某型车驾驶室人机工程分析
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。
现代汽车驾驶室的人机工程设计
现代汽车驾驶室的人机工程设计——思承玉兰心前言:现代汽车不仅在外观上较过去几十年发生巨大变化,在驾驶室的设计方面,也从原来的实用、操作简便,过渡到现在越来越注重的人机交互体验。
以前的少数拥有专门驾驶技能的专职司机已经转变为现在的千千万万的普通驾驶者。
他们作为汽车使用者和拥有者,对现代汽车的驾驶感受越来越看重。
不仅注重舒适性、操作简便、安全性等,在色彩、外形等视觉效果方面也有较高的追求。
现代汽车的驾驶室作为人机信息交互的重要平台,其设计要紧紧围绕“宜人”的设计理念。
运用人机工程学理论,科学的设计驾驶室的各工作区域,以更好的达到人与汽车的融合,使驾驶员得心应手、安全驾驶,这也是现代汽车驾驶室,应用人机工程设计的存在之必要。
一、驾驶室内显示仪表的设计一般现代汽车驾驶室内有两个显示仪表,一是仪表盘,二是多媒体中控屏(有些豪华汽车上会有两个或多个)。
还有些豪华车中控部位有时钟,这些都属于显示仪表。
但这里,我们主要涉及仪表盘的人机工程设计。
驾驶室内的显示仪表是驾驶员获取汽车工作信息的主要窗口,它合理优良的设计能使人和汽车系统更加稳定而高效地工作,使人与汽车之间的信息传递更加充分。
因此,在设计和选用显示仪表时,必须考虑人的视觉特征、生理和心理特征,确保驾驶员观察迅速、准确而不易疲劳,能更好的防止误视读和误操作。
1. 仪表盘位置1) 视角:一般人的最佳眼睛转动区为左15°右15°、上25°下25°,即驾驶员的视野在这个范围内观察重要行车仪表数据时,看到的影像最清楚。
因此,在设计时应把仪表盘大致布置在此范围内。
人的水平视野和垂直视野2) 视距:一般人的操作视距范围在38~76cm 之间。
即驾驶员在操作系统中正常的观察距离在此范围内,所以,在设计时应把仪表盘大致布置在此范围内。
2. 仪表形式仪表的形式因其用途不同而异。
仪表盘作为重要信息的显示系统,它不仅显示重要的行车参数如车速、转速、行驶里程、油量,还有车辆安全数据信息如机油压力、冷却水温度、和胎压监测以及一些警示提醒。
驾驶室人机分析与报告
驾驶室人机分析与报告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。
1、从人机关系方面考虑机车驾驶室的设计(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的完成驾驶智能有很大影响。
根据人机工程学,在布置控制器或显示器时,还应考虑功能性,即将功能上相关的控制器或显示器,布置在邻近位置上,对在操作程序上彼此有联系的几个控制器,按使用顺序予以合理布置,一般是由左至右或由上到下2种方法兼用排列。
幅控制系统设计还要考虑各种操作件的造型、色彩和运动方向。
操作手柄的外型一般要根据手幅的长度、手握的粗度、手掌肌肉和手柄接触位置来设计。
按钮接通/断开要有灯光色彩的显示。
按钮、旋钮和手柄三者的运动方向应符合外力的方向。
显示装置设计还要考虑选择显示器和仪表的易读性和准确性。
对于定量读数的显示,选择电子式数字显示。
对于定性读数的显示,由于它不要求具体的数字,且模拟显示更为灵敏、方便,因此选用指针式显示。
(2)座椅的设计在机车驾驶中,乘务员主要采用坐姿工作,人与机器的一个重要接口即为座椅。
座椅的设计与布置直接影响到乘务员的乘座舒适性和室内其它相关设施的布置。
合理安置座椅,改善人与座椅之间的关系,对于给乘务员创造一个舒适安全的工作环境,起至关重要的作用。
考虑座椅应有良好的静态特性、动态特性及足够的结构强度、刚度,并能进行适当的调节,还要符合乘务员的了望要求,根据人机工程学设计理念,对座椅进行如下设计要求: ①乘务员坐定在座椅上,在最佳视角范围内对侧窗几何中心进行了望时,其头部转动的角度不得超过60°,透过侧窗观察后视镜时,应能看见站台的发车信号。
②座椅高度可以调节,其可调范围应该满足不同身高使用者的要求,使用者的脚和腿能保持在舒适位置。
人机工程学在汽车驾驶室显示装置上的应用分析
1.表盘设计
扫描路线短,误读率最低,因此优于其它四种形式。 圆形和半圆形次之,但由于它给出了两维空间的位 置刺激,并且符合长期来人们观察仪表所形成的习 惯,因此,圆形式和半圆形式优于直线式。由于人 眼睛的运动规律是水平运动比垂直运动速度快、准 确度高,故水平直线式又优于垂直直线式,五种形 式刻度盘的认读准确率如图3。
图2 发动机转速表指示
在汽车驾驶过程中,驾驶员进行仪表认读的时间比 较短,因此要求各种显示装置尽可能无误地传递信 息,使人能迅速地、准确地识别信息。对于模拟式 显示装置来说,解决这些问题的主要措施,就是设 计和选择好仪表刻度盘、字符、指针和颜色匹配, 使它们之间相互协调,以符合人对于信息的感受、 辨别和理解等的生理与心理特征,从而使人能迅速、 准确地接受信息。 针对仪表刻度盘的设计,主要可以通过其形状的不 同来进行不同的选择。其类型有:开窗式、圆形、 半圆形、水平直线型和垂直直线型。其读数认读效 果是不同的,开窗式认读范围小、视线集中、动眼
4.当眼睛偏离视中心时,在偏距相等情况下,人眼 对左上限的观察最佳,依次为右上限,左下限,右 下限。 考虑到以上几个方面,所以汽车仪表板的外形都设 计成横向长方形,这能够使驾驶员减少眼睛运动的 时间和疲劳度,提高认读、判断的准确率;汽车仪 表刻度方向的设计基本都从左往右或者顺时针的方 向进行数量和尺度的增加,以符合人的视觉习惯; 此外,考虑到人对各象限观察的效果不同,在布置 比较多的显示装置时,应将最重要的布置在人的视 中心偏左的位置,以便使用者在识别信息过程中头 部不用转动,只需眼睛的快速转动就能够快速的获
程度。对于定量读数的显示,选择电子式数字显示。 对于定性读数的显示,由于它不要求具体的数字,且 模拟显示更为灵敏、方便,因此选用指针式显示。 汽车行驶时,驾驶员需要随时获得汽车的形式状况才 能保证更好的驾驶,仪表板是精确反映行驶车况的唯 一装置,所以,如何设计好仪表板的各项功能并合理 布置是非常重要的。
某重型卡车驾驶室人机工程分析
某重型卡车驾驶室人机工程分析禄正伟;闫振涛;徐金志【摘要】结合某重型卡车驾驶室人机工程设计及车身总布置设计确定工作,应用RAMSIS软件,对样车的驾驶员坐姿舒适性、室内空间、组合仪表遮挡、变速操纵舒适性及上下车方便性进行了校核分析,对新产品的设计进行校核确认,并为下一步改进提供依据.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2017(000)008【总页数】4页(P81-84)【关键词】重型卡车;人机工程;RAMSIS;校核【作者】禄正伟;闫振涛;徐金志【作者单位】安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥 230601;安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥 230601;安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥230601【正文语种】中文【中图分类】U467.1CLC NO.:U467.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)08-81-04 随着用户对车辆舒适性要求越来越高,购买者对重卡车辆的人机工程学性能也越重视。
为满足客户需求,各大汽车公司在车型车身总布置设计阶段,通常极其关注车辆的人机工程设计。
本文应用人机工程软件RAMSIS对某重型卡车驾驶室的驾驶员坐姿舒适性、空间、组合仪表遮挡、变速操纵舒适性等进行了分析。
通过软件分析,根据分析结果数据,可直观和科学的评价设计的合理性,对不合理部分在设计初期提出修改意见,避免设计后期发生变更。
RAMSIS上个世纪80年代由德国凯泽斯劳腾的HumanSolutions股份有限公司与慕尼黑工业大学的人机工程学系共同研究开发的。
其全称意思是模拟乘员实际操作状况的计算机辅助人体数学模型。
RAMSIS是一种逼真的三维人体数字模型,是一种用于车辆人机工程分析和设计以及乘员仿真的高效工具。
该软件可以提供一个详细的三维人体数字模型,来模拟仿真驾驶员的行为,为工程师的设计提供大量方便。
该软件在只有简单CAD数据的情况下就可以进行大量的人机工程分析,从而可以让设计者在产品开发的初期排除、修改问题,从而避免在后续阶段进行昂贵的修改[1]。
基于人机工程学某重卡驾驶室分析评价
基于人机工程学某重卡驾驶室分析评价王首玉摘要:文章从某重卡驾驶室用户评价入手,在参考二维图纸关键参数简化建模的基础上,使用CATIA V5人机分析模块对驾驶室进行了视野分析、上肢空间分析、操作空间分析、换挡杆的操作性分析、坐姿分析,最后结合人机工程学理论对驾驶室人机界面的合理性做出了评价。
关键词:重卡;人机工程;CATIA;人机评价:U463.8 :A :1671-7988(2020)15-146-03Abstract: This article starts with the users evaluation about the CAB, On basis of the key parameters of 2D drawing to simplify the establishment of models, By using the human-machine analysis module of CATIA V5, analyze the visual field, upper limb space, operation space, operation handle, sitting posture, Finally, combined with the ergonomics theory, the rationality of man-machine interface of the cab was evaluated.Keywords: Heavy duty; Ergonomics; CATIA; The evaluated of man-machineCLC NO.: U463.8 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)15-146-03引言据世界卫生组织事故调查显示,驾驶疲劳是造成交通事故的重要因素。
而产生疲劳的原因之一即是驾驶室的人机界面不合理。
某型车驾驶室人机工程分析
某型车驾驶室人机工程分析
董鹏 张堃 张凯鹏 郑宇龙
(陕西重型汽车有限公司 汽车工程研究院)
摘 要: 本文利用 RAMSIS 人机工程分析软件对某型车驾驶室进行了人机工程分析,通过 RAMSIS 人体库建立了 满足 GB 10000-88 中第 95 百分位、第 80 百分位、第 70 百分位、第 50 百分位的男性(年龄:18-25)人体模 型,并利用这些模型在 RAMSIS 中进行了方向盘分析、踏板分析、换挡手柄分析、空间可及性的分析。在分析 完成后,对不合理的地方提出修改意见,综合评价后对设计进行修改,并对不足之处进行总结。 关键词:汽车、车身、人机工程分析、RAMSIS、人体库、姿态库、不舒适度
2.1 技术核心----人体库 RAMSIS 拥有国际化的人体库,考虑到人体身
材、比例和体态从人体测量学的角度对人体Байду номын сангаас行分 类。针对本车型,选取了 2012 年、中国籍、18-25 岁的满足 GB 10000-88 中第 95 百分位、第 80 百分 位、第 70 百分位、第 50 百分位的男性人体模型。 2.2 技术核心----姿态库
图 3-1
图 3-4
图 3-2
图 3-5
图 3-3
前视野的分析如图 3-4,从图中可以看出,4 个百分位的人体模型前视野良好。
经分析,当驾驶员处于正常驾驶姿态时,观看 仪表无遮挡(如图 3-5)。
在最初的设计中,通过分析驾驶员在正常驾驶 姿态时握紧方向盘时,腕部的达到最大,而肩和肘 的负荷只达到 50%左右,舒适度差。通过分析,调 整方向盘的角度可以改变舒适度,且增大方向盘与 水平面的夹角舒适度会变好,当该角度达到 79°时
1.前言
在汽车驾驶室的设计中,对于驾驶员及成员的 舒适度的考虑是非常重要的,在设计初期,将人机 工程应用到设计中,对设计本身起到很好的辅助作 用,通过 RAMSIS 对驾驶员及乘员的舒适度的分析, 可以直观的体现设计的是否合理,同时也可对不足 之处提供合理的解决意见,这就避免后期设计的许 多麻烦。
重型商用车驾驶室人机工程优化分析
重型商用车驾驶室人机工程优化分析摘要:随着重型商用车的发展速度不断加快,客户越来越重视重型商用车的设计,希望车辆的设计更为人性化,提高驾驶员的舒适度,相关的设计内容包括驾驶室的操控性设计、舒适性设计以及安全性设计等等,这些都关乎到车辆的使用以及交通安全。
所以现在和未来的重型汽车的设计中就要强调人性化,将人机工程学原理应用于其中,对重型汽车的设计发挥指导作用,提高车辆的舒适度。
本论文针对重型商用车驾驶室人机工程优化展开研究。
关键词:重型商用车;驾驶室;人机工程;优化引言:本文的研究中,核心内容是对重型货车驾驶室的设计进行分析,采用CATIA人机对重型商务车驾驶室人机工程系统所存在的缺陷进行分析,了解其根本原因,优化设计,之后做出驾驶评价,对某重型卡车驾驶室的人机设计加以改进,提高其使用效能[1]。
一、驾驶室人机工程优化的评价设计(一)主观驾评设计方案主观驾评所要达到的目的是从主观的角度出发驾驶评价重型商用车驾驶室的人机状态,阐明研究对象在设计中所存在的缺点,为了满足用户的要求,就需要对设计进一步完善,以便为后续的技术改进,以重型卡车驾驶室的人机工程学原理为基本指导思想进行设计,使得人机工程得到改善。
设计驾驶主观评价表的过程中,需要对重型卡车驾驶室的人机工程学深入研究,应用于设计中需要做出总结,并做好分类共工作。
重型卡车驾驶室驾驶主观评价表分为六个部分:第一部分为易装卸性;第一部分为具有可操作性;第一部分为有较高的舒适性;第一部分为占用面积;第一部分为存储空间;第一部分为视野[2]。
(二)主观驾评的过程请专业重卡驾评人员参与评价,共12名,对重卡驾驶室的人机状态做出评价,之后得出评分。
(三)评价结果12名专业重卡驾评人员做出了评价结果,经过总结后可以从三个方面描述:第一个方面是重型商用车的驾驶室上下车很方便,但是上下踏步的舒适度不够;第二个方面是操作性方面存在不足,主要是指换挡杆的操作、驻车的操作以及挂车制动阀的操作上,舒适性不是很高;第三个方面是视野方面,组合仪表的视野不是很理想[3]。
汽车驾驶室的人机工程学分析
2020年第27卷第1期汽车驾驶室的人机工程学分析张 帅,张艳欣(沈阳理工大学艺术设计学院,辽宁沈阳110159)摘 要:汽车驾驶室特别是驾驶员的操作空间设计,必须符合人机工程学。
人机工程学中的人体尺寸参数和人体结构特征使设计的产品更利于人体健康和操作舒适。
而基于汽车生产的特性,要求设计必须符合各种人群的人机关系。
分析了汽车驾驶舱内具有可调节性的配置,借此研究通用设计与汽车驾驶室的联系。
关键词:汽车驾驶室;人机工程学;通用设计doi:10.3969/j.issn.1006-8554.2020.01.073 汽车驾驶室空间与人机工程汽车驾驶室作为人自主操作的典型工作空间,在人机工程学中一直是重要的研究方向。
汽车驾驶室空间狭小,活动范围有限,对驾驶员来说,长期处于驾驶状态,如果人机关系不能匹配,就会造成肌肉疲劳和驾驶风险。
良好的人机关系是驾驶舒适性、安全性的重要保证。
通过人机工程学的相关理论对驾驶室进行适合人体工作的设计优化后,可以减缓肌肉疲劳,也可以降低驾驶人员在长期驾驶过程中造成的驾驶危险。
对驾驶室的人机工程研究,主要是在车辆大构架尺寸固定的情况下,以不同身材的人的舒适性为前提,通过人体尺寸、人体生理、心理的特点考量,对已有驾驶舱设计进行分析完善,归纳总结不同功能区设计的最佳尺度,最大限度地创造舒适、健康的工作环境。
对汽车驾驶室而言,人机工程学的重要性可想而知。
人机工程学通用设计应用汽车驾驶室是一个活动范围很小的工作空间,操作空间有限,导致人的工作姿势受限。
其工作特点是:工作时间长、以静态坐势和反复性工作姿势为主、负荷小。
由于长时间处于静态姿势和重复操作姿势,长期肌肉疲劳会导致骨骼肌肉方面的疾病。
汽车的驾驶舱设计就要考虑到驾驶者的身体健康因素,为其创造一个舒适的驾驶环境。
从人的角度上看,人机工程学可以改善驾驶室的人机环境,提高驾驶员的生理、心理舒适度。
除此之外,在经济角度上讲,人机工程学也为驾驶室设备的尺寸设计、空间布置提供了一个参数范围,可以使驾驶室最大限度地满足不同身形和性别的驾驶者,降低了经济成本。
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丁传锋(郑州科技学院,河南郑州450000)来稿日期:2018-05-18基金项目:河南省重点科技攻关项目(152102210116)作者简介:丁传锋,(1983-),男,山东阳谷人,硕士研究生,讲师,主要研究方向:机械设计、工业设计及车辆设计1引言工程车辆广泛应用于运输建筑等领域,恶劣工作环境下劳动者职业健康必须进行严格保护,随之产生人机工程学在职业健康与劳动保护上的应用就显得越来越重要[1]。
驾驶室作为整车操作核心,传统设计方法以“H ”点为基点设计会使驾驶者经常调整驾驶姿态来达到视觉要求。
并且由于人体尺寸显著差异,传统标准人体模型很难符合普遍特征,这就降低技术可接受性[2]。
通过人机工程学和眼点定位对驾驶室进行设计,可有效提高工程车辆安全性及舒适性。
驾驶室设计取得一定成果:文献[3]应用因子分析,根据统计规律对内部结构进行设计;文献[4]结合人机工程理论,将驾驶员身体各部分与相对位置采用数学方法进行描述;文献[5]根据人机工程设计对驾驶室操作面板及控制装置进行布置;文献[6]对驾驶室座椅空间位置优化设计改进视野死角。
以实验方式获取我国人体模型驾驶状态相关数据,利用基摘要:工程车辆驾驶室需满足不同体型驾驶员舒适性和视野要求,传统H 点为基点设计需经常调整驾驶姿态来达到视觉要求且很难符合不同驾驶员特征。
通过对工程车辆人机工程学设计标准研究及实验统计分析,将基于眼点定位驾驶室设计理念应用于工程车驾驶室设计。
根据工程车辆视野特点,通过头包络线、前方视野及仪表台视野确定最佳眼点位置。
搭建试验台,采集试验人员各部位在空间位置数据。
根据统计数据,分析人体各部位关键点在二维、三维空间分布及关键点之关系。
在保证眼睛处于最佳眼点位置情况下,通过数学表达式描述相应各部位在空间位置,以此确定座椅及其它相关装置空间位置。
基于CATIA 校核基于眼点定位设计方法是否能同时满足存在个体差异性的驾驶者视野及舒适性要求。
客车驾驶室布置人机工程优化
客车驾驶室布置人机工程优化人机工程学是研究人与机器之间的交互关系以及如何优化这种交互的学科。
在客车驾驶室布置方面,人机工程学的原则和方法能够帮助提升驾驶员的舒适度和安全性。
本文将探讨客车驾驶室布置人机工程的优化。
一、驾驶员座椅设计驾驶员座椅是驾驶员在驾驶过程中最直接接触的部分,其设计直接关系到驾驶员的舒适度和安全性。
优化驾驶员座椅的设计可以从以下几个方面进行:1. 调整座椅位置:驾驶员座椅的位置应该能够适应不同身高的驾驶员。
座椅高度和前后位置的调节功能可以帮助驾驶员找到最合适的驾驶姿势,从而减少疲劳和不适感。
2. 提供良好的支撑:座椅的结构应该能够提供良好的腰部和腿部支撑,以保持驾驶员在长时间驾驶时的舒适度和稳定性。
座椅背部和座垫的软硬度也需要适中,既不会太软以至于失去支撑,也不会太硬以至于不舒适。
3. 考虑体温调节:座椅材料的选择应该能够适应不同季节的温度变化。
在夏季,透气性强的材料可以帮助驾驶员保持凉爽和干燥,而在冬季,保暖的材料可以帮助驾驶员防止寒冷。
二、仪表盘和控制器布置仪表盘和控制器是驾驶员与车辆交互的关键部分,优化其布置可以提升驾驶员的操作便利性和安全性。
1. 人机交互界面:仪表盘和控制器的布置应该符合人机工程学的要求,即遵循“用手可触及、用眼可看清、用脑可操作”的原则。
重要的控制器如方向盘、油门和刹车应该布置在容易接触的位置,使驾驶员能够快速反应并进行操作。
2. 控制器布置的合理性:控制器的布置应该符合人体工学原理,避免驾驶员在操作时过于扭转身体或转动手腕,从而减少驾驶员的疲劳和不适感。
3. 易于辨识的仪表显示:仪表盘上的指示灯和数字显示应该清晰可见,以便驾驶员在行驶过程中迅速获取车辆信息。
颜色的选择也需要遵循人眼对颜色的辨识能力,例如红色表示警告,绿色表示正常。
三、储物空间和配件布置合理的储物空间和配件布置能够提高驾驶员的工作效率和乘坐舒适度。
1. 储物空间的设计:驾驶员座椅周围应该设置足够的储物空间,方便驾驶员存放常用物品,如手机、笔记本电脑等。
轿车车身内部布置设计中的人机工程分析讲解
(4). 轿车前座椅一般为纵向及高度方向可调,座椅调节范围的研究应该以下面几种人体作为研究对象:女子5百分位——长腿、中等、短腿;男子50百分位——长腿、中等、短腿;男子95百分位——长腿、中等、短腿。因此,驾驶员座椅调节范围推荐值为L28:200-300mm、L33E:150-240mm、H23:50-80mm、H24E:30-60mm。
仪表板的上表面高度应由5%百分位的人体尺寸来确定,并与前风窗玻璃下沿和上端的高度相协调。目前,从扩大活动空间出发,将仪表板下降和往前挤,已成为仪表板不知的主流,也有利于加大前方视野。此外,在仪表板前面与方向盘之间要留有足够的操纵空间。在仪表板的前表面上布置各手控制及显示装置和仪表,其横向位置的确定应服从重要性原则。即各按钮、开关以及装备应按其在使用中的重要性来布置。重要的和常用的按钮、开关和仪表应布置在最佳的手操纵区域或最佳的视野范围内。组合仪表不仅要布置在视野的正前方,仪表板与视线垂直,而且各表的布置也要符合最重要性原则。这将有利于提高操纵方便性、准确性、安全性和减少驾驶疲劳。对于组合仪表座的遮光罩设计,要符合造型和遮光作用。其形状大小要能遮住从仪表表面发出的光线经前风窗玻璃的反射不能达到驾驶员眼睛所在的位置,或遮挡外界光线直接照射在仪表表面上产生的反射光线对驾驶员视觉的干扰。在仪表板的前面开设通风口,一般设置4个。其中两侧各有1个为前排乘员提供风量,而中间2个则为后排乘员提供风量。此外,在仪表板表面上设置除霜吹气口,在车内下部适当地方设置暖风出风口等。仪表板下面的弧度、形状和高度,应按95%百分位的人体尺寸来确定,同时要有足够的空间来布置制动踏板、离合器踏板等。
图4-2 脚踏板尺寸
4.3
方向盘手握轮缘截面为圆形,直径在19~28mm之间。轮辐截面为椭圆形,汽车方向盘最大转角为120o,这样可以保证在急转弯时,驾驶员能双手握住方向盘而不必倒手。汽车方向盘与车轮转动角度的比值可取1.5~3.0。有些为驾驶中省力,同时也为车辆自动保持直线前进,转向机构应设有自动归复到保持直线前进位置的复位装置。
汽车驾驶室人机学分析
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实现方式:采用人机工程学原理,对驾驶员的生理特征和操作习惯进行分析,针对性地进行设计优化; 利用现代科技手段,如智能化操作系统、语音控制等,提高驾驶操作的便捷性和效率。
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意义:高效性原则是汽车驾驶室人机学设计的核心目标之一,它能够提高驾驶员的驾驶体验和工作效率, 降低因操作不便捷或疲劳驾驶引发的安全风险。
汽车驾驶室人机学分析
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目录
01 人 机 学 基 本 概 念 03 汽 车 驾 驶 室 人 机 学
设计要素
05 汽 车 驾 驶 室 人 机 学
未来发展趋势
02 汽 车 驾 驶 室 人 机 学 设计原则
04 汽 车 驾 驶 室 人 机 学 评价方法
作便捷性。
人机学在汽车设计中的应用
人机学基本概念: 研究人与机器之间 的交互作用,以提 高机器的易用性和 效率。
应用领域:汽车设 计、航空航天、医 疗设备等。
重要性:提高驾驶 安全性和舒适性, 降低驾驶员疲劳程 度,提高车辆性能 和效率。
未来发展:随着人 机学技术的不断进 步,人机学在汽车 设计中的应用将更 加广泛和深入。
人机工程设计理念的融合发展
智能化技术应用:将人机工程与智 能技术相结合,提高驾驶安全性与 舒适性。
个性化定制:根据驾驶员的个性化 需求,提供定制化的驾驶室人机学 设计。
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人机交互设计:优化驾驶员与车辆 的交互体验,降低驾驶疲劳。
可持续性发展:考虑环保和节能需 求,推动绿色、低碳的驾驶室人机 学设计。
眼动追踪技术:通过观察驾驶员的眼球运动,评估驾驶室设计是否符合驾驶员的视线和注意 力需求。
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。
轿车驾驶室的人机分析
轿车驾驶室的人机分析摘要:本文运用人机工程学基本理论对操纵装置进行设计分析,减少驾驶员操作的疲劳性,提高轿车的主动安全性,使得驾驶员操作方便、舒适、安全。
关键词:驾驶室设计;人机分析;安全驾驶室设计是轿车设计中非常重要的部分,设计是否合理直接影响到驾驶员的安全、效率、舒适和健康。
本文运用人机工程学基本理论对操纵装置进行设计分析,减少驾驶员操作的疲劳性,提高轿车的主动安全性,使得驾驶员操作方便、舒适、安全。
一、变速杆对于变速杆的人机分析,主要针对它的高低、前后的位置、手握部分的形状以及操纵的角度、位移等几个方面来进行。
①位置变速杆是驾驶员通过前后推拉和左右推拉进行控制,用以改变汽车速度的一种控制杆,它需要较大的力来进行操纵。
当人在进行前后推拉或者左右推拉的时候,其施力大小会有所不同。
在操纵杆的设计中,为使操作者能有一个较为舒适的控制过程,应尽可能的将操纵杆设置在人能够有较大施力的位置,并且对于需要使用较大力量操纵的控制杆。
考虑到在不同方式和位置下施力的大小,对控制桿的阻挠力大小进行相应的改变,这样能减小驾驶员操纵的疲劳度。
②形状驾驶员在对变速杆进行控制时,是通过手握住来进行操纵。
因此,要求变速杆的手握部分的形状应符合手的生理特点,以使驾驶员手握舒适、施力方便、不产生滑动。
从手掌的解剖特征来看,指球肌、大、小鱼际是手掌上肌肉最丰富的部位,是手部的天然减震器,而掌心是肌肉最少的部位,指骨间肌和手指部分则是布满神经末梢的部位。
因此,操纵器的手柄形状应使手柄被握住的部位与掌心和指骨间肌之间留有间隙,以改善掌心和指骨间肌集中受力状态,保证手掌血液循环良好,神经不受过强压迫。
用手对操纵器抓握进行控制,有着各种不同的方式,在设计时应根据各自特点并结合手掌的解剖特征来进行考虑。
对于轿车的变速杆,驾驶员一般较多的手的抓握方式。
针对这种抓握方式的操纵器的手握部分,可以考虑将它的顶面设计或平面或接近平面的弧面,这样能够使它与掌心间留有一定的间隙,从而可以避免对肌肉较少的掌心部位的压迫。
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。
课程设计—大众汽车驾驶室人机工程分析及改进
安全人机课程设计课程安全人机课程设计题目大众汽车驾驶室的人机工程分析与改进院系安全与环境工程系专业班级安全技术管理安专0901班学生姓名周珂学号 09600130105 指导老师刘爱群完成时间 2010年11月30日目录1、引言 (4)2、座椅设计的人机分析及改进 (4)2.1 座椅设计中相关人体尺寸 (4)2.2 座椅设计中相关尺寸 (7)2.3 座椅设计的人机分析 (7)2.4 座椅的改进设计 (9)针对大众汽车驾驶室座椅的设计,其理想座椅的设计要求有如下几个方面: (9)3、显示装置设计的人机分析及改进 (10)3.1显示装置设计中相关参考尺寸 (10)3.2.显示装置设计的人机分析 (11)3.3 显示装置的改进设计 (12)4、操纵装置设计的人机分析及改进 (13)4.1操纵装置设计中相关参考人体尺寸 (13)4.2操纵装置设计参考图 (14)4.3操纵装置设计的人机分析 (15)4.4操纵装置的改进设计 (16)5、驾驶室内部空间设计的人机分析及改进 (16)5.1驾驶室内部空间设计的人机分析 (16)5.2驾驶室内部空间的改进设计 (17)6、总结 (17)7、致谢 (17)参考文献 (18)大众汽车驾驶室的人机工程分析与改进安全技术管理:周珂指导老师:刘爱群【摘要】:安全人机工程是从安全的角度和着眼点,研究人与机的关系的一门工程技术,其立足点是安全,以对在活动过程中的人实行保护为目的,主要阐述人与机应保持什么样的关系才能保证人的安全。
本次安全人机课程设计,依据人机工程学的原理,从“机宜人”的角度对汽车驾驶室作业空间设计的宜人性进行综合评价与改进设计。
以求在本次安全人机课程设计过程中发现存在的隐患问题,并提出相应的改进设计措施,同时不断丰富自己的专业知识,提高专业知识应用能力,为今后的发展奠定基础。
【关键字】:机宜人、宜人性、分析、改进设计【Abstract】:Safe man-machine engineering from safe Angle and focus of human and machine relationship is an engineering technology, its foothold is safe, to the person in the process of the protection for the purpose, mainly expounds the human and machine should keep what kind of relationship to the surety's safety. The safe man-machine curriculum design, based on the theory of human-computer engineering, from "anger person" Angle to automobile cabin assignments of spatial design agreeableness comprehensive evaluation and improvement design. For in this safe man-machine curriculum design process found the hidden trouble in problems and puts forward the corresponding improvement measures designed, and constantly enrich their knowledge, improve their professional knowledge application ability, laying the foundation for the future development.【key words】:anger, agreeableness, analysis and evaluation, design improvement1、引言随着我国加入WTO和经济全球化,我国汽车企业面临着巨大的挑战,其竞争的焦点是怎样充分满足顾客的需要。
汽车驾驶室人机学分析
汽车驾驶室⼈机学分析安全⼈机⼯程学课程设计设计⼈员:安全08-3班丁兴超(0805020301)丁怀对(0805020302)于志⾦(0805020303)马岚(0805020304)⽜訦琛(0805020305)王才丰(0805020306)汽车驾驶室⼈机学分析摘要: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。
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-机系统的⾼效和安全、乘坐的舒适等已经成为⽬前汽车车⾝设计中的⼀个突出问题本⽂以⼈机⼯程学理论为基础,通过对⼈体特性的研究,详细阐述了国内确定座椅设计的理论依据,通过⼀系列运算公式和⽅法得到H点⽔平⾏程调整和靠背⾓调整时的⼈体机构运动规律,并对靠背曲线进⾏了优化,为轿车驾驶座椅的设计提供了科学依据;提出能降低识别疲劳和减少误读率、合理优化仪表显⽰装置形式;对轿车⼿操纵装置和脚操纵装置进⾏⼈机分析,得出了⽅向盘、脚踏板等的合理设计形式;提出部分优化轿车内驾驶环境设计的建议,为驾驶室环境安全性、舒适性和宜⼈性的设计提供了参考。
总结以往的设计经验,从⼈.机关系和⼈-环境关系两个⽅⾯对轿车驾驶室进⾏设计分析,⼈不再是被动地去适应汽车,⽽是与汽车共同完成⼀个⽬标,使其更适宜于⼈的操作。
充分考虑⼈的因素,确保轿车更舒适、更安全,最⼤限度适应最终⽤户,从⽽使轿车驾驶室的⼈-机-环境系统总体性能达到最优.关键词::驾驶室⼈机⼯程学环境设计⼈机学发展⼈体⼯程学起源于欧美,原先是在⼯业社会中,开始⼤量⽣产和使⽤机械设施的情况下,探求⼈与机械之间的协调关系,作为独⽴学科有40多年的历史。
人体工程学案例分析
人体工程学案例分析人体工程学是一门研究人体与工作环境之间相互作用的学科,它涉及到人体生理、心理和工作环境的各种因素。
在工程设计中,人体工程学的原则被广泛应用,以确保产品、工作场所和工作流程能够符合人体的生理和心理特征,提高工作效率、减少事故风险、降低劳动强度。
本文将通过两个案例来分析人体工程学在实际工程设计中的应用。
案例一,汽车驾驶舱设计。
汽车驾驶舱是汽车内部最重要的工作环境之一,它直接影响到驾驶员的工作效率和安全性。
在人体工程学的指导下,汽车驾驶舱的设计需要考虑到驾驶员的身体特征、操作习惯和心理需求。
首先,座椅的设计要符合人体工程学的原则,保证驾驶员在长时间驾驶时也能保持舒适的姿势,减少疲劳感。
其次,驾驶台的布局和控制按钮的位置要符合人体的操作习惯,减少驾驶员的注意力转移,提高操作效率。
最后,显示屏和仪表盘的设计要考虑到驾驶员的视觉需求,保证信息的清晰度和易读性。
案例二,办公桌椅设计。
办公桌椅是办公环境中最常见的工作设备,人体工程学的原则在办公桌椅的设计中起着至关重要的作用。
首先,办公椅的设计要符合人体的坐姿特征,保证腰部和颈部的支撑,减少长时间坐姿带来的不适感。
其次,办公桌的高度和角度要符合人体的操作需求,保证办公人员在操作电脑和文件时能够保持良好的姿势,减少颈部和肩部的疲劳感。
最后,办公椅和桌面的设计要考虑到人体的活动需求,提供足够的活动空间,保证办公人员的工作效率和舒适度。
综上所述,人体工程学在工程设计中扮演着重要的角色,它能够帮助工程师更好地理解人体的生理和心理特征,指导工程设计更好地符合人体的需求,提高工作效率、减少事故风险、降低劳动强度。
希望未来在工程设计中能够更加重视人体工程学的原则,为人们创造更加舒适、安全的工作环境。
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图 3-1
图 3-4
图 3-2
图 3-5
图 3-3
前视野的分析如图 3-4,从图中可以看出,4 个百分位的人体模型前视野良好。
经分析,当驾驶员处于正常驾驶姿态时,观看 仪表无遮挡(如图 3-5)。
在最初的设计中,通过分析驾驶员在正常驾驶 姿态时握紧方向盘时,腕部的达到最大,而肩和肘 的负荷只达到 50%左右,舒适度差。通过分析,调 整方向盘的角度可以改变舒适度,且增大方向盘与 水平面的夹角舒适度会变好,当该角度达到 79°时
图 3-6
4.2 踏板的分析 经过分析,设计布置的踏板的位置和角度舒适
性优(见图 3-7),踏板力如图 3-8 所示
图 3-7
2010 年第 1 期
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·设计·计算·研究·
经过分析,驾驶员在正常驾驶时对须在行车过 程中操纵的翘板开关等均可正常操纵。 4.5 空间可及性的分析
驾驶员在正常驾驶姿态的空间如图 3-11 所 示。
1.前言
在汽车驾驶室的设计中,对于驾驶员及成员的 舒适度的考虑是非常重要的,在设计初期,将人机 工程应用到设计中,对设计本身起到很好的辅助作 用,通过 RAMSIS 对驾驶员及乘员的舒适度的分析, 可以直观的体现设计的是否合理,同时也可对不足 之处提供合理的解决意见,这就避免后期设计的许 多麻烦。
2.分析依据
4.分析结果
4.1 方向盘的分析 将建立的人体模型在驾驶室模型中摆放至正
常驾驶姿态(如图 3-1)。驾驶员在正常驾驶姿态时 的 H 点位置见图 3-2,图中蓝色区域为座椅 H 点的
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汽车实用技术
·设计·计算·研究·
调节范围,由图可见 4 个百分位的人体模型的 H 舒适度最优,根据整体的设计将原先的 35°调整为 点均在该范围内,经分析舒适度为优(如图 3-3) 40°。(如图 3-6)。
5.结论
图 3-8
4.3 换挡手柄的分析 通过应用 RAMSIS 的分析,当前设计的换挡手
柄的位置在优化的区域,如图 3-9 所示。
根据上述分析,可以得出以下基本结论: 1、驾驶室内部空间可以满足驾驶员在正常行 车过程中的操纵不受影响; 2、驾驶员及乘员在乘坐中舒适度良好。
参考文献:
[1] 毛恩荣 张红 宋正河 《车辆人机工程学》 北京 理工大学出版社
2.1 技术核心----人体库 RAMSIS 拥有国际化的人体库,考虑到人体身
材、比例和体态从人体测量学的角度对人体进行分 类。针对本车型,选取了 2012 年、中国籍、18-25 岁的满足 GB 10000-88 中第 95 百分位、第 80 百分 位、第 70 百分位、第 50 百分位的男性人体模型。 2.2 技术核心----姿态库
图 3-9
4.4 空间可及性的分析 驾驶员在正常驾驶姿态的空间如图 3-10 所
示。
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图 3-10
汽车实用技术
The Aanlysis of A Cab Ergonomic
DongPeng ZhangKaiPeng ZhengYuLong (Academe Of Automobile Engineering,ShaanXi Automobile Group)
Abstract:In this paper,the male models of GB95%、GB80%、GB70%、GB50%(age:18-25)were established by RAMSIS model database and the analysis of ergonomics such as the analysis of steering wheel,footplate,shift handle and space availablility in this cab was also made。The design was improved and the deficiency was summarized after analysis. Keywords:Automobile/cab/Ergonomics/Ramsis/Human Model Database/Pose Database/ uncomfort
样的,RAMSIS 包含了轿车、卡车、F1、摩托车和 飞机等驾驶员的姿态,还包含了乘员站立及坐下时 的姿态。
3.分析准备
首先在 CATIA 中建立驾驶室三维模型,优化后 转为 igs 格式,并将其导入 RAMSIS 中,作为分析 所须的环境。然后将事先在 RAMSIS 人体库中选取 的人体模型导入,作为分析的对象。在分析之前, 先对人体模型的一些参数进行设定,即选取人体模 型上所要用到的皮肤点。最后将人体模型摆放至分 析项目所需的位置进行分析。
·设计·计算·研究·
某型车驾驶室人机工程分析
董鹏 张堃 张凯鹏 郑宇龙
(陕西重型汽车有限公司 汽车工程研究院)
摘 要: 本文利用 RAMSIS 人机工程分析软件对某型车驾驶室进行了人机工程分析,通过 RAMSIS 人体库建立了 满足 GB 10000-88 中第 95 百分位、第 80 百分位、第 70 百分位、第 50 百分位的男性(年龄:18-25)人体模 型,并利用这些模型在 RAMSIS 中进行了方向盘分析、踏板分析、换挡手柄分析、空间可及性的分析。在分析 完成后,对不合理的地方提出修改意见,综合评价后对设计进行修改,并对不足之处进行总结。 关键词:汽车、车身、人机工程分析、RAMSIS、人体库、姿态库、不舒适度