基于感性工学的装载机人机系统设计研究

发布时间：2022-12-18 05:52

　　随着以人为中心（User Center）设计思想逐渐被认可,传统的人-机关系也在发生改变,人机系统的重心从“机”的因素转移到了“人”的因素上。在人机系统设计中,如何正确发挥人的主导作用,指导产品的人性化设计?如何对待产品设计中存在的感性因素,让使用者得到生理和心理的满足?如何引入新的技术手段,使产品评价更加客观真实?这些问题引起了我们的重视。 装载机是一种常用的工程机械,在我国经济建设中发挥着重要作用。本研究结合国内企业的实际情况,在装载机人机系统设计中引进感性工学技术,确立以人为中心的设计思想,从而研制更符合用户需求的新型产品,同时也给国内学者的感性工学研究提供理论和实践基础。 在总结前人研究成果的基础上,本研究建立了一个全新的人机系统模型,并深入分析了产品要素、经济要素、人的要素和环境要素的关系,探讨了人机系统在产品设计中的应用。本文指出：虽然我国的机械产品设计目前还处于一个经济为导向的成长阶段,但用户需求是产品设计的最终目标,而研究人和产品之间的交互方式则是设计关注的重心从机械本身转移到“人”的重要环节。人机交互关系中存在着诸多难以量化的感性因素,而感性工学恰恰为... 

【文章页数】：138 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 工程机械人机系统研究
        1.2.1 人机工程学
        1.2.2 以人为中心的设计
        1.2.3 工程机械人机系统设计研究存在的问题
    1.3 感性工学及其研究方法
        1.3.1 感性工学研究概况
        1.3.2 感性工学研究方法
        1.3.3 感性工学研究存在的问题
    1.4 研究内容
    1.5 论文结构
第2章 基于感性工学的人机系统研究方法
    2.1 人机系统的建立
        2.1.1 人机系统中人的特性分析
        2.1.2 人机系统的组成
        2.1.3 人机系统的演变
        2.1.4 人机系统在产品设计中的作用
    2.2 人机系统的研究方法
        2.2.1 定性分析方法
        2.2.2 定量分析方法
        2.2.3 定性分析和定量分析的比较
    2.3 感性工学的实施
        2.3.1 常用感性评价方法
        2.3.2 语意差分法
        2.3.3 眼动追踪法
    2.4 感性工学实施模型
    2.5 本章小结
第3章 装载机视觉层设计研究
    3.1 装载机视觉层要素分析
        3.1.1 外观要素
        3.1.2 色彩要素
    3.2 装载机外观眼动仪实验
        3.2.1 眼动实验准备
        3.2.2 眼动实验方法
    3.3 装载机外观眼动仪实验结果
        3.3.1 装载机透视图眼动实验结果
        3.3.2 装载机侧面视图实验结果
        3.3.3 装载机后透视图实验结果
        3.3.4 装载机后视图实验结果
    3.4 眼动数据处理与分析
        3.4.1 实验数据处理方法
        3.4.2 不同熟练程度的影响
        3.4.3 地域分布的影响
    3.5 装载机外观语意差分法实验
        3.5.1 调查项目的制定
        3.5.2 调查结果整理
        3.5.3 因子分析
    3.6 本章小结
第4章 装载机行为层设计研究
    4.1 装载机行为层要素分析
    4.2 装载机驾驶室内部眼动实验
        4.2.1 实验素材处理
        4.2.2 装载机内部全局视图眼动实验结果
        4.2.3 国外品牌装载机对照车型分析
        4.2.4 侧控制台眼动实验结果
    4.3 装载机驾驶室内部眼动实验数据分析
        4.3.1 不同熟练程度的驾驶员数据对比
        4.3.2 不同地域数据对比
    4.4 驾驶室的内部布置校核
        4.4.1 手伸及界面校核
        4.4.2 方向盘的校核
        4.4.3 仪表盘的校核
        4.4.4 操纵杆的校核
        4.4.5 驾驶室校核结果
    4.5 本章小结
第5章 装载机舒适性设计研究
    5.1 工程机械驾驶舒适性概述
        5.1.1 舒适性的定义
        5.1.2 静态舒适性
        5.1.3 动态舒适性
    5.2 装载机驾驶室舒适性眼动实验
        5.2.1 实验设定
        5.2.2 实验数据处理
    5.3 装载机座椅动态舒适性分析
        5.3.1 运用1/3倍频程评估座椅的疲劳降低效率界限
        5.3.2 利用座椅的总记权加速度评估驾驶员的乘坐舒适性
        5.3.3 座椅有效振幅传递率因子
    5.4 装载机座椅动态舒适性实验
        5.4.1 实验方法
        5.4.2 座椅实验数据统计与分析
        5.4.3 实验结论
    5.5 本章小结
第6章 工程机械人机系统综合评价
    6.1 人机系统评价指标
        6.1.1 常用设计质量评价方法
        6.1.2 人机系统设计质量评价存在的问题
        6.1.3 人机系统质量评价指标集
    6.2 层次分析法应用
        6.2.1 层次分析法概述
        6.2.2 层次分析法的基本步骤
        6.2.3 层次分析法在人机系统设计评价中的应用
    6.3 感性工学在工程机械设计中的作用
    6.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论著及参与的项目
附录:英文论文
学位论文评阅及答辩情况表


【参考文献】：
期刊论文
[1]装载机座椅振动舒适性分析与评价方法[J]. 支开印,周军,李连刚,迟锋,张建勇,唐旭.  工程机械. 2010(08)
[2]感性工程学理论研究及产品开发应用[J]. 李月恩,王震亚,李大可.  武汉理工大学学报. 2010(06)
[3]谈人机交互原理在产品设计中的应用[J]. 王震亚,刘和山.  工程图学学报. 2009(02)
[4]装载机驾驶室视野设计及前方视野校核[J]. 蓝敏俐.  机电技术. 2007(03)
[5]感性工学:以用户为导向的工效学技术[J]. 王松琴,何灿群.  人类工效学. 2007(03)
[6]产品设计中的感性意象理论、技术与应用研究进展[J]. 罗仕鉴,潘云鹤.  机械工程学报. 2007(03)
[7]使用超声估计肌肉疲劳的初步研究[J]. 施俊,胡跃辉,郑永平,周康源,陈昕,黄庆华.  应用声学. 2006(01)
[8]静态负荷诱发肌肉疲劳时表面肌电信号（sEMG）变化与主观疲劳感之间的关系[J]. 王笃明,王健,葛列众.  航天医学与医学工程. 2004(03)
[9]体压分布的指标[J]. 徐明,夏群生.  中国机械工程. 1997(01)
[10]脑力负荷及其测量[J]. 廖建桥.  系统工程学报. 1995(03)

博士论文
[1]以人为原型的设计自动化理论与技术研究[D]. 王艳东.山东大学 2006



本文编号：3721479