计算机辅助人机工程设计研究 被引量：35

1

作者 罗仕鉴 孙守迁 +1 位作者 唐明晰 潘云鹤 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期805-809,829,共6页

为了在虚拟环境下实现工作空间设计的人机工程评价,提出了一种新的计算机辅助人机工程设计研究方法.该方法包括对人机工程咨询系统、人机工程仿真系统和人机工程评价系统的整合研究.将人体测量、人体建模、虚拟人运动控制与仿真、人机... 为了在虚拟环境下实现工作空间设计的人机工程评价,提出了一种新的计算机辅助人机工程设计研究方法.该方法包括对人机工程咨询系统、人机工程仿真系统和人机工程评价系统的整合研究.将人体测量、人体建模、虚拟人运动控制与仿真、人机评价等关键技术结合起来,构建了计算机辅助人机工程设计系统,并以汽车驾驶座椅设计为例进行了实时评价验证.试验结果表明,该方法可以有效地应用于虚拟环境中汽车驾驶空间的人机工程仿真与评价,支持产品开发设计. 展开更多

关键词 人机工程 虚拟人 人体建模 人体运动 人机仿真 人机评价

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面向家电产品的人机工程分析与评价系统 被引量：16

2

作者 柴春雷 黄琦 +1 位作者 董占勋 孙守迁 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期580-584,共5页

结合家电产品的人机特性开发了一个人机工程分析与评价系统·该系统能够建立虚拟人机环境,对舒适度、可及范围、姿势预测、静态受力分析等多个指标进行动态分析和评价·实验结果表明,该系统能够对吸尘器、摩托车以及冰箱等家电... 结合家电产品的人机特性开发了一个人机工程分析与评价系统·该系统能够建立虚拟人机环境,对舒适度、可及范围、姿势预测、静态受力分析等多个指标进行动态分析和评价·实验结果表明,该系统能够对吸尘器、摩托车以及冰箱等家电产品的人机特性进行定量分析与评价,给设计师提供反馈修改建议,支持产品创新· 展开更多

关键词 人机工程 人机仿真 人机分析 人机评价 家电产品

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面向坐姿舒适性测试的人机工程仿真系统 被引量：19

3

作者 杨钟亮 孙守迁 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期2192-2196,共5页

针对座椅设计及舒适性主客观测试中缺少系统化的计算机辅助分析工具的问题,开发了一个人机工程仿真系统.该系统由主观评价、体压分布测试可视化、人机仿真和参数化辅助设计模块构成,其中主观评价模块基于舒适性主观测试的过程模型,体压... 针对座椅设计及舒适性主客观测试中缺少系统化的计算机辅助分析工具的问题,开发了一个人机工程仿真系统.该系统由主观评价、体压分布测试可视化、人机仿真和参数化辅助设计模块构成,其中主观评价模块基于舒适性主观测试的过程模型,体压分布测试可视化模块通过与外接测试设备的集成实现了实验数据的可视化重建.文中系统具有对虚拟人和CAD模型访问和处理的接口,能对坐姿人机工程测试过程进行仿真,为座椅舒适性设计提供依据.最后在座椅开发的实际应用中验证了其可行性. 展开更多

关键词 坐姿舒适性 人机工程 人机测试 人机仿真

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健身器材的人机工程分析与评价系统 被引量：10

4

作者 肖东娟 任家骏 吴凤林 《机械管理开发》 2009年第2期43-44,共2页

基于人体测量学理论,在CATIA软件的人机工程模块下,建立了健身器材相关的三维人体模型;并结合健身器材产品的人机特性开发了一个人机工程分析与评价系统。该系统能够对健身产品的人机特性进行有效的分析与评价,可给设计师提供反馈修改建... 基于人体测量学理论,在CATIA软件的人机工程模块下,建立了健身器材相关的三维人体模型;并结合健身器材产品的人机特性开发了一个人机工程分析与评价系统。该系统能够对健身产品的人机特性进行有效的分析与评价,可给设计师提供反馈修改建议,支持产品创新。 展开更多

关键词 人机工程 人机仿真 人机分析 人机评价

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面向军用电子装备的人机工程仿真交互平台 被引量：8

5

作者 张亚玎 郭黎 +3 位作者 廖攀攀 陈尤莉 侯双 张怡 《人类工效学》 2018年第5期73-76,共4页

目的建立一个沉浸式的人机工程仿真平台,用于对军用电子装备的人机工程分析提供科学的验证场所和高效的验证平台。方法将光学全身动作捕捉系统ART(先进实时跟踪)、虚拟现实系统HTC VIVE、沉浸式立体投影设备、以及桌面级人机工程仿真软... 目的建立一个沉浸式的人机工程仿真平台,用于对军用电子装备的人机工程分析提供科学的验证场所和高效的验证平台。方法将光学全身动作捕捉系统ART(先进实时跟踪)、虚拟现实系统HTC VIVE、沉浸式立体投影设备、以及桌面级人机工程仿真软件西门子Jack,并结合工作站、显示器、及接口程序进行有机的连接和集成。结果运用人机工程学仿真分析方法,以某军用电子方舱为实例对平台的仿真交互能力进行验证,系统运行流畅,数据传输准确,显示效果良好,延时率低,满足使用要求。结论该人机工程仿真交互平台,可提供接近实际操作的直观体验,同时改进产品在可达性、维修性、舒适性、安全性等方面的人机工程问题。 展开更多

关键词 动作捕捉 军用电子装备 立体投影 人机仿真 虚拟现实 可视化 人机交互 工业设计 产品安全 探测工程 远程监控

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轮椅产品的人机工程分析与评价系统 被引量：3

6

作者 张秀艳 关天民 《机械设计与制造》 北大核心 2007年第7期143-145,共3页

结合轮椅产品的人机特性开发了一个人机工程分析与评价系统,该系统能够建立虚拟人机环境,对舒适度、可及范围、姿势预测、姿态分析等多个指标进行动态分析和评价,实验结果表明,该系统能够对轮椅产品的人机特性进行有效的分析与评价,给... 结合轮椅产品的人机特性开发了一个人机工程分析与评价系统,该系统能够建立虚拟人机环境,对舒适度、可及范围、姿势预测、姿态分析等多个指标进行动态分析和评价,实验结果表明,该系统能够对轮椅产品的人机特性进行有效的分析与评价,给设计师提供反馈修改建议,支持产品创新。 展开更多

关键词 人机工程 人机仿真 人机分析 人机评价

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面向人机仿真的肌肉力预测模型 被引量：5

7

作者 吴剑锋 孙守迁 +1 位作者 徐孟 石元伍 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期571-574,共4页

针对现有人体肌肉力预测模型在计算机辅助人机工程仿真应用中存在的精度低和个性化差等不足,从肌肉模型和优化算法等方面进行了改进研究。以解剖学知识为依据,基于Hill肌肉三元素模型建立了肌肉仿真几何模型;以最小限度总肌力为原则,用... 针对现有人体肌肉力预测模型在计算机辅助人机工程仿真应用中存在的精度低和个性化差等不足,从肌肉模型和优化算法等方面进行了改进研究。以解剖学知识为依据,基于Hill肌肉三元素模型建立了肌肉仿真几何模型;以最小限度总肌力为原则,用最优化方法建立了人体肌肉力静性收缩与动性收缩的预测模型。最后,以人体上肢为例,通过实验验证了模型的有效性。 展开更多

关键词 肌肉模型 肌肉力预测 优化求解 人机仿真

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面向家电产品的人机工程设计与检测技术研究 被引量：5

8

作者 李昶 王小平 +1 位作者 余隋怀 李雪瑞 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2011年第1期97-101,共5页

结合家电产品的人机工程学特点,对人机工程设计与检测技术进行了研究。依据传统的虚拟人体建模方法,提出了一种虚拟人快速几何建模方法。运用反向运动学知识,构建了虚拟人的运动学模型,并结合关键帧动画和人体姿态库实现了虚拟人的人机... 结合家电产品的人机工程学特点,对人机工程设计与检测技术进行了研究。依据传统的虚拟人体建模方法,提出了一种虚拟人快速几何建模方法。运用反向运动学知识,构建了虚拟人的运动学模型,并结合关键帧动画和人体姿态库实现了虚拟人的人机工程仿真。基于人体测量学人机数据库和碰撞检测算法,实现了虚拟人的舒适度、视域和可达域检测与评价。最后通过人机检测系统的实现验证了算法的可行性,对设计师进行人机设计和工程仿真分析有辅助作用。 展开更多

关键词 虚拟人 工业设计 计算机辅助人机工程设计 人机仿真 人机检测

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基于语义分解的人机任务快速规划及仿真自动生成方法 被引量：4

9

作者 吴珍发 赵皇进 郑国磊 《图学学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期795-801,共7页

人机任务仿真规划是人机系统应用的基础性工作,也是任务仿真制作过程中最具专业性和复杂性的工作之一,研究人机任务仿真快速规划方法对提高人机系统的应用水平具有重要的意义。针对现有人机系统中人机任务仿真交互量大、仿真进程不能自... 人机任务仿真规划是人机系统应用的基础性工作,也是任务仿真制作过程中最具专业性和复杂性的工作之一,研究人机任务仿真快速规划方法对提高人机系统的应用水平具有重要的意义。针对现有人机系统中人机任务仿真交互量大、仿真进程不能自动生成以及仿真结果重用性差等问题,提出一种基于语义分解的人机任务快速规划及仿真自动生成方法。首先,采用分层模式,对人机任务的自然语义进行逐层分解和细化,直至最终可由计算机系统直接实现和执行的动作来描述为止;然后,引入任务路径、轨迹和进程等概念,对复杂人机任务过程进行结构化定义和表示,提出相应的图形化人机任务过程图形化规划方法,并在此基础上建立人机任务仿真自动生成方法。开发支持这种方法的程序原型,并以飞机装配中卡板打开操作为例,对这种方法进行测试和验证。 展开更多

关键词 语义分解 人机仿真 过程规划 自动生成

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社区健身器材的人机工程分析与评价系统探究 被引量：1

10

作者 张莹 《电子测试》 2014年第12X期154-155,共2页

本文以健身者为中心,结合工业设计的思想,研究开发了一种人机工程分析与评价系统,该系统能够建立虚拟人机环境,提高社区健身器材与健身者的适配关系,从而增强我国健身器材生产厂家的产品竞争力。

关键词 人机工程学 人机仿真 三维建模

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虚拟环境下整车开发的人机仿真评估研究 被引量：1

11

作者 徐晓燕 《现代制造工程》 CSCD 2008年第6期38-41,共4页

应用虚拟现实技术及并行工程的基本思想,研究虚拟环境下整车设计过程中采用人机仿真同步进行人机问题评估的基本方法及流程。对某装配操作的实例分析与评估结果表明虚拟环境下同步进行人机问题评估可准确发现并判断设计中存在的问题,是... 应用虚拟现实技术及并行工程的基本思想,研究虚拟环境下整车设计过程中采用人机仿真同步进行人机问题评估的基本方法及流程。对某装配操作的实例分析与评估结果表明虚拟环境下同步进行人机问题评估可准确发现并判断设计中存在的问题,是一种优化汽车设计的有效手段。 展开更多

关键词 虚拟环境 整车设计 人机工程学 人机仿真

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基于HumanCAD的作业仿真与工效改善研究

12

作者 郭晓萍 沈建平 《现代制造技术与装备》 2018年第2期87-88,90,共3页

为了对工人的作业疲劳进行改善,提高生产效率,通过利用HumanCAD软件搭建虚拟作业环境,从操作可及度、视野分析、舒适度、作业姿态等方面对作业过程进行人机仿真。并以WZ西服缝制工位的生产作业为例,运用HumanCAD软件对缝纫作业的过程进... 为了对工人的作业疲劳进行改善,提高生产效率,通过利用HumanCAD软件搭建虚拟作业环境,从操作可及度、视野分析、舒适度、作业姿态等方面对作业过程进行人机仿真。并以WZ西服缝制工位的生产作业为例,运用HumanCAD软件对缝纫作业的过程进行仿真和人因工效评估,从而得到具体的改善方案。实验结果显示,这种定量化的仿真分析方法符合制造业快速发展的需求,相比传统方法更加高效和准确。 展开更多

关键词 作业疲劳 HumanCAD 人机仿真

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Dobot机械臂运动轨迹规划与控制 被引量：7

13

作者 唐雯雯 卢宇 王明芬 《机电工程技术》 2022年第3期187-191,共5页

为解决高精度轻量型智能实训机械臂Dobot Magician的控制问题,首先利用D-H建模方法对Dobot机械臂进行运动学建模,研究了Dobot机械臂的坐标系及其变换,通过齐次变换矩阵求出了其正运动学解析式,然后采用五次多项式插值法对机械臂进行了... 为解决高精度轻量型智能实训机械臂Dobot Magician的控制问题,首先利用D-H建模方法对Dobot机械臂进行运动学建模,研究了Dobot机械臂的坐标系及其变换,通过齐次变换矩阵求出了其正运动学解析式,然后采用五次多项式插值法对机械臂进行了运动轨迹规划。在Matlab环境下,建立了机械臂仿真模型,先对其正运动学分析结果进行验证,验证了运动学参数的合理性和有效性,再对其轨迹规划进行了运动仿真,并得到了机械臂各关节在轨迹规划算法作用下的位移、速度、加速度以及末端轨迹。最后,通过对Dobot机械臂进行二次开发,实现了对Dobot机械臂的有效控制。开展了相关控制实验,研发的控制系统为Dobot机械臂提供了位置与运动轨迹跟踪的运动规划,最终融合了AI算法,实现了智能人机对弈系统的开发。 展开更多

关键词 Matla人机仿真 D-H建模 正运动学分析 轨迹规划 AI人机对弈

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基于拉普拉斯人工势场的无人机避障控制 被引量：7

14

作者 顾育津 宋孝成 +1 位作者 刘晓培 陆疌 《中国科学院大学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2020年第5期681-687,共7页

针对无人机在复杂环境中的自主导航问题,设计基于拉普拉斯方程的人工势场,并以人工势场为基础进行无人机的运动控制。对地图中阻碍边界与目标边界分别设置初始条件,采用边界元法求解拉普拉斯方程。由此建立调和势场,它对障碍物形态适应... 针对无人机在复杂环境中的自主导航问题,设计基于拉普拉斯方程的人工势场,并以人工势场为基础进行无人机的运动控制。对地图中阻碍边界与目标边界分别设置初始条件,采用边界元法求解拉普拉斯方程。由此建立调和势场,它对障碍物形态适应程度高,不存在局部极小点,并可快速计算内部任一点的梯度。以构建的梯度场作为参考速度,采用线性二次型高斯控制器进行速度追踪,从而完成无人机的姿态控制。采用Airsim仿真平台进行不同场景下的模拟实验,结果表明算法可以有效引导无人机完成路径规划与避障控制,且在遭遇意外干扰时具备良好的调整适应能力。 展开更多

关键词 边界元法 拉普拉斯方程 线性二次型高斯控制 无人机仿真

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基于ROS的无人机仿真开放性实验教学设计与实现 被引量：6

15

作者 陈晋音 杨东勇 +1 位作者 俞山青 毛国红 《实验科学与技术》 2018年第1期40-43,共4页

该文基于机器人操作系统(ROS)仿真环境提出一种开放性的无人机仿真实验教学方案,通过ROS集成的可视化功能,利用Kinect等设备获取环境信息、搭建无人机动力学模型和三维可视化模型,设计三维环境航迹规划算法,并通过动态演示技术,实现ROS... 该文基于机器人操作系统(ROS)仿真环境提出一种开放性的无人机仿真实验教学方案,通过ROS集成的可视化功能,利用Kinect等设备获取环境信息、搭建无人机动力学模型和三维可视化模型,设计三维环境航迹规划算法,并通过动态演示技术,实现ROS环境下的无人机航迹规划动态演示,使学生能够从开放性试验中实现无人机的运动控制、航迹规划和可视化编程等技术。基于ROS的无人机仿真实验是运动控制、规划算法、可视化编程等技术的一种典型的综合性应用,有助于学生深入学习无人机的原理和航迹规划方法。教学实践证明开放性教学方案在教学实践中取得较满意的效果。 展开更多

关键词 机器人操作系统仿真环境 无人机仿真 实验教学 算法设计

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基于多模态固定翼无人机下滑着陆控制设计与仿真

16

作者 罗福星 王涛 +2 位作者 李凯慧 程海涛 李加尧 《中国高新科技》 2024年第8期119-121,共3页

无人机的飞行控制技术是关键技术之一,其主要分为飞行策略的建立以及核心控制技术两部分。飞行策略是在规划好飞行航线的同时控制其飞行过程的安全,而核心控制是保证无人机在运行中的稳定性。文章以某长航时大中型无人机为对象进行研究... 无人机的飞行控制技术是关键技术之一,其主要分为飞行策略的建立以及核心控制技术两部分。飞行策略是在规划好飞行航线的同时控制其飞行过程的安全,而核心控制是保证无人机在运行中的稳定性。文章以某长航时大中型无人机为对象进行研究与设计,主要围绕无人机在自主飞行控制技术中的下滑与着陆过程,设计出下滑到着陆的导航航线并通过控制算法使无人机较好地跟踪下滑航线到着陆,实现了无人机下滑着陆阶段的精确性和安全性。最后,在MATLAB/Simulink环境下进行模块化的工程搭建以及下滑着陆段的设计与仿真。 展开更多

关键词 无人机仿真 导航 MATLAB/SIMULINK

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人机工程仿真技术在飞机零组件装配中的应用 被引量：5

17

作者 王巍 高雪松 +1 位作者 穆志国 张莹莹 《航空制造技术》 2017年第9期92-96,共5页

随着飞机零组件装配逐渐由刚性装配变为柔性装配,装配流程的不合理问题日渐突出。在保证零组件装配工艺全面性的基础上,引入人机工程仿真来解决这个问题。通过介绍DELMIA人机仿真机理,利用DELMIA人机仿真模块建立人体模型。以某机型垂... 随着飞机零组件装配逐渐由刚性装配变为柔性装配,装配流程的不合理问题日渐突出。在保证零组件装配工艺全面性的基础上,引入人机工程仿真来解决这个问题。通过介绍DELMIA人机仿真机理,利用DELMIA人机仿真模块建立人体模型。以某机型垂尾右壁板刚性装配需要为例,建立人机仿真评价过程,详细阐述人机仿真技术在刚性装配与柔性装配中的应用。 展开更多

关键词 仿真技术 零组件装配 DELMIA人机仿真

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基于人机工效的瞄准机手轮安装方式优化设计 被引量：4

18

作者 赵祎乾 吴天宇 +2 位作者 顾森 李亚军 叶林 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期727-738,共12页

为提升车载炮瞄准机作战效能,优化其手轮安装方式。运用人机仿真实验方法,构建P 5、P 50、P 95的数字化炮手依次操作3组不同安装方式手轮时的模型。针对炮手操作手轮行为姿势动态仿真,以可达域、下背部分析、快速上肢分析3项指标评价手... 为提升车载炮瞄准机作战效能,优化其手轮安装方式。运用人机仿真实验方法,构建P 5、P 50、P 95的数字化炮手依次操作3组不同安装方式手轮时的模型。针对炮手操作手轮行为姿势动态仿真,以可达域、下背部分析、快速上肢分析3项指标评价手轮安装方式对操作时人机工效的影响。结合灰色关联方法对评价数据计算处理,仿真结果显示第2组样本综合评价结果相对最优。提出手轮优化设计中应优先考虑采用2个手轮的轴线夹角为30°,高低机手轮轴线与火炮耳轴夹角为60°的安装方式;相比较于轴线夹角90°、高低机手轮轴线与火炮耳轴平行的安装方式,下背部受力降低约30.02%,快速上肢评价等级降低约8.39%;相比较于2个手轮轴线重合且均与火炮耳轴平行的安装方式,下背部受力降低约15.59%,快速上肢评价等级降低约3.68%。 展开更多

关键词 人机工效 瞄准机 手轮 安装方式 车载炮 人机仿真实验 灰色关联方法

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结合仿真迁移学习和自适应融合的无人机小目标检测

19

作者 陈蕊 郑华飞 +1 位作者 蒋鸿宇 郭有为 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2023年第8期1743-1749,共7页

无人机小目标的精确检测在公共安全和无人机防御系统中起着至关重要的作用.被广泛应用于通用目标检测任务的深度学习技术,在无人机小目标检测任务上的效果往往受限于稀缺的相关数据资源以及较小的目标尺度.针对以上问题,本文提出了一种... 无人机小目标的精确检测在公共安全和无人机防御系统中起着至关重要的作用.被广泛应用于通用目标检测任务的深度学习技术,在无人机小目标检测任务上的效果往往受限于稀缺的相关数据资源以及较小的目标尺度.针对以上问题,本文提出了一种基于仿真迁移学习和自适应融合机制相结合的无人机小目标检测方法.该方法首先利用基于UnrealEngine的Air-Sim仿真平台生成丰富且高保真的无人机小目标仿真图像数据,以减轻对稀缺真实图像数据的依赖.其次,为解决仿真图像与真实图像的数据分布差异问题,应用模型参数知识迁移技术,首先在仿真数据集上YOLOv5目标检测模型进行预训练,随后利用真实数据集对模型进行微调训练.最后,为进一步适应小目标检测场景,提出了一种基于YOLOv5的改进神经网络模型AF-YOLO,该网络引入了自适应融合机制.实验结果表明,基于仿真的迁移学习方法效果优于基准方法,使无人机目标检测的性能提升2.7%;引入自适应融合机制的方法,使性能提升6.2%;最终,基于仿真迁移学习和自适应融合机制相结合的方法与基准方法相比,性能提升7.1%. 展开更多

关键词 无人机小目标检测 无人机仿真数据 迁移学习 YOLOv5 自适应特征融合

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牵引加榴炮瞄准机手轮尺寸人机工效评估与优化 被引量：3

20

作者 赵祎乾 吴天宇 +2 位作者 顾森 李清晨 李亚军 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期268-280,共13页

为提升牵引加榴炮瞄准操作工效,依托人机仿真与综合评价方法依次面向瞄准机手轮轮径、安装轴线高差、握柄截面尺寸展开研究。仿真中模拟炮手动态操作行为,通过多项指标对典型行为姿势评估;综合评价中以评语集为参照,对纺锤形、圆柱形、... 为提升牵引加榴炮瞄准操作工效,依托人机仿真与综合评价方法依次面向瞄准机手轮轮径、安装轴线高差、握柄截面尺寸展开研究。仿真中模拟炮手动态操作行为,通过多项指标对典型行为姿势评估;综合评价中以评语集为参照,对纺锤形、圆柱形、梨形、锥形4类造型握柄对应的实物样本进行抓握与评价。依据仿真、综合评价的逻辑自上而下基于应用层、评估层、数据层、知识层推导,并构建瞄准机手轮评估与优化理论模型。结果表明:手轮尺寸优化设计时应优先采用250 mm轮径且两手轮安装轴线高差200 mm的方式;纺锤形、圆柱形、梨形握柄截面直径设计时优先参考30 mm,锥形握柄截面直径参考34 mm,此外可在合理范围内适当调整以更好适应不同手部尺寸的炮手;该理论模型旨在通过快速评估精准地捕获手轮要素最优参考范围,支撑优化设计,以期降低炮手操作中手部、上肢、肩部、背部疲劳与受伤风险,提升舒适度。 展开更多

关键词 牵引加榴炮 瞄准机 手轮尺寸 人机工效 人机仿真评估 人机综合评价

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