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轻卡驾驶室的人机设计研究

作　者: 张道林
导　师: 杨维平
学　校: 昆明理工大学
专　业: 设计艺术学
关键词: 轻卡驾驶室设计人机工程学 CATIA
分类号: U463.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

轻卡在货物运输中发挥重要的作用,被人们广泛使用。设计不合理的驾驶室作业空间,容易让驾驶员产生疲劳,在生理上易造成腰椎的负荷、四肢酸痛,更严重的还会影响到驾驶员的驾驶控制性、安全性,造成交通事故的产生。所以,驾驶室的人机设计十分重要,良好的人机设计为驾驶员提供舒适、安逸的驾驶环境,减少人的驾驶疲劳,从而提高驾驶的安全性,真正做到了轻卡驾驶室的“人性化”。本论文以人机工程学的理论为基础,对轻卡驾驶室座椅、轻卡驾驶室操纵装置、轻卡驾驶室显示装置、轻卡驾驶室视野进行了研究,然后通过对实例轻卡驾驶室的三维实体建模,人机分析,提出了轻卡驾驶室的改进方案。论文首先对GB10000-88中国成年人人体尺寸进行了介绍,接着详细地分析研究了以下几个方面：座椅H点的确定原则及水平调节量的计算方法,换挡杆的设计原则,方向盘倾斜角度的确定方法,脚踏板的角度与左右位置的定位原则,仪表盘的配色方案,车内视野及环境的设计原则。其次根据现有轻卡产品的工程图纸,在PRO/E的三维软件环境下对轻卡驾驶室的各部件进行三维建模,并导入到CATIA软件中按照装配图纸进行装配。根据GB 10000-88中国成年人人体尺寸,利用CATIA人机工程学模块中的人体模型构造(CATIA Human Builder)HBR模块,分别建立出P95、P50的中国成年男子人体模型及P5的中国成年女子人体模型。最后把建立好的人体模型分别导入到实例轻卡驾驶室的三维模型中,进行人机关系的分析。运用CATIA软件中的人机工学模块,分别进行了干涉检测及手伸及性、视野的模拟,验证出人体与该实例中的轻卡无干涉现象,人体也能触及各功能按键,视野也满足了设计要求。再进行人体角度界限和首选角度的编辑,设定人体关节角度区域评分,得出人体驾驶姿态的各关节评分表。根据评分表及前文理论,以P50中国男子人体模型为计算依据,在现有的轻卡模型基础上,建立出轻卡驾驶室的理论模型。再分别导入P95中国成年男子人体模型和P5中国成年女子人体模型进行人机验证研究,得出三种百分位人体模型在驾驶室理论模型中的姿态总评分都比实例中的高,证明了理论模型的舒适性更强,更符合人性化的设计。最后通过对前面的研究分析,提出实例轻卡的改进方案。

轻卡驾驶室的人机设计研究

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