hse人机工程评估表

2022-09-22

第一篇:hse人机工程评估表

HSE系统综合评估报告

一、综述:

天元公司综合评估于2010年11月进行,评估采取了资料系统查阅、人员访谈、现场审核的方式,涵盖本单位所有生产运行管理范畴,从基础管理、人员管理、现场设备管理、工艺管理方面进行系统评估。

资料查阅包括相关的标准、规章制度、事故报告建议、安全检查等。

面谈主要针对安全价值观和日常操作中的安全,评估员工的态度和其对自身和同事的安全价值观的认识程度。

报告包括了本次评估内容描述、问题清单及改进措施和建议。

二、评估内容及描述: a.基础管理现状分析

我公司各基层单位按照锦州石化公司“安全管理六要素”的要求,实施了属地管理原则从而使谁主管谁负责的原则得到有效落实,检查安全检查台账、班组活动记录、交接班日记等基础资料,各基层单位HSE管理职责健全、明确,有效执行和遵守,使生产运行处于可控状态。

存在问题:修订后的操作规程没有下发。建议下发。 b.工艺

1 本单位高危操作岗位,如清运队的清渣岗,洗槽分公司的洗车岗,操作规程健全、执行情况尚可。

c.人员现状

主要从事炼厂内的施工作业的特种作业队员工安全意识较强,本着“三不伤害”的原则严格执行炼厂的安全规定,施工中严格执行施工方案,参与岗位风险辨识和风险控制,确保作业安全,把安全放在第一的位置上。

2010-11-24 2

第二篇:HSE体系评估领导访谈方法和技巧

HSE体系审核中“领导访谈”的方法和技巧

王泽华 曹丽娟 刘欣娜

(中国石油安全环保技术研究院 大连分院)

摘 要 HSE体系审核(或评估)的方法包括领导访谈、现场核查和文件审核三部分。其中领导访谈是确保有效审核不可缺少的重要步骤,通过访谈可以明了企业的发展战略和愿景,了解企业安全文化和管理现状,为准确把握企业现状与愿景的差距提供资讯。通过介绍访谈的三个步骤,总结访谈经验,归纳出提高访谈技巧的建议和具体做法,以期在实践中不断完善访谈方案,修正访谈心态,取得更好的访谈效果。

关键词 HSE体系 审核 访谈 技巧 引 言

领导访谈是HSE体系审核的方法之一,访谈的目的是为了了解企业领导心目中HSE管理的真实现状,包括领导的想法、领导对目前HSE管理现状的满意度(正面的、负面的)、企业未来的发展思路、解决问题的方法等,访谈关注的重点往往是具体业绩指标以外的事情,因为具体的业绩指标,在现场核查和文件审核过程中,查看报表和总结就可以得到,而访谈所关注的是文件记录等之外的水准。

访谈时,被访谈的领导在开始时会带有不同程度的戒备心理,在回答问题时往往会字斟句酌以“避免说错话”,有时会思索一段时间甚至采取所答非所问的方式回避问题,在深思熟虑后,领导会给出一个自认为是“访谈者心目中的正确答案”。

在中国石油以往的访谈中,还出现过企业的领导在面对审核时,往往把访谈当成是集团公司的一次检查,他们会把企业最好的一面展示出来,而不是“客观”地评价自己的企业,这种思路也会带入访谈中,只谈成绩和愿景,不谈问题。

所以,能够获得访谈领导的信任并解决上述问题,是一次成功访谈的关键。

1 访谈三步曲

访谈共有三个步骤,访谈前的准备、访谈和访谈后成果的共享。 1.1 访谈前的准备

为确保审核访谈的成功,开始访谈前访谈者必须做好相应的准备工作,为成功访谈打下坚实的基础。

(1)确定访谈的目的,收集相关信息。

为了尽快拉近访谈者与被访谈者的距离,放松现场气氛,自然、快速地切入访谈主题,访谈前,访谈者应充分了解访谈的目的,收集相关信息,这些信息包括企业基本情况、企业的文化、企业HSE管理现状、企业的重大事件等。若有必要,还可进一步了解相关的议题,包括访谈领导主管的业务领域、领导的基本情况(如履历)等,以找出潜在的共同话题,制定访谈计划。

(2)与被访谈者建立良好关系。

与被访谈者建立一种融洽的互动关系和掌握对方更多的相关信息,可为即将开展的访谈工作积累更多资讯,从图1中可看出与被访谈者建立良好关系和收集信息的重要性。

(3)明确访谈对象可能关心的问题。

为了保证访谈效果,获取全面、客观、真实的信息,应消除被访谈的企业领导在开始时的戒备心理。所以,访谈者在访谈前,应明确访谈对象可能关心的问题并对其关心的问题迅速给出明确答案,如,被访谈者关心这些信息是否对其构成什么风险时,访谈者可通过对其承诺不会泄露谈话内容等方式,以解除其戒备心理,消除被访谈者的顾虑,使双方尽快地进入访谈主题。

(4)确定访谈方式。

确定访谈方式就是确定访谈问题的设置。访谈问题的设置形式通常有两种,一是漏斗式,即访谈的问题由开放式逐步过渡到封闭式;二是倒漏斗式,即与漏斗式相反,访谈的问题由封闭式逐步过渡到开放式,如图2所示。

图1 访谈关系的建立与信息价值的关系

图2 访谈方式

除上述作法外,在访谈的准备阶段,根据最佳实践作法,还要确定访谈目标、判断访谈是否是获取信息的最佳途径、建立访谈背景资料、考虑访谈中的细节问题(如,时间和地点等)、访谈者尽量亲自安排访谈、尽可能全面了解有关的基本情况(如,竞争对手、行业术语)等;如果需要索取文件,应事先通知访谈对象并设计好访谈提纲等。 1.2 访谈

访谈的过程分为三个阶段,即开始、核心和结束。 1.2.1 开始

访谈开始要营造良好的访谈氛围,访谈者首先进行自我介绍,态度要友好;感谢访谈对象对你的接见,增加双方好感;通报访谈的目的及时限;并事先告知对方访谈时会做记录,必要时说明记录的用途;如需要,须向访谈对象重申对访谈内容进行保密。

应积极地鼓励访谈对象,先花时间消除不确定因素打消访谈对象的顾虑,以保证访谈对象能顺利回答所有问题。在进入正题前,有时访谈对象会畅所欲言,先发泄一下抑制已久的情绪,访谈者要给予适当的肯定。

因大多数人都喜欢诚恳热情的态度,所以,访谈者要对访谈对象表示投合默契,并给予认可和表扬,来鼓励双方进行交谈。只有在建立了良好的关系时才可对访谈对象进行质疑或刺激,外部奖励或威胁只能作为最后采取的方法。

面对被访谈者不同的行为反应,要适当采取不同的措施来建立融洽的访谈气氛。

(1)访谈对象紧张、焦虑。

此时应向访谈对象明确阐述项目背景;解释此行目的及访谈对象将获得的益处,和访谈对象建立相互信任的关系;让访谈轻松、自信地开始。

(2)访谈对象滔滔不绝。

此时应避免提问开放式的问题,将开放式的问题分解成具体的小问题,使问题回答起来更加具体明确,有利于快速进行访谈工作。必要时可提醒访谈对象时间限制。

(3)访谈对象沉默不语。

此时应和访谈对象建立相互信任的关系,找出共同语言及共同经历;避免提问封闭式问题,利用开放式问题引导访谈对象的思路。

(4)访谈对象态度不好、充满敌意。

若访谈对象对访谈者不满时,访谈者要勇于承认错误或在可能时做些让步;避免反过来生访谈对象的气;解释自己的感受,消除不快。

当访谈对象因其他人生气时,访谈者要不偏不倚,巧妙地更正错误信息,不要质询访谈对象的坦诚意见。 1.2.2核心

(1)提问。

为收集信息,开始提问讨论,所提问的问题包括开放式和封闭式问题。 (2)听取问题。

建立良好的访谈关系,鼓励访谈对象畅所欲言以获取更多的信息。跟着访谈对象的思路,并对访谈对象的反应有所回复。访谈者要尽可能少说话,通过点头或中性词表达自己的态度(对、嗯、好、我知道了);悉心探究访谈对象表达的信息,要求访谈对象陈述真实案例或具体事实,必要时可逐字重复,检验自己的理解是否正确。

在听取访谈对象表达信息时,访谈者要仔细聆听并记住其表达的信息,必要时用关键词总结听到的信息,广泛地联想,从长篇大论中搜集到有价值的信息;注意访谈对象的潜台词,找出访谈对象没有用语言表达出来的信息。

(3)阶段性总结和汇总。 理解访谈对象合理的顾虑,保证对一个问题充分讨论完之后再转向下一个问题,并做阶段性总结,不断地总结、归纳并及时地与访谈对象核实信息的准确性。 1.2.3 结束

访谈结束时要总结要点,提问最后一个开放式问题,即“有没有什么没有谈到的问题您想补充?”,并就下一步工作达成共识,为今后进一步提问留有余地。

感谢访谈对象,向访谈对象表示访谈过程中的讨论很有意义,并在48小时内送出致谢信。

除上述作法外,在访谈阶段,根据最佳实践作法,访谈时还要注意力集中,表示出对访谈对象的尊重,使访谈对象有交谈的意愿,访谈时切忌咄咄逼人;处处为访谈对象考虑,在对访谈对象构不成风险的环境中进行访谈;访谈时保持适当的眼神接触;灵活应对,不应完全局限于访谈提纲,在适当的时候也可以完全脱离访谈提纲;完成后续工作,履行诺言,不要一口气做太多访谈,试着在两次访谈中间做些分析工作;访谈时不迟到等。 1.3 共享成果

(1)补充访谈记录。

访谈后应及时修改和补充原始记录,即补充漏记的要点;加入背景资料;记录要引用的访谈对象谈话等。并向访谈小组成员介绍访谈情况,与小组成员共同从访谈中找出关键信息,考虑哪些观点、结论是可行的,汇报内容要繁简适当。

(2)做好正式的访谈记录。

确保访谈记录数据和信息的真实性、客观性,并能充分反映出访谈者的主观看法。

访谈纪要的主要内容包括前景介绍和总结关键成果。

背景介绍包括访谈目的,人员、地点、时间(长短),访谈对象的背景,访谈气氛等。

总结关键成果包括判断访谈对象的结论、访谈者的结论、论据等。 除上述作法外,在分享访谈结果时,根据最佳实践作法,还应遵循80/20原则,即在20小时内写完访谈纪要。因为与其在一周内完成一个完美的访谈纪要,不如立即做一个有80%准确性的访谈纪要。引用访谈对象原话,以此强调重要观点;对访谈对象的观点、评论,持适当的保留态度。 2 访谈技巧

如果能更好地将访谈进行下去,可获取更多的价值性信息。笔者根据与杜邦公司顾问多次对领导访谈的经验,总结出要想获得访谈领导的配合,畅所欲言地说出其真心话,必须获得对方的信任。而获得对方信任则取决于我们的承诺、现场的氛围、话题设计、肢体语言等,为对方营造一个畅所欲言、没有顾忌的谈话氛围。 2.1 承诺

开始访谈前,访谈者应向被访谈领导承诺访谈是为了解企业管理现状、了解企业的难处、为企业解困,访谈不是检查、不会成为考核依据、访谈内容不会为第三人获知、不做录音等。

在访谈开始后,访谈者的笔记本应自然地摊开在领导面前,让对方一目了然地看清楚访谈者的笔记;避免作大量的记录,只做简单的记录或标记,给对方一种自然、随意聊天的感觉。 2.2 现场氛围的营造

访谈时,最好是一对一的访谈,访谈领导身边不宜有企业的人在场,这样领导的谈话内容可不受限制。

避免将访谈弄成正式场合谈论严肃问题的氛围。访谈者应自然、放松、落落大方,要表示出尊重对方的态度、平等交流,不宜过于严肃(气氛、面容、问题等)。如果访谈者严肃,提问时又很正式和严谨,被访谈的领导就会严肃对待,有选择地回答所提出的问题。

为营造访谈氛围,可以从谈论与企业或领导相关的轻松话题开始。如双方相同的专业或经历、企业见闻、对访谈环境的正面评价等。这一部分通常只有两句话的引导即可转入正式话题。

访谈以倾听对方讲述为主,杜邦专家都是采用鼓励对方多说话的策略让对方主动交谈,而不是“一问一答”的被动式交谈。在访谈中,杜邦专家对对方谈到的每一个观点明确的内容,都会给以积极的响应,即使该观点与杜邦的理念相左或谈到的内容不是杜邦专家所提问题,杜邦专家都会欣然接受,对所有的回答都会用“对、是的、好、我同意„„”肯定语句来回应对方,不与对方争论任何问题,让被访谈者感受到的是双方的观点非常相近。其目的只有一个,让对方在放松的心态下,尽可能多地谈自己的工作、观点、感受和想法。

当对方话题过于冗长,需要转换下一个问题时,不能生硬地打断对方的兴致,要表示出肯定或理解对方的观点,再提出下一个问题。 2.3 话题设计

访谈的问题应由浅入深,目的性不可过强地直奔主题。大部分问题都是开放性的,应根据回答引导领导多谈看法、感受和愿望。

正式访谈话题通常是以领导所负责的业务开始的,从业务范围、工作经历、业绩引入话题。从业务范围谈到岗位职责、到具体工作、到遇到的问题、到解决方法;从工作时间引申到工作经历、不同工作阶段的感受(刚接手工作时的状态,现在的情况)、对遇到问题的成功解决方法;从业绩指标引申到取得业绩的具体做法等等。所有这些最后都引申到领导对所管理业务的管理理念、方法和长远打算,以及预计的可能遇到的无法解决的难点等。这些都涉及到领导在具体业务中对安全管理的理解、态度和做法。

多问领导业绩问题,尽量避免直接问对方难于回答的尖锐问题。问题应多以中性、正面问题为主,尖锐的负面问题要较少涉及,除非现场气氛非常融洽且没有与领导一起工作的企业人员或其非常熟悉的人员在场。如果必须问负面问题,可以通过谈论其他企业出现的问题或事故,来引导领导谈出对此问题的看法和解决方式,以此了解领导安全管理的理念、思路和做法。 3 结语

为了达到理想的访谈效果除了需要注意访谈技巧和提问方式以外,还需要注意访谈时提问的角度和心态,应避免以检查、审核和查找问题的心态去做审核访谈,只有注意到以上几点,在实践中不断完善访谈方案,修正访谈心态,才能不断提高访谈技巧。

4 参考文献

[1] McKinsey公司工作手册――顾问客户服务<访谈技巧>

第三篇:人机论文:生活中的人机工程学

人机学与我们的生活

一.绪论

社会的发展、技术的进步、产品的更新、生活节奏的加快等等一系列的社会与物质的因素,使人们在享受物质生活的同时,更加注重产品在“方便”、“舒适”、“可靠”、“价值”、“安全”和“效率”等方面的评价,也就是在产品设计中常提到的人性化设计问题。

所谓人性化产品,就是包含人机工程的的产品,只要是“人”所使用的产品,都应在人机工程上加以考虑,产品的造型与人机工程无疑是结合在一起的。我们可以将它们描述为:以心理为圆心,生理为半径,用以建立人与物(产品)之间和谐关系的方式,最大限度地挖掘人的潜能,综合平衡地使用人的肌能,保护人体健康,从而提高生产率。仅从工业设计这一范畴来看,大至宇航系统、城市规划、建筑设施、自动化工厂、机械设备、交通工具,小至家具、服装、文具以及盆、杯、碗筷之类各种生产与生活所创造的“物”,在设计和制造时都必须把“人的因素”作为一个重要的条件来考虑。若将产品类别区分为专业用品和一般用品的话,专业用品在人机工程上则会有更多的考虑,它比较偏重于生理学的层面;而一般性产品则必须兼顾心理层面的问题,需要更多的符合美学及潮流的设计,也就是应以产品人性化的需求为主。

人机工程学是一门新兴的边缘科学。它起源于欧洲,形成和发展于美国。人机工程学在欧洲称为Ergonomics,这名称最早是由波兰学者雅斯特莱鲍夫斯基提出来的,它是由两个希腊词根组成的。“ergo”的意思是“出力、工作”,“nomics”表示“规律、法则”的意思,因此,Ergonomics的含义也就是“人出力的规律”或“人工作的规律”,也就是说,这门学科是研究人在生产或操作过程中合理地、适度地劳动和用力的规律问题。人机工程学在美国称为“Human Engineering”(人类工程学)或“Human Factor Engineering”(人类因素工程学)。日本称为“人间工学”,或采用欧洲的名称,音译为“Ergonomics”,俄文音译名“Эргнотика”在我国,所用名称也各不相, ,有“人类工程学”、“人体工程学”、“工效学”、“机器设备利用学”和“人机工程学”等。为便于学科发展,统一名称很有必要,现在大部分人称其为“人机工程学”,简称“人机学”。“人机工程学”的确切定义是,把人—机—环境系统作为研究的基本对象,运用生理学、心理学和其它有关学科知识,根据人和机器的条件和特点,合理分配人和机器承担的操作职能,并使之相互适应,从而为人创造出舒适和安全的工作环境,使工效达到最优的一门综合性学科。

关键词:人境机工程 生理心理学 人-机-环 二.人机学在生活中的体现

1.座椅、整体书桌衣柜及床铺爬梯分析:

图1 图2 图3 图1是我们寝室的座椅。椅子的坐垫和靠背的当中都有微微凹陷的弧度,考虑到了人体的结构与弹性,但过硬的木头材料和锋利的包边,都让人坐着很不舒服,有腰酸背疼之感。尤其是在寝室看书上网,需要长时间坐在椅子上,与椅子边缘接触的皮肤,都会磨出一道道印子。我建议选用光滑的软木或者硬质的塑料为寝室座椅材料,这样即起到椅子的用处,也能更加符合人机工程学,而且这些材料价格较低,也比较易清洁。

图2是寝室的整体书桌衣柜。现在住的四人间比之前的六人间宽敞许多,不再是一张床铺下面放三张桌子的情况,但是较大空间,更需要有合理的应用于规划。衣柜的放置刚好在手边,比较方便,而且衣柜很大,可以满足我们的日常需求。但是书桌下的键盘桌和主机柜,对于大多使用笔记本电脑的学生来说,比较多余,我们更需要的是可以放东西的抽屉,然而每张书桌只带有一个小抽屉,而且不带锁,很不方便。

图3是寝室连接上铺的爬梯。原来寝室的爬梯横杆是直径很窄的圆柱型,脚的受力面积太小,脚很不舒服。现在的改为了较宽的长方体型,更符合人机工程学中脚掌的踩踏。

图4 图5

图4中的书桌,在当中凹进去一块,更符合学习时的需要,因其设置了可以放置台式电脑的键盘托和主机柜,我觉得作为家中的书桌更合适。图5是现在新型的一套学习桌椅,充分考虑了人体关节的受力因素,倾斜的桌面更利于看书、画图等学习,软质的座椅也更加舒服。虽然绿色的书桌可以起到护眼的作用,但我觉得图中书桌颜色过于鲜艳了些,会分散学习的注意力。

1、寝室中日常生活用品的分析:

图6 图7

图6中是我们经常使用的水笔,黑色的有凹凸质感的橡胶套能起到防滑的作用,但我觉得防滑处设置的位置过高,在写字时起不到防滑效果。带帽的笔盖也容易丢失。而图7中的水笔,防滑磨砂橡胶套中间凹下去的弧度设计,更符合我们握笔的姿势,位置高矮也正好。弹簧的按压使用,更好的保护了笔芯,也杜绝了笔套丢失的情况。

图8 图9 图10 图8中的牙刷手柄,与水笔的笔杆类似,也带有防滑设计,再加上流线型的造型,很适合我们日常使用。

图9的两个香皂盒,四周高中间低,使香皂不会滑出,并且可以使香皂上残余的水,通过底部的镂空漏水设计排出,以免香皂泡在水里浪费并且不方便使用。

图10是我们经常喝的大瓶纯净水。提手的波浪形设计,符合人手的提握,但是有棱角并且厚度过薄,提着时手会不舒服,受力面积过小。我建议可以设计成圆柱形的,在手握处依然保有波纹设计,这样会更加符合人机工程学,也更加省力。

图11 图12 图13 图11是我们日常用的洗发乳和沐浴液等的造型,各式各样的容器,符合人机工程学的物品我们用着方便,不符合的则会给我们带来不便。

图12的容器盖子在底部,每次用是先要把容器拿起倒过来,再开盖子用,在洗浴的使用过程中很不方便。

图13的容器采用按压式挤出,不用盖子也不会落灰,按压方便,瓶身有弧线形,都很符合人机工程学。

图14 图15 图16 图14是有线光电鼠标,造型小巧,流线型设计符合人机工程学,在移动时内部还会发出红光,既美观又实用。但鼠标线有碍鼠标使用,线的长度也限制了适用范围。

图15是无线鼠标,比有线更加便捷,在手指按压处的凹陷设计,也更加符合人机工程学。

图15是笔记本键盘。乱序的键盘字母设置,让打字更加方便,中间的Z和J两个字母上有一个小突起,让打字时能更快捷的找准位置。

3、公交车扶手分析:

图17 图18 图19 图17的公交扶手,我们可以看出它过高,导致要伸长了胳膊才能勉强够到,费力又扶不稳,有不安全因素。

图18的扶手,有高矮两排扶杆,符合身高不同的乘客使用。高的杆子带有拉环,在刹车时,可以起到更好的缓冲作用,符合人机工程学。

三.总结与感想

此次的调研与分析,让我更加了解了好的人机工程学的重要性,也让我习惯了观察与留心身边的事物,分析它们的合理与不合理处,为我今后的学习和设计打下了更加坚实的基础。

人机工程学论文(G2):

人机学与我们的生活

姓名:杜一博

学号:16330172001 班级:机械设计2班

指导老师:冯堃

第四篇:人机工程课堂作业

1、人机工程学的定义和应用领域是什么?

答: 人机工程学是以人的生理、心理特性为依据,应用系统工程的观点,分析研究人与产品、人与环境以及产品与环境之间的相互作用,为设计操作简便省力、安全、舒适,人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的学科。

人机工程学的应用领域有电话、电传、计算机控制台、数据处理系统、高速公路信号、汽车、航空、航海 、现代化医院、环境保护、教育等,人机工程学甚至可用于大规模社会系统

2、我国人机工程学的研究主要集中在那些高校?主要研究方向是什么?

清华

武汉大学

中国地质大学

武汉理工等

3、研究人机工程学的意义和作用。

人机工程学因素往往是企业提高其竞争力的手法之一。若说“人性化产品”是与“人”合为一体的产品设计,人机工程因素”则是设计工业产品时的人机界面所必须考虑的因素

4、简述人机工程学的主要研究方法。

观察法、实测法、试验法、模拟和模型试验法、计算机仿真法、分析法、调查分析法。

5统计全班同学的身高和臂长,计算其均值和方差,作出其分布图,看是否复合正态分布,同时,分析均值和方差与全国平均值的关系,分析其产生差异的原因(必作)

身高:

均值= 1720mm 方差 =4299。利用EXCEL中“数据分析”中的“描述统计”计算得到其均值为1720.9,方差为4299.4,与上述值相同。 臂展:

均值= 1664mm 方差 =5058。利用EXCEL中“数据分析”中的“描述统计”计算其均值为1663.6,方差为5057.7,与上述值相同。 从上两图及计算可以方差很大,并不能判断是否符合正态分布。 与全国平均值比较可以看出其身高和臂展的均值与方差都过大。其主要原因一方面是统计的人主要是学生统计人数有限所以其方差比较大。另一方面由于同学来自不同的地方,且分布不均匀,这就造成统计误差。

6、按照人体尺寸的基本数据,说明宿舍门和双层床的高度设计原则,测量宿舍中门和床的尺寸,给出双层床设计中,床的高度、宽度数据和设计的依据。

床宽1000mm下床高450mm上床高1500mm 设计依据

床宽:实验表明,人的熟睡程度与床的宽度有密切关系,狭窄的床熟睡程度就差。因此基本尺寸取男性最大肩宽数据,同时考虑侧卧时胸厚及膝部突出尺寸、被子折叠尺寸和适当的心 理修正量。 下床高度:该尺寸主要取决于小腿加足高数据,下床太高坐着时腿部悬空,太低则起坐吃力。

7、按照人机工程学的观点,设计你宿舍客厅的结构和布局,说明理由。

1两个单床长边之间的距离1m。 2两床床头之间的距离0.10m。 3两排床或床与墙之间的走道宽度 1.50m。

4、宿舍有储物空间每人净储藏空间不宜小于0.50立方米

5、门窗和阳台 (1)宿舍门窗的选用应符合国家相关标准。 (2)宿舍的外窗窗台不应低于0.90m,当低于0.90m时应采取安全防护措施。 (3)宿舍的门宜有安全防范措施,严寒和寒冷地区宿舍的门宜具有保温性能。 (4)宿舍阳台进深不宜小于1.20m,顶部阳台应设雨罩,阳台宜做防水。

8分析石油大学、报校、成人学院50年专刊的封面,说明如何利用视觉特性增强广告的效果的。

首先目标与背景应有一定的对比度,人眼可看清楚其形状。校报等封面以红色为底,文字以蓝色或白色为主,或者以白色为底,文字为红蓝,有一个很好的视觉效果,突出了其内容

9请给出一种万用表的表头设计,分析其设计的技巧,绘制其三维造型图,给出尺寸(必作)。

10分析计算机显示器设计和布置的合理性,并说明依据

1可调分辨率,以人眼观察最清楚为宜

2、可调亮度,亮度调节取决于作业环境,明亮的环境中可调的暗一些,反之调的亮一些 3位置适宜,屏幕在视野的正前方偏下位置比较合适,有利于工作。

11、请给出一种汽车仪表的设计简图,并说明仪表设计的合理性。

合理性:

1、有颜色亮度区分

2、指针长宽适宜

3、左下侧对0,适合人眼

12、请说明汽车电喇叭和气喇叭的差别和应用范围的不同,为什么。

汽车喇叭只发出单音调,它的构造与音响喇叭(扬声器)是不同的。音响喇叭靠纸盘膜片振动发音,而汽车喇叭是靠金属膜片振动发音。汽车喇叭分有电喇叭和气喇叭两种,电喇叭通过电磁线圈不断的通电和断电,使金属膜片产生振动而产生音响,声音悦耳。电喇叭外形多是螺旋形和盆型,广泛应用在各种汽车上。轻型乘用车都用电喇叭。气喇叭利用压缩空气的气流使金属膜片产生振动,外形多是长喇叭形(筒形),声音大且声调高,传播距离远,多用在跑长途的大、中型汽车上,城市内是禁用的。

13给出用手操作的室内暖气水管阀门的设计要求,分析其原理,给出其造型设计,并分析其优缺点(必作)。

设计要求

1、直径小于38mm,边上有棱

2、调节范围大于360度,形状为圆形或者锥形

原理:要符合人手的基本尺寸要求;可以360度旋转,操作力要小

14、为什么女士开车不能穿高跟鞋,是性别歧视吗? 不是,高跟鞋影响脚对刹车、油门及离合的控制,易出现危险。

15、指出教室的座椅是否合适,并给出不合适的原因,给出改进的方向,按照你对石油大学同学身体尺寸测量分析的结果,设计一把学生计算机房上机用椅,并给出尺寸和造型图(必作)

不合适。

1、材质过硬—选用适宜的木料,或者在椅子表面装饰一层垫子 2 移动不方便—增加使椅子可移动的装置。

3没有考虑同学们身高不同带来的差异性问题,同时有的座椅位置安排得也不够恰当。 (1) 确定目标:要要设计出符合成年人即大学生的身体尺寸的课桌和椅子,并提供合理的数量。

(2) 分析系统的功能:有了以上思想的指导,根据教室大小,人数的多少,进行座椅系统轮廓的设计。

(3) 设计条件:根据所有的桌椅设计方案,选择出最符合实际和人机工学的设计方案。 (4) 系统设计:准备适用桌椅人机工程的数据,提出设计标准,然后对桌椅设计的具体方面进行细化。

1

6、试评价我们校讲堂群的学习环境,指出可改进的地方(必做)。

1人与热环境

对于讲堂群而言,各个教室中都有风扇,夏天可以去热。教室中还有暖气片,可以在冬天提供暖气,防止教室过冷。但效果效果并不好。

据统计,四教在冬天的温度一般为6℃,在夏天的温度一般为29℃,由此可知,温度环境不符合人的学习环境,因此,我们应在教室中安装空调,夏季降低温度,冬季也可将温度调至10℃左右,提高学习效率。 2人与光环境

照明的目的大致可以分为以功能为主的明视照明和以舒适感为主的气氛照明,学习场所的照明,明视性虽然重要,而环境的舒适感,心情舒畅也是非常重要的。我们得南教采光设计较好。向阳面采用了大的玻璃窗,阳光充足,当光照较强时还可以拉上窗帘阻挡,北被阳面与向阳面的距离较大,中间设计成了朗诵大厅,天窗采用了透阳的玻璃。背阳面可以从天窗中得到阳光,天窗还可以为朗诵大厅遮雨。 3人与声环境

讲堂群位于学校北侧环境比较吵闹并有许多车辆经过,所以噪声较大,不利于学习。我觉得应设置隔音板,对上课听课效果的影响。

17、按照合理光环境的要求,评价我校教学楼的光环境和窗帘的设计。

照明的目的大致可以分为以功能为主的明视照明和以舒适感为主的气氛照明,学习场所的照明,明视性虽然重要,而环境的舒适感,心情舒畅也是非常重要的。要达到合理光环境,需要遵循以下几项原则:

1、合理的照度水平,保留必要的阴影。

2、不直射眼睛,防止眩光和晃眼。

3、色调协调满意,和环境协调。

4、合理控制成本。

南教楼的窗帘只有一层蓝色的布窗帘,遮光性不是很好,当阳光较强的时候,投影仪的投影就会显得很淡,不利于教学的进行。所以建议应在蓝色布窗帘与窗户间再加一层黑色的遮阳布,加强遮阳效果。当室内光强度很高时,将两层窗帘同时拉上。当室内光强度较弱时,可以只拉蓝色布窗帘,或者不拉窗帘。视情况而定。

1

8、分析我国矿难接连发生的原因和对策。

人为因素:

(1)违章操作、工人文化水平低、安全意识不强

(2)管理混乱,安全监管不到位,相关责任人没有具体落实, 社会经济因素:

(1)经济发展水平不够高,井下作业机械化水平低; (2)小煤窑越层越界开采

(3)安全生产和经济成本之间的矛盾

措施:加强监管,提高工人素质和危险意识,给与工人足够的社会保障,责任人要保持积极负责的态度,加强教育和引导。

19、以教室课桌和椅子设计为例,说明人机系统设计的步骤;

以教室课桌和椅子设计为例,说明人机系统设计的步骤: (1) 确定目标:要要设计出符合成年人即大学生的身体尺寸的课桌和椅子,并提供合理的数量,舒适的环境。

(2) 分析系统的功能:有了以上思想的指导,根据教室大小,人数的多少,进行座椅系统轮廓的设计及每个桌椅的分布设计。

(3) 设计条件:根据所有的桌椅设计方案,选择出最符合实际和人机工学的设计方案。 系统设计:准备适用桌椅人机工程的数据,提出设计标准,然后对桌椅设计的具体方面进行细化,最后,还要进行具体的修改。

第五篇:汽车人机工程论文

摘要

目前汽车尤其是乘用车设计强调以人为中心,舒适性一直是汽车设计的主 体和追求目标。商用车是汽车工业产品型谱中的重要组成部分,在我国国民经济建设和社会发展中发挥着巨大的作用。近年来随着我国国民经济的快速发展、高等级公路的大量修建以及物流业的迅速发展,我国商用车发展迅速。国内商用车企业虽然具有一定的自主研发和科技创新能力,但在商用车人机工程设计开发方面与国外相比还有一定的差距。运用人机工程学原理对商用车驾驶室进行科学合理的设计,改善驾驶员工作环境,对于提高商用车主动安全性,保证驾驶员行车安全和身体健康具有重要意义。

本文结合所承担的“十一五”国家高技术发展计划(863计划)项目“重型汽 车集成开发先进技术(2006从110105)”,对重型商用车人机工程设计与评价方法 和关键技术进行了深入、系统研究,论文完成的主要研究工作如下:对重型商用车驾驶室人机工程学设计的主要内容和过程,以及采用的统计学方法进行了研究总结,建立了重型商用车人机工程设计方法。

研究了根据人体测量学数据建立用于商用车人机工程设计和分析数字人体模型的关键技术,包括人体测量学参数描述、运动学和动力学建模、人体肢体运动驱动和姿势求解的正向和反向运动学问题、几何建模和外观可视化、性能建模等,建立了三维数字化人体模型,开发了具有自主知识产权的重型商用车人机工程设计评价系统(SHOVED)。

利用该系统对某商用车驾驶室座椅H点位置、前后方视野、A柱盲区、仪表视野和平均观测距离、手伸及性,踏板舒适性,操纵方便性、风窗刮扫面积和上下车方便性等人机性能进行了设计、分析与评价。结果表明,该车型的人机性能满足国内外标准要求,并给出了进一步改善驾驶室人机性能的建议。提出了一种改进的人体姿势舒适度评价方法,即采用人体肌肉负荷作为姿势舒适性的客观量度,而肌肉负荷从宏观上根据关节载荷计算;通过仿真分析获得姿势空间内姿势舒适性的分布;对姿势舒适性分布数据进行统计分析,建立姿势舒适性评价模型。

本文将商务车驾驶室作为一个特殊、复杂的人机系统,运用人机工程学理论, 借助计算机仿真技术,实现了装载机驾驶室人机系统设计的计算机化。该方法为 缩短装载机新机型的开发周期,降低开发成本,也为进行驾驶室设计和性能检验 提供了一种有效手段。

关键字:人体测量学,驾驶室,人机工程学,数字人体模型

ABSTRACT Nowadays,the modem vehicle especially the car emphasis on that men is the center,and the designing of Vehicle is the main content and target to Heavy-duty commercial vehicle is important part in automobile product catalog, and plays an important role in our national economical construction and social development. In recent years, with rapid development of the Chinese national economy, extensive construction of highway, and development of logistics industry, Heavy-duty truck industry develops rapidly in China. Although domestic commercial vehicle enterprises have the abilities of self-R&D and science and technology innovation, but domestic commercial vehicle enterprises lag behind oversea automobile companies in ergonomic design. From the Point of view of vehicle design, the most direct way to improve the active safety of vehicle and Working environment of drivers’ safety and health, is to design the cab scientifically by using the ergonomic theories. Based on national’863’high-tech development Project” Advanced Technology of Integration and development for Heavy-duty Truck” (No.2206AAll0105), The profound and systematic research works are carried out in this dissertation focusing mainly on the key techniques of Heavy-duty commercial vehicle cab ergonomic design and evaluation method. The major research contents are finished as follows: A summation is conducted for the ergonomic design contents, Processes and Statistical method of commercial vehicle cab. A ergonomic design method for Heavy-duty truck is established. In this dissertation, key techniques of modeling of digital human used for Heavy-duty commercial vehicle ergonomic design and analysis are studied, including anthropometry Parameters description, kinematics and dynamics modeling, direct and reverse kinematics for limbs driving and Posture calculation, geometric modeling and visualization, Performance modeling, etc. A 3D digital human model is built up. By integrating these functions, together with vehicle modeling and ergonomic analysis features, a Heavy-duty commercial vehicle ergonomic design and evaluation system SHOVED (System for Heavy-duty Commercial Vehicle Ergonomic Design) is developed. By using SHOVED, cab concept can be constructed based on the cab parameters inputted, test samples of target population for ergonomic analysis can be generated, comfort of upper and lower extremities can be evaluated considering steering, shift and pedal operations, front and back vision field, A-Pillar dead ground, dashboard vision field and mean observation distance, windshield sweep area, and convenience for up-and down truck can be analyzed and evaluated. Results show that ergonomic Performance of target vehicle satisfied domestic and SAE standard requirements. A few suggestions are proposed for improving ergonomic performance of the cab further. In this study, loader cab Was taken as a special and complex man machine.By the aid of the theory of man·machine engineering and computerized simulation the CAD method of loader cab Was realized.With the new design method。The development cycle and cost were decreased.And it provides an effective way for loader cab design and performance tests.

Keywords:Anthropometry Heavy-duty Commercial Vehicle Cab

第一部分 前言

1.1论文研究背景

商用车发展的潮流是行驶安全性越来越好,技术含量越来越高,驾驶越来越舒适和人性化。在人们生活水平大幅提高的我国,随着汽车工业技术水平的不断提升和消费者的不断成熟,会对商用车的舒适性和安全性有着越来越高的要求,使得进一步研究和改善商用车的人机性能十分必要。在驾驶室布置设计中,人机工程学的研究及应用是提高舒适性、安全性最直接的措施,特别是对驾驶和乘坐环境的改进尤为显著。良好的人机工程设计会充分考虑操作者的生理、心理等因素与人一车一环境系统的状态,是实现汽车人性化设计的重要方面。人机工程布置还会影响整车内外造型的尺寸,进一步影响整车的总体性能和市场竞争力。从某种意义上讲,人机工程设计的好坏直接决定了汽车设计水平的高低。

近几年,汽车安全性也成为人机工程学研究热点之一。国外汽车工业重视“以 人为本”的同时,加大了汽车安全驾驶的研究力度,强调通过合理设计和车身结构的改进来减少汽车碰撞损失和加强行人保护(1)。目前仍然有许多问题要借助人机工程学手段做传统的汽车设计过程是从概念设计到初步设计、详细设计和分析反复进行的过程,其中概念设计和初步设计中都包含了车身布置设计的内容,它是进行造型和详细设计的基础。随着并行工程、计算机集成制造系统技术和计算机技术在汽车设计中的不断应用和发展,现代汽车设计流程已将造型设计、布置设计、结构分析等内容同步进行。但为减少协调的时间和保证设计效率,在设计初期就以布置设计的要求为依据下达造型等工作的任务书,并不断在布置和其它设计内容之间进行协调,最后完成设计。因此,布置设计是概念设计过程中很重要的内容进一步研究解决。

1.2人体模型

驾驶室设计需要利用人体模型来尽可能的模拟现实中的人,从而缩短与人体 有关的零部件的设计与评价周期。以人体参数为基础建立的人体模型是描述人体 形态特征和力学特征的有效工具,是研究、分析、评价、试验人机系统不可缺少 的重要辅助手段。科学、合理的建立人体模型是人机工程设计的基础。对于像装 载机这样比较复杂的设计对象,应用人体模型是一种重要的辅助手段,它既可以 表现设计结果,也可以用来调整设计,以确定最终设计尺寸。

人体模型按构造方法可以分为物理仿真模型和数学仿真模型两类。我们在 人机工程设计领域常用的人体模型有二维人体模板、三维人体模型、人体数学模 型和数字人体模型,最后一类人体模型以计算机技术为基础,能够与设计对象的 数字模型进行交互,使人机系统三维显示在设计师的面前。其特点是反映的信息 量大,便于解决相关的复杂计算,是产品的设计更加直观、快速和可靠。

人体模型在装载机驾驶室设计中作为一种辅助手段,它既可以表现设计结 果,也可以用来轻松调整设计方案,从而确定最终设计尺寸。将人体模型引入到 通过CAD技术建造虚拟的三维作业空间模型中(2),可以对比、分析、评价作业空间

的多种设计方案。计算机中产生的三维图形可以使设计师更加方便、快捷的调整 人—机—环境之间的相互关系。通过多个设计方案的对比、分析、评价,最终能够优选出最合理的作业空间。 1.3商用车人机设计方法

人机工程设计通常始于概念设计初期。此前,先要明确产品开发的目标;并通过对标分析,确定人机工程设计的基本概念、目标和约束条件(如:驾驶室长、宽、高,座椅高度,前方地面盲区长度等)。此外,还要了解目标驾驶员群体特点 (男女比例、地区、年龄特点等)和人体尺寸,作为人机工程设计的依据,商用货车具有底盘高,驾驶室为平头,驾驶室内部高度方向空间大、长度方向空间紧凑等特点。此外,重型商用货车的驾驶员群体多数为男性。对于全新开发车型,重型商用货车人机工程设计主要内容和流程。最终的布置结果必须满足如下要求: (1)乘员坐姿符合乘员群体舒适乘坐要求;

(2)保证必须的空间,以保证驾驶员操作灵活准确,增强舒适性和安全性; (3)操纵装置的布置位置和作用力大小符合人体操纵范围和操纵力特点; (4)驾驶员视觉信息系统适合人眼视觉特性和驾驶员视野要求,且能及时获得 正确的驾驶信息。

从总体上讲,汽车人机工程学设计分为初步设计和后期校核两个阶段。初步设计的任务是建立乘员和室内主要部件的布置方案。传统的人机工程初步设计或者对于全新开发所进行的初步设计,参考的资料和数据相对较少,通常可以按照一定的设计流程来建立一个初步的设计方案。由于设计内容是从驾驶员乘坐和驾驶环境设计参数定义开始,然后过渡到驾驶室、乃至整车的设计参数定义,因此,这种设计过程又称为从内到外的设计,从内到外的设计过程中,为了方便进行乘员布置、表达设计意图、进行视野校核、以及工程制图等,通常借助一些设计工具辅助完成。初步设计是整个设计过程中至关重要的阶段。初步设计的结果为后续的详细设计确定了基本的基调。本节对重型商用车驾驶室人机工程学初步设计方法进行了研究总结,并应用于本公司的某款车型的开发中,取得了良好的效果(3)。

装载机驾驶座椅主要参数的人机工程要求。

1.4驾驶座椅主要参数的人机工程要求

驾驶座椅属于工作用座椅,通过以往的设计经验和相关实验,对工作用座椅的主要参数有相应的人机工程设计要求,见表1-1。

表 1-1 座椅主要设计部位及设计要求

1.5 人机工程设计原则

人机系统中,操纵装置是将人的信息输送给机器,用以调整、改变机器状态的装置。操纵装置将操作者的信号转换成机器的输入信号,是人机信息交互的重要组成部分,其设计是否合理,直接关系到整个人机系统能否正常安全运转。遵循人机工程设计原则,这就要求保证操纵装置的操纵有效性,同时要考虑到以下几个方面:(1)操纵器的形状适应人的生理特点;(2)操纵器的形状便于触觉对他进行识别;(3)尺寸应符合人体尺度的需要。根据人与物接触部位不同,操纵器可以分为手控操纵器和脚控操纵器,这两种操纵装置在装载机驾驶室中都存在。

装载机工况和作业要求复杂,因此其操纵装置除了常规的踏板和操纵杆,还有不同于普通车辆的动臂操纵杆和铲斗操纵杆,这就要求在操纵装置的人机工程设计中,要充分考虑驾驶员的生理特点,也要考虑操纵装置的使用功能和使用情况。而且装载机的操纵装置使用频繁,其在驾驶室内的布置及操作顺序要符合人的生理、心理特点和运动习惯。

第二部分 工作原理

2.1 汽车人机工程设计 国外对汽车人机工程学的研究起始于上世纪五十年代,主要集中在北美地区, 尤其是推出了很多标准,有的已被国际标准组织所采用,如:三维H点装置、 眼椭圆等。这些研究为科学地从事汽车人机工程设计奠定了良好的理论基础和方法条件。

在国内,温吾凡、刘金秋等人都曾对人机工程学应用于汽车驾驶室设计中的关键问题进行过研究。葛如海专门研究了重型商用牵引车驾驶室设计的人机工程问题。经过对人机工程学在汽车内部布置方面应用和相关国内外标准进行消化吸收的基础上,一些人研究如何将领域知识凝练到软件中,以快速地完成人机工程设计和分析。例如:宋宝玉、李维斗等人研究开发了驾驶室人机工程设计软件。

在人机设计方案评价方面,许多企业和高校也在不断研究。有的研究了一种主观评价内部布置的方法,选择一定数量的有经验的驾驶员,根据驾驶经验、舒适性感受等主观判断,对驾驶室各部分进行主观打分,从而实现主观评价。有的系统研究了汽车驾驶室设计的人机界面评价过程,包括从厂商的项目提出到最终的综合人机评价等个步骤,研究了汽车坐姿不舒适性主观评价方法,并研究了通过易读性、量表信度和表面效度的显著性水平来简化问卷指标的方法。

2.2 踏板布置

加速踏板的安装位置和驾驶员座椅高度决定了驾驶员的基本乘坐姿态,对驾 驶员坐姿舒适性和各项功能操作具有重要影响(4)。此外,加速踏板位置还决定了驾驶室其它部件(其它踏板、转向盘等)的布置位置,是车内布置的重要参考元 素。加速踏板布置分析主要关注以下问题: (1)踏板中心高度。会影响驾驶员踩关节舒适性。由于加速踏板踩踏频繁,其布置必须考虑长时间操作的舒适性。加速踏板未踩下时,应保证跺关节角度A46不小于870,踩到底后A46不大于105“,以保证驾驶员踩关节舒适;

(2)踏板表面倾斜角度要合适,否则会影响踏板表面和脚底面的贴合; (3)要保证驾驶员脚底施力位置始终处于踏板中心附近;

(4)踏板转动中心位置要合适。不合适的转动中心位置,不能保证在踩踏行程范围内脚底施力点位置始终位于踏板中心附近,或者踏板表面与脚底面的贴合; (5)制动和离合踏板的位置可参照加速踏板位置进行布置。为保证紧急制动时,驾驶员不会误踩到加速踏板,通常制动和加速踏板表面错开一定距离;

(6)确定所有踏板高度和前后位置之后,还要确定侧向的位置和间距,包括离 合踏板与驾驶员中心线、制动踏板与驾驶员中心线、以及制动踏板与加速踏板之间的间隙。

根据上述原则,可以对踏板的布置方案进行分析和评价,乃至给出合理的布置 建议。踏板布置相关尺寸参见图2-1。

图 2-1 SAE定义的踏板布置尺寸

2.3 H点方案设计

2.3.1人体设计样板法

人体设计样板法是采SAEJ826中定义的H点二维人体设计样板[58]来布置定位 H点位置,如图2-2所示。

图2-2 H点二维人体模板

在踏板位置方案确定之后,将第95百分位的男子人体模板按要求摆放在驾驶室内。将其加速踏板踵点AHP与踏板附近指定的地面上的一点重合,整个脚掌绕AHP旋转至脚掌与踏板面贴合;调节背部角到要求的角度然后锁定,从而定位躯干;再调整模板小腿和大腿的角度,则这时的设计H点为最后H点。按同样步 骤将第5百分位的女子人体模板摆放在驾驶室,所得到的设计H点为最一前H点。根据第5百分位女子和第95百分位男子H点来确定H点的上下、前后调节行程。 这种确定H点的方法简单可行,在内部正向设计初期是一种很重要的方法。但是人体模板虽然是用统计意义上的人体数据所创建的,但是并不具有实际代表意义,因为它只是两个人体模板,只是两个个体,并且这种统计意义上的人体模板在现实生活中是很少会存在的。所以利用这种人体模板设计出来的H点适应度是不够的。虽然应用的是95百分位的男性人体模板和5百分位的女性人体模板,但是实际上设计出的H点并不一定能够保证良好的适应性。 2.3.2 SAE适意H点位置曲线法(5)

1985年,SAE推出了SAEJ1517标准,用来辅助进行驾驶员H点布置。SAEJ1517中推荐了不同百分位的一组适意驾驶位置时H点的位置线哗],其中每一条曲线都表征了H点位置与定位参考点之间的水平XH和垂直方向ZH的位置关系。对于B类车,zH与xH呈线性关系,参见表2-1。图2-3给出了B类车的一SAE适意H点位置线。给定不同百分位的H点高度就能够得到最后、最前以及其它百分位的设计H点,座椅的行程和升程可根据最后和最前H点来确定。

表2-1 SAEJ1517中推荐不同百分位的一组适意驾驶位置的H点位置线

图2-3 B类车SAE适意H点位置曲线

SAE适意线是根据早先的美国人体数据,经统计分析之后得出的,对于不同 时代、不同国家的人体统计数据不一定适用。计算对应某一百分位的H点时只能得到一个点,灵活性较差。同时,SAE适意线法没有将目标驾驶员群体的统计特 性,尤其是国别、身材、男女比例、百分位等作为参数,因此,不能针对任意给的驾驶员目标人群都适用。SAE适意线比较适合于在从内到外的车身布置方法中使用。因此,很多人也研究了其它的H点布置方法。 2.3.3 面向指定驾驶员群体的H点布置方法

驾驶员座椅的布置通过确定不同身材驾驶员乘坐位置(H点位置)来实现,这 些H点分布呈现一个范围。对于重型商用货车,用一个矩形表示驾驶员群体中一 定比例个体H点位置的分布范围,称为H点调节窗口160],其位置和尺寸反映了设计方案对于目标群体的适应程度,通常要求适合90%的驾驶员;此外,在保证驾 驶员下肢舒适的前提下,将座椅位置布置得适当靠前一些,以保证良好的驾驶员 前方下视野。H点的布置是驾驶室内其它布置设计的基础,并且关系舒适、安全 等多方面性能,因此,在最基本的驾驶员乘坐方案中,必须科学、准确地设计H点调节窗口。

已知条件为地板和加速踏板参考点PRP位置,参见图2-4。在布置坐标系尤02下,某一个体驾驶员的H点位置坐标,驾驶员上半身越倾向直立。硬点尺寸H30为座椅高度,是乘坐参考点到加速踏板踩点的垂直距离,反映了群体命分布的状况。对于带有高度方向调节功能的座椅,应位于H点调节窗口的右边界中点处。设计中通常根据对标分析或设计目标给出刀30,再据此确定H点在水平和垂直方向的分布范围,即硬点尺寸TL

23、升217和L53。上述硬点尺寸和术语的定义参见文献,这里的刀30、L53指的是汽车设计参数。

图2-4 重型商用车H点布置

商用车主要考虑男子群体。根据我国成年男子身高、坐高的均值和标准 差,计算覆盖群体范围90%的群体身高Hs和坐高从的分布边界,见图2-5;在边 界上生成分布均匀的8个样本点,其人体尺寸参见表2-1。在布置坐标系口刃Z中,大腿长度L

3、小腿长度L

4、以及跺关节到踩点的距离Lg有关。通过分析得知,与乘坐位置有关的变量L

3、L4和Lg的分布只存在一个很显著的主成份,可根据它的单调性来设计H点调节窗口。鉴于下肢长度的单调性与该主成份是一致的,有理由选取样本点中下肢长度最长和最短的两个作为设计样本。通过对比可知,下肢最长的样本点是P5,最短的样本点是P6。

图2-5覆盖群体分布的样本点

表2-2样本人体尺寸

根据已知条件(PRP、地板和万30),以及商用车驾驶员肢体活动范围,计算H 点分布范围,计算公式如下2-1:

分别计算两个样本点的H点分布区域,如图2-6所示。

图 2-6 H点调节窗口

在图中画出了不同舒适程度的区域,以不同的颜色表示。在这两个区域中分别选取一点作为最前最低H点(图中Pl)和最后最高H点(图中P2),由这两个点形成H点调节窗口。所选的H点应尽可能具有较好的舒适性。如前所述,sgRP位于H点调节窗口的右边界上,所以,选取这两个H点的时候,还要使H30尽可能与设计目标值一致;并在保证H点调节窗口左下角和右上角落入相应H点分布范围的同时尽可能减小TL23和Z日17,以减小座椅调节机构设计难度。

2.4 布置工具图形定位

布置工具图形是进一步进行仪表板、操纵件布置,保证目标驾驶员群体中的大多数人具有良好的驾乘舒适性有力工具(7)。 2.4.1 SAE眼椭圆

B类车椭圆标准的内容自1987年以来一直没变。尺寸参见表2-3。B类车定位时以ATRP,驾驶室布置工具图形定位基准点作为基准点。由于操作B类车的驾驶员中,具体车型的不同,驾驶员群体中男女比例可能会有较大的差异,因此,眼椭圆定位时需要考虑驾驶员群体中男女比例。此外,在侧视图上,眼椭圆关于其中心有向前下方11.6度的转角;在俯视图上,左右眼椭圆关于其中心有向右侧5.4度的转角。

表2-3 B类车椭圆尺寸

图2-7 B类车眼椭圆

表2-4 定位公式

眼椭圆中心相对于Al,RP点的定位公式列于表2一4。表中,万为椭圆中心相对于ATRP的水平距离;玖、殊分别为左、右眼椭圆中心相对于ATRP的侧向距离;z为圆中心相对于ATRP的垂直距离。眼椭球绕其中心旋转:在俯视图中向内侧偏5.4度,侧视图中向前下偏转0.6度。ArRP是驾驶室布置工具图形定位基准点,是SAEJ1516标准中定义的、用于定位布置工具图形的基准点(8)。对于A类车,根据95th百分位H点位置曲线和H点高度计算ATRP。对于B类车,根据50th百分位驾驶员H点位置曲线、H点高度和驾驶员男女比例来计算户a,RP。ATRP位置根据下式计算:

2.5转向盘布置

转向盘布置,包括确定中心位置、倾角和轮缘直径。合理地布置转向盘, 对于改善驾驶员操纵姿势、减小操舵力,从而降低驾驶疲劳程度具有重要意义。 确定转向盘的位置要考虑与仪表板和驾驶员之间的距离合适。转向盘轮缘到驾 驶员躯干的距离不宜小于250mm,这个间隙是安全的重要保证。转向盘前后位置还要保证驾驶员打转向时的伸及性。转向盘的高度的确定应考虑驾驶员上肢的舒适性,太高会造成“端胳膊”的感觉,容易加快疲劳。由于不同身材驾驶员乘坐位置和肢体尺寸的离散性,上述要求不容易对于大多数人都满足,因此,转向盘的位置一般设计成可调节的,使得大多数人都能够通过调节获得舒适的转向盘操作位置。

转向盘倾角的选定应该使转向盘轮缘所在平面尽量与驾驶员观察仪表时的接近视线垂直,以获得最佳的仪表视野;同时,还要与手部抓握轴线的方向相适应。商用车转向盘直径通常大于450mm。太小则操纵不稳定,且影响仪表视野。转向盘直径太大会浪费布置空间。很多商用货车都装有转向助力装置,不必采用加大直径的办法来减小操舵力(9)。

最终所确定的转向盘中心位置、倾角和转向盘直径,是通过反复进行驾驶员 人体、座椅、转向盘布置和位置校核后得到的。现代转向盘上还集成了许多操纵钮键,如雨刮器开关,风挡玻璃洗涤器喷水开关,大灯、转向灯、小灯开关,喇叭按钮,巡航按钮等。布置这些的时候要考虑手指操作的伸及性。适当选择这些钮件的形式和操作顺序,保证操作方便性。

2.6仪表板布置

2.6.1仪表板主断面设计

仪表板主断面位于驾驶员中心对称面处。仪表板主断面的设计是驾驶员坐环境概念设计的重要内容。参见图2-8。

图2-8仪表板断面设计原理

根据驾驶员前方地面盲区要求作前方下视野线切,与眼椭圆下方相切,则切 与水平面所成的角度即为驾驶员前方下视野角a。为保证前方下视野的要求,应该使仪表板上方最高点、前风窗玻璃下边缘和转向盘轮缘都低于下视野线切。作转向盘轮缘最高处截面下方和眼椭圆上方的公切线L1,作转向盘轮毅上方和眼椭圆下方的公切线L2,则仪表盘应该布置在Ll和L2之间。连接仪表盘中心和眼椭圆中心的直线L3,它应平分L

1、L2之间的空间;直线U与水平面的夹角应该在30“范围内。仪表盘平面到眼椭圆中心的距离R最大为75Omm,推荐距离为710~。仪表盘平面与直线L3的夹角一般控制在80度到100度范围内。 2.6.2仪表布置

仪表盘和仪表在宽度方向的位置应布置在可视区域内。为此,应该作出不受方向盘阻挡的可视区域。在可视区中心附近应该布置最常用、最主要的仪表,如: 车速里程表(10)。在最重要的仪表周围布置一般性仪表,如:发动机转速表、燃油表、发动机水温表等。有些汽车仪表盘上还集成了发电机状态、灯光、变速档位、环境温度、路面倾斜度等仪表。这些仪表排列顺序应与其认读顺序相一致,同时考虑它们彼此之间逻辑上的联系。相互联系越多的仪表应布置得越靠近。当仪表很多时,应按照它们的功能区分排列,区与区之间颜色搭配应有明显的区别。性质重要的仪表区,在仪表板上要有引人注目的背景。 2.6.3仪表罩布置

仪表罩要有足够的深度,以遮住射向仪表玻璃的光线。设计时应进行眩目检查。

如果入射光经过仪表面反射后不会与眼椭圆相交,就不会产生眩目现象。仪表罩的布置不能影响前方下视野,其断面应该布置在前方下视野线Ld以下、公切线Ll的上方。仪表罩最前端与转向盘要保持一定的距离,免发生干涉。

第三部分 结论

本文是对商务汽车驾驶室设计方法构架及其相关参数评价方法的有益探索,以人机工程学为基本原理,借助计算机辅助技术,对装载机驾驶室进行人机工程设计,能够提供给驾驶员舒适的驾驶姿势,良好的视野和合理的操纵装置布局,以实现安全、舒适、健康、高效的人机系统设计目标。研究过程中借鉴了其它工程车辆和汽车设计中较为先进、成熟的技术,并取得了良好的效果。本课题的主要研究工作和成果如下:

(1)在驾驶室人机工程设计方法研究中,根据重型商用车和驾驶员群体的特点, 研究了人机设计的前期条件、设计要求、设计流程、具体设计原理和基于统计学的设计工具,建立了适用于重型商用车任意目标驾驶员群体的通用人机工程设计方法。

(2)数字人体模型在汽车人机工程方案设计和工效分析中发挥着越来越重要的 作用。在数字人体建模方面,本文研究了根据人体测量学数据进行数字人体参数 化建模的关键问题,研究并筛选了合适的人体测量学参数,建立了人体运动学和 动力学模型,研究并实现了人体肢体运动驱动和姿势求解的正向和反向运动学功 能,研究了人体几何建模和外观可视化问题,以及常见人体性能,建立了三维数 字化人体模型。将上述功能和汽车建模、工效分析等功能集成,开发了专用于重 型商用车人机工程设计评价系统SHOVED,能够根据输入的汽车参数建立驾驶室 的概念描述,生成人机工程分析的人体模型样本,对转向、变速、踩踏板等操作 的上肢和下肢舒适性进行分析,进行视野分析和伸及性分析等(11)。

(3)深入研究了驾驶员驾驶和乘坐姿势的舒适性。提出了采用人体肌肉负荷作 为姿势舒适性的客观量度,而肌肉负荷从宏观上根据关节载荷计算来评价舒适度 的方法。进行了驾驶员姿势舒适度仿真分析,获得了姿势空间内舒适性的分布; 对姿势舒适性分布数据进行统计分析,建立了姿势舒适性评价模型。克服了以往 所建的模型主观因素准确性低,模型粗糙的不足。并将所建姿势舒适度模型,用 于某重型商用车H点布置方案的优化设计中,收到了良好的效果。

(4)某重型商用车样车的人机性能进行了客观评价,分析了该车型手操纵件伸 及性和舒适性、仪表视野、前方视野、后视野、前风挡玻璃刮扫区域、驾驶室进出方便性和乘坐空间等方面的人机工程性能。

(5)提出了一种重型商用车人机性能的主观评价方法,对所开发的重型商用车 的手操纵件伸及性和舒适性、A立柱盲区、仪表视野、前方视野、后视野、前风挡玻璃刮扫区域、驾驶室进出方便性和乘坐空间等人机工程性能进行了主观评价(12)。

结果表明,所研究车型的人机工程设计方案比较合理,但仍存在一定的人机性能 方面的提升空间。

第四部分 参考文献

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