基于数字人机虚拟评价技术的吊钩式桥式起重机驾驶室可用性设计

摘要

人机工程学因素对起重机驾驶室的设计具有重要意义。本文首先构建人体模型和起重机驾驶室3D模型，并将两者以驾驶员进行作业活动时的姿势装配在一起。然后运用达索CATIAV5软件中的人机工程学设计与分析模块对其进行视野分析、姿势分析、快速上肢评价和手部可达域分析，发现驾驶室在人机工程学方面存在的问题。之后进行分析讨论，以分析结果为基础对起重机驾驶室进行改良优化设计，使驾驶室更加舒适并且与驾驶员工作时的行为活动相一致。运用数字人机虚拟评价技术的评价方法不仅可以对驾驶室进行人机优化设计，而且能够应用于各行各业以提高产品的可用性并且规避商业风险。随着技术手段的不断进步，在以后的产品开发周期中，运用数字人机虚拟评价技术对产品进行评估会成为其中一个固定且重要的研究项目，并且成为人机工程学一个重要的研究方向。为了使研究更加具有针对性，本文采用了一个实际案例作为研究的样本:在高度为14米宽度为20米的厂房内使用5T吊钩式桥式起重机进行起吊作业。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 起重机定义与结构

1．1．1 起重机定义与分类

1．1．2 起重机起源

1．1．3 起重机结构

1．2 起重机国内外发展状况

1．2．1 国外

1．2．2 国内

1．3 驾驶室研究状况

1．4 本文相关概念界定

1．4．1 人机工程学

1．4．2 可用性

1．5 本章小结

第二章 选题背景

2．1 选择课题原因

2．1．1 桥式起重机事故频发

2．1．2 起重机驾驶员职业病现状

2．1．3 起重机驾驶员访问调查

2．2 选题目的、拟解决问题和意义

2．3 本章小结

第三章 构建人体模型与驾驶室模型

3．1 构建边界人体模型

3．1．1 边界人体模型定义

3．1．2 在CATIA软件中构建人体模型

3．2 构建起重机驾驶室模型

3．3 装配人体模型与驾驶室模型

3．4 本章小结

第四章 数字虚拟评价技术分析

4．1 数字人机虚拟评价技术介绍

4．1．1 数字人机虚拟评价技术定义

4．1．2 数字人机虚拟评价技术发展

4．1．3 数字人机虚拟评价技术应用

4．1．4 数字人机虚拟评价技术的分析方法

4．2 视野分析

4．3 显示器位置分析

4．4 座椅舒适度分析

4．4．1 舒适的定义

4．4．2 最舒适坐姿的生理特征

4．4．3 驾驶室座椅舒适度分析

4．5 操纵杆、按钮控制分布分析

4．6 本章小结

第五章 设计改良与优化

5．1 设计总体要求

5．1．1 驾驶室外舱设计要求

5．1．2 驾驶室内舱设计要求

5．2 驾驶室外舱方案设计

5．2．1 方案设计1

5．2．2 方案设计2

5．2．3 方案设计3

5．3 座椅的改良设计

5．4 摄像头、显示器设计

5．5 空调、灭火器装置

5．6 对讲机和隔板

5．7 门窗自锁装置

5．8 尺寸设定

5．9 颜色方案

5．10 材料

5．11 本章小结

第六章 讨论与结论

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢