装载机驾驶室人机工程设计方法研究

发布时间：2020-11-10 13:54

　　 本课题就装载机驾驶室的人机工程设计方法进行了研究和探讨。我们将人机工程学的理论成果应用于装载机这一特殊人机系统的设计中,并且运用计算机仿真技术对本课题的设计方案进行了人机工程学的评价。通过将装载机设计、人机工程学、计算机仿真技术相结合,并广泛借鉴目前较为成熟的汽车人机工程设计方法,建立了装载机驾驶室空间布置和评价的方法体系,具有一定的创新性。 本文以相关的国家标准以及行业标准为依据,参考SAE 中的某些设计理论,按顺序,分层次地介绍了本课题的理论基础,技术关键和实现步骤。系统化详尽地论述了如何运用人机工程学这一科学的理论体系来实现对装载机驾驶室内空间布置的设计。 本文主要就以下几个方面进行了阐述。首先,阐述了装载机驾驶室设计相关的人机工程理论和技术关键,并以此为基础详细介绍了方向盘、操纵杆、脚踏板、座椅的位置及调节量等装载机驾驶室相关部件的具体设计计算方法;然后,对驾驶室的人机关系进行了数学描述,进而建立优化算法,借助Matlab 这一数学计算工具实施该算法,并得出了优化的驾驶室布置方案;最后,介绍了如何结合CATIA 这一辅助设计工具进行方案的评价,得到最后的综合评价结果。并演示了一个驾驶室设计方案的评价实例。 本课题将人机工程学的理论和方法,计算机仿真这一先进辅助设计技术引入到装载机设计中,将装载机作为一个特殊的,复杂的人机系统,运用人机工程学的最新理论和成果,借助人机环境的仿真,实现了一套较完整的装载机驾驶室的人机工程设计方法。该方法对缩短装载机新机型的开发周期,降低开发成本,提高装载机的性能有积极的意义。
【学位单位】：福州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2005
【中图分类】：TH243
【部分图文】：

装载机驾驶室人机工程设计方法研究第一章 概述课题的研究意义机工程学研究的中心问题是人-机器-环境的相互关系，在产品设计为本，把人的生理和心理特点作为设计机器时必须考虑的原则，从计提供一种新的理论依据和方法。载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设方施工机械，是工程建设机械中最重要的机种之一。根据项目前期们总结了以下有关本文的装载机操作和作业特点以及国内装载机在存在的人机工程学问题：

福州大学硕士学位论文踏板是驾驶员控制装载机行止和速度的操纵器，国内多数装载机的括加速踏板和制动踏板。驾驶员对它的控制能力将直接影响到装载率，以及装载机在装卸较重物料时，是否发生前后振颤等稳定性问明，脚踏板的倾角布置存在着很突出的问题，很多品牌及型号的装倾角过大，使操作中的驾驶员的脚掌与小腿夹角小于舒适范围，极肌肉疲劳，操作动作灵活性显著下降。

图 1-3 某型号装载机座椅及操纵杆（照片）些操作和作业特点对装载机的人机界面提出了不同于一般交通工具的特殊要求，而国内大多数的装载机设计都对人的因素考虑较少，上述问题在内的操作过程中的诸多舒适性、易用性甚至安全性的问载机产品和市场的发展，国外的装载机等工程机械大量涌入国内市格方面要比国产装载机高很多，但还是具有很强的竞争力。除了性个很重要的原因就是国外装载机的设计很重视人机工程学的考虑。国内，人机工程学的应用必然要成为装载机的研究方向和核心技术提高装载机产品的附加价值、提高国内工程机械在市场上的竞争力径。载机的驾驶室是一个典型的人-机器-环境系统的交互界面，是驾驶之间进行信息传递的通道，驾驶室设计的优劣，直接影响到整个人能、安全、舒适和健康。装载机的驾驶室传统设计方法中，与人相关的一些参数的确定往往
【引证文献】

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本文编号：2878008