摘要
为了提高载人潜水器人机工效设计的质量,有效考虑狭小工作舱下潜航员的生理舒适度,保证载人潜水器观察窗布局的人机合理性,在载人潜水器载人舱的设计过程中应用人机工效设计原理,利用JACK软件对载人潜水器载人舱观察窗布局进行仿真,对潜航员的工作姿态、舒适性和关节角度等进行模拟。将载人潜水器载人舱模型导入JACK人因分析软件中,采用第95百分位数的中国男性作为潜航员,对潜航员在载人舱内的工作姿态进行模拟,并对其进行工作姿势评估、快速上肢分析、舒适度评估及下背部分析,最后根据分析结果完成相应的设计优化。
So as to improve the quality of the submersible cockpit design, and consider the pilots' comfort degree in narrow working cabins, the ergonomic rationality of submersible viewport layout should be guaranteed. The article applies ergonomic design theory in the design process of submersible cockpit, using JACK system to simulate submersible viewport layout and the working posture, comfort assessment, joint angle of aquanauts. The submersible cockpit model should be imported in JACK system. And the virtual human should take the 95 percent Chinese male as aquanauts. Then the aquanauts' working posture in submersible cockpit should be simulated, mainly including OWAS, RULA, Comfort Assessment and Lower Back Analysis. According to the analysis result, the optimization design is finished.
引文
[1]LODI A,MARTELLO S,MONACI M.Two-dimensional Packing Problems:a Survey[J].European Journal of Operational Research,2002,141(2):240-251.
[2]ALPPAY C,BAYAZIT N.An Ergonomics based Design Research Method for the Arrangement of Helicopter Flight Instrument Panels[J].Applied Ergonomics,2015,51:85-101.
[3]范文,余隋怀,王文军,等.蚁群算法求解人机布局优化问题[J].机械科学与技术,2013(7):955-962.
[4]范文,王军锋.狭小工作舱布局优化方法[J].中国舰船研究,2016(5):19-27.
[5]宗立成,余隋怀,孙晋博,等.基于鱼群算法的舱室布局优化问题关键技术研究[J].机械科学与技术,2014(2):257-262.
[6]叶聪,宗立成,陈登凯.虚拟设计在潜水器舱室布局设计中的研究与应用[J].机械设计,2015(1):6-12.
[7]马智,薛红军,苏润娥.基于Jack的人体建模与人机工效分析[J].航空计算技术,2008(1):97-100.
[8]刘社明,王小平,陈登凯,等.基于JACK的驾驶舱仿真及人机工效分析[J].计算机与现代化,2013(8):106-110.
[9]钮建伟,张乐.JACK人因工程基础及应用实例[M].北京:电子工业出版社,2012.
[10]苏润娥,薛红军,宋笔锋.民机驾驶舱工效布局虚拟评价[J].系统工程理论与实践,2009,29(1):186-191.
[11]陈登凯,王雨倩,叶聪,等.载人潜器驾驶舱人机工效评估方法研究[J].舰船科学技术,2016(7):105-109,135.
[12]尹清松,廖前芳,周前祥,等.基于JACK的驾驶姿势的下肢关节受力及舒适度分析[J].航天医学与医学工程,2016(6):440-445.
[13]郭庆,马超.基于JACK的民机维修任务仿真及人机工效评估[J].计算机与现代化,2014(11):82-85,89.
[14]罗晓利,李海龙,秦凤姣,等.基于JACK的机务人员工作负荷评估[J].中国安全生产科学技术,2015(4):192-196.
[15]潘静,初建杰,闫妍,等.基于JACK的空间站实验舱内工作姿势的工效学分析[J].电子设计工程,2015(5):34-36,40.
[16]谭正文,薛红军,苏润娥.基于JACK的民机驾驶舱可视性评估研究[J].航空计算技术,2010(5):79-81,106.
[17]王华亭,田宇.基于JACK的某自行高炮乘员舱人机工效评估[J].火炮发射与控制学报,2013(2):63-66.
[18]苏润娥,薛红军.民机驾驶舱工效布局虚拟评价[J].系统工程理论与实践,2009,29(1):186-191.
[19]马智.飞机驾驶舱人机一体化设计方法研究[D].西安:西北工业大学,2014.
[20]张燕军.民机驾驶舱工效设计若干关键技术研究[D].南京:南京航空航天大学,2014.