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基于汽车人机工程的虚拟人体模型研究
| 论文题名： | 基于汽车人机工程的虚拟人体模型研究 |
| 关键词： | 汽车人机工程学;人体模型;运动控制 |
| 摘要： | 汽车人机工程学是人机工程学在汽车这一特定领域的应用，旨在建立一个和谐的人—车—环境系统。使用虚拟人体模型进行汽车人机学设计及评价是汽车人机工程设计的一种重要方法，目前国内尚未开发出功能完善的人机工程学人体建模系统，而国外的软件又不符合我国的国情。针对我国汽车行业对人体建模系统的迫切需求，本文在UG二次开发环境下，建立了一个面向汽车人机工程设计及评价的OPEttM(Occupant Packaging．Ergonomics HumanModel)虚拟人体建模系统，并对其中的关键技术进行了深入研究。该系统有助于减少汽车人机工程方面的重设计，缩短开发周期，节省设计经费。本文主要完成了以下几个方面的工作： 首先，综述了虚拟人体模型在汽车人机工程设计中的国内外研究现状，在此基础上确定了研究目的及研究内容。其次，根据国标提供的数据，建立了人体尺寸的数学模型和人体尺寸数据库，并在UG二次开发环境中实现了ODBC数据源的动态连接，为建立虚拟人体模型提供了数据基础。第三，在分析虚拟人体模型几何表达方法优缺点的基础上，确定了用于汽车人机工程设计及评价的虚拟人体模型的层次结构——骨骼层和肌肉层，提出了虚拟人体模型的骨骼简化模型和几何表达方法。第四，研究了人体模型正向运动控制方法，建立了人体模型各身段的局部坐标和正向运动控制层次模型，在此基础上建立了人体模型的正向运动数学模型，提出了人体模型正向运动控制算法。最后，依据汽车人机工程学标准，在该人体模型的基础上开发了具有人机交互菜单和操作界面的汽车人机工程评价软件。并使用该系统对某型汽车驾驶环境进行了人机工程评价，针对评价结果提出了初步的改进意见。 通过实例评价验证，该系统能对汽车驾驶室进行人机工程设计和评价，具有较强的实用性和通用性。 |
| 作者： | 宋福宏 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 颜声远 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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