溫室電動手扶拖拉機人機系統(tǒng)設計研究.pdf

1、隨著我國農(nóng)業(yè)多樣化的不斷發(fā)展，溫室大棚這種設施農(nóng)業(yè)已經(jīng)逐步成為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的重要組成部分，成為促進農(nóng)業(yè)發(fā)展及農(nóng)民增收的重要手段。針對溫室大棚這一特定的作業(yè)環(huán)境，傳統(tǒng)的以內(nèi)燃機為動力的農(nóng)業(yè)作業(yè)機具存在機身龐大、生產(chǎn)不便、污染棚內(nèi)環(huán)境、能源利用率低等缺點，已不能滿足溫室大棚的作業(yè)需求。同時，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)作業(yè)機械設計過程中不注重操作者的因素，造成人機不協(xié)調(diào)、易操作疲勞、危險系數(shù)較大等諸多問題，而人機工程學的研究目的在于重視人機環(huán)境中各方面的因素，營

2、造更為宜人的作業(yè)機械及操作環(huán)境，創(chuàng)造更為和諧的人機交互關系，追求人機環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，在傳統(tǒng)作業(yè)機具上應用人機系統(tǒng)學的相關設計方法將有效解決其存在的不和諧因素。因此，人機工程學在農(nóng)業(yè)作業(yè)機械上的應用亟需發(fā)展。
　　本文主要針對動力蓄電池這一清潔能源為動力源的溫室電動手扶拖拉機的設計研究，并主要對設計中的外觀和人機系統(tǒng)部分進行研究。在人機系統(tǒng)學的相關設計方法與設計原則的基礎上，結(jié)合相關人體尺寸標準，充分考慮作業(yè)中操作者的使用需求及心理

3、感受，并針對這些要求及原則進行溫室電動手扶拖拉機的方案設計。最終利用三維建模軟件完成方案的展示。本文的主要研究工作歸納如下:
　　1.對溫室電動機械的研究背景及拖拉機人性化設計的必要性進行了分析，對國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進行了分析，并最終確定了本課題的研究目標及研究內(nèi)容，提出了溫室電動手扶拖拉機的設計要求及設計方向。
　　2.提出溫室電動手扶拖拉機的研究思路，結(jié)合人機系統(tǒng)學的相關理論，注重人、機、環(huán)境三個因素的分析，并綜合考量在溫

4、室電動手扶拖拉機的人機系統(tǒng)設計研究過程中應注意的因素。提出了溫室電動手扶拖拉機的設計研究程序及具體的研究內(nèi)容。
　　3.根據(jù)市場對于溫室電動手扶拖拉機的產(chǎn)品需求，明確了溫室電動拖拉機的設計方向。分別提出了溫室電動手扶拖拉機的綜合設計定位、人機系統(tǒng)設計定位、形態(tài)設計定位、以及色彩研究設計定位。
　　4.對溫室電動手扶拖拉機的人機系統(tǒng)設計部分展開了詳細的敘述，包括其研究的基礎——人體測量，并著重從人機系統(tǒng)的角度分析了在溫室電動手

5、扶拖拉機的創(chuàng)新設計中應注意的問題以及遵循的原則:新設計與人體尺寸相配合、與人體形態(tài)相配合、與人體力學相配合，并分別舉例闡述說明了這些設計的原則。
　　5.對溫室電動手扶拖拉機的人機交互系統(tǒng)進行了設計，主要包含了信息顯示裝置的設計，拖拉機空間布局的設計，以及產(chǎn)品色彩的設計。在信息顯示裝置的設計中，著重研究了溫室電動拖拉機的儀表盤設計，在遵循相關設計原則的基礎上，提出了創(chuàng)新性的儀表盤設計方案。在產(chǎn)品色彩的設計研究中，采取了問卷調(diào)查研究

6、的方式，采用意向詞傾向性數(shù)據(jù)分析的方法，對回收的調(diào)查問卷進行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析，并最終得出相關結(jié)論。
　　6.針對所提出的溫室電動手扶拖拉機的設計方案進行三維建模，為更直觀的展示設計方案，借助三維建模軟件Pro/Engineer進行模型的建立。在設計方案的確定的過程中，也采用了調(diào)查問卷的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方式，從方案中選取最優(yōu)方案。在三維模型建立后，利用Pro/Engineer軟件的Manikin模塊進行了人機系統(tǒng)的仿真校驗，以分析設計方