汽车人机界面人体上肢位姿建模及优化研究.pdf

第42卷第5期 西安交通大学 学报 VoL42№5 X17AN UNIVERSITY OF 2008 2008年5月 JOURNALJIAOTONG May 汽车人机界面人体上肢位姿建模与优化研究 张鄂，洪军，李彦山，刘明利 (西安交通大学机械工程学院，710049，西安) 摘要：针对汽车人机操控界面设计的匹配分析需要，构建了一种用于人机操控界面设计分析的5 自由度人体上肢运动模型，来模拟人体上肢运动并计算掌心的位姿．以人体上肢动作位姿舒适为 优化目标，建立了人体上肢舒适操作的优化模型，通过求解能够获得人体上肢舒适操作的最优位 姿．仿真结果表明，优化模型合理、实用，以汽车驾驶舱中换档杆布局设计为应用实例，通过优化模 型求得了相应的舒适位姿和舒适度曲线图．研究结果可为汽车人机操控界面设计的合理匹配提供 优化分析． 关键词：汽车人机界面；上肢；位姿建模；优化模型 中图分类号：TBl8文献标志码：A文章编号：0253—987X(2008)05叼546-05 andPose ofAutomobileMan-MachineInterface OptimalDesign Modeling ZHANG E，HONGJun，LIYanshan，LIU Mingli ofMechanical (School Engineering，Xi’allJiaotongUniversity，Xi7锄710049，China) onthe ofautomobileman-machineinterface Abstract：Focusingmatchingrequirements devising， a offreedomman armmovementmodelisestablishedatautomobileman-machine 5-degree upper interfacetosimulateman arlTlmovementandcalculatecenter the driving upper palm pose．Taking man aITfl asacomfortable anTicomfortablemodelis upperpose target，theoptimalupper driving established．Themodelisverified and of reasonablypracticallybysimulation．Setting1ayoutgear leverinmobiledrivercabinasan and appliedexample．thecorrespondingoptimalpose optimal curveareobtainedto areferenceforthe ofautomobileman-machineinter- provide design