摘要
目前汽车尤其是乘用车设计强调以人为中心，舒适性一直是汽车设计的主体和追求目标。商用车是汽车工业产品型谱中的重要组成部分,在我国国民经济建设和社会发展中发挥着巨大的作用。近年来随着我国国民经济的快速发展、高等级公路的大量修建以及物流业的迅速发展,我国商用车发展迅速。国商用车企业虽然具有一定的自主研发和科技创新能力,但在商用车人机工程设计开发方面与国外相比还有一定的差距。运用人机工程学原理对商用车驾驶室进行科学合理的设计,改善驾驶员工作环境,对于提高商用车主动安全性,保证驾驶员行车安全和身体健康具有重要意义。
本文结合所承担的“十一五”国家高技术发展计划(863计划)项目“重型汽车集成开发先进技术(2006从110105)”,对重型商用车人机工程设计与评价方法
和关键技术进行了深入、系统研究,论文完成的主要研究工作如下:对重型商用车驾驶室人机工程学设计的主要容和过程,以及采用的统计学方法进行了研究总结,建立了重型商用车人机工程设计方法。
研究了根据人体测量学数据建立用于商用车人机工程设计和分析数字人体模型的关键技术,包括人体测量学参数描述、运动学和动力学建模、人体肢体运动驱动和姿势求解的正向和反向运动学问题、几何建模和外观可视化、性能建模等,建立了三维数字化人体模型,开发了具有自主知识产权的重型商用车人机工程设计评价系统(SHOVED)。
利用该系统对某商用车驾驶室座椅H点位置、前后方视野、A柱盲区、仪
表视野和平均观测距离、手伸及性,踏板舒适性,操纵方便性、风窗刮扫面积和上下车方便性等人机性能进行了设计、分析与评价。结果表明,该车型的人机性能满足国外标准要求,并给出了进一步改善驾驶室人机性能的建议。提出了一种改进的人体姿势舒适度评价方法,即采用人体肌肉负荷作为姿势舒适性的客观量度,而肌肉负荷从宏观上根据关节载荷计算;通过仿真分析获得姿势空间姿势舒适性的分布;对姿势舒适性分布数据进行统计分析,建立姿势舒适性评价模型。
本文将商务车驾驶室作为一个特殊、复杂的人机系统，运用人机工程学理论，借助计算机仿真技术，实现了装载机驾驶室人机系统设计的计算机化。该方法为缩短装载机新机型的开发周期，降低开发成本，也为进行驾驶室设计和性能检验提供了一种有效手段。
关键字：人体测量学，驾驶室，人机工程学，数字人体模型
ABSTRACT
Nowadays，the modem vehicle especially the car emphasis on that men is the center，and the designing of Vehicle is the main content and target to Heavy-duty commercial vehicle is important part in automobile product catalog, and plays an important role in our national economical construction and social development. In recent years, with rapid development of the Chinese national economy, extensive construction of highway, and development of logistics industry, Heavy-duty truck industry develops rapidly in China. Although domestic commercial vehicle enterprises have the abilities of self-R&D and science and technology innovation, but domestic commercial vehicle enterprises
lag behind oversea automobile companies in ergonomic design. From the Point of view of vehicle design, the most direct way to improve the active safety of vehicle and Working environment of drivers’safety and health, is to design the cab scientifically by using the ergonomic theories. Based on national’863’high-tech development Project”Advanced Technology of
Integration and development for Heavy-duty Truck”(No.2206AAll0105), The profound and systematic research works are carried out in this dissertation focusing mainly on the key techniques of Heavy-duty commercial vehicle cab ergonomic design and evaluation method. The major research contents are finished as follows:
A summation is conducted for the ergonomic design contents, Processes and Statistical method of commercial vehicle cab. A ergonomic design method for Heavy-duty truck is established.
In this dissertation, key techniques of modeling of digital human used for
Heavy-duty commercial vehicle ergonomic design and analysis are studied, including anthropometry Parameters description, kinematics and dynamics modeling, direct and reverse kinematics for limbs driving and Posture calculation, geometric modeling and visualization, Performance modeling, etc. A 3D digital human model is built up. By integrating these functions, together with vehicle modeling and
ergonomic analysis features, a Heavy-duty commercial vehicle ergonomic design and evaluation system SHOVED (System for Heavy-duty Commercial Vehicle Ergonomic Design) is developed.
By using SHOVED, cab concept can be constructed based on the cab parameters inputted, test samples of target population for ergonomic analysis can be generated, comfort of upper and lower extremities can be evaluated considering steering, shift and pedal operations, front and back vision field, A-Pillar dead ground, dashboard vision field and mean observation distance, windshield sweep area, and convenience for up-and down truck can be analyzed and evaluated. Results show that ergonomic Performance of target vehicle satisfied domestic and SAE standard requirements. A few suggestions are proposed for improving ergonomic performance of the cab further.
In this study, loader cab Was taken as a special and complex man machine．By
the aid of the theory of man·machine engineering and computerized simulation the CAD method of loader cab Was realized．With the new design method。The development cycle and cost were decreased．And it provides an effective way for loader cab design and performance tests．Keywords：Anthropometry Heavy-duty Commercial Vehicle Cab
第一部分前言
1.1论文研究背景
商用车发展的潮流是行驶安全性越来越好,技术含量越来越高,驾驶越来越舒适和人性化。在人们生活水平大幅提高的我国,随着汽车工业技术水平的不断提升和消费者的不断成熟,会对商用车的舒适性和安全性有着越来越高的要求,使得进一步研究和改善商用车的人机性能十分必要。在驾驶室布置设计中,人机工程学的研究及应用是提高舒适性、安全性最直接的措施,特别是对驾驶和乘坐环境的改进尤为显著。良好的人机工程设计会充分考虑操作者的生理、心理等因素与人一车一环境系统的状态,是实现汽车人性化设计的重要方面。人机工程布置还会影响整车外造型的尺寸,进一步影响整车的总体性能和市场竞争力。从某种意义上讲,人机工程设计的好坏直接决定了汽车设计水平的高低。
近几年,汽车安全性也成为人机工程学研究热点之一。国外汽车工业重视“以人为本”的同时,加大了汽车安全驾驶的研究力度,强调通过合理设计和车身结构的改进来减少汽车碰撞损失和加强行人保护（1）。目前仍然有许多问题要借助人机工程学手段做传统的汽车设计过程是从概念设计到初步设计、详细设计和分析反复进行的过程,其中概念设计和初步设计中都包含了车身布置设计的容,它是进行造型和详细设计的基础。随着并行工程、计算机集成制造系统技术和计算机技术在汽车设计中的不断应用和发展,现代汽车设计流程已将造型设计、布置设计、结构分析等容同步进行。但为减少协调的时间和保证设计效率,在设计初期就以布置设计的要求为依据下达造型等工作的任务书,并不断在布置和其它设计容之间进行协调,最后完成设计。因此,布置设计是概念设计过程中很重要的容进一步研究解决。
1.2人体模型
驾驶室设计需要利用人体模型来尽可能的模拟现实中的人，从而缩短与人体
有关的零部件的设计与评价周期。以人体参数为基础建立的人体模型是描述人体形态特征和力学特征的有效工具，是研究、分析、评价、试验人机系统不可缺少的重要辅助手段。科学、合理的建立人体模型是人机工程设计的基础。对于像装载机这样比较复杂的设计对象，应用人体模型是一种重要的辅助手段，它既可以表现设计结果，也可以用来调整设计，以确定最终设计尺寸。
人体模型按构造方法可以分为物理仿真模型和数学仿真模型两类。我们在
人机工程设计领域常用的人体模型有二维人体模板、三维人体模型、人体数学模型和数字人体模型，最后一类人体模型以计算机技术为基础，能够与设计对象的数字模型进行交互，使人机系统三维显示在设计师的面前。其特点是反映的信息量大，便于解决相关的复杂计算，是产品的设计更加直观、快速和可靠。
人体模型在装载机驾驶室设计中作为一种辅助手段，它既可以表现设计结果，也可以用来轻松调整设计方案，从而确定最终设计尺寸。将人体模型引入到通过CAD技术建造虚拟的三维作业空间模型中（2），可以对比、分析、评价作业空间
的多种设计方案。计算机中产生的三维图形可以使设计师更加方便、快捷的调整人—机—环境之间的相互关系。通过多个设计方案的对比、分析、评价，最终能够优选出最合理的作业空间。
1.3商用车人机设计方法
人机工程设计通常始于概念设计初期。此前,先要明确产品开发的目标；并通过对标分析，确定人机工程设计的基本概念、目标和约束条件(如:驾驶室长、宽、高，座椅高度,前方地面盲区长度等)。此外,还要了解目标驾驶员群体特点（男女比例、地区、年龄特点等)和人体尺寸,作为人机工程设计的依据，商用货车具
有底盘高，驾驶室为平头,驾驶室部高度方向空间大、长度方向空间紧凑等特点。此外，重型商用货车的驾驶员群体多数为男性。对于全新开发车型,重型商用货车人机工程设计主要容和流程。最终的布置结果必须满足如下要求：
（1）乘员坐姿符合乘员群体舒适乘坐要求；
（2）保证必须的空间,以保证驾驶员操作灵活准确,增强舒适性和安全性；（3）操纵装置的布置位置和作用力大小符合人体操纵围和操纵力特点；（4）驾驶员视觉信息系统适合人眼视觉特性和驾驶员视野要求,且能及时获得正确的驾驶信息。
从总体上讲，汽车人机工程学设计分为初步设计和后期校核两个阶段。初步设计的任务是建立乘员和室主要部件的布置方案。传统的人机工程初步设计或者对于全新开发所进行的初步设计,参考的资料和数据相对较少，通常可以按照一定的设计流程来建立一个初步的设计方案。由于设计容是从驾驶员乘坐和驾驶环境设计参数定义开始,然后过渡到驾驶室、乃至整车的设计参数定义,因此,这种设计过程又称为从到外的设计，从到外的设计过程中,为了方便进行乘员布置、表达设计意图、进行视野校核、以及工程制图等,通常借助一些设计工具辅助完成。初步设计是整个设计过程中至关重要的阶段。初步设计的结果为后续的详细设计确定了基本的基调。本节对重型商用车驾驶室人机工程学初步设计方法进行了研究总结，并应用于本公司的某款车型的开发中，取得了良好的效果（3）。
装载机驾驶座椅主要参数的人机工程要求。
1.4驾驶座椅主要参数的人机工程要求
驾驶座椅属于工作用座椅，通过以往的设计经验和相关实验，对工作用座椅的主要参数有相应的人机工程设计要求，见表1-1。
表1-1 座椅主要设计部位及设计要求
1.5 人机工程设计原则
人机系统中，操纵装置是将人的信息输送给机器，用以调整、改变机器状态的装置。操纵装置将操作者的信号转换成机器的输入信号，是人机信息交互的重要组成部分，其设计是否合理，直接关系到整个人机系统能否正常安全运转。遵循人机工程设计原则，这就要求保证操纵装置的操纵有效性，同时要考虑到以下几个方面：(1)操纵器的形状适应人的生理特点；(2)操纵器的形状便于触觉对他进行识别；(3)尺寸应符合人体尺度的需要。根据人与物接触部位不同，操纵器可以分为手控操纵器和脚控操纵器，这两种操纵装置在装载机驾驶室中都存在。
装载机工况和作业要求复杂，因此其操纵装置除了常规的踏板和操纵杆，
还有不同于普通车辆的动臂操纵杆和铲斗操纵杆，这就要求在操纵装置的人机工程设计中，要充分考虑驾驶员的生理特点，也要考虑操纵装置的使用功能和使用情况。而且装载机的操纵装置使用频繁，其在驾驶室的布置及操作顺序要符合人的生理、心理特点和运动习惯。
第二部分工作原理
2.1 汽车人机工程设计
国外对汽车人机工程学的研究起始于上世纪五十年代,主要集中在北美地区, 尤其是推出了很多标准，有的已被国际标准组织所采用,如:三维H点装置、
眼椭圆等。这些研究为科学地从事汽车人机工程设计奠定了良好的理论基础和方法条件。
在国,温吾凡、金秋等人都曾对人机工程学应用于汽车驾驶室设计中的关键问题进行过研究。葛如海专门研究了重型商用牵引车驾驶室设计的人机工程问题。经过对人机工程学在汽车部布置方面应用和相关国外标准进行消化吸收的基础上,一些人研究如何将领域知识凝练到软件中,以快速地完成人机工程设计和分析。例如:宋宝玉、维斗等人研究开发了驾驶室人机工程设计软件。
在人机设计方案评价方面,许多企业和高校也在不断研究。有的研究了一种主观评价部布置的方法,选择一定数量的有经验的驾驶员,根据驾驶经验、舒适性感受等主观判断,对驾驶室各部分进行主观打分,从而实现主观评价。有的系统研究了汽车驾驶室设计的人机界面评价过程,包括从厂商的项目提出到最终的综合人机评价等个步骤，研究了汽车坐姿不舒适性主观评价方法,并研究了通过易读性、量表信度和表面效度的显著性水平来简化问卷指标的方法。
2.2 踏板布置
加速踏板的安装位置和驾驶员座椅高度决定了驾驶员的基本乘坐姿态,对驾驶员坐姿舒适性和各项功能操作具有重要影响(4)。此外,加速踏板位置还决定了驾驶室其它部件（其它踏板、转向盘等）的布置位置,是车布置的重要参考元素。加速踏板布置分析主要关注以下问题:
（1）踏板中心高度。会影响驾驶员踩关节舒适性。由于加速踏板踩踏频繁,其布置必须考虑长时间操作的舒适性。加速踏板未踩下时,应保证跺关节角度
A46不小于870,踩到底后A46不大于105“,以保证驾驶员踩关节舒适；
（2）踏板表面倾斜角度要合适,否则会影响踏板表面和脚底面的贴合；
（3）要保证驾驶员脚底施力位置始终处于踏板中心附近；
（4）踏板转动中心位置要合适。不合适的转动中心位置,不能保证在踩踏行程围脚底施力点位置始终位于踏板中心附近,或者踏板表面与脚底面的贴合；
（5）制动和离合踏板的位置可参照加速踏板位置进行布置。为保证紧急制动时,驾驶员不会误踩到加速踏板,通常制动和加速踏板表面错开一定距离；
（6）确定所有踏板高度和前后位置之后,还要确定侧向的位置和间距,包括离合踏板与驾驶员中心线、制动踏板与驾驶员中心线、以及制动踏板与加速踏板之间的间隙。
根据上述原则,可以对踏板的布置方案进行分析和评价,乃至给出合理的布置建议。踏板布置相关尺寸参见图2-1。
图2-1 SAE定义的踏板布置尺寸
2.3 H点方案设计
2.3.1人体设计样板法
人体设计样板法是采SAEJ826中定义的H点二维人体设计样板[58]来布置定位H点位置,如图2-2所示。
图2-2 H点二维人体模板
在踏板位置方案确定之后,将第95百分位的男子人体模板按要求摆放在驾驶室。将其加速踏板踵点AHP与踏板附近指定的地面上的一点重合,整个脚掌绕AHP旋转至脚掌与踏板面贴合;调节背部角到要求的角度然后锁定,从而定位躯干;再调整模板小腿和大腿的角度,则这时的设计H点为最后H点。按同样步
骤将第5百分位的女子人体模板摆放在驾驶室,所得到的设计H点为最一前H 点。根据第5百分位女子和第95百分位男子H点来确定H点的上下、前后调节行程。
这种确定H点的方法简单可行,在部正向设计初期是一种很重要的方法。但是人体模板虽然是用统计意义上的人体数据所创建的,但是并不具有实际代表意义,因为它只是两个人体模板,只是两个个体,并且这种统计意义上的人体模板在现实生活中是很少会存在的。所以利用这种人体模板设计出来的H点适应度是不够的。虽然应用的是95百分位的男性人体模板和5百分位的女性人体模板,但是实际上设计出的H点并不一定能够保证良好的适应性。
2.3.2 SAE适意H点位置曲线法(5)
1985年,SAE推出了SAEJ1517标准,用来辅助进行驾驶员H点布置。SAEJ1517中推荐了不同百分位的一组适意驾驶位置时H点的位置线哗],其中每一条曲线都表征了H点位置与定位参考点之间的水平XH和垂直方向ZH的位置关系。对于B类车,zH与xH呈线性关系,参见表2-1。图2-3给出了B类车的一SAE适意H点位置线。给定不同百分位的H点高度就能够得到最后、最前以及其它百分位的设计H点,座椅的行程和升程可根据最后和最前H点来确定。
表2-1 SAEJ1517中推荐不同百分位的一组适意驾驶位置的H点位置线
图2-3 B类车SAE适意H点位置曲线
SAE适意线是根据早先的美国人体数据,经统计分析之后得出的,对于不同
时代、不同国家的人体统计数据不一定适用。计算对应某一百分位的H点时只能得到一个点,灵活性较差。同时,SAE适意线法没有将目标驾驶员群体的统计特性,尤其是国别、身材、男女比例、百分位等作为参数,因此,不能针对任意给的驾驶员目标人群都适用。SAE适意线比较适合于在从到外的车身布置方法中使用。因此,很多人也研究了其它的H点布置方法。
2.3.3 面向指定驾驶员群体的H点布置方法
驾驶员座椅的布置通过确定不同身材驾驶员乘坐位置(H点位置)来实现,这些H点分布呈现一个围。对于重型商用货车,用一个矩形表示驾驶员群体中一
定比例个体H点位置的分布围,称为H点调节窗口160],其位置和尺寸反映了设计方案对于目标群体的适应程度,通常要求适合90%的驾驶员;此外,在保证驾
驶员下肢舒适的前提下,将座椅位置布置得适当靠前一些,以保证良好的驾驶员
前方下视野。H点的布置是驾驶室其它布置设计的基础,并且关系舒适、安全
等多方面性能,因此,在最基本的驾驶员乘坐方案中,必须科学、准确地设计H点调节窗口。
已知条件为地板和加速踏板参考点PRP位置,参见图2-4。在布置坐标系尤02下,某一个体驾驶员的H点位置坐标,驾驶员上半身越倾向直立。硬点尺寸H30为座椅高度，是乘坐参考点到加速踏板踩点的垂直距离,反映了群体命分布的状况。对于带有高度方向调节功能的座椅，应位于H点调节窗口的右边界中点处。设计常根据对标分析或设计目标给出刀30,再据此确定H点在水平和垂直方向的分布围,即硬点尺寸TL23、升217和L53。上述硬点尺寸和术语的定义参见文献,这里的刀30、L53指的是汽车设计参数。
图2-4 重型商用车H点布置
商用车主要考虑男子群体。根据我国成年男子身高、坐高的均值和标准差,计算覆盖群体围90%的群体身高Hs和坐高从的分布边界,见图2-5;在边
界上生成分布均匀的8个样本点,其人体尺寸参见表2-1。在布置坐标系口刃Z 中，大腿长度L3、小腿长度L4、以及跺关节到踩点的距离Lg有关。通过分析得知，与乘坐位置有关的变量L3、L4和Lg的分布只存在一个很显著的主成份,可根据它的单调性来设计H点调节窗口。鉴于下肢长度的单调性与该主成份是一致的,有理由选取样本点中下肢长度最长和最短的两个作为设计样本。通过对比可知,下肢最长的样本点是P5,最短的样本点是P6。
图2-5覆盖群体分布的样本点
表2-2样本人体尺寸
根据已知条件(PRP、地板和万30),以及商用车驾驶员肢体活动围,计算H 点分布围,计算公式如下2-1：
分别计算两个样本点的H点分布区域,如图2-6所示。
图2-6 H点调节窗口
在图中画出了不同舒适程度的区域,以不同的颜色表示。在这两个区域中分别选取一点作为最前最低H点(图中Pl)和最后最高H点(图中P2),由这两个点形成H点调节窗口。所选的H点应尽可能具有较好的舒适性。如前所述,sgRP位于H点调节窗口的右边界上,所以,选取这两个H点的时候,还要使H30尽可能与设计目标值一致;并在保证H点调节窗口左下角和右上角落入相应H点分布围的同时尽可能减小TL23和Z日17,以减小座椅调节机构设计难度。
2.4 布置工具图形定位
布置工具图形是进一步进行仪表板、操纵件布置,保证目标驾驶员群体中的大多数人具有良好的驾乘舒适性有力工具(7)。
2.4.1 SAE眼椭圆
B类车椭圆标准的容自1987年以来一直没变。尺寸参见表2-3。B类车定位时以ATRP，驾驶室布置工具图形定位基准点作为基准点。由于操作B类车的驾驶员中，具体车型的不同,驾驶员群体中男女比例可能会有较大的差异,因此,眼椭圆定位时需要考虑驾驶员群体中男女比例。此外,在侧视图上,眼椭圆关于其中心有向前下方11.6度的转角；在俯视图上，左右眼椭圆关于其中心有向右侧5.4度的转角。
表2-3 B类车椭圆尺寸
图2-7 B类车眼椭圆
表2-4 定位公式
眼椭圆中心相对于Al,RP点的定位公式列于表2一4。表中,万为椭圆中心相
对于ATRP的水平距离;玖、殊分别为左、右眼椭圆中心相对于ATRP的侧向距离;z为圆中心相对于ATRP的垂直距离。眼椭球绕其中心旋转:在俯视图中向侧偏5.4度,侧视图中向前下偏转0.6度。ArRP是驾驶室布置工具图形定位基准点,是SAEJ1516标准中定义的、用于定位布置工具图形的基准点(8)。对于A类车,根据95th百分位H点位置曲线和H点高度计算ATRP。对于B类车,根据50th 百分位驾驶员H点位置曲线、H点高度和驾驶员男女比例来计算户a,RP。ATRP 位置根据下式计算:
2.5转向盘布置
转向盘布置，包括确定中心位置、倾角和轮缘直径。合理地布置转向盘, 对于改善驾驶员操纵姿势、减小操舵力,从而降低驾驶疲劳程度具有重要意义。确定转向盘的位置要考虑与仪表板和驾驶员之间的距离合适。转向盘轮缘到驾驶员躯干的距离不宜小于250mm,这个间隙是安全的重要保证。转向盘前后位置还要保证驾驶员打转向时的伸及性。转向盘的高度的确定应考虑驾驶员上肢的舒适性,太高会造成“端胳膊”的感觉,容易加快疲劳。由于不同身材驾驶员乘坐位置和肢体尺寸的离散性,上述要求不容易对于大多数人都满足,因此,转向盘的位置一般设计成可调节的,使得大多数人都能够通过调节获得舒适的转向盘操作位置。
转向盘倾角的选定应该使转向盘轮缘所在平面尽量与驾驶员观察仪表时的接近视线垂直,以获得最佳的仪表视野;同时,还要与手部抓握轴线的方向相适应。商用车转向盘直径通常大于450mm。太小则操纵不稳定,且影响仪表视野。转
向盘直径太大会浪费布置空间。很多商用货车都装有转向助力装置,不必采用加大直径的办法来减小操舵力(9)。
最终所确定的转向盘中心位置、倾角和转向盘直径,是通过反复进行驾驶员人体、座椅、转向盘布置和位置校核后得到的。现代转向盘上还集成了许多操纵钮键,如雨刮器开关,风挡玻璃洗涤器喷水开关,大灯、转向灯、小灯开关,喇叭按钮,巡航按钮等。布置这些的时候要考虑手指操作的伸及性。适当选择这些钮件的形式和操作顺序,保证操作方便性。
2.6仪表板布置
2.6.1仪表板主断面设计
仪表板主断面位于驾驶员中心对称面处。仪表板主断面的设计是驾驶员坐环境概念设计的重要容。参见图2-8。
图2-8仪表板断面设计原理
根据驾驶员前方地面盲区要求作前方下视野线切,与眼椭圆下方相切,则切
与水平面所成的角度即为驾驶员前方下视野角a。为保证前方下视野的要求,应该使仪表板上方最高点、前风窗玻璃下边缘和转向盘轮缘都低于下视野线切。作转向盘轮缘最高处截面下方和眼椭圆上方的公切线L1,作转向盘轮毅上方和眼
汽车人机工程设计的一般步骤： 汽车人机工程设计第一个步骤： 选定设计用的百分位人体，根据加速踏板及地板及方向盘位置选择合适的人体坐姿以初步确定H点。通过不同百分位的人体来确定前排座椅的前后及上下调节尺寸。根据车身空间通过对选定的人体布置及相关校核初步确定后排乘客的坐姿及H点。前后排座椅布置时还应对头部空 间、肩部及肘部空间等方面进行校核。 汽车人机工程设计第二个步骤： 就需要对驾驶员视野进行校核，第一步要确定眼椭圆的尺寸及位置，然后再校核驾驶员的上下视野、前方视野、风挡玻璃刮刷面积及除霜部位、遮阳板、内外后视镜、仪表板盲区及反光等方面是否符合法规。 汽车人机工程设计第三个步骤： 是校核乘员操作舒适性，首先要对脚踏板进行校核，以保证驾驶员舒适安全的操作。然后需要确定手伸及面，以校核所有可操作件都能被驾驶员方便的操作。此外还需要对足蹬力及手操舵力、操纵件形状、 信号显示进行校核。 汽车人机工程设计第四个步骤： 主要对整车的安全性进行校核，校核内容包括车内外凸出物的校核、安全带的校核、安全气囊的布 置、上下车方便性等方面。 汽车设计用人体模型 百分位概念 百分位表示人体的某项基础数据对于使用对象中有百分之几的人可适用。换句话说就是人体尺寸数据正态分布中的累计概率。设计中一般使用的百分位人体为中国5%女性、50%男性、95%男性人体尺寸，另外也可以使用其他国家人体尺寸，H 点设计用人体模型尺寸为95%中国男性人体尺寸（如果有特殊原因，可以使用他国人体尺寸），其他人体尺寸均用于校核使用。 H点人体模型 汽车实际H点是指当H点三维人体模型按规定步骤安放在汽车座椅中时，人体模型左右两H点标记连线的中点。H点是与操作方便性及坐姿舒适性相关的车内尺寸的基准点；H点是确定眼椭圆在车身中位置的基准点；H点也影响到了驾驶员的手伸及面。总之，H点是人机工程中最关键的硬点之一。
液压升降机设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日 新疆工业高等专科学校机械工程系毕业设计（论文）任务书
浅谈人机工程学在日常生活中的应用 *** 学校 年级 摘要：本文通过对人性化产品设计具体案例的分析来说明工业设计中所包含的人机工程学因素，并指出中国未来的产品设计必须符合人机工程学，使人性化的设计真正体现出对人的尊重和关心。 关键词：人机工程学工业设计人舒适性 Abstract：This paper, the humanized product design analysis of specific cases to illustrate the industrial design contained in the ergonomic factors, and pointed out that China's future product design must comply with ergonomics, human nature-oriented design truly reflects the people's right respect and concern. Keywords：Ergonomics Industrial Design People Comfort 1. 前言 随着科技生产的不断进步，作为一门研究“人—机—环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系，解决系统中人的效能、健康问题提供理论与方法的科学—人机工程学在我们日常生活中应用越来越广泛了。随着人机工程学在我们使用的生活物品中越来越多的应用，为我们的生活带来了很多方便，也使我们的生活更加舒适。随着社会发展，人们的生活水平不断提高，对于很多物品不仅仅只要求其功能性，逐渐地开始追求使用的舒适性方便性，所以人机工程学的研究对于未来很多事物的设计有着重要的指导意义和现实意义。人机工程学是采用科学的方法研究人、机、环境三大要素之间的关系。将人机工程学应用于物品设计中，由于符合人的生理学和心理学规律，使我们的生活更加舒适。 2. 正文 现在仅从工业设计这一范畴来看，大至宇航系统、城市规划、建筑设施、自动化工厂、机械设备、交通工具，小至家具、服装、文具以及盆、杯、碗筷之类各种生产与生活所创造的“物”，在设计和制造时都必须把“人的因素”作为一个重要的条件来考虑。若将产品类别区分为专业用品和一般用品的话，专业用品在人机工程上则会有更多的考虑，它比较偏重于生理学的层面；而一般性产品则必须兼顾心理层面的问题，需要更多的符合美学及潮流的设计，也就是应以产品人性化的需求为主。下面以具体例子分析说明人机工程学在产品中的应用；
汽车人机工程标准范本(doc 36页)
人机舒适性要求 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXX。 乘坐舒适性：前排人员坐姿要求，后排人员坐姿要求； 操作舒适性：驾驶员前部手控舒适区，前车门手控舒适区，后车门手控舒适区，座椅下部手控舒适区，机盖开度舒适性要求，后背门（后行李厢）开度舒适性要求； 3.1 乘坐舒适性 3.1.1 前排人员坐姿要求 前排人员包括驾驶员和前排乘客，在布置上需要满足相 应的布置要求，一般情况下，驾驶员与副驾驶员设计坐姿一致，驾驶员还需特别关注下肢的布置角度要求，下图为驾驶员对人体主要关节角度的一般性要求
CH:踝关节 85°＜A4＜110° 87° E:肩部点 25°＜A5＜60° C:肘关节 80°＜A6＜165° P:腕关节 170°＜A7＜190° M:指关节 T: A点 ·舒适驾驶姿态 -H点根据舒适驾驶姿态进行确定，不同车型的空间、坐姿角度的具体要求如下表所示。 表
对于不同车型来说座椅靠背角度一般：25°为最佳舒适状态，靠背角度也可以根据实际需要做相应的调整；踝关节角度一般：87°为最佳舒适状态，关节角度也可以根据实际需要做相应的调整。 ·方向盘与踏板之间的关系 -方向盘和油门踏板位置根据95%美国男性四肢的舒适角度进行确定
图 ·方向盘中心与H点的间距 -纵向长度：405-415mm -垂直高度：370-380mm ·方向盘下端与座椅垫之间的关系 -我们称之为方向盘间隙 -方向盘间隙：最小165mm ·座椅调节滑轨的行程包括最前位置和最后位置。-最前位置：5%的美国女性
SC200/200施工升降机 机械厂 结构设计计算书
一、受力分析： 根据该机的使用工况，出现的载荷有：工作载荷、风载荷以及自重载荷，最不利的载荷组合为：升降机超速运行且载荷的吊笼宽度外偏 1 6 放置，风载荷沿平行于建筑物方向吹来。 最不利工况为一个吊笼运行至上极限位置，另一个吊笼在底部的情况。(如图一所示) 二、立柱几何特性计算 1、立柱标准节构造 立柱标准节构造为：以四根Φ76×4mm 无缝钢管(材料为Q235)为主肢，成正方形截面□650×650mm 布置，以8根Φ26.8×2.75mm 钢管(材料Q235)及8根L75×50×5mm 角钢(上、下框架)和四根L75×50×5mm 角钢(中框架)为连缀件焊接而成。(如图二所示) 2、主肢截面积 Ao=π×(D 2 －d 2 )／4 式中 Ao ——主肢截面面积(mm 2 ) D ——主肢钢管外径(mm) d ——主肢钢管内径(mm) 已知：D=76mm d=68mm ∴Ao=π4(D 2－d 2 )= 3.14 4 ×(762－682)=904.78mm 2 3、立柱截面形心位置 因为立柱截面为对称结构，所以立柱截面形心位于立柱截面几
何中心位置，(x c 、y c )为形心坐标。 4、一根主肢截面惯性矩。 Io= π 64 ( D 4 －d 4) 式中Io ——为一根主肢对通过形心坐标轴的惯性矩(mm 4 ) D=76mm ， d=68mm ∴Io= π 64( D 4－d 4)= 3.14 64(764－684)=588106.14mm 4 5、立柱标准节对形心轴X 轴、Y 轴的惯性矩 Ix=4Io+4Y c A=4×588106.14+3252 ×904.78×4 =384621974.6mm 4 Iy=Ix=384621974.6mm 4 6、立柱截面面积 A=4Ao=4×904.78=3619.12mm 2 7、立柱截面对形心轴的回转半径 r x =A Ix r x —对形心x 轴的回转半径。 r y =A Iy r y —对形心y 轴的回转半径。 I x =I y =3846=1974.6mm 4 A=3619.12mm 2 ∴r x =r y =326mm 8、连缀件截面面积。 Φ26.8×2.75mm 钢管截面面积 Ag= π 4(D 2－d 2)= 3.14 4 (26.82－21.32)=207.78mm 2
自动生产线升降机的自动化设计 毕业论文 目录 第一章绪论 1.1 可编程序控制器的特点及应用 1.2 如何选购PLC产品 1.3 输入回路的选择特点 1.4 输出回路的选择特点 1.5 软件编制 1.6 优化选择 第二章运输升降机系统概述 2.1 运输升降机机械系统的组成 2.2 运输升降机的自动控制系统的组成 2.3 运输升降机的工作原理和控制要求 第三章运输升降机自动控制系统设计 3.1 运输升降机机械系统的结构组成 3.2 运输升降机的电机驱动系统的组成 3.3 运输升降机自动化控制系统的组成 第四章运输升降机自动运行工艺流程的设计 4.1 运输升降机的外部传感器设置 4.2 运输升降机的停止状态位
4.3 运输升降机自动运行步骤设计 4.4 升降升降机精确平层的电气控制设计 4.5 对升降机构电磁机械安全抱闸的控制设计第五章运输升降机安全运行的设计 第六章运输升降机的总体整合设计 6.1 系统选型 6.2 主要元器件的介绍 6.3 系统I/O分配 6.4 梯形图设计 6.5 源程序设计 6.6 程序运行过程分析 6.7 程序的下载、安装和调试 第七章运输升降机的设计特点 第八章第八章运输升降机的设计注意事项 第九章总结 附录 致谢 参考文献
第一章绪论 1．1 可编程序控制器的特点及应用 1. PLC的应用 早期的可编程序控制器(Programmable Logic Controller，PLC)，主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着计算机技术、通信技术和自动控制技术的迅速发展，可编程序控制器将传统的继电器控制技术与新兴的计算机技术和通信技术融为一体，具有可靠性高、功能强、应用灵活、编程简单、使用方便等一系列优点，以及良好的工业环境工作性能和自动控制目标实现性能，在工业生产中得到了广泛的应用。 1969年，美国数字设备公司(DEC)研制出世界上第一台可编程控制器。早期的可编程控制器由分离元件和中小规模集成电路组成，主要功能是执行原先由继电器完成的顺序控制、定时等。70年代初期，体积小、功能强和价格便宜的微处理器被用于PLC，使得PLC的功能大大增强。在机械系统方面，除了保持其原有的开关模块以外，还增加了模拟量模块、远程I/O模块和各种特殊功能模块。在软件方面，PLC采用极易为电气人员掌握的梯形图编程语言，除了保持原有的逻辑运算等功能以外，还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能。进入80年代中、后期，由于超大规模集成电路技术的迅速发展，微处理器的市场价格大幅度下跌，使得PLC所采用的微处理器的档次普遍提高。而且，为了进一步提高PLC的处理速度，各制造厂商还研制开发了专用逻辑处理芯片，大大提高了PLC软、机械系统功能。 2. PLC的特点 在发达工业国家，PLC已经广泛的应用在所有的工业部门。据“美国市场信息”的世界PLC以及软件市场报告称，1995年全球PLC及其软件的市场经济规模约50亿美元[5]。随着电子技术和计算机技术的发展，PLC的功能得到大大的增强，具有以下特点： (1)可靠性高。PLC的高可靠性得益于软、机械系统上一系列的抗干扰措施和它特殊的周期循环扫描工作方式。 (2)具有丰富的I/O接口模块。PLC针对不同的工业现场信号，有相应的I/O模块与工业现场的器件或设备直接连接。另外为了提高操作性能，它还有多种人机对话的接口模块；为了组成工业局部网络，它还有多种通讯联网的接口模块。 (3)采用模块化结构。为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型PLC以外，绝大多数PLC均采用模块化结构。PLC的各个部件，包括CPU、电源、I/O等均采用模块化设计，
人机工程学课程设计 鼠标、键盘的人机工程学设计产品的 现状与分析 学院：工程学院 姓名：张彰高 学号：20094027016 指导教师：王黎明 中国·大庆
鼠标、键盘的人机工程学设计产品的现状与分析 专业：09工业设计姓名：张彰高学号：20094027016 摘要：调查分析了当前鼠标、键盘人体工程设计产品的现状，着重分析了人体工程学在鼠标、键盘设计领域的应运。并从正面反应了人体工程设计产品的优势，及带使用者操作舒适便捷的享受。 关键词：鼠标;键盘;设计;人体工程学 引言: 在第二次世界大战之后，人体工程学就已经作为独立的学科开始发展，在设计、环境、军事等诸多领域都开始广泛的应用，可以说，只要是有人机交流的地方就有人体工学的应用。键鼠产品已经发展了几十年，作为电脑桌面上使用频率最高的输入工具，同时也是人机交流的最重要工具，它的性能好坏直接决定了我们工作效率的高低。随着技术的发展，我们从最原始的机械鼠标到激光鼠标，从有线鼠标到无线鼠标，从功能简单的机械键盘到功能丰富的多媒体键盘，我们已经突破了诸多技术瓶颈。 鼠标键盘是人和计算机交互的一个主要界面，它同时集成了光标的移动和计算机的操作的功能，轻松的运动和多功能的按键使鼠标领先于其他各种定位设备，可以说鼠标键盘是我们日常生活中操作电脑的一个最常用的工具，因此设计具有人机工程学特点的鼠标键盘是十分有意义的。鼠标键盘的人机工程学设计，主要就是鼠标键盘的造型设计。以人体工程学设计的鼠标键盘已经成分为市场的主流。 1、鼠标设计现状分析 1.1、人手掌的生理结构 图一：人手掌的血管和神经解剖结构
如图一，人手的结构中，与鼠标相关的部分向上包括前臂，而向下则有手腕、手掌、手指等结构。前臂内部包括尺骨、桡骨等主要的骨骼人就是依靠这两根骨头的交错来完成手腕的旋转的。而手腕结构中主要是一快腕骨，它的转动使得人的手腕可以仰俯。而人的手掌则主要由两组肌肉组成，一个是拇指屈肌和外展肌组成的肌群，一个是小指屈肌及展肌组成的肌群，在两个肌群指间有一条沟壑。对于不同的人，这条沟的深度和宽度是不同的。而这条沟内部，则是人手主要神经和血管所走的地方。手指的结构则相对比较简单，每个手指包括三个指节，并在一定范围内可以作横向的展开。 对于手腕结构来说，多次的试验证明，当人的手腕呈“仰起”状态时，则“仰起”的夹角在15 度－30 度之间的时候，是最舒适的状态，超出这个范围，会导致前臂肌肉处于拉伸状态，而且也会导致血流的不畅。对于手掌来说，其最自然的形态就是半握拳状态。而鼠标的造型设计，实际上就是要尽量贴合这个形态。对鼠标的设计原则，可以归结为以下三点： 1、要使鼠标外壳紧密贴紧人手掌的两个主要肌群——拇指肌群和小指肌群。使它们能够贴紧而又不受压迫。受压迫会导致手掌处于疲劳状态，而贴不紧又有握不住的感觉。 2、要使鼠标外壳紧贴掌弓而又不压迫它。也就是鼠标外壳要贴紧手掌中间的那条“沟”。如果它不能贴紧，那么手心就会有“悬空”的感觉，而如果压迫了它，因为下面是手主要动脉和神经的必经之地，时间长了以后会导致手缺氧。 3、鼠标的最高点应该位于手心而不是后部的掌浅动脉弓，否则会造成手掌产生压迫感。对于手指，手指的自然形态应该是五个手指都不悬空，而且处于呈150 度左右的自然伸展状态。而对于鼠标设计来说，手指部分的一个特别要求，就是当手指自然伸展时，第三指节的指肚应该正好处于鼠标按键的微动开关上，这样才能获得最佳的按键手感。 1.2、鼠标的人机工程学设计 本人认为符合人机工程学的设计并不是适合每个人，这一点上在鼠标的设计中尤为明显。有很多号称符合人机工程学的鼠标用起来并不是很舒服，主要原因在于这些鼠标设计的时候是以欧美人士作为基准的，而这个基准对于亚洲人来说显得过大了。欧美人士的手掌心平均要比亚洲的手掌心深1-2CM，而且手要长 3-4CM。如图二，就是一张标准体型的亚洲人（174CM）和低于标准体型的欧美人（178CM）士的手掌。 图二：左边为亚洲人手掌，右边为欧美人手掌
人机舒适性要求 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXX。 乘坐舒适性：前排人员坐姿要求，后排人员坐姿要求； 操作舒适性：驾驶员前部手控舒适区，前车门手控舒适区，后车门手控舒适区，座椅下部手控舒适区，机盖开度舒适性要求，后背门（后行李厢）开度舒适性要求； 3.1 乘坐舒适性 3.1.1 前排人员坐姿要求 前排人员包括驾驶员和前排乘客，在布置上需要满足相 应的布置要求，一般情况下，驾驶员与副驾驶员设计坐姿一致，驾驶员还需特别关注下肢的布置角度要求，下图为驾驶员对人体主要关节角度的一般性要求 ————95%美国男性 5%美国女性 关节名称舒适角度最佳角度 靠背角 20°＜A1＜30° 25°
H: 胯点 95°＜A2＜110° 95° G: 膝关节 95°＜A3＜135° 125° CH:踝关节 85°＜A4＜110° 87° E:肩部点 25°＜A5＜60° C:肘关节 80°＜A6＜165° P:腕关节 170°＜A7＜190° M:指关节 T: A点 ·舒适驾驶姿态 -H点根据舒适驾驶姿态进行确定，不同车型的空间、坐姿角度的具体要求如下表所示。 表 对于不同车型来说座椅靠背角度一般：25°为最佳舒适状态，靠背角度也可以根据实际需要做相应的调整；踝关节角度一般：87°为最佳舒适状态，关节角度也可以根据实际需要做相应的调整。 ·方向盘与踏板之间的关系 -方向盘和油门踏板位置根据95%美国男性四肢的舒适角度进行确定
、工程概况 (2) 1建筑概况: (2) 2、结构概况: (3) 二、编制依据 3 三、施工升降机位置平面及高度设置 4 四、施工方案 6 a）材料要求6 b）搭设方法7 五、安全技术措施 7 六、安全、文明施工要求 .................................................................... 8 七、应急预案 9 c）组长职责织机构及职责9 d）.................................................................................................................................................... 预防与预警11 e）.................................................................................................................................................... 应急处置11 f）应急物资与装备保障.. (12) 八、................................................... 施工升降机基础（地下室负一层）板回顶计算书12
a）计算依据 ........................................................... 错误!未定义书签。 九、施工升降机基础顶板回顶布置图 (16)
. . 1 绪论 目前，升降平台广泛用于汽车、集装箱、模具制造，木材加工，化工灌装等 各类工业企业及生产流水线，满足不同作业高度的升降需求，同时可配装各类台面形式（如滚珠、滚筒、转盘、转向、倾翻、伸缩），配合各种控制方式（分动、联动、防爆），具有升降平稳准确、频繁启动、载重量大等特点，有效解决工业企业中各类升降作业难点，使生产作业轻松自如。 如今的主要几种升降机构： 按照升降平台构的不同分：剪叉式升降平台、升缩式升降平台、套筒式升降平台、升缩臂式升降平台、折臂式升降平台。 按移动的方法不同分：固定式升降平台、拖拉式升降平台、自行式升降平台、车载式升降平台、可驾驶式升降平台。 其中液压升降台，采用液压技术，升降平稳、噪音低。垂直丝杠升降台采用丝杠传动方式，实现双层台面的升降，根据需要可多块组成升降台群，能在行程范围内组成不同的台阶，满足会议和演出的需要，是舞台上搭设亭、台、楼的理想道具。水平丝杠升降台，该结构的升降台具有土建量小、所需基坑浅、行程大，运行平稳，噪音低定位准确、造价低等优点，采用水平丝杠传动，通过剪叉结构实线台面的升降运动，在行程范围内可任意停止。链条式升降台具有良好的导向机构，保证设备运行时无倾斜。齿轮齿条式升降台,传动精确，造价高。 螺旋器升降台具有普通升降台的全部功能，主要特点是设备占用基坑小，行程大。设备高度仅200～500mm，行程可达14m。当舞台建在2层以上的建筑物时，因空间受到限制时尤为适合。 本次设计的升降台是采用液压的驱动方式，它结构坚固，升降平稳，操作简单，维护方便等特点。适用于仓库、机场、车站、工厂等需要搬运、装卸和高空作业的场所。本设计的优点是： （1）利用国内外先进技术和成功经验，结合剪叉式液压升降台的具体使用要求，用最少的液压元件来实现单叉式液压升降台应具备的各种动作（如：起动、上升、下降、快降、停止等）。
汽车座椅设计 一．舒适驾驶首要在于座椅设计 通过对汽车座椅设计中的人机因素即尺度、形态、功能、色彩四方面的具体分析,人机工程学在汽车座椅设计中的作用主要体现在以下几方面： 1、为确定汽车车空间范围提供依据。 2、为设计汽车座椅提供依据。 3、为确定感觉器官的适应能力提供依据。 二．人（驾驶员）坐姿生理特性分析 1.坐姿脊柱形状 人坐着时，身体主要由脊柱、骨盆、腿和脚支承，脊柱是构成人体的中轴，位于人体背部中央。只有座椅的结构和尺寸设计使驾驶员的脊柱形态接近于正常自然状态，才会减少腰椎的负荷以及腰背部肌肉的负荷，防止驾驶疲劳发生。 2.坐姿体压分布 当座椅上的人处于坐姿状态时，人的身体重量作用于座垫和靠背上的压力分布称作坐姿的体压分布。坐姿体压分布包括座垫上的体压分布和靠背上的体压分布两部分。 （1）坐垫上的体压分布
图1 坐姿时坐垫上的体压分布 （2）靠背上的体压分布 靠背上的体压分布也以不均匀分布，压力相对集中在肩胛骨和腰椎两个部位。从这两个部位向外，压力应逐步降低。 图2 坐姿时靠背上的体压分布 3.人体对车内震动，微气候的反应 （1）人体对震动的反应 驾驶员坐在行使中的汽车上所承受的振动属于全身振动的范畴。外界振动传入人体时所引起的增大或减弱效应与身体在振动系统中的姿势有关，一般来说，坐姿工作时，由于人腿的减振作用大大降低，
抗振性要比站姿工作时差，特别是脊柱和胃部受到振动的损害，因此坐姿作业者容易产生脊柱损伤和胃病这两种职业病。 振动对驾驶员操作的影响主要表现为视觉作业效率的下降和操作动作准确性变差。另外人体在振动环境中会加速疲劳过程。当振动环境中的振动特性处于人体神经系统的敏感区域时，这种刺激频繁传入大脑皮质，引起大脑皮质细胞兴奋。当达到一定限度时，皮质细胞的工作强度将减弱，人就会感到疲劳，工作效率明显下降。 （2）环境变化对人的影响 驾驶员在驾驶状态下的舒适温度为18℃～23℃，舒适湿度为40%～60%，代谢量为1.0～2.0met。座椅对人体热环境的主要影响因素有：座椅表面的温度和湿度。座椅表面的温湿度特性将影响人体背部、臀部、下体等部位的散热性能及皮肤的呼吸功能，当其温湿度特性与人体生理机能不适应时将引起人体局部不快感，从而促使人体疲劳的形成。 三．汽车座椅的人机工程设计 汽车驾驶座椅的人机工程学分析，安全舒适的汽车驾驶座椅的设计必须满足以下要求：意识坐姿舒适性（静态舒适性）；二是振动舒适性（动态舒适性）；三是操作舒适性；四是安全性（包括主动安全性及被动安全性两个方面）。 1.座椅结构的设计:驾驶座椅结构设计的研究把注意力集中在人体生理结构特点对驾驶舒适程度的影响上，寻求最佳的座椅结构形式、尺寸、轮廓形状及材料选择。
设计题目：基于人机工程学考虑的方向盘设计 设计者： 设计说明： 一、设计的提出 经过对本学期杜立鹏老师讲授的《交通工具》的学习，对交通工具人机工程学的基础理论和主导思想有了基本的了解和认识，充分理解了人机工程学理论在设计生产中的应用。所以希望通过这次利用自己所学的人机工程学设计知识对方向盘设计进行考虑和实践应用，巩固和加深自己对着门课程所学知识的认识和理解。 二、方向盘设计要求 1.事故发生时，对驾驶员造成的伤害最小。（出于安全性的考虑） 2.不妨碍驾驶员对以表的观察。 3.良好的耐磨性，不易磨损，有良好的寿命。（出于可靠性的考虑） 4.不易燃烧。（出于安全性的考虑） 5.不易反光。（出于生理考虑） 6.有良好的舒适性，减少驾驶员的疲劳程度。（出于生理考虑） 三、结构形式 1.方案选择 1）.圆盘形式（普通车上常用） 2）.非圆盘形式，如手柄、方形式等（专用赛车使用，F1赛车等） 2.方案分析 通过查阅相关资料并通过分析的知，圆形方向盘结构简单，工艺性能好，成本少，操控方便，适宜于需要用大幅度转向角的转向系，有很好的控制感和路感，符合人们的使用习惯；而非圆盘式，例如F1赛车方向盘，虽然能实时反映车轮与车身的位置，但灵敏度大，对于普通驾驶者来讲很苦难，生产制造也需要专用
设备和工艺，并且成本也较高。 3方案确定 通过比较我们发现，普通车用圆形方向盘，不论从人们的驾驶习惯，操作性，对路感的感知程度，还是生产工艺的复杂程度和成本来考虑，都是普通车型的首选方案。 4.轮辐的设计 为使驾驶员能有很好的观察仪表盘的要求，轮辐应该尽可能的不占空间，辐数越少越好，两辐的选用能够很还的解决此问题。
学号： 题目类型：设计 (设计、论文、报告) 桂林理工大学GUILIN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 毕业设计(论文) 题目：基于PLC的施工升降机控制系统设计 学院：机械与控制工程学院 专业(方向)：自动化（控制）
班级： 学生： 指导教师： 摘要 施工升降机是建筑施工中必不可少的机械设备之一。升降机作为现代高层建筑的垂直交通工具，与人们的生活紧密相关，随着人们对升降机运行安全性、高效性、舒适性等要求的不断提高，升降机得到快速发展。其拖动技术已经发展到了调频调压调速，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制。 升降机采用了PLC控制，用软件实现对升降机运行的自动控制，可靠性大大提高。控制系统结构简单，外部线路简化，可方便的增加或改变控制功能，也可以进行故障自动检测与报警显示，提高运行安全性，并便于检修。而电动机交流变频器调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量、改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频器调速以其优异的调速性能和起制动性能、高效率、高功率因素和节电效果，广泛的适用范围及其它许多优点而获国内外公认为最有
发展前途的调速方式。因此，PLC控制技术加变频器调速技术已成为现代升降机行业的一个热点。 本设计考虑到施工场地升降机的实际操作功能，所设计的控制系统针对的是四层升降机。代替传统的继电控制系统，由变频器实现对升降机的拖动调速，使PLC与调速拖动装置相结合，构成PLC集成控制系统，实现了升降机的各种控制功能，提高了升降机运行的可靠性，降低了故障率。 关键词：升降机；PLC控制；变频调速；变频器
Design of PLC-based control system for construction elevator control system Student: LIANG Jian Teacher: ZHAO Hong Abstract: The Construction hoist is one of the essential mechanical devices in the construction. As the vertical transport of modern high-rise buildings, the elevator and the lives of people closely related with the continuous improvement of the people on the elevator operational safety, efficiency, comfort requirements, the elevator rapid development. Drag technology has developed to a FM variable voltage control, logic control instead of the original relay control by PLC. The elevator uses PLC control software to achieve automatic control of the elevator operation, and reliability is increased. The control system structure is simple, external circuit is simplified, and can easily add or change of control functions can also be automatic fault detection and alarm display, improve operational safety and easy maintenance. Motor AC inverter speed control technology is today's energy-saving, and to improve the process t improve product
车辆工程（人机工程学）期末论文论文题目：儿童安全座椅的人机工程学浅析 学院：＿机械工程学院＿＿＿ 专业：＿车辆工程＿＿＿＿＿ 班级：＿机自＿＿＿＿＿ 学号：＿＿＿＿＿ 学生姓名：＿＿＿＿＿＿＿ 指导教师：＿罗卫东＿＿＿＿＿＿ 贵贵州大学机械工程学院机自
儿童安全座椅的人机工程学浅析 【摘要】我们大致分析和地阐述了有关儿童安全座椅设计上的人机工程学。通过对安全带、头枕、扶手、色彩、材料等方面的设计，和操作方便乘坐舒适等原则的探讨分析，使之在达到保护儿童，使伤害降到最低的同时，还可适应儿童的心理、喜好等方面的需求，让设计者可以更好的设计出所需要的产品，并尽量达到最优化设计。 关键词：人机工程学儿童安全座椅设计原则安全带Ergonomics of the child safety seat [Abstract]Broadly analysis and ground expounded the ergonomic design of the child safety seat. Ride comfort, and other principles through the design of the seat belts, headrests, armrests, color, material, and easy to operate, explore analysis to protect children and minimize the damage, while also adapted to Childress psychological preferences and other aspects of the demand, so that designers can better design need, and try to achieve the optimal design. Keywords: Ergonomics child safety seats Design Principles Seat belt 引言 儿童安全座椅是一种系于汽车座位上，供儿童乘坐且有束缚设备的装置。在汽车发生碰撞或突然减速的情况下，儿童安全座椅可以减小对儿童的冲压力，并且通过限制儿童的身体移动以最大限度保障儿童的安全。 据了解，目前在欧洲，儿童安全座椅非常普及，甚至成为一些整车出厂的必备辅件。许多国家有明确法律规定：儿童乘车时要配备安全座椅。在我国儿童安全座椅的普及率非常低，仅在北京、上海、广州等大城市有少量的人群使用。鉴于此，拟设计一款安全、舒适、易用的儿童安全座椅时应该遵循一些人机工程学原则，以满足儿童群体出门安全、乘坐舒适的基本要求。
基于人机工程学的汽车座椅设计研究 摘要: 驾驶员坐姿舒适性仿真通常可以量化为驾驶姿势不舒适度模型。驾驶姿势不舒适度预测模型是根据驾驶姿势的影响因素,评价驾驶姿势不舒适度的数学模型。本文对重型商用车坐姿舒适性仿真研究主要做了以下几方面工作:首先,研究了在汽车领域计算机辅助人机工程技术的发展背景及国外研究现状,并对当今比较流行的舒适度建模方法进行了深入的总结。针对这些方法的不足,提出了基于关节载荷的驾驶姿势不舒适度建模方法。其次,进行了适宜驾驶姿势规律的实验研究。通过设计下肢、躯干、上肢实验,获取了建立姿势不舒适度模型所需要的关节载荷和关节坐标数据。最后,建立了以维持身体姿势的关节力及扭矩为目标函数,以人体姿势变量和汽车设计变量为预测因子的人体不舒适度预测模型,并将模型应用于实际项目的方案分析中。 关键词：驾驶员驾驶姿势人机工程技术人体舒适度 1 引言 随着时代的发展，当今社会已由工业社会向信息社会即后工业社会过渡，人类赖以生存的生活空间和生活方式，处处都是经过设计并不断完善的设计世界。现代设计，作为一种广泛的文化活动，已成为人们生活中的一部分。人们开始追求高品质的舒适生活,于是按照人体工程学设计的产品也就越来越受到大众的欢迎。人体工程学的产品也就成了现代社会人们追求的目标。先以汽车座椅为例,人体工程学的家具并不是人们头脑中所想象的仅有数据符合的座椅,它还包括除了人体生理数据之外的很多因素。它的设计原则除了常见的尺度设计原则,人体机能和环境设计原则,健康设计原则外还应该讲求黄金分割比的设计原则。并指
出在这些原则的指导下好的人体工程学座椅是功能与美学相结合的产品,可以为人带来身心两方面的享受。 2 舒适驾乘首要在于座椅设计 通过对汽车座椅设计中的人机因素分析,即尺度、形态、功能、色彩四方面的具体分析寻求汽车座椅设计与人机工程学的关系,从而论证目前汽车座椅设计中人机工程学应用的一些局限性,即学科涵与目标的矛盾、共性原则与个性需求的矛盾、统计与个案的矛盾以 及合理与合情的矛盾,通过对这些应用矛盾的透析,探求出汽车座椅设计中人机工程学应用的原则,从而最终为汽车座椅产品设计中人机工程学的应用探索出一条道路。 而人机工程学在汽车座椅设计中的作用主要体现在以下几方面 （1）为确定汽车空间围提供依据。 （2）为设计汽车座椅提供依据。 （3）为确定感觉器官的适应能力提供依据。 融人机工程学原理于汽车座椅设计已达到更大舒适度： 2.1 研究现状及主要容 现代科学技术的突飞猛进，以及人们工作和生活空间的不段变化，就要求汽车座椅的生产企业在座椅的设计、生产方式等方面进行改革，同时也要考虑降低成本，提高汽车座椅的经济性。因此市场不断细分，多种不同类型和不同设计的汽车座椅不断进入市场。 人们对汽车座椅外观样式、材料品质的追求，使汽车座椅的设计样式丰富多姿，各有特色。从而也使汽车座椅在设计上取得了瞩目的成绩。可以说汽车座椅
摘要 升降机不论是在工业生产还是我们的日常生活中都有着重要的作用。给我们带来的利益是非常的多。升降机的功能特色是非常多的，在我们生活中我们在很多的商务大厦都会用到电梯，升降机就如电梯的性能大同小异，我们在使用升降机的时候也可以针对自己的需求对升降机进行设置。 根据本课题的研究是适用于楼层上的物料升降运送。根据实际需求拟采取如下：选择电动机（带减速器）为动力，以链条传动为传动形式，主体机构采用框架式结构设计。对Z轴升降机关键零部件进行设计计算与校核，经过验证能实现预期的设计目标和要求。 关键词：升降机，物料升降，链传动，框架式结构
Abstract Lift whether in the industrial production and our daily life plays an important role in. The benefit which brings to us is very much. Lift feature is very much, in our life we in many business building will use the elevator, lift as the elevator performance very much the same, we use the lift time can also be based on their own needs to elevator set. According to the present research is applied to the floor material lifting transport. According to the actual demand to be taken as follows: the selection of motor ( belt reducer ) as the driving force, using a chain transmission to drive form, the main mechanism adopts a frame type structure design. On the Z axis lift key parts design calculation and checking, after verification can achieve the desired design objectives and requirements. Key Words:elevator, material lifting, chain drive, frame structure
市工业综合开发区 生活配套项目 施工升降机基础回顶施工方案 编制单位：申合建筑装潢 生活配套项目2标段项目部 编制日期：二○一三年十二月三十日
目录 1工程概况 (1) 1.1 参建设单位 (1) 1.2 地理位置 (1) 1.3 高层结构建筑概况 (1) 2编制依据 (1) 3施工升降机平面及高度设置 (1) 4施工方案 (2) 4.1 材料要求 (3) 4.2 搭设方法 (4) 5安全技术措施 (5) 6安全、文明施工要求 (5) 7应急预案 (5) 7.1 事故类型和危害程度分析 (6) 7.2 应急处置基本原则 (6) 7.3 组长职责织机构及职责 (6) 7.4 预防与预警 (7) 7.5 应急救援的培训与演练 (7) 7.6 应急处置 (8) 7.7 应急物资与装备保障 (8) 8施工升降机基础计算书 (8) 8.1 计算依据 (8) 8.2 参数信息 (9) 8.3 基础承载计算 (9) 8.4 地下室顶板结构验算 (10) 8.5 梁板下钢管结构验算 (12)
施工升降机基础回顶施工方案 1工程概况 1.1参建设单位 建设单位：市工业综合开发区 围护设计单位：广联建设发展 结构设计单位：开艺建筑设计 监理单位：精达工程建设咨询 施工单位：申合建筑装潢 1.2地理位置 “市工业综合开发区生活配套项目”工程位于市奉贤区肖塘路南侧、肖南路西侧。 1.3高层结构建筑概况 结构类型、层数及建筑面积： 本方案主要依据施工图纸及以下规及参考文献编制: A.《施工升降机》（GB/T 10054-2005） B.《施工升降机安全规则》（GB10055-2007） C.《建筑地基基础设计规》（GB50007-2011） D.《混凝土结构设计规》（GB 50010-2010） 3施工升降机平面及高度设置 根据本工程实际情况以及建筑物总平面布置。按照施工需要，每栋楼均设置一台施工升降机，基础设置在一层，16#楼设置于H~J /⑦~⑧轴间,为（地下室顶板）板上；17#楼设置于A轴南侧 /⑧~⑨轴间，具体位置详见平面布置示意图。施工升降机运行高度均为由一层板至十五层屋面板面，高度64.84m。 由于16#楼施工升降机安装在地下室顶板承载力不能满足施工升降机的安装、使用的要求，故应编制施工升降机基础底部地下室回顶方案，包括16#楼电梯基础施工及地下室顶板