人机工程可视化仿真平台关键技术的研究论文

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要人性化设计是提高产品设计质量、增强产品市场竞争能力的重要手段，而运用人机工程学理论改进和完善产品人机操作界面的设计，是提高产品使用性能、实现人性化设计的重要内容。针对产品人机工程性能设计过程中采用经验设计和平面二维手段的不足，本文研究建立三维可视化的人机工程仿真平台，以辅助产品开发设计过程中的人机界面设计。论文围绕实现产品操作界面可达域、舒适域的设计仿真，研究通用的人机工程仿真平台的体系结构，建立了三维可视化仿真平台。论文重点研究了工程用虚拟人的建模技术，包括了人体运动学模型的建立，正向、逆向运动学的求解等。三维图形交互是可

2、视化仿真的重要特点，因此本文还较为深入地研究了仿真操作交互技术，包括对象的选择、平移、旋转以及运动约束和碰撞检测的相关原理及实现技术。最后，在人机工程仿真原理的研究基础上，结合汽车驾驶室设计，在WmdoWs环境下，使用VC++6．0和OpenGL开发了一人机工程可视化仿真平台实验系统，验证了本文研究理论的正确性以及技术路线的可靠性。本文研究为产品设计中体现人、机器、环境的协调和谐提供了先进的技术手段，可以节约大量的人力、物力，使产品设计满足人机工程学特性。关键词：人机工程；可视化仿真；人体运动学；辅助设计；OpenGL西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页Abst

3、ractPersonatizafiondesignisanimportantmethodtoimprovethedesi弘qualityoftheproductandenhancetheproductmarketcompetitiveness，SOapplyingthetheoriesoftheergonomictoimproveandperfectthedesi萨ofman—machinehandlifIginterfaceisakeytoimproveusingfunctionandrealizepersonalizafionde,ignBecauseofth

4、edefidencyofexperiencedesi萨andtwo-dimensionalmeansofflatsurfaceintheprocessofergonomicfunctiondesign,thisthesisstudieshowtofound3Dvisualsimulatedphtfotmofe‘gonomictoA妇tofoundpetsonalizadoninterfacedesi萨intheproductexploitationdesig“process．ThisthesisstudiesordiⅫ-ysystemstxglcttlteofth

5、eetgonotxxicsimulatedphtformandfound3Dvisualsimulatedphtfomaaroundhowtorealizethesimulationdesignoffeachingregionandcomfortableregionofh粕dlinginterface．Itstudiesprioritythemodelingtechnologyofvkmalthanintheprojects，includingthefoundingofhumanbodykinematicsmodd,Solvingofforwarddirectio

6、n,rcvcroekinematics,andSOo＆3Dgraphicsinteractisanimportantcharactemficinthevisualsimulation,sothisthesishasbeenstudiedsimuhdnghaIldlinginteractivetechnologymoredepth,includingtheselection，thetranslation,therotationofobject,theprinciplesofrestrictionofmomgand出ecollisiondetectionand山eof

7、realization．Finally，basedOntheprinciplesofErgonomicdcsignandsimulation,combinedofdriverdesign,intheWindowsenvironment,璐ingVisualC++6．0andOpenGLdevelopedanexlxzimentalvisualsimulationphtfomaforErgonomicsystem,thatverifiedtheco=ectnessofthetheoryandthereliabilityofthetechnicalroute．西南交通

8、大学硕士研