面向家居产品定制设计的人机设计方法研究
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摘要
论文的课题来源于863项目“面向行业典型产品的三维数字化设计专用系统及工具集”、“面向信息家电的三维数字化定制设计关键技术研究”以及国家自然科学基金项目“产品的多感知因素设计过程研究”。
论文面向家居产品定制设计领域，对产品设计中的人机工程设计方法及其应用技术进行了研究。重点研究了符合中国成年人的各部位结构尺寸算法；人体尺寸与家居产品参数之间的映射关系；提出了家居产品设计的多目标优化问题：分析了定制设计对数据库建模的要求，建立了三维人体模型库和手模型库。同时采用组件的方法，在SolidWorks平台上开发出了人机设计软件原型系统。
人机设计软件系统已集成到工业设计软件系统“CAIDS V1.0”中进行了初步验证，结果表明该人机工程设计方法及其软件系统都是可用的，能有效辅助产品的人机设计。
This paper stems from "863" projects " The Three Dimensional Digital Design System and Tools of Industry-Oriented" ,"the Key Technical Research of Three Dimensional Digital Customized Design for Information Home Appliance" and National Natural Science Fund. "A Study of Product Design Process Coupled with Multi-Perception Factors".
This paper studied the ergonomic methods of product design and the applied technology in the field of Home Appliance customized design. Detailed research items include: the anthropometric measure arithmetics of Chinese adults, the mapping methods between human dimensions and product parameters, the multi-object optimize design of Home Appliance, analysis of the demands for customizing design of database, construction of the databases of three dimensional manikins and hand models. A prototype system is established on the SolidWorks platform based on Component Object Model (COM) technology, which realized the ergonomic design of Home Appliance.
The prototype system has been integrated with the Computer Aided Industrial Design System "China Design Version 1.0''. The testing results showed that the method of system building is feasible, and can assist designer in product ergonomic design effectively.
论文面向家居产品定制设计领域，对产品设计中的人机工程设计方法及其应用技术进行了研究。重点研究了符合中国成年人的各部位结构尺寸算法；人体尺寸与家居产品参数之间的映射关系；提出了家居产品设计的多目标优化问题：分析了定制设计对数据库建模的要求，建立了三维人体模型库和手模型库。同时采用组件的方法，在SolidWorks平台上开发出了人机设计软件原型系统。
人机设计软件系统已集成到工业设计软件系统“CAIDS V1.0”中进行了初步验证，结果表明该人机工程设计方法及其软件系统都是可用的，能有效辅助产品的人机设计。
This paper stems from "863" projects " The Three Dimensional Digital Design System and Tools of Industry-Oriented" ,"the Key Technical Research of Three Dimensional Digital Customized Design for Information Home Appliance" and National Natural Science Fund. "A Study of Product Design Process Coupled with Multi-Perception Factors".
This paper studied the ergonomic methods of product design and the applied technology in the field of Home Appliance customized design. Detailed research items include: the anthropometric measure arithmetics of Chinese adults, the mapping methods between human dimensions and product parameters, the multi-object optimize design of Home Appliance, analysis of the demands for customizing design of database, construction of the databases of three dimensional manikins and hand models. A prototype system is established on the SolidWorks platform based on Component Object Model (COM) technology, which realized the ergonomic design of Home Appliance.
The prototype system has been integrated with the Computer Aided Industrial Design System "China Design Version 1.0''. The testing results showed that the method of system building is feasible, and can assist designer in product ergonomic design effectively.
引文
[1] 孙家广，制造业信息化的历史重任，中国制造业信息化，2003．1
[2] 陆长德、余隋怀、王小平、王明礼等，工业设计篇，工业工程手册，1998．10．
[3] 李铁铮，家居产品：充满阳光的新行业，中国家具网，2002．6
[4] 李桂琴、陆长德、宋保华、余隋怀，产品开发中人机工程设计方法的研究，机床与液压，2001．6．
[5] 马江杉主编，人机工程及其应羽，机械工业出版社
[6] 曹琦主编，人机工程学，四川科学技术出版社
[7] Alpnonse Chapanis. Ergonomics in product development: a personal view. Ergonomics, 1995.38 (8)
[8] 陆长德、余隋怀，计算机辅助工业设计(上、下)，制造技术与机床，1995．10-11．
[9] 傅鹏，计算机辅助人机工程设计的虚拟人研究，硕士学位论文，2003
[10] 林建、毛恩荣、周一鸣，机械系统人机界面匹配优度的研究，人类工效学，1997 Vol．3，No．3
[11] 孙善麟，用于工效学领域的虚拟人体模型研究概述，人类工效学，Vol．4，No．1
[12] 宋保华，计算机辅助形态设计技术与系统开发研究，博士学位论文，2003
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[16] Corlett,Madeley and Manenica. Posture targeting: a technique for recording work postures, Ergonomics 24
[17] 赵秀栩、杨明忠，面向客户的产品规模定制设计及其应用，包装设计
[18] 尹定邦，设计学概论，湖南科学技术出版社，2000
[19] Lindsey M.Butters and R. Tetra Dixon, Ergonomics in consumer product evaluation: an evolving process, Applied Ergonomics Vol 29, NO, 1,1998
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[21] [美]Julius Panero and Martin Zelnik、龚锦 译．人体尺度与室内空间，天津科学技术出版社，1999
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[32] 蔡波、陆长德、余隋怀、杨海成，自顶向下的计算机辅助工业设计几何建模研究，计算机辅助设计与图形学学报，2001．12
[33] (日)浅居喜代治编著，刘高送译，现代人机工程学概论，科学出版社
[34] 刘金秋等编著，人类工效学，高等教育出版社，1995
[35] (晶)小原二朗著，罗筠筠等译，什么是人体工程学，三联出版社
[36] 劳志强、潘云鹤，基于影像动画设计的知识表达模型，计算机辅助设计与图形学学报，，Vol．10，No．4．Jul，367-376，1998
[37] 贺怀清、洪炳榕，虚拟人实时控制的研究，计算机工程，Vol．26，No．11
[38] 劳志强、潘云鹤，人体动画综述，计算机科学，1998 V01．25，No．1
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[43] John R.Wilson, Virtual environments applications and applied ergonomics, Applied Ergonomics 30(1999)
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