11章緒論P(yáng)AGEPAGE13第1章 緒 論在過去的數(shù)十年中，虛擬技術(shù)逐漸從幼小走向成熟，它的廣泛應(yīng)用給人們創(chuàng)建了一個(gè)未來技術(shù)的框架。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、通信技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬技術(shù)自身的發(fā)展將更為廣闊，并將使CAD／CAM／CAF技術(shù)向更深入、更高級(jí)的階段發(fā)展，將由現(xiàn)在的與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的連接使用，逐漸過渡到取代傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)。本文從虛擬通過分析現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品虛擬設(shè)計(jì)存在的缺陷，得出以人機(jī)工程學(xué)為基礎(chǔ)的虛擬建模對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要性以及其他改進(jìn)方法。1.1.研究的目的和意義隨著科學(xué)技術(shù)的加速發(fā)展，對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)技術(shù)要求越來越高，而且由于工作環(huán)境的復(fù)雜化，在系統(tǒng)建立之前很難對(duì)其做出恰當(dāng)?shù)氖虑霸u(píng)估，為此特別需要在機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案以及各類傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行加工前計(jì)算機(jī)模擬仿真，將其整個(gè)過程加以綜合分析，在模擬出的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)者通過人機(jī)對(duì)話對(duì)所設(shè)計(jì)的機(jī)械進(jìn)行制造再給各個(gè)零件賦上不同的材質(zhì)、參數(shù)，則整個(gè)機(jī)構(gòu)就可以按預(yù)定的方式運(yùn)動(dòng)，于是各點(diǎn)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)及運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)就可通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成。該技術(shù)把人和計(jì)算機(jī)以一種直覺而自然的方式加以統(tǒng)一，極大地提高了人們的工作效率，在以往的設(shè)計(jì)成果中實(shí)驗(yàn)再設(shè)計(jì)是必不可少的步驟，現(xiàn)在虛擬制造、虛擬運(yùn)動(dòng)等仿真技術(shù)可以使我們的設(shè)計(jì)成果在正式加工前得到檢驗(yàn)，提高了設(shè)計(jì)成功率。該技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中是非常重要的，特別是復(fù)雜的大型機(jī)械非常需要這種仿真技術(shù)，它不但可以在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)上加以仿真，還可以通過有限元分析優(yōu)化設(shè)計(jì)等方法對(duì)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)加以分析、仿真，對(duì)各構(gòu)件參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。機(jī)械產(chǎn)品的虛擬設(shè)計(jì)是利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，通過多種傳感設(shè)備使用戶90通過計(jì)算機(jī)圖形構(gòu)成的三度空間，或是把其它現(xiàn)實(shí)環(huán)境編制到計(jì)算機(jī)中去產(chǎn)生逼真的生深刻的變革。機(jī)械設(shè)計(jì)的最終目的是設(shè)計(jì)出產(chǎn)品，即設(shè)計(jì)出一個(gè)裝配體，傳統(tǒng)的裝配體設(shè)計(jì)是一個(gè)自底向上的設(shè)計(jì)過程，即先設(shè)計(jì)出各個(gè)零件，并制造出來，再把實(shí)實(shí)在在的零件裝配起來，形成一個(gè)完整的裝配體或機(jī)械設(shè)備。這樣，很容易出現(xiàn)裝配體各部件的干涉及與設(shè)計(jì)目的不符等缺陷。虛擬設(shè)計(jì)就是為了克服這些缺陷而出現(xiàn)的。它不僅可以讓設(shè)計(jì)師看到甚至“摸”到自己的設(shè)計(jì)成果，還能簡化設(shè)計(jì)流程，縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，而且方便隨時(shí)修改。這種設(shè)計(jì)方法大概步驟包括三個(gè)，建立虛擬產(chǎn)品模型，建立虛擬環(huán)境以及運(yùn)動(dòng)仿真，其中虛擬建模是其中的第一個(gè)階段，機(jī)械產(chǎn)品最終將為人所使用，于是，便形成一個(gè)人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中，只有人機(jī)相互協(xié)調(diào)，才能滿足產(chǎn)品的可使用性，所全與健康。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)升級(jí)到具有交互效果的“虛擬設(shè)計(jì)”，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種“富有價(jià)值的工具”，可以提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)層次、挖掘其潛力。機(jī)械產(chǎn)品虛擬設(shè)計(jì)的程序可表示如下:經(jīng)過分析，機(jī)械產(chǎn)品虛擬設(shè)計(jì)的意義主要表現(xiàn)在以下三方面：如飛船、機(jī)器人的設(shè)計(jì)，需要投入巨大的資金，若用VR技術(shù)建立仿真系統(tǒng)代替實(shí)物模型進(jìn)樣機(jī)設(shè)計(jì)，可以大大節(jié)約資金、人力和物力、優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。行的虛擬制造過程，用戶可通過方便的接口進(jìn)行干預(yù)，從制造的角度考察設(shè)計(jì)，為設(shè)計(jì)的更改和優(yōu)化提供制造方面的依據(jù)。對(duì)裝配、制造和維修等工作進(jìn)行虛擬仿真模擬，可在設(shè)計(jì)過程的t初階段發(fā)現(xiàn)可能存在的缺陷和問題，減少不必要的浪費(fèi)。本題目主要研究機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程當(dāng),在人機(jī)工程學(xué)分析的基礎(chǔ)上,對(duì)于虛擬設(shè)計(jì)應(yīng)用的探索。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀虛擬技術(shù)的發(fā)展1965形顯示、力反饋設(shè)備以及聲音提示的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的基本思想，從此，人們正式開始了對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的研究探索歷程。1966MITHMD1970HMD60JaronLanier80“VirtualReality”一詞。80及美國國防部組織了一系列有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究，并取得了令人矚目的研究成果，從而引起了人們對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的廣泛關(guān)注。1984AmesM.McGreevyJ.Humphries他們又開發(fā)了通用多傳感個(gè)人仿真器和遙控設(shè)備。進(jìn)入90年代，迅速發(fā)展的計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)與不斷改進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)相匹配，使得基于大型數(shù)據(jù)集合的聲音和圖象的實(shí)時(shí)動(dòng)畫制作成為可能；人機(jī)交互系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不斷創(chuàng)新，新穎、實(shí)用的輸入輸出設(shè)備不斷地進(jìn)入市場。而這些都為虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。例如1993年的11月，宇航員利用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)成功地完成了從航天飛777近年來引起科技界矚目的又一件工作。可以看出，正是因?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)極其廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，如娛樂、軍事、航天、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、信息管理、商貿(mào)、建筑、醫(yī)療保險(xiǎn)、危險(xiǎn)及惡劣環(huán)境下的遙控操作、教育與培訓(xùn)、信息可視化以及遠(yuǎn)程通訊等，人們對(duì)迅速發(fā)展中的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的廣闊應(yīng)用前景充滿期待。虛擬技術(shù)現(xiàn)狀我國最早開展VRT東有關(guān)高校相繼建成了VRT法概括為系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)模塊化、基于產(chǎn)品特征知識(shí)和智能四種類型。其中虛擬設(shè)計(jì)被列入智能設(shè)計(jì)的類別當(dāng)中。我國利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)還處于剛剛起步階段。利用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，重點(diǎn)研究了按時(shí)序合成的機(jī)構(gòu)組合方案設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)，并借助于具有高OpenGL計(jì)算機(jī)的發(fā)展提供了一種計(jì)算工具和分析工具，并因此導(dǎo)致了許多解決問題的新方法的產(chǎn)生。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展也同樣如此，就虛擬現(xiàn)實(shí)本身而言，它主要涉及到三個(gè)研究領(lǐng)域：通過計(jì)算機(jī)圖形方式建立實(shí)時(shí)的三維視覺效果；建立對(duì)虛擬世界的觀察界面；使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)加強(qiáng)諸如科學(xué)計(jì)算技術(shù)等方面的應(yīng)用。在有關(guān)虛擬模型的建立上,主要集中在以下幾方面的研究:環(huán)境體系結(jié)構(gòu)的建立提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。結(jié)合、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的方法既可以使模型的真實(shí)感強(qiáng)，又可以有效地減少模型的數(shù)據(jù)量，以滿足實(shí)時(shí)交互性的要求。機(jī)環(huán)境的實(shí)時(shí)建模和瀏覽。如何建立快速圖像壓縮和解壓縮算法，實(shí)現(xiàn)基于圖像的機(jī)械產(chǎn)品模型的三維重建等是關(guān)鍵。2章機(jī)械設(shè)計(jì)方法簡述第2章 機(jī)械設(shè)計(jì)方法論簡述機(jī)械設(shè)計(jì)概念在某一領(lǐng)域機(jī)械產(chǎn)品的功能。各種機(jī)械產(chǎn)品我們可以把它們定義為某一個(gè)機(jī)械對(duì)象，每一個(gè)對(duì)象有它的屬性。這些屬性應(yīng)當(dāng)包括針對(duì)不同行業(yè)或領(lǐng)域的各種機(jī)械產(chǎn)品的功能要求、計(jì)算方法、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。雖然都屬于機(jī)械類的產(chǎn)品，應(yīng)用的基礎(chǔ)理論為理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)構(gòu)力學(xué)、機(jī)械原理和機(jī)械零件，但在不同行業(yè)的機(jī)械產(chǎn)品中具體專業(yè)上的差距是巨大的。在遵循一般機(jī)械設(shè)計(jì)原理的同時(shí)還要遵循某一領(lǐng)域的機(jī)械產(chǎn)品的特殊性進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)。這種特殊性是具有針對(duì)性的設(shè)計(jì)。在產(chǎn)品的機(jī)械設(shè)計(jì)中還要貫穿到電氣拖動(dòng)和控制、液壓驅(qū)動(dòng)、氣動(dòng)、高溫高壓、流體力學(xué)、化學(xué)等跨學(xué)科的技術(shù)基礎(chǔ)。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中要深入細(xì)致的研究這些技術(shù)基礎(chǔ)。需要大量的時(shí)間去將這些特殊性的東西同機(jī)械基礎(chǔ)理論結(jié)合起來而設(shè)計(jì)成需要的某一領(lǐng)域的機(jī)械產(chǎn)品。在具有一定的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論后如果要實(shí)現(xiàn)針對(duì)某一領(lǐng)域產(chǎn)品的設(shè)計(jì)尚需要大量的時(shí)間去深入細(xì)致的進(jìn)行研究和總結(jié)，找出其特有的規(guī)律。并且許多規(guī)律需要進(jìn)行一定的科學(xué)試驗(yàn)方可找到。這一時(shí)間有時(shí)會(huì)相當(dāng)長達(dá)幾年或十幾年。有些產(chǎn)品需要幾代人的努力才能達(dá)到一定的技術(shù)高度。件下，采用合理的設(shè)計(jì)哲學(xué)、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和方法才可設(shè)計(jì)和創(chuàng)造出優(yōu)秀的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)。優(yōu)化、方案優(yōu)化。要進(jìn)行可靠性分析、人機(jī)工程學(xué)、工業(yè)美學(xué)、綠色設(shè)計(jì)等準(zhǔn)則?，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)還會(huì)應(yīng)用到有限元設(shè)計(jì)、虛擬設(shè)計(jì)、穩(wěn)健設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)、機(jī)電一體化22章機(jī)械設(shè)計(jì)方法簡述設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等最新的計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)最重要的部分應(yīng)當(dāng)包括以下幾個(gè)方面：1、功能設(shè)計(jì)；2、主參數(shù)設(shè)計(jì)；3、主體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；4、主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)創(chuàng)造性的勞動(dòng)，需要長期深入細(xì)致的進(jìn)行研究才可以設(shè)計(jì)出讓用戶或業(yè)主滿意的產(chǎn)品。最初的設(shè)計(jì)往往使設(shè)計(jì)者摸不到頭緒，不知從何處下手。因此，最初的設(shè)計(jì)也是設(shè)計(jì)的最困難的時(shí)候。這時(shí)需要勤思考，進(jìn)行多方案的比較和計(jì)算。如果所確定的方案能夠?qū)崿F(xiàn)就可以設(shè)計(jì)出成功的產(chǎn)品。工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)與趨勢工程機(jī)械產(chǎn)品人性化的設(shè)計(jì)1）FOPSPOPS功能集成的單操縱手柄、可調(diào)式轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)器、全自動(dòng)換擋裝置、電子監(jiān)控與故障自診斷系統(tǒng)，再輔以合理美觀的顏色搭配，可大大改善司機(jī)的工作環(huán)境，緩解疲勞，提高作業(yè)效率。2）自動(dòng)加脂裝置或集中潤滑系統(tǒng)的配置：傳統(tǒng)的手動(dòng)加注潤滑脂費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且通常有多余的油液溢出來污染周邊環(huán)境。因此研制環(huán)保型工程機(jī)械就能自動(dòng)定時(shí)加注潤滑脂的設(shè)備，如集中潤滑系統(tǒng)就能自動(dòng)定時(shí)給各鉸銷加注黃油，其加油量經(jīng)過仔細(xì)計(jì)算后設(shè)定，可很好地保證各銷軸得到足夠的潤滑而又沒有多余的油溢出，既環(huán)保又方便。另外對(duì)于小型機(jī)械，鑒于降低設(shè)計(jì)成本，可采用密封的銷軸或使用新型材料的特殊軸套、或設(shè)計(jì)二級(jí)防塵結(jié)構(gòu)等防止外部異物的進(jìn)入和內(nèi)部油脂的排出，從而延長加注潤滑油的間隔，減少對(duì)環(huán)境的污染。3）外觀美學(xué)設(shè)計(jì)：傳統(tǒng)的工程機(jī)械產(chǎn)品一直是外形粗放、笨重的形象，環(huán)保型產(chǎn)品更應(yīng)注重外觀美學(xué)和車身的流線型設(shè)計(jì)，達(dá)到機(jī)器的環(huán)境的諧和，給人以視覺上的美感。良好地體現(xiàn)環(huán)保特色。因此控制和操縱的人性化能大大提高作業(yè)的安全性和舒適性。系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)盡量運(yùn)用高可靠性的成熟技術(shù)和借用經(jīng)市場考驗(yàn)后的成熟系列零部件可延長各關(guān)鍵系統(tǒng)或零件的使用壽命，減少更換次數(shù)。例如降低制動(dòng)元件的更換頻率就相當(dāng)于減輕了對(duì)周圍環(huán)境的破壞與污染。致謝致謝第3章 機(jī)械產(chǎn)品的人機(jī)系統(tǒng)分析人機(jī)工程學(xué)的含義以及國內(nèi)部分人機(jī)交互學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)關(guān)于人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)是運(yùn)用生理學(xué)、心理學(xué)和醫(yī)學(xué)等有關(guān)科學(xué)知識(shí)，研究組成人機(jī)系統(tǒng)的機(jī)器和人的相互關(guān)系，以提高整個(gè)系統(tǒng)工效的新興邊緣科學(xué)。人機(jī)工程學(xué)研究在設(shè)計(jì)人機(jī)系統(tǒng)時(shí)如何考慮人的特性和能力，以及人受機(jī)器、作業(yè)和環(huán)境條件的限制。人機(jī)工程學(xué)還研究人的訓(xùn)練，人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)，以及同人機(jī)系統(tǒng)有關(guān)的生物學(xué)或醫(yī)學(xué)問題。對(duì)于這些研究，在北美稱為人因工程學(xué)或人機(jī)工程學(xué)，蘇聯(lián)稱為工程心理學(xué)，歐洲，日本和其他國家稱為工效學(xué)。人開始使用機(jī)器就構(gòu)成了人機(jī)系統(tǒng)。第二次世界大戰(zhàn)期間，人們認(rèn)識(shí)到對(duì)制造出來的各種高效能的新式機(jī)器和機(jī)器系統(tǒng)(生產(chǎn)、運(yùn)輸、通信、武器和航空飛行器等)進(jìn)行操縱和控制時(shí)，整體系統(tǒng)的工作效率在很多情況下是由其中人的活動(dòng)來決定的。如雷達(dá)運(yùn)行時(shí)，要求操縱人員接收和分辨出顯示器上顯示的各種信息，根據(jù)這些信息在很短時(shí)間內(nèi)作出決策和進(jìn)行操作。若雷達(dá)設(shè)備的全部潛力沒有發(fā)揮出來，至少部分原因是操縱人員不能掌握這個(gè)電子設(shè)備的復(fù)雜操作。經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)提醒人們，有時(shí)飛機(jī)弄錯(cuò)方向墜毀，炸彈誤中友船，就是因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)沒編制程序和打印結(jié)果很慢，機(jī)器經(jīng)常處于空閑狀態(tài)，也是因?yàn)闆]有考慮和研究人機(jī)接口系統(tǒng)和人機(jī)功能分配等因素引起的。人的能力和機(jī)器的潛力很好地配合，能提高管理和控制效率。隨著機(jī)械化、自動(dòng)化和電子化的高度發(fā)展，人的因素在生產(chǎn)中的影響越來越大，人機(jī)協(xié)調(diào)問題也就越來越顯得重要，人機(jī)工程學(xué)就是在這樣的背景下創(chuàng)立和發(fā)展起來的。在人機(jī)系統(tǒng)中操縱人員被看作系統(tǒng)中的一個(gè)元件。操作人員通過感覺器官(視、聽、觸、嗅、味)接收來自機(jī)器的信息，了解其意義并予以解釋，或先進(jìn)行計(jì)算，再把結(jié)果與過去的經(jīng)驗(yàn)和策略進(jìn)行比較，然后作出決策。作出決策后，人通過控制器官(手、腳等)去操縱機(jī)器的操縱器，如開關(guān)、按鈕、操縱桿、操縱盤、光筆或呼口令等，來改變機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。機(jī)器隨即發(fā)出新的信息，如致謝致謝此重復(fù)不斷。人機(jī)系統(tǒng)不是孤立存在的，而是存在于某種環(huán)境之中。環(huán)境特性影響人的效率和行為。環(huán)境因素包括溫度、濕度、噪聲、照明、加速、振動(dòng)、污染和失重等。設(shè)計(jì)人機(jī)系統(tǒng)時(shí)，要把人和機(jī)器作為一個(gè)整體來考慮，合理地或最優(yōu)地分配人和機(jī)器的功能，保證系統(tǒng)在環(huán)境變動(dòng)下達(dá)到要求的目標(biāo)。有些人機(jī)系統(tǒng)能用定量的系統(tǒng)分析和系統(tǒng)綜合的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。一個(gè)簡單系統(tǒng)，如一位操縱人員和一臺(tái)機(jī)器構(gòu)成的單參數(shù)跟蹤系統(tǒng)，操縱人員被看作是系統(tǒng)中一個(gè)元件，可用定量方法，即用傳遞函數(shù)或其他數(shù)學(xué)方法近似表達(dá)操縱人員的動(dòng)態(tài)特性，建立操縱人員的準(zhǔn)線性數(shù)學(xué)模型；用控制理論方法對(duì)操縱人員的傳遞函數(shù)，和機(jī)器的傳遞函數(shù)進(jìn)行綜合，便可得到調(diào)節(jié)品質(zhì)合乎要求的穩(wěn)定的人機(jī)跟蹤系統(tǒng)。建立人機(jī)系統(tǒng)，必須考慮以下五個(gè)方面：人員選擇訓(xùn)練(包括訓(xùn)練設(shè)備)、設(shè)備設(shè)計(jì)、操作程序和環(huán)境。建立復(fù)雜的人機(jī)系統(tǒng)，除了這五個(gè)方面外，還要考慮人機(jī)系統(tǒng)的系統(tǒng)性能、人和機(jī)器的特性等，采用系統(tǒng)科學(xué)或信息科學(xué)的方法來設(shè)計(jì)和分析，然后進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn)，檢查系統(tǒng)性能和操縱人員操縱的難易程度。一般說來，人機(jī)系統(tǒng)要反復(fù)試驗(yàn)和使用才能逐漸完善。人機(jī)系統(tǒng)中，操縱人員是人機(jī)系統(tǒng)中的主體，設(shè)計(jì)和運(yùn)用人機(jī)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮人在人機(jī)系統(tǒng)中的能動(dòng)和主導(dǎo)作用。設(shè)計(jì)人員要和操縱人員密切配合，使人機(jī)系統(tǒng)達(dá)到要求的性能和指標(biāo)，同時(shí)保證操縱人員操縱簡便。安全舒適和提高系統(tǒng)工效。人機(jī)工程學(xué)是一門年輕的科學(xué)。人機(jī)系統(tǒng)中人的特性、能力和限制已經(jīng)有大量測試數(shù)據(jù)可查。從系統(tǒng)分析角度研究人機(jī)系統(tǒng)，在原有設(shè)備基本不變的情況下，由于考慮了即操縱人員直接參與的用手連續(xù)控制的系統(tǒng)，在飛機(jī)、火炮、雷達(dá)、汽車、艦船和航天飛機(jī)等方面已廣泛應(yīng)用，在工業(yè)生產(chǎn)中也得到廣泛應(yīng)用。人機(jī)接口系統(tǒng)，即人和計(jì)算機(jī)之間相互作用的系統(tǒng)，已是電子計(jì)算機(jī)發(fā)展的必不可人機(jī)對(duì)話(或人機(jī)通信)方面，已研究出許多高級(jí)語言，正在研究采用自然語言進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，加快人機(jī)對(duì)話的速度，提高通信效果，發(fā)揮計(jì)算機(jī)的潛力。人機(jī)接口系統(tǒng)中人承擔(dān)越來越多的功能，操縱人員執(zhí)行許多操作，進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，處理大量信息，作出各種決策。指揮控制通信系統(tǒng)是一種多操縱人員、多臺(tái)機(jī)器的復(fù)雜的人機(jī)系統(tǒng)。即使是一個(gè)非常簡單的設(shè)備，在操縱人員的問題上也會(huì)產(chǎn)生常規(guī)工程實(shí)踐無法解決的問題。因此人機(jī)工程學(xué)具有重要的應(yīng)用價(jià)值。人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域有電話、電傳、計(jì)算機(jī)控制臺(tái)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、高速公路信號(hào)、汽車、航空、航海、現(xiàn)代化醫(yī)院、環(huán)境保護(hù)、教育等，人機(jī)工程學(xué)甚至可用于大規(guī)模社會(huì)系統(tǒng)。人機(jī)工程的應(yīng)用領(lǐng)域有以下：工作事故，健康與安全包括事故與安全；事故調(diào)查；事故改造；健康與安全；健康人機(jī)工程；危險(xiǎn)分析；健康與安全課題；健康與安全規(guī)則的應(yīng)用；工業(yè)工作壓力；機(jī)器防護(hù)；安全文化與安全管理；安全文化評(píng)價(jià)與改進(jìn)；警示與提醒技術(shù)；安全概率分析；人體工作行為解剖學(xué)和人體測量解剖學(xué)；人體測量；人體測量和工作空間設(shè)計(jì)；生物力學(xué)；殘疾人設(shè)計(jì)；姿勢和生物力學(xué)負(fù)荷研究；工作中的滑倒、差錯(cuò)研究；背部疼痛；聽覺障礙研究；認(rèn)知工效學(xué)和復(fù)雜任務(wù)認(rèn)知技能和決策研究；法律人機(jī)工程；團(tuán)隊(duì)工作；過程研究；計(jì)算機(jī)軟件人機(jī)工程軟件設(shè)計(jì)；軟件發(fā)展；軟件人機(jī)工程；執(zhí)行和可用性；計(jì)算機(jī)終端：設(shè)計(jì)與布局和辦公環(huán)境人機(jī)工程研究；顯示與控制布局設(shè)計(jì)顯示與控制信息的選擇與設(shè)計(jì)控制室設(shè)計(jì)控制臺(tái)和控制室的布局設(shè)計(jì)；控制室人機(jī)工程；環(huán)境人機(jī)工程環(huán)境狀況和因素分析；噪音測量；工作中的聽力損失；熱環(huán)境；可視性與照明；工作環(huán)境人機(jī)工程；振動(dòng)；專家論證：多工作環(huán)境專家論證調(diào)查研究；法律人機(jī)工程；工業(yè)賠償申訴；傷害訴訟；傷害原因；訴訟支持；目錄目錄目 錄第1章 緒11.1.研究的目的和意義 1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 4虛擬技術(shù)的發(fā)展 4虛擬技術(shù)現(xiàn)狀 5第2章 機(jī)械設(shè)計(jì)方法論簡述 6機(jī)械設(shè)計(jì)概念 6工程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)與趨勢 7第3章 機(jī)械產(chǎn)品的人機(jī)系統(tǒng)分析 9人機(jī)工程學(xué)的含義以及國內(nèi)部分人機(jī)交互學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu) 9關(guān)于人機(jī)工程學(xué) 9人機(jī)工程的應(yīng)用領(lǐng)域有以下： 113.2.機(jī)械產(chǎn)品的人機(jī)系統(tǒng)分析 錯(cuò)誤！未定義書簽。3.2.1.人機(jī)系統(tǒng)評(píng)價(jià)內(nèi)容與原則： 錯(cuò)誤！未定義書簽。3.2.2.評(píng)價(jià)原則： 錯(cuò)誤！未定義書簽。3.2.3.評(píng)價(jià)目標(biāo)的建立 錯(cuò)誤！未定義書簽。3.2.4.人機(jī)操作程序圖的定義 錯(cuò)誤！未定義書簽。3.2.5.工作合理化檢驗(yàn)表 錯(cuò)誤！未定義書簽。第4章虛擬技術(shù) 錯(cuò)誤！未定義書簽。4.1.虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)特征 錯(cuò)誤！未定義書簽。4.2.虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的構(gòu)成： 錯(cuò)誤！未定義書簽。4.3.虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵 錯(cuò)誤！未定義書簽。4.4.虛擬環(huán)境 錯(cuò)誤！未定義書簽。4.5.多通道環(huán)幕立體投影系統(tǒng) 錯(cuò)誤！未定義書簽。4.5.1.展示系統(tǒng) 錯(cuò)誤！未定義書簽。4.5.2.VR-Platform多通道處理系統(tǒng)特性： 錯(cuò)誤！未定義書簽。4.5.3.VRP-S