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汽车人机工程学及其总体布置的校核

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天宇 发表于 2014-11-19 09:50:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
    随着社会的不断变化,经济的发展,现在交通工具的不断更新,汽车制造行业也在日新月异的变化,对于汽车的要求越来越人性化,在1995年之后慢慢兴起了一门人机工程学,这门学科对于造型新颖、美观、大方,色彩等方面对汽车都有所要求,现代的工业产品外造型设计,不仅要求符合现代人的欣赏习惯和审美观点,另外在使用汽车新材料、制造新工艺、汽车新结构以及汽车轻量化设计,还应包括产品的造型设计必须符合人机工程学的要求。这门学科从是发展开始,也就是随着汽车软件CATIA等三维软件的发展,能轻松将三维数据导入电脑进行产品设计和结构设计,另外研究机器及其工作环境之间相互作用的学科。
     随着科技的发展,人机工程经过几十年的发展和实践,尤其95年之后三维数模的引入,它可以在总体布置中对人体工程进行细致和精确的校核。对于汽车校核和检查我们通常可以从以下方面进行检查,目前,它包括:
1、确定轿车造型的硬点尺寸
2、确定汽车内部空间尺寸
3、校核驾驶和乘坐的最佳坐姿
4、校核操纵方便性
5、校核视野
6、校核汽车乘坐安全性(灯光、安全带、碰撞和上下车方便性)
7   轿车外形观赏性(车型样式、色彩)
8、汽车舒适性
(噪音、振动、乘坐空间和温度)
9、汽车使用方便性
  (行李箱、行李提升高度、保温箱、中 控门锁、 GPS、 车载电话、雨伞鞋柜和座椅布置多用途)
10、轿车娱乐性(收音机、CD、DVD机)
11、 汽车装配保养方便性
    (规定检查更换零件时间, 更换雨刷≯30”)
   其中前6 项与轿车总布置和造型关系最大,直接需要总布置进行设计和校核,以上这些其实用到我们说的人机工程学,那么什么是人机工程学呢?那我现在就给大家简单讲解以下人机工程学的相关概念。
一、什么是人机工程学
人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素,研究人和机器及环境的相互作用,研究在工作、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。该学科在美国称为人类工程学(Human Engineering)或人的因素工程学(Human Factors Engineering),西欧多称为工效学(Engonomics),日本称为人间工学,在我国名称尚未统一,除常用的人机工程学和人机工程设计外,还有人体工程学、人类工程学、人类工效学、工效学、工程心理学等。
我国对人机工程学的定义为:人机工程学是一门新兴的边缘学科。它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的研究方法和手段。综合地进行人体结构、功能,心理以及力学等问题研究的学科。用以设计使操作者能发挥最大效能的机械、仪器和控制装置,并研究控制台上各个仪表的最适位置。
关于人机工程学研究的内容
1. 研究人与机器间信息传递装置和工作场所的设计
    要研究人与机器及环境之间信息交换过程,井探求人在各种操作环境中的工作成效问题。信息交换包括机器(显示装置)向人传递信息和机器(操纵装置)接受人发出的信息,而且都必须适合人的使用。值得注意的是,人机工程所要解决的重点不是这些装置的工程技术的具体设计问题,而是从适合于人使用的角度出发,向设计人员提出具体要求,怎样使仪表能保证操作者看得清楚,读数迅速准确;怎样设计操纵装置才能使人操作起来得心应手,方便快捷、安全可靠等。
    工作场所设计的合理性,对人的工作效率有直接影响。工作场所设计一船包括工作空间设计、作业场所的总体布置、工作台或操纵台设计以及座位设计等。研究工作场所的目的在于保证物质环境符合人体的持点,既能使人高效地完成工作,又要感到舒适和不易产生疲劳。
2.人机系统的整体设计
人们设计人机系统的目的,就是为了使整个系统工作性能最优化,即系统的工作效果要佳。这是指系统运行时实际达到的工作要求,如功率人、速度快、精度高、运行可靠,以及人的工作负荷要小,即指人完成任务所承受的工作负担或工作压力要小和不易疲劳等。
人与机器各有特点,在生产中应充分发挥各自的待长,合理地分配人机功能。这对系统效率的提高影响很大。显然,为提高整个系统的效能,除了必须使机器的各部分(包括环境系统)都适合人的要求外,还必须解决机器与人体相适应问题,即如何合理地分配人机功能,二者如何相互配合,以及人与机器之间又如何有效地交流信息等。
3.环境控制和人身安全装置的设计
   值得指出的是,随着自动化的发展,人们必须解决更复杂的测量精度、快反应速度及信息量增大等有关问题,又必须控制生产过程和规定有限的时间间隔。自动化不是从多而复杂的系统所控制的过程中把人排挤出去,而是把人摆到新的条件上去。因此,在设计新的自动化系统时,就必须充分注意人的持性,使自动化条件能对人更有利。
4. 人体特性的研究
人体特性研究的主要内容是:在工业产品造型设计中与人体有关的问题。例如,人体形态特征参数、人的感知特性、人的反应特性以及人在劳动中的心理特征和人为差错等。研究的目的是解决机器设备、工具、作业场所以从各种用具的设计如何适应人的生理和心理持点。为操作者(或使用者)创造安全、舒适、健康、高效的工作条件。
研究的内容
    生产现场有各种各样的环境条件,如高温、潮湿、振动、噪声、粉尘、光照、辐射、有毒等。为了克服这些不利的环境因素,保证生产的顺利进行,就需要设计一系列的环境控制装置,以适合操作人员的要求和保障人身安全。
    “安全”在生产中是放在第一位的,这也是人一机一环境系统的特点。为了确保安全,不仅要研究产生不安全的因素,并采取预防措施,而且要探索不安全的潜在危险,力争把事故消灭在设计阶段。安全保障技术包括机器的安全本质化、防护装置、保险装置、冗余性设计、防止人为失误装置、事故控制方法、救援方法、安全保护措施等。

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