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注塑生产过程的人机工程学研究与应用

作　者: 黄君舟
导　师: 张宜生
学　校: 华中科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 人机工程学人体测量学注塑成形 RULA REBA NIOSH91 反向动力学
分类号: TQ320
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 235次
引　用: 5次
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内容摘要

随着技术的进步,注塑成形过程模拟系统向着智能化、集成化、人机化的方向发展,为塑料模具行业缩短设计制造周期、提高质量、降低成本、增强企业竞争与创新能力等方面发挥着越来越重要作用。研究采用全新体系架构的基于人机工程学的注塑成形过程模拟系统适应了这一发展趋势。本文在深入研究人机工程学及三维虚拟仿真技术基础上,设计了注塑生产过程人机工程三维仿真系统MoldErgo系统原型,实现了基于RULA,REBA,NIOSH91法则和国标人体测量骨骼融合变形的实时动态三维虚拟环境下的注塑生产过程的人机工程学评估。人机工程学(或称人因学)是用于研究人类及其与日常生活和工作中的产品,设备,器具,过程,环境相互之间关系的一门学科。人机工程学的重点在于如何设计环境中的人的行为。本文从研究人机工程学技术入手,结合注塑的生产过程和特点,设计了基于人机工程学的注塑生产三维仿真模型。文中对人机工程学中的各种技术和评估法则进行了探讨,提出了实现注塑模三维人机工程系统的方案。本文描述了三维虚拟人物的定义,操纵,动画和性能分析。从设置人体尺寸,形状到仿真人体动作,本文描述的系统提供了很强大的功能。此外,文中还描述了虚拟人体的实现各种动作的算法,如提升,行走,抓放等。MoldErgo系统用于分析注塑生产过程中的人的动作。在系统中对工人在注塑生产过程中的行走,提升,压力,拉伸等动作进行了评估。系统提供了包括姿势,力,人体测量尺寸等数据输入;提供了安全和舒适度以及基于RULA,REBA,NIOSH91评估法则的资料输出。用户可以方便的分析人的头部扭曲,手部弯曲,受力等各种情况。整个系统使用了交换式的三维人体姿势设置。在实现MoldErgo的基础上,作者描述和验证了开发基于三维人机工程学的注塑生产模拟系统的必要性和可行性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-14
  1.1 概述  9
  1.2 人机工程技术在国内外的发展概况  9-11
  1.3 注塑生产运用三维人机工程学仿真的意义  11-12
  1.4 课题来源、目的及意义和论文的主要内容结构  12-14
2 人机工程学评估  14-33
  2.1 人机工程学评估  14-15
  2.2 人机工程中的人体尺寸测量  15-19
  2.3 人机工程学评估系统  19-33
3 人体三维可视化仿真  33-46
  3.1 旋转变换插值技术  33-36
  3.2 人体可视化  36-42
  3.3 反向运动学技术  42-46
4 基于CATIA V5 P3平台的人机工程分析方案  46-50
  4.1 HumanBuilder(HBR)  46-47
  4.2 Human Measurements Editor (HME)  47
  4.3 Human Posture Analysis (HPA)  47-48
  4.4 Human Activity Analysis (HAA)  48-50
5 注塑生产过程三维人机工程学仿真软件  50-70
  5.1 人体模型的实现  50-59
  5.2 评估系统的实现  59-63
  5.3 MoldErgo应用实例  63-70
6 全文总结与展望  70-72
  6.1 作者完成的主要研究工作  70-71
  6.2 工作展望  71-72
致谢  72-73
参考文献  73-76
附录1 作者在攻读硕士学位期间发表的论文  76

注塑生产过程的人机工程学研究与应用

内容摘要

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