起重机驾驶室人机系统及其CATIA V5评价系统研究

发布时间：2019-09-24 10:00

【摘要】：本课题参考了人机工程学基本原理及其在汽车行业的应用,通过分析研究人机工程学在工程机械驾驶室车身布置中的实际应用问题,借鉴国外汽车行业设计标准与中国的行业标准,结合中国人体的尺寸特征以CATIA V5软件为平台,利用零件模块进行驾驶室的虚拟,同时利用人机工程模块建立模拟评价用的第5百分位和第95百分位的数字人体,对驾驶员的手脚伸及合格性以及座椅舒适性进行评价,辅助以Visual Basic软件进行二次开发,制定适用于企业内部工程机械的人机评价校核系统。 本文以起重机驾驶室为研究对象,针对该车驾驶室目前存在的界面匹配不合理、座椅舒适性不够、操作空间狭小、噪声环境控制不到位等问题,通过实际的标杆车的拆分测量内部元件的数值、同时借鉴汽车行业计算公式将测量的数值代入计算得到驾驶室的原始数据,确定驾驶员座椅的座深、座宽、座高等数值,根据舒适程度确定最佳的评价权值数。对驾驶室元件的人机尺寸研究,根据脚踏板平面角公式计算得到起重机脚踏板角度的数据,在公司绘制的汽车坐标轴系上确定H点的坐标轴系后,根据手的最佳平面活动范围计算得手臂以及脚部的最佳活动范围,得到的数据建立了相应的评价权值,为驾驶室的设计提供了科学的依据。起重机驾驶室在国内汽车行业分属于N类,设计主要参考载货汽车的驾驶室,因此评价的标准主要参考《载货汽车驾驶员操作位置尺寸》以及SAE的相关标准。论文主要采用自动化应用接口的宏的方式进行二次开发,利用VB语言工具进行程序的编辑,CATIA的人机模块提供了详细的人体数据库可以与二次开发的数据进行很好的对接,在VB中定义评价项目编辑次级评价菜单,在CATIA中自定义菜单栏并录制宏集成到软件中去与VB编辑的评价菜单对接,导入不同百分位的数字人体模型模拟操作过程,之后进入开发的评价系统中进行相应的评价程序。整个评价过程都是在虚拟环境下操作,当评价系统给出现有模型的整体舒适度分值后,设计师根据计算机回馈的建议进行方案调整,使设计达到最优的效果,缩短了样机校核的时间,很好的节省企业成本。 本课题对企业集团来说具有很好的实用价值,今后工程专用车辆不论是改型设计还是整车开发都可以采用该系统,有效地节省开发的周期,加快产品的更新,拥有设计的自主产权,探讨了人机评价在前期设计中的重要性,结合国外驾驶室的设计方式在工程机械驾驶室的设计中拓展人机工程学的实际应用范围和理论研究,提倡设计的宜人性、舒适性,增加我国工程机械的市场竞争力。
【图文】：

起重机(Crane)属于起重机械的一种，是一种作循环、间歇运动的机械。通常起重机械由起升机构、运行机构、变幅机构和回转机构，再加上金属机构，动力装置，操纵控制及必要的辅助装置组合而成【‘〕。图1一1所示起重机的简易示范图，画出了起重机的主要结构图。，，，勿机构肆~一一一一一、-一乙-一~卜、、，。一州图1一1起重机简式图起重机按结构及性能可分为三大类:履带式起重机、塔式起重机和轮式起重机，不同类起重机驾驶室设计不一样，塔式起重机的驾驶室位于塔架上方，轮式起重机的驾驶室位于车身的左侧，全地面起重机的驾驶室是宽体设计，随车起重机的驾驶室与窄体卡车驾驶室一致，图1一2所示的轮式起重机与随车起重机的样式，不同产品定义和主要用途如表1一1所示[2]。图1一2不同类起重机的不同驾驶室设计(a)轮式起重机驾驶室(b)随车起重机驾驶室

起重机(Crane)属于起重机械的一种，是一种作循环、间歇运动的机械。通常起重机械由起升机构、运行机构、变幅机构和回转机构，，再加上金属机构，动力装置，操纵控制及必要的辅助装置组合而成【‘〕。图1一1所示起重机的简易示范图，画出了起重机的主要结构图。，，，勿机构肆~一一一一一、-一乙-一~卜、、，。一州图1一1起重机简式图起重机按结构及性能可分为三大类:履带式起重机、塔式起重机和轮式起重机，不同类起重机驾驶室设计不一样，塔式起重机的驾驶室位于塔架上方，轮式起重机的驾驶室位于车身的左侧，全地面起重机的驾驶室是宽体设计，随车起重机的驾驶室与窄体卡车驾驶室一致，图1一2所示的轮式起重机与随车起重机的样式，不同产品定义和主要用途如表1一1所示[2]。图1一2不同类起重机的不同驾驶室设计(a)轮式起重机驾驶室(b)随车起重机驾驶室
【学位授予单位】：南京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TH21;TP311.52

【参考文献】

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本文编号：2540808