以掌紋識(shí)別設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化為例的上肢舒適度研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-22 18:13
舒適度作為產(chǎn)品人機(jī)工程設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要指標(biāo),不僅會(huì)影響用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品的滿(mǎn)意度,甚至?xí)绊懹脩?hù)的健康。本文以掌紋識(shí)別設(shè)備為依托,建立人體尺寸預(yù)測(cè)模型,對(duì)人體上肢進(jìn)行姿勢(shì)預(yù)測(cè),建立基于關(guān)節(jié)力矩的上肢舒適度評(píng)價(jià)模型,并對(duì)掌紋識(shí)別設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化。首先,對(duì)人體尺寸進(jìn)行預(yù)測(cè)。由于人體尺寸具有差異性,因此準(zhǔn)確且具有代表性的人體尺寸是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的前提。人體尺寸預(yù)測(cè)是一種通過(guò)小樣本得出大數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)方法。本文通過(guò)逐步回歸分析法,選定將身高(S)、身體質(zhì)量指數(shù)(BMI)和胯高/身高(H/S)作為預(yù)測(cè)因子,應(yīng)用回歸模型,對(duì)上臂長(zhǎng)、前臂長(zhǎng)和手長(zhǎng)的尺寸進(jìn)行預(yù)測(cè)。其次,對(duì)人體上肢進(jìn)行姿勢(shì)預(yù)測(cè)。在CATIA—V5中建立掌紋識(shí)別設(shè)備的三維模型,并將依據(jù)規(guī)則自定義的人體模型文件導(dǎo)入軟件中。設(shè)定不同的掌紋識(shí)別設(shè)備的參數(shù)布置,選取特定身高百分位,在CATIA軟件中進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),得到15組人體姿勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果,并對(duì)15組仿真結(jié)果進(jìn)行分析,研究掌紋識(shí)別設(shè)備的參數(shù)布置對(duì)關(guān)節(jié)角的影響,另外,在關(guān)節(jié)力矩的計(jì)算基礎(chǔ)上,構(gòu)建基于關(guān)節(jié)力矩的上肢舒適度評(píng)價(jià)模型。通過(guò)構(gòu)建人體上肢動(dòng)力學(xué)模型,計(jì)算人體上肢各個(gè)關(guān)節(jié)力矩,對(duì)關(guān)節(jié)力矩進(jìn)行相關(guān)分析,將篩選出的的關(guān)節(jié)...
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.1.1 課題背景
1.1.2 課題研究的目的及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 人體舒適度研究現(xiàn)狀
1.2.2 人體尺寸預(yù)測(cè)研究現(xiàn)狀
1.2.3 虛擬人技術(shù)在人機(jī)工程學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.2.4 舒適度評(píng)價(jià)方法研究現(xiàn)狀
1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 人體上肢姿勢(shì)預(yù)測(cè)研究
2.1 人體上肢尺寸預(yù)測(cè)模型構(gòu)建
2.1.1 人體尺寸獲取
2.1.2 預(yù)測(cè)因子選取
2.1.3 人體上肢尺寸預(yù)測(cè)模型構(gòu)建
2.1.4 人體上肢尺寸預(yù)測(cè)模型驗(yàn)證
2.2 人體上肢動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建
2.2.1 人體上肢模型簡(jiǎn)化
2.2.2 簡(jiǎn)化人體上肢各環(huán)節(jié)的質(zhì)量與質(zhì)心
2.3 基于反向運(yùn)動(dòng)學(xué)的上肢姿勢(shì)預(yù)測(cè)分析
2.3.1 正向運(yùn)動(dòng)學(xué)與反向運(yùn)動(dòng)學(xué)
2.3.2 姿勢(shì)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于關(guān)節(jié)力矩的上肢姿勢(shì)不舒適度建模
3.1 關(guān)節(jié)力矩計(jì)算分析
3.1.1 關(guān)節(jié)力矩的研究意義
3.1.2 關(guān)節(jié)力矩的計(jì)算
3.2 上肢姿勢(shì)不舒適度評(píng)價(jià)模型構(gòu)建
3.2.1 姿勢(shì)舒適程度產(chǎn)生機(jī)理的簡(jiǎn)述
3.2.2 上肢姿勢(shì)不舒適度建模方法
3.2.3 姿勢(shì)不舒適度計(jì)算
3.3 評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比分析
3.3.1 快速上肢評(píng)價(jià)方法(RULA)
3.3.2 上肢不舒適度模型評(píng)價(jià)結(jié)果及分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 掌紋識(shí)別設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化
4.1 掌紋識(shí)別設(shè)備簡(jiǎn)介
4.1.1 掌紋識(shí)別設(shè)備的應(yīng)用范圍
4.1.2 掌紋識(shí)別設(shè)備的結(jié)構(gòu)分析
4.2 設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化
4.2.1 選擇設(shè)計(jì)變量
4.2.2 確定約束條件和優(yōu)化目標(biāo)
4.2.3 優(yōu)化過(guò)程及結(jié)果
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄1 男性人體尺寸
附錄2 女性人體尺寸
附錄3 人體模型文件
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號(hào):3723784
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.1.1 課題背景
1.1.2 課題研究的目的及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 人體舒適度研究現(xiàn)狀
1.2.2 人體尺寸預(yù)測(cè)研究現(xiàn)狀
1.2.3 虛擬人技術(shù)在人機(jī)工程學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.2.4 舒適度評(píng)價(jià)方法研究現(xiàn)狀
1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 人體上肢姿勢(shì)預(yù)測(cè)研究
2.1 人體上肢尺寸預(yù)測(cè)模型構(gòu)建
2.1.1 人體尺寸獲取
2.1.2 預(yù)測(cè)因子選取
2.1.3 人體上肢尺寸預(yù)測(cè)模型構(gòu)建
2.1.4 人體上肢尺寸預(yù)測(cè)模型驗(yàn)證
2.2 人體上肢動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建
2.2.1 人體上肢模型簡(jiǎn)化
2.2.2 簡(jiǎn)化人體上肢各環(huán)節(jié)的質(zhì)量與質(zhì)心
2.3 基于反向運(yùn)動(dòng)學(xué)的上肢姿勢(shì)預(yù)測(cè)分析
2.3.1 正向運(yùn)動(dòng)學(xué)與反向運(yùn)動(dòng)學(xué)
2.3.2 姿勢(shì)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于關(guān)節(jié)力矩的上肢姿勢(shì)不舒適度建模
3.1 關(guān)節(jié)力矩計(jì)算分析
3.1.1 關(guān)節(jié)力矩的研究意義
3.1.2 關(guān)節(jié)力矩的計(jì)算
3.2 上肢姿勢(shì)不舒適度評(píng)價(jià)模型構(gòu)建
3.2.1 姿勢(shì)舒適程度產(chǎn)生機(jī)理的簡(jiǎn)述
3.2.2 上肢姿勢(shì)不舒適度建模方法
3.2.3 姿勢(shì)不舒適度計(jì)算
3.3 評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比分析
3.3.1 快速上肢評(píng)價(jià)方法(RULA)
3.3.2 上肢不舒適度模型評(píng)價(jià)結(jié)果及分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 掌紋識(shí)別設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化
4.1 掌紋識(shí)別設(shè)備簡(jiǎn)介
4.1.1 掌紋識(shí)別設(shè)備的應(yīng)用范圍
4.1.2 掌紋識(shí)別設(shè)備的結(jié)構(gòu)分析
4.2 設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化
4.2.1 選擇設(shè)計(jì)變量
4.2.2 確定約束條件和優(yōu)化目標(biāo)
4.2.3 優(yōu)化過(guò)程及結(jié)果
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄1 男性人體尺寸
附錄2 女性人體尺寸
附錄3 人體模型文件
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號(hào):3723784
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