摘要：文中提出了一种基于深度学习对飞机操纵杆的操纵舒适性预测方法。采用JACK人机工程仿真软件的Animation模块进行推拉杆操纵任务仿真,利用ForceSolver采集人体上肢关节力学数据,进行飞机操纵舒适性客观定量评价。该评价是通过SSP、力矩分析工具的组合方法;通过Bland-Altman法对仿真数据与数学模型计算结果进行一致性对比,通过非参数检验分析了用关节力学参数进行操纵舒适性预测的有效性,进一步分析了关节不同运动方向在负载感知中的敏感度;通过构建PSO算法改进的multi-BiLSTMs模型来对人体上肢关节操纵舒适性进行预测;该方法预测准确度为0.972,较之前模型预测精度提高了3.6%。结果表明:文中所述方法对操纵舒适性预测是可行的。

摘要：根据企业产品开发实际以及用户在产品的实际使用过程中的需求,以手柄位移与手柄力之间关系曲线为制动器操纵舒适性评价指标,在对摩托车盘式制动器工作原理进行分析以及影响摩托车制动器操纵舒适性的设计因素确认的基础上,建立起摩托车盘式制动器操纵舒适性数学模型。根据摩托车制动器操纵舒适性设计在本质上是实际产品的舒适性曲线向根据设计实践获得的随车型,以及用户群而变化的目标舒适性曲线逼近的特点,提出采用Hausdorff距离度量舒适性曲线间的逼近度,并以此为优化设计目标建立制动操纵舒适性优化设计模型。最后通过该方法在实际设计中的应用,获得较优的、合理可行的制动器操纵舒适性优化设计结果,解决了实际设计中对操纵舒适性设计无从着手、设计效率低等问题。

摘要：针对实际设计过程中难以定量地评定离合器操纵舒适性等问题,首先根据操纵装置各种设计因素与人体动作的映射关系,引入动作元概念模型,并采用动作元矩阵来描述汽车离合器操纵过程,通过实际动作元矩阵与设计目标矩阵的贴近度来衡量离合器的操纵舒适性程度;然后,在对液压式离合器工作原理进行分析的基础上,建立汽车液压式离合器操纵舒适性的数学模型和优化模型,并进行优化;最后,通过实例验证该方法的可行性。

摘要：本文中针对汽车设计过程中难以定量评价踏板操纵舒适性的问题,提出了基于驾驶员膝关节应力分布的操纵舒适性测评方法。首先挑选一名50百分位的男性被试者进行踏板操纵实验测试并作为建模对象,利用Kane方法分析不同踏板力条件下人体下肢各关节力矩的变化特征,进而确定膝关节的载荷。接着通过有限元方法分析膝关节应力分布特征。在此基础上,筛选膝关节的主要应力特征参量作为踏板操纵舒适性的客观评价指标,最后采用线性回归方法建立舒适性模型。实验及分析结果为人机作业过程中人体关节的生物力学研究提供了参考,所提出的测评方法可用于指导汽车踏板操纵舒适性的测评和优化。

摘要：操纵舒适性度量是人机系统研究的一项重要内容。针对操纵舒适受多方面复杂因素的影响,难以准确、稳定地进行度量的问题,重点围绕人与机器二者的关系,构建人机系统操纵力感知场,将各影响因素以及相关的测评方法映射到场结构中进行归类分析。提取人、机接触应力和操纵者的肌肉应力作为场源核心参量,以同二者相对应的感知强度作为场强参量,利用史蒂文斯幂定律定量描述接触应力、肌肉应力与其对应的感知强度的映射关系,并以高斯势函数表征感知强度与舒适性之间的关系,最终依据操纵力感知场的分布特性,从局部和整体两方面实现操纵舒适性综合度量。应用该方法进行汽车刹车踏板操纵舒适性测评实验,实例分析结果表明,所得操纵舒适性指数与主观测评结果一致,该方法能够作为主观测评的有效补充,为人机系统操纵舒适性优化设计提供理论依据和数据支持。

摘要：良好的操纵舒适性不仅减少工作中的疲劳,而且提高工作效率.针对站立姿态下操纵舒适性评价的不确定性和模糊性,构建基于T-S模糊神经网络(Takagi-Sugeno Fuzzy Neuryl Network,T-S FNN)的站立姿态操纵舒适性评价模型.通过实验,收集模型的训练和测试数据.选取20名被试者参与本次实验,实验要求每个被试者完成100项目操纵任务,共有4个面板位置,每个面板上有25个圆形贴纸,代表不同操纵位置.在实验过程中分别记录被试者的关节角度、脚底压力、人体尺寸、操纵目标位置及主观舒适性数据.选取90%的实验数据对模型进行训练,10%的实验数据对所提出的方法进行验证,并与BP神经网络模型预测的主观舒适性进行比较,结果表明:T-S FNN模型具有较小的均方根误差(1.2 VS4.5).最后随机选取15组不同操纵任务进行检验,结果表明:该方法的预测值和实际值相关性系数为0.962(P<0.01),与快速上肢评估(RULA)计算结果的相关性系数为0.833(P<0.01),与工作体位分析系统(OWAS)计算结果的相关性系数为0.694(P<0.01),说明该方法能够良好的反应真实结果.

摘要：依据GJB4856—2003提供的中国男性直升机飞行员人体尺寸,建立飞行员的上肢6自由度运动学模型,通过旋量理论和指数积公式对飞行员操纵舒适性进行分析,求解出飞行员的可达空间和舒适操纵空间,利用其结果对飞机座舱的操纵杆进行优化布置。采用基于旋量理论的指数积运动学建模方法,只需建立基础坐标系和工具坐标系,使得运动模型更为简单,且具有更明确的物理和几何意义。该方法为飞行员驾驶工效的评估提供了一个新的思路,可用于驾驶室布局的优化设计。

摘要：针对汽车操纵舒适性测评问题,文章提出了以相关度分析理论为基础,选取试验过程中实时曲线与满足操纵舒适性要求的标准曲线所包含的数据集合之间的相关系数为指数,度量汽车操纵舒适性程度;通过设计数据采集方案与操纵舒适性评价方案,构建基于相关度分析的汽车操纵舒适性测评系统,为测评汽车的操纵舒适性提供一套便捷、准确的技术途径;最后通过实例分析验证了该系统的有效性。

摘要：针对目前飞行员操纵舒适性难以定量描述的问题,构建飞行员上肢6自由度模型,利用惯性测量单元(IMU)测量飞行员动态操纵过程中的姿势数据,求取位移、速度、加速度,结合生物力学参数,采用旋量形式的Kane方程求出关节力矩,建立了飞行员的操纵舒适性定量评价模型。模拟典型的武器发射作战任务,在4种控制装置的布局设计方案中,平均舒适性得分为0. 461、0. 554、0. 466、0. 539,方案2的操纵舒适性水平最高,证明了模型和方法的可行性。为驾驶舱的优化布局和操纵工效的评估提供参考依据。

摘要：建立了完整的5自由度人体上肢舒适操纵优化模型。建模时综合考虑了人体上肢生理结构及其运动特性,提出了基于RULA方法的人体上肢舒适操纵优化模型的建模方法。基于层次化、模块化的建模原则,整个仿真模型最终在SimMechanics平台上得到了实现。采用测定直升机飞行员人体数据,与CATIA仿真结果对比,验证了模型的合理性和有效性,得出了平面布局内直升机总距杆操纵舒适度分布曲线,结果可为直升机座舱操纵界面优化设计提供参考。