基于關(guān)節(jié)力矩的駕駛員操縱不舒適度研究.pdf

1、隨著汽車技術(shù)和人們生活水平的不斷提升，人們對于汽車操縱舒適性的要求也不斷提高。早期對不舒適度的研究主要是基于駕駛員關(guān)節(jié)角度的不舒適度評估，這種方法需要大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)才能減小受試者主觀感受差異帶來的影響，而且難以解釋駕駛疲勞和運(yùn)動損傷等深層次問題。論文針對該問題，從生物力學(xué)角度出發(fā)，對駕駛員轉(zhuǎn)向操縱過程和踏板操縱過程中人體的關(guān)節(jié)力矩進(jìn)行研究，分析特定關(guān)節(jié)力矩與不舒適度的關(guān)系，為汽車駕駛室的設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。
　　首先對人體尺寸進(jìn)行預(yù)測

2、。由于人群中人體尺寸各有差異，因此準(zhǔn)確、具有代表性的人體尺寸是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的前提。人體尺寸預(yù)測即從總?cè)巳褐羞x取特定人體尺寸，使不舒適度評價模型能滿足一定適應(yīng)度。本文采用蒙特卡洛法仿真生成容量為10000的樣本作為駕駛員姿勢預(yù)測的人體尺寸數(shù)據(jù)庫，通過主成分分析對諸多人體尺寸變量進(jìn)行降維處理，提取對原始數(shù)據(jù)解釋性最大的三個主成分，以此建立置信區(qū)間為0.95的置信邊界球面，選取邊界上的三種典型人體模型作為本文研究基礎(chǔ)。
　　其次對駕駛姿勢進(jìn)

3、行預(yù)測。準(zhǔn)確的駕駛姿勢是進(jìn)行汽車人機(jī)工程校核的基礎(chǔ)，本文借助CATIA建立虛擬駕駛室，設(shè)定不同的駕駛室布置參數(shù)，選取特定百分比人體并利用RAMSIS進(jìn)行駕駛姿勢預(yù)測，對駕駛員操縱過程中上肢和下肢姿勢進(jìn)行仿真，得到不同駕駛室布置參數(shù)下的駕駛員關(guān)節(jié)角度，并研究駕駛室布置參數(shù)對關(guān)節(jié)角度的影響。
　　在此基礎(chǔ)上，結(jié)合轉(zhuǎn)向操縱過程和踏板操縱過程操縱力測定，提出一種基于關(guān)節(jié)力矩的駕駛員操縱不舒適度評價方法。通過構(gòu)建人體上肢、下肢動力學(xué)模型，計(jì)