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基于驾驶姿势预测模型的人机工程设计技术研究.pdf

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基于驾驶姿势预测模型的人机工程设计技术研究.pdf

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基于驾驶姿势预测模型的人机工程设计技术研究.pdf

文档介绍

文档介绍:⑧洳≥:曾博士学位论文论文题目基王塑壁姿垫亟型搓型丝厶扭王理退让撞苤婴塞苤壹重指导教师签室迁熬援盐篡也廑题童些所在学院盐簋扭型堂生撞盔堂暄作者姓名学科ㄒ
摘要随着汽车的日益普及,由驾驶引起的健康问题引起了越来越多的关注。如何改进和完善汽车设计,以满足不断发展的用户使用需求,已成为当今汽车设计人性化发展的重要研究课题之一。当前的汽车设计普遍采用数字化技术,驾驶姿势成为虚拟世界罩考察作业过程合理性的基本单位,不管是静态作业还是动态操作,对驾驶员操作的分析评价最终都可以量化为对驾驶姿势的检验。因此,驾驶姿势预测模型成为连接驾驶员和车辆的中间环节,通过对驾驶姿势预测模型的研究,进而研究在此之上的计算机辅助人机工程技术,是解决汽车人性化设计的有效手段。驾驶姿势通常是指驾驶员在特定的驾驶环境中为完成驾驶任务所采取的姿势,驾驶姿势预测模型即要建立关于驾驶姿势及其影响因素关系的定性或者定量数学表达。本文的研究工作主要集中在以下几方面:⒘思菔环抡嫫教ǎü笛檠芯苛思菔徊漳谔ぐ濉⒎较蚺獭⒆和人体参数对驾驶姿势的影响。油臣蒲У慕嵌瘸龇ⅲ芯苛思菔豢占淠谧巍⒎较蚺獭⑻ぐ搴图菔姿势之间的定量关系模型,进而建立了驾驶姿势预测模型。该模型可以根据驾驶舱设计元素和驾驶员人体参数计算驾驶姿势。治隽巳颂遄耸瓶刂频囊话阊芯糠椒ǎü笛檠芯苛俗耸蒲≡竦挠响因子,以及影响因子重要度的比较情况。在此基础上,提出了驾驶姿势控制模型。萆厦嫠⒌淖耸瓶刂颇P停ㄒ辶讼嘤Φ募壑岛⒔庑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,使姿势预测符合人的生理特点,同时算法以人体数据为基础使姿势预测更加遥真。实验表明,该方法能有效解决驾驶作业空间中操纵某一点时的姿势预测问题。岢隽嘶谧耸圃げ饽P偷募扑慊ㄖ嘶こ痰目蚣埽芯苛嘶驾驶姿势预测的舒适度正向和反向推理模型,以及其它分析评价算法如静态受浙江人学博宦畚
力、视域、可及度等问题。诠鶦软件平台上实现了一个计算机辅助人机工程原型系统。系统可以导入车辆模型,建立虚拟人体模型和人机环境,对车辆的人机因素进行分析和评价,验证了本文所提出的理论、方法与技术的正确性与可行性。月畚墓ぷ鹘辛烁爬ㄐ宰芙幔⒅赋隽死砺酆陀τ蒙嫌写徊秸开的研究工作。关键词:驾驶姿势,驾驶姿势预测模型,计算机辅助人机工程,汽车设计人机工程仿真,人机工程评价,舒适度,可及度,静态受力摘要新江人学溥宦畚
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第一章绪论论文的研究背景本章阐述了基于驾驶姿势预测模型的人机工程技术的研究背号,分车生产企业,疑淖俺灯笠担—月累计汽车整车行业资产总计,从事驾驶职业—年后,患有各种腰椎病的占%。近年来,我国每年析了国内外的研究现状,最后给出了本文的研究内容、组织结构和研究框架。据年第凇⒌期《汽车情报》报道,全国目前约有移嫡额约为亿元,汽车整车行业销售收入约为亿元。此外,各地政府充分意识到了汽车制造业对本地经济的推动,于是纷纷开始扶持本地汽车企业。年,除了西藏和青海,全国各省小⑶均提出将汽车作为支柱产业。中国的汽车产业将会进入连续二、三十年的高速发展期。随着汽车行业的蓬勃发展和汽车的日益普及,驾驶健康和安全闯题受到越柬越多的关注。由于车辆的驾驶自由度比较高,若是车辆驾驶设计不适合驾驶员的坐姿,很容易让驾驶员感到不舒适和疲劳,在生理上容易造成腰椎的负荷过大、四肢酸痛,更严重的还会影响到驾驶员的控制性从而影响驾驶安全。据不完全统因道路交通事故造成的死亡人数已经相当于一个县城的人口数,每年的受伤人数更相当于一个中等县的人数,更为可怕的是全均种泳陀幸桓鋈怂烙诔祸,每一分钟就有一个人在车祸中受伤R虼耍绾胃慕屯晟破瞪杓疲使驾驶人员在驾驶过程中能够获得合理舒适的驾驶姿势,以满足不断发展的用户使用需求和健康安全需要,已成为当今汽车设计人性化发展的重要研究课题之一在汽车设计流程中,人机工程设计能充分考虑操作者的生理、心理等完备的人类因素,以及人一汽车一环境系统的整体状态和动态作业过程,是实现汽车人性化设计的重要手段【。人机工程设计使汽车设计适应于人,保证人的操作简便省力、迅速准确、安全舒适,提高人机系统的整体和谐性,充分发挥人机效能,获得最佳的经济效益和社会效益。从某种意义上讲,人机工程设计的好坏奁接决定了汽车人性化设计水平的高低。浙江人学博宦垡
,汽车设计普遍采用数字化技术,设计的检验则采用计算机辅助人机工程技术【俊T诩扑慊ㄖ嘶こ讨校紫刃枰=行槟馊颂褰#缓蟾不同的驾驶任务进行静态和动态驾驶姿势仿真,在此基础上刁‘能进行舒适性、可乘坐性等人机工程的分析与评价。在这一过程中,驾驶姿势成为考察作业过程