的布置 (27)第五章驾驶室的人因工程学仿真 (29)5.1 CATIA 软件简介 (29)5.2 CATIA 中人机工程学设计模块简介 (30)5.3 操作舒适性模拟与评估 (31)5.4 手伸及界面模拟分析 (35)5.5 驾驶室整体模型展示 (37)第六章总论 (40)致........................................................ 错误!未定义书签。
基于人机工程学的工业车辆驾驶室设计研究
文章标题:深度探讨基于人机工程学的工业车辆驾驶室设计在当今工业领域,工业车辆的驾驶室设计是至关重要的。
基于人机工程学的设计理念可以帮助优化驾驶室的布局,提高工作效率,减少疲劳,甚至提升安全性。
本文将从多个角度深度探讨基于人机工程学的工业车辆驾驶室设计研究。
一、人机工程学基础理论介绍人机工程学是一门关于人与机器交互的学科,它研究人类的生理、心理特征与机器、系统的适配性,以创造高效、安全、舒适的工作环境。
在工业车辆驾驶室设计中,人机工程学理论被广泛应用,以确保驾驶员在工作中能够得到最佳的支持和保护。
二、工业车辆驾驶室设计的需求分析在工业车辆的应用场景中,驾驶员面临着各种工作环境和工作条件。
驾驶室的设计需要充分考虑到工作环境的特点,为驾驶员提供舒适的工作空间。
在此基础上,人机工程学的理念可以帮助设计师充分理解驾驶员的行为特征、动作习惯和体力消耗,以优化驾驶座椅、操纵装置、仪表盘等设计,从而实现最佳的人机适配性。
三、基于人机工程学的工业车辆驾驶室设计实践借助人机工程学的理念,许多企业已经在工业车辆驾驶室设计中取得了显著的成果。
通过准确的人体测量数据和工作姿势分析,一些公司成功地设计出了符合人体工程学要求的座椅和座椅调节系统;通过对驾驶员视觉需求和习惯的深入了解,一些企业改善了车辆的仪表布局和显示效果,使其更加符合人类视觉感知的特点。
四、工业车辆驾驶室设计的未来趋势随着工业4.0时代的到来,工业车辆驾驶室的设计也将迎来新的挑战和机遇。
在未来,基于人机工程学的工业车辆驾驶室设计将更加注重数字化、智能化,通过智能人机交互界面和人工智能技术,实现车辆驾驶过程中更加智能、便捷的操作和监控。
总结回顾通过对基于人机工程学的工业车辆驾驶室设计的全面探讨,我们可以得出以下结论:人机工程学的理念是工业车辆驾驶室设计的重要指导思想,它可以帮助设计师更好地理解驾驶员的需求,从而实现更加符合人体工程学特点的设计;未来,随着智能化技术的发展,人机工程学在工业车辆驾驶室设计中的应用将更加广泛,为工业车辆的安全性、工作效率和舒适性带来新的突破。
人机工程学在汽车驾驶室设计中的应用
人机工程学在汽车驾驶室设计中的应用【文章摘要】简述人机工程学的概念及其别名,进而阐述此学科的特点和研究方向。
举例说明人驾驶汽车在道路上驾驶建立了一个“人一机器一环境”系统,并加以解释说明,从而引出哪些方面涉及到人机工程学在汽车驾驶室设计中的应用,然后加以详细论述(运用人机工程学的具体方面):一、驾驶室显示仪表的设计原则;二、驾驶室内操纵器的设计原则;三、座椅设计;四、驾驶室作业空间设计;五、驾驶室作业环境设计。
并对第五条分震动、噪音、温热条件进行详细讨论、解释说明,最后总结,文章结束【关键词】人机工程汽车驾驶室人机工程学(Man–MachineEngineering)是本世纪五十年代迅速发展起来的一门新兴科学,它主要研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。
因此,又称人类工程学(HumanEngineering)、人的因素工程学(Human Factors Engineering)、人类工效学(Ergonomics)等。
人机工程研究的最大特点是,把人看成是系统中的一个组成元素,以人为主体来详细分析人与机器之间的相互协凋的工作,使整个系统工作达到最优化。
这就要求机器和环境的设计要考虑人的因素,即要适宜于人体尺寸,生理和心理特性,适宜于人的使用和操作,给人创造一个舒适、安全可靠的工作环境,保证高效率工作。
也就是说,人机工程所要研究的任务是把人一机器一环境系统作为一个统一的整体来研究,以创造最适合于人操作的机械设备和作业环境,使人一机器一环境系统相协调,从而获得系统的最高综合效能。
典型的人一机器一环境系统,如人驾驶汽车在道路上行驶对所建立的人一汽车一道路系统。
在该系统中,当驾驶员通过操纵器(启动机等)向汽车输人信号,汽车启动,汽车的各种仪表显示汽车工作状况及道路状况,而后人的感觉器官(眼、耳等)接受这些信息,再经过人脑的分析、判断并作出决策。
如果需要变动操纵,就用运动器官(手和脚)的肌肉力操纵汽车的操纵机构,以变动操纵,汽车又按照新输入的信号进行工作。
机车驾驶室的人机工程学设计
人机工程学小组论文题目:机车驾驶室的人机工程学设计班级:铁车二班学号: 20097836 姓名:陈明指导教师:李怀仙人机工程学是近几十年才发展起来的一门新兴边缘科学。
它主要研究工程技术设计如何与人体尺寸、生理和心理特性相适应的问题, 其目的在于获得最高效率及作业时的安全和舒适。
机车驾驶室是机车乘务员的作业场所,在机车驾驶室的设计中,应用人机工程学,其目的就是使所设计的机车驾驶室不仅能满足机车乘务员的作业要求,而且能使机车乘务员操作方便、舒适、安全,减少体力疲劳和精神负担。
笔者主要从人- 机关系和人- 环境关系两个方面来分析机车驾驶室的设计,使其更适宜于人的操作,有效地发挥机车乘务员和设备的作用,从而使人- 机- 环境系统总体性能达到最优。
1 从人- 机关系方面考虑机车驾驶室的设计1. 1 操纵台面板的设计机车操纵台是列车运行的人机界面,是机车乃至列车设备系统的集中反映,操纵台上器件设置是否科学合理,对乘务员能否全面准确地完成驾驶职能有很大影响。
(1) GB,U IC有关操纵台布置的几项原则[ 1, 2 ] GB /T6769 - 2000 中7. 2规定(与U IC617 - 6 OR7. 2 等同) :“正常运行时使用的操纵装置均应靠近司机,尽可能集中在司机操纵台上。
”U IC617 - 6中OR7. 3. 2规定:“所有正常运行期间受监视的控制设备,应在司机清晰的视野之内,且尽可能集中在司机操纵台上。
”GB /T6769 - 2000中3规定(与U IC617 - 6 OR2. 1等同) :“司机驾驶室的所有装置可由单人操作(司机室的布置应做到所有装置可单人操作) 。
”(2) 操纵台面板的人机工程学设计在头部保持静止,而眼睛正常活动的状态下,根据人眼对视觉信号的觉察效果的优劣可以将视野分为3个区域:良好视区(A) 、有效视区(B)和不适宜视区(C) ,如图1 所示[ 3 ] 。
一般将最重要的和需要频繁视察的信号置于A区,而实践证明,视距为800mm远时,操纵台面板最优尺寸范围如图2所示,其中O为视野中心[ 4 ] 。
基于人机工程学的重载卡车驾驶室内部布置
基于人机工程学的重载卡车驾驶室内部布置摘要:重载卡车中的驾驶室需要不断提升舒适度,进而降低驾驶员在驾驶工作中所出现的疲劳感,而且也可以有效保障驾驶的安全度。
下文主要结合人机工程学中的方法等相关的标准具体分析驾驶室中的优化设计情况。
关键词:人机工程学;重载卡车驾驶室;内部布置在研究人、机和环境关系中出现一门新型的学科,即人机工程学,这门科学主要运用通过丰富的理论知识、方法以及相关的测试手段有效平衡人和系统之间的关系,使得人们在工作中可以更好地适应环境,同时降低能量的消耗。
当前,在重载卡车中逐渐得到较为广泛的运用,其中将其运用在驾驶室中,能够帮助驾驶员控制操作平台,在这一人机交互的环境中能够提升工作效率,对降低驾驶员的精神负担也具有良好的作用,下文将做出具体分析。
一、分析H点功能的情况针对H点功能而言,其主要指的是人体的身躯和大腿之间连接的位置,即胯点,在驾驶室中对于此位置的选择是否恰当,则对驾驶员操作的效率有较大的影响。
其中H点的功能域则重点将驾驶员的舒适度和实际操作所需要的功能要求结合在一起[1],即可以在充分满足这些要求功能的情况下就可以将其作为H点区域中的交点位置。
(一)分析坐姿的适度情况由于驾驶员在驾驶过程中所要求的舒适度比较高,此时就涉及到一个坐姿舒适度的情况,这就需要重点关注人体较为重要的关节点,并能够将其保持在适度范围中。
其中可以将锺点作为原点,然后建立对应的二维杆状模型,该模型所展示出的几何关系可以表示为如下的方程式:……L3在上述式子中,其中XH为对应的坐标点,即mm;而A0则是锺点和踝点之间的连线与踏板所形成对应的夹角,即度;A3是小腿和大腿所形成的夹角,A4踏板和小腿所形成对应的夹角,L1为膝关节和胯关节对应的长度,L2是踝关节至膝关节的长度,L3则是锺点和踝关节对应长度。
根据人的生理结构统计舒适驾驶中的相关数据,如在A5是已知的条件下,通过第九十五百分位的男性和第五百分为的女性情况通过出如下的数据,男性,L1为407,L2是396,L3则是128,女性L1为351,L2是351,L3则是121.2,H点舒适坐姿中人体的角度范围如下:A3最大值是121度,最小值是100度,A4最大值是104度,最小值是77度。
人体工程学在拖拉机驾驶室设计中的应用
人体工程学在拖拉机驾驶室设计中的应用杨根定,王兴伟,杨志波(中国一拖集团有限公司技术中心,河南洛阳 471039)摘要:对人机工程学的相关要求和在拖拉机驾驶室设计中的应用情况进行了较为详细的介绍,以便于我们正确地设计舒适、高效的拖拉机驾驶室。
关键词:拖拉机;驾驶室;人机工程学中图分类号:S219.03 文献标识码:B 文章编号:1006-0006(2010)05-0024-03Applicati o n of E rgono m ics i n Desi g ning Tract or CabYANG Gen d i n g,WANG X i n g w ei ,Y ANG Zhi bo(R &D Cen ter o f YTO G roup Co rporati on ,L uoyang 471039,Ch i na)Abstr ac:t T h i s paper i n troduces the requ irem ent and app licati on o f ergonom icsw hen w e desi gn tractor cab .So w e candesi gn co m fo rtab l e and e ffi c ient cab for tractor prope rl y .Key wor ds :T ractor ;C ab ;Ergono m ics人体工程学是20世纪50年代前后迅速发展起来的一门新兴学科,其目的在于研究、解决人-机-环境系统中人的效能、健康问题,亦称人机工程学。
而拖拉机驾驶室设计中应用人体工程学,则是要以人(驾驶员)为中心,从人体的生理、心理和人体运动的调节机理出发,研究驾驶室设计(包括功能特点、使用频率和布置等)如何与人体的各种要求相适应,创造一个舒适、可靠、美观的驾乘环境,使整个 人-机 系统的工作效率达到最优。
人体工程学在拖拉机驾驶室设计中的应用主要包括上下车通道、主座椅和踏板及转向盘、驾驶员容身空间、组合仪表、操纵台等5个方面的设计和布置。
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2 0 1 5年 3月
黎 明 职 业 大 学 学 报 J o u r n a l o f Li mi n g Vo c a t i o n a l Un i v e r s i t y
N o . 1 ( S u m , 8 6 )
服厚 度 以及 驾驶 员起 身和 坐下 的空 间 ; 肩宽 :用来 确定 座椅 的间距 和 门的宽 度 ,可 以采 用 男 性 肩宽 第 9 5个 百分 位 的数 据 ,设 计 时还 要
考虑 冬季衣 服厚 度 以及舒适 度 ;. 臀 部宽 度 :用来 确定座 椅 面的宽 度 的最小值 ,可 以选 择 男性 臀 部 宽度 第 9 5个 百分 位 的 数据 ,设
中图 分 类 号 :T H 1 2 2 文 献 标 识 码 :A
世界先 进 国家在 设计 工程 机械 时 ,是 根据 本 国的人 体尺 寸来 确定操 纵装 置 于机 械各部 分相关 尺 寸 的 ,其造 型美 观 ,结 构布 置合 理 ,驾 驶 室 内环 境舒 适 。国 内对工 程机 械人机 工程 的研 究较 国外有 一定 差距 ,如摊 铺机 等路 面机 械 的驾驶室 多 为开放 型 ,施 工 时产 生 的尘埃 以及发 动机废 气 等有 害气 体会 污
人体 膝胭 高度 ( 选用 男性 膝胭 高度第 9 5个 百分 位 数据 4 4 8 m m) 和坐 姿 时 大腿 厚 度 ( 选用 男 性 第 9 5
个百 分位 数据 1 5 1 m l T 1 ) 的尺寸 相加 ,并且 要考 虑 司机冬 天 穿 防寒 服 以及 鞋子 所 加 的修 正 尺寸 。路 面 机械 在工 作 时 ,需要 实 时的观察 路 面情况 ,例 如路 面铺 筑机械 ,工 作 台的设计 应尽 量减 少对 驾驶员 视 线 的遮挡 ,因此 工作 台的高 度不 能 过 高 ,且 座 椅 高度 的可 调 节 性 ,因此选 择 控 制 台高 度 为 6 5 0 mm, 容腿 空 间高度 为 6 2 5 mm。
染驾 驶室 的空气 质量 ,影 响驾驶 员 正 常 操 作 j ,且 驾 驶 室设 计 如 座 椅设 计 、控 制 台设 计 以及 驾驶 室
空 间尺寸设 计不 符合 人机工 程 学原理 ,增 加驾 驶员操 作 时 的疲 劳 。随着 人们 对 自身工作 安全 舒适 性重 视程 度 的提高 ,改善 驾驶 员 的工作环 境 ,提高 工作 舒适 度 的要 求 也越来 越 高 。针 对上 述不 足 ,采 用人 机工 程学 中人体 百分 位尺 寸对 座椅 、控制 台和 驾驶 室 空 间尺 寸进 行 设计 ,追 求 省 力舒 适 的操 作 方式 , 提高 工作效 率 。
收稿 日期 :2 0 1 4—1 1 —2 0
作者简介:万年红 ( 1 9 8 2一) ,女 ,讲师 ,主要从 事机械 、人机工程学的研究。 基金项 目:黎 明职业 大学规划项 目 ( L Z 2 0 1 2 2 0 2)
第 1期
万 年红 :基 于人机 工程 学 的路面 机械驾 驶 室设计
Ma r . 2 01 5
文章 编 号 :1 0 0 8— 8 0 7 5( 2 0 1 5 )0 1—路 面 机 械 驾 驶 室 设 计
万 年 红
( 黎 明职业 大学 机 电工程与 自动化 学院,福建 泉州 3 6 2 0 0 0 )
1 人体 尺 寸在 驾 驶 室设 计 中的 应 用
路面 机械 驾驶室 的设计 应 符合我 国的人体 尺寸 :
人体 坐高 :用来 确定 座椅 面上方 空 间的最 小高 度 ,由于要 令 大多数 驾驶 员都 能舒适 地 坐在 座椅上
且 头 部不会 碰 到上方 障碍 物 ,因此可 以选 择男 性坐 高第 9 5个 百分 位 的数 据 ,设计 时还要 考虑 冬 季衣
计 时要加上 冬季 衣服 厚度 的修 正值 ; . 大腿厚 度 :用来 确定座 椅 面和控 制 台下方 的距 离 ,也 就是 坐姿 时 的容腿 空 间 ,可 以选择 男性 大腿 厚 度第 9 5个 百分 位 的数据 ,再加 上冬 季衣 服厚 度 的修 正值 ; 膝胭高 度 :用来 确定座 椅 面的高 度 ,为 了能使 大多数 的驾 驶员 都能舒 适 地坐在 座椅 上 ,座椅 面 的 高度设 计成 可调 节 的 ,可选 用男 性膝 胭高 度第 5个百 分位 到第 9 5个 百分 位之 间 的数据 进行设 计 。
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纵杆 设计 在单 手动作 最大 区域 内 。考 虑 到驾驶 室 内部最 小宽度 ,结 合 图 1 所示 ,把 操纵按 钮 和操纵 杆
设计 在双 手动 作关 联 的正 常 区域 内 ,因此 取工 作 台的长 度为 6 0 0 m m,宽 为 4 0 0 m m。
由于驾驶员采用坐姿工作 ,控制 台还要求有容腿空间 ,为了满足大多数驾驶员的使用 ,可以使用
摘要 :根据人机工程 学理论 ,以改善驾驶 员工作的舒适度 、保证施X - 安全为 目的 ,探 讨路 面机械驾驶 室的空 间设
计 和 外 观 颜 色 。研 究 结 果 表 明 ,路 面机 械 驾 驶 室 的 最 小 空 间尺 寸 长 度 为 1 5 0 0 mm, 宽度 为 9 2 0 mm, 高度 为 1 8 0 0 m m,
控制 台长度 为 6 0 0 mm,宽度 为4 0 0 m l X l ,高度为 6 5 0 mm,座椅尺 寸高度调 节范围为 3 3 0~ 5 3 0 m m,驾驶 室的颜 色为黄
色与 红 色配 合 或 取 其 中之 一 。
关键词 :空间设计 ;外观颜 色;人 机工程学 ;路 面机械 ;驾驶 室
2 . 3 座椅 设计