基于眼点定位的工程车驾驶室设计

• 作 者: 刘懿鋆
• 机 构: 北京科技大学
• 出 处: 北京科技大学
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 工程车 人机工程学 驾驶室设计 眼点定位

工程车辆是应用于冶金、煤炭、化工、能源、有色、水利水电等行业的重要运输工具，可以代替人力完成大量的重负荷工作，是一种高效率的施工设备。而目前工程车驾驶室设计开发中一个重要的问题就是使得不同体型的驾驶员都能舒适的坐在工程车辆的驾驶席上驾驶且保持良好的视野。　　
传统的驾驶室设计方法是“从下至上”的，这种以“H”点为基点的设计方法会使驾驶者经常需要调整驾驶姿态来达到视觉的要求。并且由于人体尺寸的显著差异，传统的标准人体模型很难符合人体驾驶员的特征，这就必然降低技术的可接受性。本文通过对工程车辆人机工程学设计标准的研究以及实验统计人体数据的分析，将基于眼点定位的驾驶室设计理念应用于工程车的驾驶室设计中，提高工程车辆的安全性及人机工程学水平。　　
首先选择首钢45ton车做为改造模型，对有驾驶该车型经验的10位工程车司机进行问卷调查。利用质量屋对调查得到的结果进行分析，判断发现原有的45ton车型并不能够达到用户的满意。利用CATIA人机工程学模块分析该车型存在的具体问题。　　
然后，根据工程车辆的视野特点，通过头包络线、前方视野以及仪表台视野确定最佳眼点的位置。由于本文是以首钢45ton工程为模型进行研究的，因此首先在实验室搭建45ton车的模型并确定该车型的设计是否能满足驾驶者的最佳视野要求。同时，在实验中要求55位实验者均以舒适的姿态坐于驾驶位，利用拍照的方式采集他们各个部位在空间中的位置数据。根据这些统计的数据，分析人体各个部位的关键点在二维、三维空间中的分布及关键点之间关系。在保证眼睛处于最佳眼点位置的情况下，通过数学表达方式描述相应的各个部位在空间中的位置，以此确定座椅及其它相关装置的空间位置。　　
最后，利用CATIA软件校核基于眼点定位的设计方法是否能同时满足存在个体差异性的驾驶者视野及舒适性要求。总结出基于眼点定位的工程车辆驾驶室设计数据，为以后产品的设计提供理论支持。合理的将这一理念应用到工程车的驾驶室设计中不仅可以提高工程车辆的舒适性的设计水平而且对保障行车安全等方面都有重要的作用。