柔性化人机验证模型的设计及应用

在整车设计开发阶段,前期的整车布置关键参数没有锁定,伴随着创意方案评选、产品定位的调整而发生变化,其中的驾驶舱、乘员舱布置方案需要通过制作人机验证实物模型来评审确定。当前市场环境下,时间、经济成本已经是汽车公司重点关心的因素,通过开发柔性化人机验证模型,可以更经济更高效完成模型制作并开展产品的人机验证。     

七座SUV第三排座椅高度舒适性研究

根据七座SUV车型第三排乘员体态特征,确定第三排乘员基本都是中等身材人体。依据SAE J4002标准对中等身材人体躯干长度的定义,用CATIA软件建立二维人体模型,固定脚踝角为120°,座椅靠背角为25°,地毯水平之后逐渐调整座椅高度,测量人体模型的相关角度。根据相关经验得出结论:当座椅高度≧300mm时,人体坐姿较为舒适。搭建第三排座椅可调式PFM整车验证模型,保证第三排乘员周围环境与整车状态尽量相符,并使第三排座椅高度H30在250mm-350mm之间可调,选取中等身材的男性人体(身高在170CM—175CM)共计8名来进行主观评价。评价方案:每两名评价人员一组,每组评价人员在PFM人机验证模型上乘坐2小时,每天评价四组。以评价人员的亲身体验和反馈为评价依据(如舒适或不舒适),将此记录、比对、分析。通过收集反馈的主观评价信息,确定当座椅高度≧300mm时,人机主观舒适度较好。至此,设计理论数据与主观评价数据相符,论点得到充分论证。     

GO THROUGH模型制造技术研究及应用

GO THROUGH模型是在汽车开发过程中用于造型开发、人机验证、市场调研及展览展示的重要实物依据。随着对模型制作需求的不断增长,传统的制作工艺已经难以制作高仿真、多功能的综合性模型。通过对标国内外同类产品,摸索出主要的制作流程和工艺方式,形成了关键技术,并在生产中发挥了重要作用。本文以某车型内、外饰整体模型为例,综合分析了Go through模型制造的特点、方法、关键技术、周期、成本及发展趋势,为SHOW CAR模型制作技术的发展提供参考和依据。     

基于信息度量的指路标志认知能力与极限信息量研究

从驾驶员主观认知角度出发,建立了驾驶员认知路标志信息传输模型。在此基础上,采用室内仿真和室外实地实验验证相结合的方法,分析了指路标志信息量与驾驶员认知能力之间的数理关系,确定了指路标志的理论极限信息量及其发布原则。该研究成果,有助于提高驾驶员与指路交通标志之间的人机功效性,同时为评价公路指路标志的视认性和筛选指路标志设计方案提供了理论依据。     

校园垃圾箱的设计与制造

以垃圾箱作为创新设计点,力求为解决大学校园垃圾问题提供一些新思路。本文分析了在垃圾分类收集工作中遇到的问题,对现有垃圾箱作了系统的人机分析,提出双箱设计、单箱设计的二款设计方案。建立了垃圾箱的产品模型,并对其材料选择和制作工艺进行了分析。     

四级阻尼可调式液压互联悬架系统性能研究

提出了一种新型四级阻尼可调式液压互联悬架 （FDAHIS） 系统。FDAHIS系统在被动液压互联悬架系统的阻尼阀上并联了两个常通孔面积不同的电磁开关阀,通过反馈控制策略控制电磁阀开闭状态,调节系统液压流量,从而实现阻尼四级可调。为了研究该系统性能,建立FDAHIS系统模型和七自由度整车模型。通过系统单元台架试验对该模型进行了验证。整车仿真结果表明,与被动的液压互联悬架 （HIS） 系统相比,FDAHIS系统在车辆行驶平顺性和抗俯仰性能方面表现更佳。     

人机工程在城市客车设计中的应用

客车驾驶员的操作舒适性和乘客乘坐舒适性是客车重要的评价项目,针对主机厂售后反馈信息中关于驾驶不舒适和乘坐不舒适的问题,提出利用人机工程学把驾驶员操作中不舒适的问题和乘客乘坐不舒适问题转化到设计车型中。首先将主机厂售后信息分类,分成驾驶员操作舒适性问题和乘员舱舒适性问题。通过与竞品车型比较,判断设计目标值制定是否合理,然后调整人机空间目标值。通过泡沫模型、油泥模型和样车制造,验证城市客车内饰设计过程中的人机工程学设计,实现驾驶员和乘员较高的驾乘满意度目标。     

基于中国人体驾乘姿态的汽车人机空间布置研究

合理的人机空间布置对汽车的舒适性与安全性至关重要,人体驾乘姿态是汽车人机空间布置的依据。文章设计试验,扫描得到500样本分别在8辆车中的驾乘姿态数据,对数据进行统计分析,建立驾驶员座椅适宜线方程与中国人体2D模板,基于标杆车进行验证,结果显示,方程及模板精度较高,符合中国人体驾乘特征。该研究为汽车人机空间布置提供理论依据,为研发适合中国人驾乘的车辆提供支撑,对建立中国汽车人机设计体系具有重要意义。     

人机协作系统中车辆轨迹规划与轨迹跟踪控制研究

自动驾驶系统需具备响应驾驶人意图且有效执行驾驶人意图的能力，以解决人机协作系统中存在的人机冲突、人机优势融合等问题。提出决策层“以人为主”、执行层“以机为首”的人机协作关系，构建包含驾驶人意图识别模块、基于意图识别的轨迹规划模块与轨迹跟踪控制模块的人机协作一体化控制系统框架，并重点对轨迹规划模块与轨迹跟踪控制模块开展研究。首先，结合双向长短期记忆神经网络（Bi-directional Long Short Term Memory，Bi-LSTM）与注意力机制模型建立换道轨迹规划模型；在改进人工势场算法中引入模型预测控制并建立避险轨迹规划模型。其次，通过开展驾驶模拟器试验建立换道与避险驾驶行为数据集，为拟人化模型训练和模型参数确定提供支撑。然后，综合考虑车辆状态变量、控制输入与输出以及道路结构参数等约束条件，构建基于最优转向前轮输入的线性时变模型预测轨迹跟踪控制器，实现对规划轨迹的精准跟踪。最后，基于驾驶模拟器搭建人机协作系统硬件在环测试平台，对轨迹规划模块与轨迹跟踪控制模块开展硬件在环测试与验证。结果表明：换道与避险规划轨迹光滑且平稳，轨迹跟踪控制过程中，车辆航向角与前轮转角变化平稳；所构建的轨迹规划与轨迹跟踪控制模块在确保安全性前提下可实现不同场景中的车辆运动控制需求。     

人机工程学在轻型载货汽车内饰造型中的应用

轻型载货汽车在交通运输业中广泛应用,驾驶员操作舒适性是重要评价指标。针对驾驶员在驾驶过程中不舒适问题,提出利用人机工程学把驾驶过程中不舒适的问题转化到车型设计中。首先将市场售后信息分类,分成操作舒适类和操作空间类。根据市场反馈信息,对每个问题进行人机工程学分析,通过与竞品车型对比,判断设计目标值是否合理,然后调整设计中的相关参数。通过油泥模型、硬质模型、样车制造,验证本文在轻型载货汽车内饰设计过程中应用的人机工程学,实现驾驶员操作舒适性的目标。     

基于主观评价前下视野对驾驶员坐姿的影响

首先根据设计人机硬点,应用Ramsis软件建立驾驶员坐姿。然后通过搭建整车验证模型,采集实际主观评价人员的H点Z向坐标并与设计人机硬点进行对比分析。在保证设计人机硬点不变的前提下,调整驾驶员前方下视野,多次进行实际主观评价和对比分析。证实了驾驶员前方下视野对H30数值的影响。     

基于ANSYS和人机工程学的赛车座椅设计与优化

当今,赛车座椅要符合舒适、安全、高强度、轻量化的要求,人机工程学因素往往是提高竞争力的重要手法,因此,遵循人机工程学原理是设计优秀赛车座椅、占有市场的先决条件。但是在传统方法中,往往使用一定的实体样品进行试验来探究产品的使用效果和实际质量。在当今环境下该方法缺乏竞争力,经济投入较大且实验结果繁多,分析复杂,费时费力。文章应用人机工程学对赛车座椅进行设计,应用UG软件进行座椅建模,应用ANSYS软件优化调整以得出赛用座椅的较优方案来快速验证设计方案,缩小实体试验中产品材料和造型参数的范围,达到节省产品研发时间和降低试验成本的目的。     

智能汽车人机协同决策关键技术综述

智能汽车人机协同决策是指驾驶人与驾驶自动化系统之间进行信息共享、交互和协同决策的过程,其对于提升智能汽车的安全性、舒适性和通行效率具有重要意义。针对人机协同决策技术在当下文献研究中碎片化且缺乏相关综述研究的现状,介绍了智能汽车人机协同决策技术的研究现状及未来的发展趋势。首先,基于对人机协同驾驶领域研究现状的梳理,从驾驶权限和人机交互2个维度对人机协同决策方法进行分类,前者包含以人为主、人机驾驶权限切换和以机为主的3种决策方式,后者包含人机直接交互和人机间接交互2种决策形式。进一步根据智驾系统中人机协同决策的层级差异,将人机协同决策技术分为人机协同行为决策、人机协同运动规划两大关键技术。前者可分为仲裁驾驶权限、协调驾驶意图和人类在环学习3类,后者可分为人机协同的路径规划和轨迹规划2类。最后,对智能汽车人机协同决策技术的发展趋势进行了总结与展望。通过梳理总结认为：智能汽车人机协同决策技术的发展不仅局限于决策层面,也依赖于上下游共同的技术进步,且多模态人机界面和深度强化学习等技术将成为其进一步发展的重要动力;未来,人机协同决策技术将依托新型决策意图传导技术与大语言模型步入新阶段。     

扭杆弹簧在军车逃生窗盖上的设计与应用

根据军车逃生窗盖的结构特点,研究扭杆臂、转动角,扭杆力矩、逃生窗重力矩关系,建立逃生窗翻转模型,并进行匹配性设计;确定扭杆最终设计参数。利用MATLAB软件进行最大操作力计算,符合人机工程学要求,提供了一种扭杆翻转的设计思路,以获得舒适逃生窗盖翻转操作。     

基于AVL-FIRE的汽油机进气歧管仿真优化与试验

进气歧管流通性和均匀性对发动机动力性和经济性有重要影响。利用AVL-FIRE分析软件对某款1.5 T汽油机进气歧管进行进气流通性和均匀性研究,根据分析结果对进气歧管的结构进行优化设计,对改进后的进气歧管模型进行仿真分析,直至进气歧管各支管的进气流量和进气均匀性得到改善,满足评价指标。最后根据优化后的进气歧管模型制作快速样件,在稳流试验台上进行试验,验证仿真分析的正确性。文章通过仿真分析结合试验验证的方式,总结出了进气歧管的优化方向,有效缩短了进气歧管的开发周期。     

人机工程学在摩托车上的应用

驾乘舒适性是对摩托车产品评价的一个重要方面,通过人机工程学在摩托车设计过程中的应用,提高了驾乘体验水平,本文主要记述了人体参数在摩托车设计中与人机工程学结合运用的情况,方便设计人员在设计过程中借鉴。     

汽车造型设计实物验证模型材料选择应用研究

汽车造型设计实物验证是汽车开发流程中重要的内容。文章概述了目前汽车造型设计实物验证模型制作过程中的材料应用情况,分析了应用在实物验证模型中各主流材料的加工特性及其在具体模型制作过程中的优缺点,阐述了如何针对不同开发阶段汽车造型验证模型制作的要求和特点,合理选择正确的材料应用于验证模型和样件的制作,以最低的成本和最环保的方式获得最佳的效果。     

基于人机工程学的汽车座椅舒适性研究

随着汽车的发展和人们要求的不断提高,汽车座椅舒适性已成为重要的研究方向之一。座椅舒适性主要包括静态舒适性、动态舒适性(又称振动舒适性)以及操作舒适性三方面内容。本文就座椅的静态舒适性展开研究,以人机工程学、人体测量学等学科的理论为依据,从三个主要方面分析了人机工程学与汽车座椅舒适性的关系,以接近人机工程学要求来保证汽车座椅舒适性。     

钢管预应力索活动护栏碰撞仿真分析

采用通用显式非线性分析软件对钢管预应力索活动护栏与车辆的碰撞过程进行仿真分析。建立护栏模型时,通过静载试验确定预应力索的材料参数;建立大客车有限元模型时,结合计算时间和计算精度对车辆模型进行一定简化处理。从仿真分析和实车碰撞试验结果对比可知,两者有较好的一致性,验证了护栏模型、车辆模型以及仿真计算的精度,表明仿真分析可作为护栏碰撞性能研究的一种辅助手段。     

小块石路面永久变形模型预估研究

小块石路面是应对目前重载交通的有效手段,有必要对其永久变形进行研究。从有利于提高小块石的承载能力、应力分散、方便制作的角度确定小块石的外形尺寸。在室内制作小型小块石路面板进行试验研究,在采集并分析荷载、位移的基础上,得出小块石路面的基层顶面压应力、荷载-弯沉曲线、弯沉盆,在此基础上得出小块石路面永久变形预估模型。