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数控机床作业研究及其在ICAID系统中的应用

作　者: 韩卫国
导　师: 赵江洪；詹涵菁
学　校: 湖南大学
专　业: 设计艺术学
关键词: 数控机床 人机工程 ICAID系统 人体姿势 人体模型 人性化设计
分类号: TG659
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 104次
引　用: 2次
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内容摘要


本论文是在参加国家“十五”科技攻关项目“基于设计知识和用户知识的网络化数控机床造型设计与人性化界面设计技术及应用研究”的基础上完成的,主要研究与数控机床人机工程设计相关的人体姿势与模型和它们在ICAID系统中的实现形式。 论文分析了作业研究和人机工程的概念,并对数控机床人机工程设计的思想作了一个综合的论述,同时探讨人体尺寸和人体模型对数控机床人机工程设计与匹配的意义,为论文的研究提供了方向。 论文运用作业研究的方法,通过录像和静态摄影完整记录数控机床人机联合操作的过程,把工作的重心放在数控机床用户作业姿势和动作的分析、统计和归类上,由此得出数控机床关键工作岗位上的关键作业姿势。同时结合人体结构,对面向数控机床的人体模型关节做相应简化,在此基础上构建了人体姿势的二维模型和三维数字化刚体模型。 论文利用工作研究分析法,对数控机床的人机联合操作过程进行了分析,并对与数控机床人机工程设计相关的各种工作岗位和人体姿势进行了细致研究。 最后,在研究的基础上,论文提出了一套适合ICAID系统的数控机床人机工程设计人体模型,包括二维技术和三维技术两个方面。为系统的建立提供了人性设计上的支持,也为系统的使用者提供了人机工程设计与匹配上的辅助。

全文目录


摘要  7-8
Abstract  8-9
第1章 绪论  9-14
  1．1 论文研究的背景  9-12
    1．1．1 数控机床的发展现状  9
    1．1．2 计算机辅助工业设计现状与趋势  9-10
    1．1．3 人机工程学与数控机床人机工程设计  10-12
  1．2 研究课题的来源和任务  12-13
    1．2．1 课题的来源  12-13
    1．2．2 研究课题的任务  13
  1．3 本文的研究目标与主要工作  13-14
第2章 数控机床作业研究  14-28
  2．1 数控机床作业研究  14-19
    2．1．1 数控机床作业研究的目的  14-16
    2．1．2 数控机床造型设计中人机关系特点  16-18
    2．1．3 数控机床造型设计中人的因素  18-19
  2．2 数控机床人体作业尺度研究  19-23
    2．2．1 人体尺寸  19-20
    2．2．2 静态人体尺寸  20-21
    2．2．3 动态人体尺寸  21-22
    2．2．4 影响人体尺寸差异的因素  22-23
  2．3 数控机床人体模型研究  23-28
    2．3．1 作业分析用人体模型  23-24
    2．3．2 人机匹配设计和评价用人体模型  24-26
    2．3．3 数控机床关键任务工作岗位  26-28
第3章 数控机床作业分析实验  28-40
  3．1 数控机床作业分析实验目的  28-29
  3．2 数控机床作业分析研究方法  29-31
  3．3 实验架构  31-33
  3．4 实验统计与分析  33-40
    3．4．1 作业程序  33-36
    3．4．2 工作岗位分析与统计  36
    3．4．3 作业姿势统计  36-40
第4章 CAID系统中人体模型的构建  40-50
  4．1 位置建模(关键作业点)  40-41
  4．2 关键作业点人体姿势模型  41-44
    4．2．1 人体模型姿势数据提取  41-43
    4．2．2 人体姿势模板构建分析  43-44
  4．3 基于人机系统适配理念的关键姿势人体模型的设计与构建  44-49
    4．3．1 面对数控机床 CAD人体建模关键技术  44-45
    4．3．2 面对数控机床设计的标准人体模型的关节简化  45-46
    4．3．3 三维人体钢体模型的构建  46-49
  4．4 人体姿势模型辅助数控机床人机工程设计实例  49-50
第5章 人体模型在ICAID 系统中的应用  50-57
  5．1 ICAID系统中人体模型实现应用分析  50-52
  5．2 人体模型在 ICAID系统中的应用  52-55
  5．3 人体模型在 ICAID系统中的表达  55-57
结论  57-59
参考文献  59-62
致谢  62-63
附录A (攻读学位期间所发表的学术论文目录)  63-64
附录B 作业研究实验图片  64-68

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属切削加工及机床 > 程序控制机床、数控机床及其加工
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