重卡驾驶室设计(人机工程学)
基于人机工程学的桥式起重机司机室设计研究
基于人机工程学的桥式起重机司机室设计研究作者：辛运胜张亚伶来源：《工业设计》2019年第10期关键词：人机工程学;桥式起重机;司机室设计1人机工程学概述所谓人机工程学，亦即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数：还提供人体各部分的出力范围、以及动作时的习惯等人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性。
人机工程学作为一门系统研究人、机器和环境关系的交叉学科，能够充分体现“以人为本”的设计思想。
通过对起重机进行人机工程学分析，能够有效提升驾驶人员的操控舒适性和心理感受，降低事故风险的发生率，为现代起重机功能设计的合理性提供理论依据。
2基于人机工程学的桥式起重机司机室设计分析2.1内部空间设计分析桥式起重机司机室的设计首先应保证外观造型和功能的协调性，除了要满足基本的结构、工艺和使用要求外，还应该使司机室整体的外观达到设计美观协调的要求。
目前桥式起重机司机室的外观多以棱角分明的块体为主，在司机视野范围内，三个方向面通常被分成几个部分，在此区域内装有大小不同的玻璃，这种多区域的分割会缩小司机的视野范围，影响司机对周围情况的观察，所以司机室外壳的区域划分在保证结构、承重等基本要求下应尽量简单。
此外，司机室整体的外观可采用一定的圆弧或者曲面设计，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，司机室的空間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。
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。
人机工程学在重卡驾驶室设计中的应用
人机工程学在重卡驾驶室设计中的应用马玉金; 李欣; 李海滨; 秦康; 李荣义; 曹天津【期刊名称】《《汽车实用技术》》【年(卷),期】2019(000)019【总页数】4页(P122-125)【关键词】重型卡车; CATIA; 人机工程; 主观评价【作者】马玉金; 李欣; 李海滨; 秦康; 李荣义; 曹天津【作者单位】陕西重型汽车有限公司陕西西安 710200; 陕西万方汽车零部件有限公司陕西西安 710200【正文语种】中文【中图分类】U462引言随着物流行业的快速发展，物流运输用车上升趋势明显，由于车辆需要长时间高速运行，用户对车辆的安全性、舒适性、轻量化等方面的要求越来越高；驾驶员需要在驾驶室内进行工作、娱乐和休息，驾驶室的设计既要满足人员驾驶、休息和娱乐的功能要求，又要满足驾驶舒适性、安全性和操作方便性的需求，本文重点从重卡驾驶室的人机界面布置、视野分析和操作空间进行研究。
1 重卡驾驶室操纵界面设计重卡驾驶室的操纵界面包括驾驶员在车辆行驶过程中对车辆进行各种操作装置，驾驶员要在界面内进行转向、制动、加速以及各类开关动作，同时还要观察驾驶室内的仪表、屏幕和驾驶室外的运行环境；主驾驶侧的操纵装置运行需要充分考虑人的身体构造特点和心理因素，确保车辆运行过程中的操作和休息时安全、舒适和方便，不能因此而产生疲劳，车辆的设计应尽量满足相关要求。
人机工程学给出了人体关节舒适角度，以便设计车辆的踏板、方向盘、变速器操纵等结构过程中参考，确保车辆的操纵界面满足人体舒适性和安全性的要求，我们根据对标车型和设计经验给出了一些人体坐姿参数的推荐值，作为车辆设计的参考，相关具体参数见图1 和表1。
图1 人体坐姿及关节舒适角度表1 人体坐姿参数推荐值 ?1.1 踏板设计重卡驾驶室踏板的作用主要是对车辆进行加速、制动、离合操作，其与地板的角度应满足人脚踝关节的舒适性要求；另外车辆还要求踏板周边的空间能够满足操作的要求，已避免限制驾驶员脚操作，影响操作舒适性和安全性。
浅谈人机工程学在CRH2型动车组司机室中的应用
浅谈人机工程学在CRH2型动车组司机室中的应用摘要:CRH2型动车组司机室的设计中融入了很多的人机工程学原理,最大限度的减少了司机在长时间驾驶过程中产生的生理和心理上的疲劳。
本文介绍了司机室中的人机设计的基本原则,对司机室中已有的人机特点进行了分析,并提出了后续的改进措施。
关键词:动车组司机室人机工程学1 引言随着高速列车技术的进步,动车组车载电气设备的自动化、智能化、精密化程度进一步提高,这也使其设备复杂程度骤增。
同时为了提高列车速度,列车的头车部分均为尖体流行形,这使高速列车司机室内部的空间变得狭小。
司机室是动车组的控制中心,其设备的复杂程度也相应的越来越高,司机在驾驶过程中,不仅要实时注意观察车外的铁轨路况、操纵台上的信息显示屏,还要对操纵台上的司控器等进行操作,司机在长时间的驾驶过程中,精力高度集中,在这狭小的空间内不仅会产生生理上的身体疲劳,还会有心理上精神疲劳。
为了能使司机高效、安全、健康和舒适的工作,降低人为误操作率,提高列车运行的可靠性,我们需要将人机工程学原理融入到司机室的设计中,使司机室的设计体现“以人为本”的理念。
2 CRH2型动车组司机室简介CRH2型动车组司机室是指从气密隔墙至司机室后部通过台隔墙的区域,在每列动车组的两端分别设置一个司机室,两个司机室的结构和功能基本相同。
CRH2型动车组的司机室分为5个区域:设备舱、操纵台、驾驶区、配电区和通过台。
司机室内布置了动车组的主要操纵、控制设备,对列车的牵引、制动、空调、车门和广播等系统进行控制,同时可检测列车的运行信息,以保证列车高速、准确、安全运行。
3 人机工程学简介人机工程学(Man-Machine Engineering)是研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。
主要研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适性等问题的学科。
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]。
基于人机工程学理论的汽车驾驶室布置系统
基于人机工程学理论的汽车驾驶室布置系统基于人机工程学理论的汽车驾驶室布置系统1、ＧｅｎＰａｄ是基于人机工程学理论开发的一整套汽车驾驶室布置系统的设计程序。
2、现代人机工程学追求的目标是人-机-环境系统总体性能的最优化。
3、ＧｅｎＰａｄ是Generic Parametric Design 的缩写，多年来一直受到许多汽车行业的设计人员的广泛的应用。
ＧＥＮＰａｄ通过ＣＡＤ模型的参数化设计克服了这些缺点，这些模型可以被自动化的更新，让长时间的繁杂设计在几秒钟内得以完成。
4、ＧｅｎＰａｄ从驾驶员的安全、健康等出发-人机工程学技术，将驾驶员的不满意因素进行综合考虑，配合工程师对各细节部分作人性化的设计。
造成驾驶员不满意的因素：仪表盘面板发出的反射光干扰了驾驶员的视线收音机按钮不在司机伸手所能触及的范围司机不能随手打开车门改进方法控制件均处在司机随手触及的范围内视线和反光区域都得到了人类工程学理论的校合各内饰部件的布置均留出了充分的余量，以满足司机的舒适驾驶5、大家知道车厢内部空间所布置零部件或控制装置的每个尺寸、控制系统的结构、形状等，都将直接影响到设计，比如：信息显示是否既便于接受，又易于做出判断；控制系统的尺寸，力度，结构，形式是否适合操作者的需求；人所处的作业条件舒适安全，是否有利于身心健康，能否充分发挥人的能力等等。
GenPad 正是从这些实际的应用出发开发的一套实用的软件系统。
然后我们来了解一下GenPad的作用、应用范围、以及操作过程。
6、ＧｅｎＰａｄ的设计流程大致是这样的，设计工程师将客户需求通过统计测量，转换成数据资料后从Ｖｉｓｔｏｅｎ网站的ＧｅｎＰａｄ的网页递交，通过ＧｅｎＰａｄ计算后，输出一个ｉｇｅｓ格式的ｓｕｒｆａｃｅ文件，然后设计工程师将得到的iges文件导入图形软件，如PRO-E、UG等等，从中来判断工程师的设计是否符合要求。
下面我们大家看一些例子。
7、GenPad 的主要研究对象是在正常情况下，驾驶员在驾驶室内的触及范围、视野范围、以及碰撞过程中的头部、腿部的碰撞区域等等的问题。
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。
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]。
汽车驾驶室设计与人机工程学
汽车驾驶室设计与人机工程学我国对车辆人机界面的设计也非常重视，在我国汽车标准体系中，强制性执行的前几项标准基本都属于人机界面设计的范畴。
目前，我国的人机界面设计还仅限于测试技术的应用与研究，也就是按国家标准对汽车显控性能进行测试试验，并对关键测试技术进行实验研究。
第二章人体数据在汽车驾驶室中的应用为了使驾驶室设计能符合人的生理特征，让人在使用时处于舒适的状态和适宜的环境中，就必须在设计中充分考虑人体的各种尺度。
人体测量是人机工程学的主要组成部分，它是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体上的差别，用以研究人的形态特征从而为人一机一环境系统设计提供人体测量数据。
在认识人体数据在汽车驾驶室中的应用前，要先对人体测量有一定的了解。
2.1人体测量的分类人机工程学范围内的人体形态测量数据主要有两类，即人体结构尺寸和功能尺寸的测量数据。
人体结构上的尺寸是指静态尺寸;人体功能上的尺寸是指动态尺寸。
（1）静态人体测量尺寸:指被测者静止地站着或是坐着进行的一种测量方法。
静态测量的人体尺寸用以设计工作空间的大小、家具、产品界面元件以及一些工作设施等的设计依据。
（2）动态人体尺寸测量:指被测者处于动作状态下所进行的人体尺寸测量。
动态人体尺寸测量的重点是测量人在执行某种动作时的身体动态特征，特点是在任何一种活动中身体各部位的动作不是独立完成的，而是协调一致的，具有连贯性和活动性。
其中，人体结构尺寸分为人体主要尺寸、立姿人体尺寸、坐姿人体尺寸、人体水平尺寸。
而驾驶室的设计则主要应用了人体主要尺寸和坐姿人体尺寸。
人体主要尺寸包括身高、体重、上臂长、前臂长、大腿长、小腿长共六项数据。
坐姿人体尺寸包括坐高、坐姿颈锥点高、坐姿眼高、坐姿肩高、坐姿肘高、坐姿大腿厚、坐姿膝高、小腿加足高、坐深、臀膝距、坐姿下肢长共十一项。
而人体功能尺寸则包括立姿、坐姿、跪姿、俯仰、爬姿等作业姿势的尺寸。
而驾驶室的设计则主要应用了坐姿人体功能尺寸。
重型卡车空气动力学及人机学分析
车辆工程技术47车辆技术1 引言 在各种基础设施建设和社会经济生活中卡车成为重要的运输物流工具，卡车竞争越来越激烈。
用户在重型卡车的选购中，对其外观造型也给予越来越多的关注，重型卡车涉及人机工程学、机械工程学以及空气动力学等多个学科，在整个车辆开发环节中造型设计具有重要作用。
重型卡车以其庞大身躯和车辆自重在行驶过程中受到更多阻力，与普通汽车相比，在气动性上需要有更多考虑，将空气动力学与汽车造型设计结合在一起，共同改善重型卡车的使用效率，提高整车性能。
2 重型卡车造型中的空气动力学 （1）气动力及参量。
重型卡车在行驶时在气流场作用下，空气流速和流动状态在不同表面各不相同，由此产生不同的静压力，垂直作用在汽车表面，静压力的合力就是气动力，即空气动力，在理论研重型卡车空气动力学及人机学分析汤玉军（北京福田戴姆勒汽车有限公司,北京 101400）摘 要：重型卡车有其特有的空气动力学特点，本文对重卡空气动力学和人机学进行研究，将空气动力学与汽车造型设计结合在一起，共同改善重型卡车的使用效率，提高整车性能。
关键词：重型卡车；空气动力学；人机学能最优，一般将驾驶室和箱体作为一个整体来进行研究。
研究表明，不管是正面还是侧面迎风，卡车箱体都是导致气动阻力产生的原因之一，气动阻力关键因素就是箱体与驾驶室之间的位置关系。
为了提高卡车的行驶效率，就要通过各种办法降低空气阻力的产生。
实验表明只要将一个长方形物体的前缘修圆，并且将圆角半径设计为宽度的十分之一，就可以有效降低至少70%的气动阻力，使用同样尺寸的流线型外形设计，气动阻力可以降低90%，二者差距不是很大，可见根据实际应用情况，不必一定要借助于流线型的设计方法也可以实现降低空气阻力的目的。
将导向翼安装在非流线型车身的前缘，就可以有效降低气动阻力，抑制气流分离，避免气流沿直角前缘向下分离的现象。
在重卡上经常使用的降低气动阻力的方法有：在卡车驾驶室顶部安装导流罩，将车辆迎面气流导向车顶和侧面，这样可以降低驾驶室与箱体之间间隙以及高度差的影响；车身前部安装车身前侧导流罩和前侧冀板，改善车身部分的流线形态，可以降低10%左右的气动阻力；在保险杠上安装前下部导流罩和前阻风挡，阻止进入车下的气流与车底盘凸出部分相互作用，这种方法可以降低15%左右的气动阻力。
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。
重卡驾驶室设计(人机工程学).doc
目录1. 设计任务书 (3)需求分析 (3)设计目的 (3)设计要求 (3)2. 设计思路 (4)座椅舒适性 (4)显示装置布置合理性 (5)操纵装置可操作性 (5)操纵空间布局合理性 (6)驾驶室安全设计 (6)3. 座椅的设计 (7)座椅设计依据 (7)座椅的设计 (7)4. 显示装置的设计 (11)设计要求 (12)仪表盘设计特点 (13)仪表盘设计 (13)5. 操纵装置的设计 (16)脚踏板的布置设计 (16)换挡装置的设计 (17)方向盘的设计 (18)6. 驾驶室空间的设计 (20)坐姿作业范围 (20)手的水平平面作业范围 (21)脚垂直平面内的作业范围 (21)7. 驾驶室安全性设计 (22)安全带 (22)安全气囊 (23)头枕 (23)安全玻璃 (23)门锁与门铰链 (24)室内其它构件 (25)出入阶梯设计 (25)8. 参考资料 (26)1.设计任务书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。
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。
设计要求座椅要求（1）各部贴合感：要求座椅靠背和坐垫的形状与人体背部、臀部及大腿底面的形状相贴合。
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。
人机工程学上
三维人体H装置，测量汽车座椅H点
b.设计H点计算
汽车实际H点位置随不同车型而变化。 图9驾驶姿势（从运动型汽车到卡车）
a) 选择Hz
运动车、跑车
127-180 mm
轿车、旅行车轻卡 250-405
重卡、大客车
405-508
图10 Hz、 αβγδ参考表
2.人机工程在汽车领域中的应用
人机工程经过几十年的发展和实践，尤其95年之后三 维数模的引入，它可以在总体布置中对人体工程进 行细致和精确的校核。目前，它包括：
1、确定轿车造型的硬点尺寸 2、确定汽车内部空间尺寸 3、校核驾驶和乘坐 的最佳坐姿 4、校核操纵方便性 5、校核视野 6、校核汽车乘坐安全性(灯光、安全带、碰撞和
图12
汽车驾驶乘坐舒适性校核流程
人体模型
加速踏板、地毯
AHP（踵点）
离合踏板全程位置
Hx
Hz
方向盘位置倾角
生理角度
头部包络线
驾驶乘坐舒适性 图13
a. 确定前后R点位置及前R 点调节量
a)后座R点确定。 前座靠背与后座乘员小腿平行，间隙大于50mm。用 95%人体模型检查舒适乘坐姿势 L50--前后R点 距，随车型级别提高而变大。 桑塔纳为813mm，桑塔纳2000- 904mm
人体H点测量装置
2）汽车实际H点
H点人体模型安放在汽车座椅中时，模型H点在车身上 的坐标位置。 H点位置决定驾驶员操作方便性和坐姿舒适性的车内尺 寸的基准
图3 满足人体尺寸的轿车室内布置
3.眼椭圆
驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅上时，其眼睛在车身 坐标系中呈椭圆状视力范围，它是校核视野的工具 （1）眼椭圆样板（侧视和俯视，按GB/T7867或 ISO4513制作） （2）确定眼椭圆自身坐标、眼椭圆中心定位点随座 椅靠背角度不同而变化
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目录1.设计任务书 (3)需求分析 (3)设计目的 (3)设计要求 (3)2.设计思路 (4)座椅舒适性 (4)显示装置布置合理性 (5)操纵装置可操作性 (5)操纵空间布局合理性 (6)驾驶室安全设计 (6)座椅的设计 (7)座椅设计依据 (7)座椅的设计 (7)显示装置的设计 (11)设计要求 (12)仪表盘设计特点 (13)仪表盘设计 (13)操纵装置的设计 (16)脚踏板的布置设计 (16)换挡装置的设计 (17)方向盘的设计 (18)驾驶室空间的设计 (20)坐姿作业范围 (20)手的水平平面作业范围 (21)脚垂直平面内的作业范围 (21)驾驶室安全性设计 (22)安全带 (22)安全气囊 (23)头枕 (23)安全玻璃 (23)门锁与门铰链 (24)室内其它构件 (25)出入阶梯设计 (25)8.参考资料 (26)1.设计任务书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。
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。
设计要求座椅要求（1）各部贴合感：要求座椅靠背和坐垫的形状与人体背部、臀部及大腿底面的形状相贴合。
贴合感强的座椅将有利于改进接触面积和部位。
（2）横向稳定性：汽车转弯时，人体承受横向加速度，为了提高乘员的身体保持性，要求座椅的侧面稍加高，以便两跨和大腿部能轻轻支承身体。
（3）背部和腰部的合理支承：汽车座椅设计时应提供形状和位置适宜的两点支承，第一支承位于人体第5—6胸椎之间的高度上，作为肩靠能减轻颈曲变形；第二支承设置在腰曲部位，作为腰靠，能保证乘坐姿势下近似于正常的腰曲弧线。
（4）各部合适的软硬感：座椅最重要的作用是支撑乘员的身体，不能只是一把安乐椅，表面硬一些的座椅不易使人疲劳，但与身体不是特别贴合的硬座椅会压迫身体的某一部分，使疲劳感倍增。
（5）振动舒适性：需要设计好座椅的静态刚度、共振频率及衰减特性。
控制部件、面板、空间的设计要求（1）座椅、室内空间设计要满足人体的舒适性设计数.（2）方向盘、控台、扶手、脚踏板等要满足操作性设计参数以及安全性设计参数。
（3）空间布置要满足注意国家道路交通法规规定和汽车设计规范，特别是满足视野的需要。
2.设计思路座椅舒适性在其具体设计方面要求座椅各个部分的位置是可以调节的,同时应当有不同密度的适宜座垫和靠背垫来支持身体的敏感部位。
在满足工作需要的同时,又能满足休息要求。
座椅必须有额外的空间,以便驾驶员改变在座椅上的角度或位置,以便使他的肌肉暂时放松。
显示装置的设计为了使得驾驶员注意力集中,操作方便、快捷、准确,仪表板及其周围的控制按钮、手柄及开关的位置、空间分布以及仪表和指示、警告灯的辨认识别等都应符合人机工程学的基本要求,必须布置在驾驶员的手伸及界面以内。
这样驾驶员才能在不必大幅度改变正常驾驶姿态.的情况下方便的操纵这些钮件。
这是保证驾乘舒适和行驶安全不可缺少的条件。
操纵装置可操作性驻车制动手柄操作时的基本姿态。
因为制动手柄操作要求反应准确高效,启动时间必须短暂。
操纵方式与开关式操纵器基本相同,但布置的位置应远离普通的幵关式操纵器,避免紧急操纵时的误动作。
加减档操作杆操作时的基本姿态。
加减档是需要驾驶员反复操作的人机界面之一,他直接影响着车辆的行驶速度,对于行驶的安全性至关重要,在这个人机交互界面之中,要尽量避免操作杆和手心之间的接触面,使手在此界面上达到舒适状态。
能有效地避免误操作和手疲劳。
能很大程度上提高人的操作效率。
工作台按钮操作时的基本状态。
驾驶员在正常操作姿态下,人手对于按钮的可操作性应尽量分布于人手的可触及范围内的环形区域,可以有效增加驾驶员的操作效率。
同时操作按钮合理的人机分布,也能相应的减少误操作率,给驾驶员的操作带来更舒适、快捷和方便。
各种不同效果的按钮,如空调、收音机、点烟器、雨刮、车前大灯等等,应该根据其不同的需求以及不同的效果来选择各式不同的开关,这样才能更好的人性化设计,使得驾驶员在驾驶过程中更舒适、便捷。
离合器、加速踏板、脚制动操作时的基本形态。
脚踏板适用于动作简单、快速、需要的操纵力较大的调节。
能长时间保持在调节位置上,可用于两个或几个工位的调节和无级调节。
操纵空间布局合理性通常,对不同类型的元件,一般是按以下顺序布置:主显示器一与主显示器相关的主操纵器一有协调性要求的操纵器与显示器一按顺序使用的元件一将使用频繁的元件置于方便观察、操纵的部位一按布局一致的原则协调本系统内及其他相关系统的布置方案之间的关系。
作业空间在布置时优先考虑对于实现系统目标最为重要的元件,即使其使用频率不高,也要将其中最重要的元件布置在离操作者最近或最方便的位置。
这样可以防止或渐少因误操作引起的意外事故或伤害。
经常使用的元件应按使用频率的大小划分优先级,重要的装置应置于驾驶员易见,易及的部位。
在驾驶作业中,应按功能的相关对仪表操纵器、显示器甚至机器进行适当的分区排列。
在设备的操作中,为完成某动作,应按顺序使用显示器与操纵器。
这时,元件应按使用顺序排列布置,以使作业方便、准确。
驾驶室安全性设计驾驶室安全性设计主要是安全装置的设计，包括安全带、安全气囊、安全玻璃、以及出入安全性设计等，根据我国的成年人人体尺寸,上下车梯的最低一级踏板的离地高度不宜超过550mm,最高一级踏板与门滥的垂直距离不宜超过300mm,相邻两踏板间的垂直距离不宜超过300mm,车梯各踏板的内侧宽度不宜小于250mm。
3.座椅的设计座椅设计依据坐姿生理学（1）脊柱结构（2）腰曲弧线（3）腰椎后突与前突坐姿生物力学（1）肌肉活动度（2）体压分布（3）股骨受力分析（4）椎间盘受力分析综合起来，从坐姿生理学角度，应保证腰弧曲线正常；从坐姿生物力学角度，应保证肢体免受异常力作用。
坐姿人体测量尺寸坐姿人体测量尺寸是座椅静态尺寸设计的主要依据，设计时应尽量避免扶手过宽和坐面过高，过深等，从而减少驾驶员的疲劳与不适感。
座椅的设计座椅设计要点（1）座椅的结构形式应可能与坐姿工作的各种操作活动要求相适应。
（2）座椅的座高与腰靠高必须是可调节的。
（3）座椅可调节部分的结构构造，必须易于调节，必须保证在椅子使用过程中不会改变已调节好的位置并不得松动。
（4）座椅各零件的外露部分不得有易伤人的尖角锐边。
（5）无论驾驶员坐在座椅的前部，中部或向后靠，座椅坐面与腰靠均应使其感到安全，舒适。
（6）座椅腰靠结构应有一定的弹性与足够的刚度。
（7）座椅一般不设扶手。
（8）座椅的结构材料与装饰材料应耐用，无毒，阻燃。
座椅结构形式主要构件有：坐面，腰靠，支架。
扶手依据情况而定。
座椅主要参数（1）座高．座高指地面至座面上坐骨支承处的高度．座椅高度应该使驾驶员大腿接近水平，小腿自然放置．如果座面过高，就会导致小腿悬空，使大腿肌肉受椅面前缘压迫，腿部血液循环受阻，小腿麻木肿胀；座面过低会增加背部肌肉负荷．所以座高的设计先要考虑较小身材的操作者。
（2）座宽．座宽应满足臀部就坐所需的尺度，使人能自如地调整坐姿，座宽取值时应适当大于臀宽．通常以大身材女性的臀宽尺寸上限为设计依据，以满足能容纳身材粗壮者的需要．由于驾驶室空间的限制，座宽尺寸不能太大，以免影响变速操纵杆、停车制动杆等的尺寸和操作。
（3）座深．座深是指椅面的前后距离．正确的设计应使臀部、腰部都得到支持，座面前缘与小腿间应留有适当的距离，保证小腿可自由活动．座深不宜太大，防止矮小身材的人坐上之后，座面前缘压迫膝窝处的压力敏感部位，迫使人前移，背部得不到靠背支持，产生极度不适．如果要得到靠背的支持，则必须改变腰部正常曲线，也会产生不舒适．为了满足大多数人的需求，座深应按较小百分位的群体设计．这样，身材矮小的人能够坐着舒适，身体高大的人也只要小腿能得到稳定的支持，就不会在大腿部位引起压力疲劳。
（4）座面倾角．座面倾角是座面与水平面夹角．座面后倾可以起到2个作用：一是由于人体重力作用，使坐者躯干后移，使背部抵靠靠背，以获得支持，从而使背肌得到放松，降低背部静压；二是防止坐者从座面前缘滑出座面，这对在常处于颠簸环境中的驾驶员尤为重要。
但如果座面过分后倾，在进行驾驶操作时，脊椎因身体前屈而会被拉直，破坏正常的腰椎曲线，形成一种费力的姿势，同时还会压迫腹部，长期驾驶会造成生理上的伤害．因此倾角不能太大，一般为ο8~ο4。
（5）靠背的高度．靠背的功用是保持脊柱具有一种轻松的姿势．由于每个人的脊柱长度不同，身材也不完全相同，每个人的脊柱曲度变化存在着一定的差异，使靠背高度与其形状之间出现了复杂的关系．靠背按其高度不同可分为低靠背、中靠背、高靠背及全靠背4类．低靠背为一点支承，只支承腰部；中靠背也是一点支承，支承在胸椎；高靠背为两点支承，靠背下部支承于腰椎、上部支承于肩脚骨上；全靠背为三点支承，除支承于腰椎及肩胛骨之外还设有头枕．靠背的尺寸主要与腰部、肩部、头部的高度(决定靠背高)和宽度(决定靠背宽)有关，确定高度时还应计入座椅的有效厚度。
（6）靠背倾角．靠背倾角指坐面与靠背的夹角．从保持正常自然形态的脊柱、增加舒适感角度看，靠背倾角取ο115：左右较为合适。
以下是个人参数设计：在进行分析之前，了解坐姿的人体尺寸是非常重要的．坐姿人体尺寸包括ll项，如图5所示，表1列出了我国成年人的人体坐姿尺寸。
座高．小腿与大腿间的舒适夹角应为110°～120°，以120°为优，如图6。
根据图5、可知AB代表坐深。
为小腿加足高加上鞋高修正量30mm。
根据个人的尺寸得出AB=490mm，BC=430+30=460mm．根据公式：AC²=AB²+BC²—2AB·BCcosl20°，即AC²=490²+460²—2×490×460×=677100mm²；所以AC=823mm．示例驾驶室中DC为800mm，根据勾股定理：AD²=AC²一CD²，即AD=210mm．求得AD就是个人实际合适的座椅高度。