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基于知识的车辆驾驶室人机界面智能设计方法的研究
| 论文题名： | 基于知识的车辆驾驶室人机界面智能设计方法的研究 |
| 关键词： | 车辆驾驶室;人机界面;空间布局;智能设计;知识工程 |
| 摘要： | 本文针对我国车辆驾驶室人机界面布局设计的人机工程学问题，在大量查阅国内外相关研究资料和深入分析SAE和ISO4513标准推荐方法的基础上，将知识工程、人工智能和虚拟设计引入车辆驾驶室人机界面布局设计中，提出了一套基于知识的车辆驾驶室人机界面智能布局设计方法。所提出的方法以GB标准和中国驾驶员人体尺寸为基准，综合了大量人机工程学和车身设计的理论和数据以及人机界面设计专家的经验，实现车辆驾驶室人机界面布局的智能设计。所进行的研究工作主要有以下几个方面： (1)根据车辆驾驶室人机界面的特点和人机工程学原理，划分了车辆驾驶室人机界面的层次结构；依据人机工程学中“机宜人”的设计原则和“人适机”的校核原则，总结提出了车辆驾驶室人机界面的布局设计流程；结合我国的人体尺寸和人机工程标准，建立了车辆驾驶室人机界面的布局设计概念模型。 (2)根据车辆驾驶室人机界面设计知识的类型和特点，将人机界面设计知识分为对象知识和方法知识；利用人工智能的技术，研究提出了车辆驾驶室人机界面的知识表示方法；利用SQLserver和ADO技术，研究提出了车辆驾驶室人机界面智能设计中知识库的建立方法，实现了实例库的构建；采用知识工程的理论，研究提出了车辆驾驶室人机界面知识检验和求精方法。 (3)鉴于车辆驾驶室人机界面复杂性的特点，首先研究提出了车辆驾驶室人机界面智能设计的总体控制策略，即“设计—评价—优化”控制策略；然后研究了车辆驾驶室人机界面智能设计的方案设计阶段的推理控制策略和推理方式以及参数设计阶段的评价和优化方法；最终采用面向对象的方法，实现车辆驾驶室人机界面智能设计推理机的构建。 (4)利用计算机图形学的相关方法，研究提出了车辆驾驶室人机界面几何建模方法；采用虚拟设计的相关理论，研究提出了车辆驾驶室人机界面动态建模的方法；应用OpenGL三维计算机图形软件接口，建立了车辆驾驶室人机界面的元件库模型和人体模型，在VisualC++平台上实现了车辆驾驶室驾驶舱人机界面的构建，并完成了车辆驾驶室人机界面三维表示软件系统的开发。 (5)遵循知识工程的生命周期和软件工程学的原理，进行了软件原型系统的设计。在VisualC++软件平台上，利用OpenGL三维计算机图形软件接口，结合SQLServer2000数据库管理系统及ADO数据访问机制，进行了软件原型系统的实现。利用该软件原型系统进行了某型号坦克驾驶舱人机界面的智能设计，所得出的设计数据与原来的设计数据进行比较结果表明，智能设计得出的人机界面布局方案在满足设计要求的前提下总体趋于最优。 |
| 作者： | 李娜 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 毛恩荣 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 中国农业大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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