数字化人体模型的建立及其在电动自行车人机分析中的应用

摘要

传统应用于人-机系统分析的二维人体模板不利于修改和操作，而国外先进的人机分析系统和软件成本过高；同时随着生活水平的提高，中国成年人人体尺寸发生很大变化，而目前应用于产品设计和人机工程分析的参考数据是1989年实施的GB-10000《中国成年人尺寸》。因此，研究符合中国人体特征的数字化人体模型对产品设计和人机工程分析有着重要的意义，是缩短产品开发周期、降低成本、提高产品水平和竞争力的有力手段。 建立数字化人体模型，首先需要符合目前中国成年人身体特征的人体尺寸作参考，然后对人体结构、关节自由度、活动形式、活动范围等进行分析，接着建立与产品人机分析相匹配的主要百分比人体模型，最后是人体模型在电动自行车人机分析中的应用。因此，论文主要从以下三个方面展开： (1)用SPSS统计软件验证和分析了人体静态尺寸与身高的线性相关性，并通过近几十年中国成年人身高发展趋势分析目前中国成年人的平均身高及标准差，从而得出各百分位的静态尺寸，为产品设计和人机工程分析提供了新的尺寸参考。 (2)对人体骨骼结构、关节系统进行深入研究，分析了人体关节的种类、运动形式、自由度、最大活动范围、舒适活动范围、肢体关节之间距离等，提出人体模型关节空间位置的求解方法；同时结合Poser6.0设置系统模型库中人体模型关节点的空间位置和旋转角度范围，建立中国成年男性和女性P99、P50和P1的数字化人体模型。 (3)对电动自行车的人机关系做了系统的研究，将基于Poser建立的数字化人体模型应用于电动自行车的驾驶姿势分析、部件空间位置确定及造型设计，从而为电动自行车的开发设计提供了指导和参考数据，也为数字化人体模型在人机分析中的应用提供了新方法和新思路。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

第2章数字化人体模型建立和应用的基础

第3章人体静态尺寸的相关性检验和曲线拟合

第4章目前中国成年人各百分位人体部位参数估算

第5章建立基于Poser软件的数字化人体模型

第6章电动自行车的人机工程分析及数字化人体模型的应用

第7章总结与展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的学术论文

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致谢