宋正河[1]2000年在《机械系统人机界面优化设计方法的研究》文中研究表明对机械系统人机界面几何位置匹配关系的评价和优化是设计人机系统不可回避的问题之一，多年来一直未能得到很好的解决。随着基础研究工作的深入和计算机技术的发展，使这一复杂问题有了解决的条件。本课题研究提出：在对机械系统人机界面评价的基础上，以匹配优度作为目标函数，实现对人机界面的优化设计。 首先，研究了面向对象技术的思想、理论和方法在机械系统人机界面优化设计中的应用，并运用面向对象的分析和设计方法设计了不依赖于任何计算机软、硬件系统且非常稳定的机械系统人机界面优化设计的对象（类）及其相互关系，确定了优化设计问题空间的基本框架。 其次，针对一般机械系统人机界面灵活复杂的特点，提出并设计实现了一种用于描述机械系统人机界面的基于链表的存储结构，该数据结构圆满地解决了对于任意复杂机械系统人机界面的计算机描述问题。 第三，研究提出了机械系统人机界面的虚拟构造方法，在计算机上实现了机械系统人机界面的构造。其中，详细介绍了三维人体模型及中国成年人人体尺寸数据库的构造方法。本研究用面向对象的建模方法，将人体看成由一系列互相关联的肢体构成。人体数据库是保证所构造人体模型尺寸准确的关键，本课题以国家标准GB10000-88的数据为基础研制了人体尺寸数据库，为人体模型的正确显示和人机界面的虚拟构造提供了标准参数。 第四，研究提出了基于评价的机械系统人机界面优化设计方法。该设计方法以匹配优度作为目标函数，以人机界面各元件的几何位置布置区域作为约束条件，综合运用多目标最优化方法和下降算法，对机械系统人机界面进行了优化设计。 第五，讨论了机械系统人机界面优化设计软件系统的特点及结构，采用C++语言和先进的三维图形库OpenGL，在基于WindowsNT平台的PC机上研究开发了软件系统HMIOD，用于评价并优化一般机械系统的人机界面位置匹配关系。HMIOD系统可以自由地构造机械系统人机界面的模型、调整模型参数、选取符合国家标准人体尺寸的标准人体对机械系统进行评价，然后将评价结果输出到文件中，最后针对评价结果优化设计该人机界面。该软件系统包括了三维实体建模、三维变换、机械系统基本元件输入、人体模型、人体尺寸数据库、动态属性修改、视图切换、结果输出等模块。 最后，以某一车辆驾驶室的人机界面为例，验证了软件系统HMIOD。
丁敏[2]2017年在《基于视觉感知场的数控机床人机界面优化设计研究》文中指出国家的强盛是财富不断积累的过程,制造业不仅为人类提供物质资料,更是推动了社会财富的积累,而作为制造业工作母机的数控机床设备的发展水平不仅代表了一个国家制造业水平的高低,也推动着国民经济的不断发展,在各国的经济增长和结构调整过程中数控机床技术的研发备受关注,随着全球化和科技化程度的不断加深,智能数控中心逐渐取代了传统机床的地位,智能化控制系统成为了数控机床企业发展的技术保障,而作为数控机床中信息传递和反馈重要机制的人机界面逐渐成为数控机床的研究重点。为了提高数控机床人机交互界面的视觉舒适性和高效性,本文提出一种基于视觉感知场强度的人机交互界面优化设计方法。首先依据人眼视觉特性和视锥细胞分布特点确立人机交互界面视觉感知强度等级划分方法;然后依据优序法和层次分析法科学度量视觉感知元素重要性等级;最后在人机交互界面视觉感知强度等级与感知元素重要性指标基础上,构建基于视觉感知场强度的人机交互界面优化设计模型并用遗传算法求解该模型,最后通过语义量表法对该模型的设计效果进行验证。文章最后将该模型应用于数控机床刀具补偿界面优化设计的实例研究,分别计算出原始界面和优化后界面的视觉传达指数,验证了模型的正确性。基于视觉感知场强度的数控机床人机界面优化设计模型的研究不仅为数控机床人机交互界面设计提供了一种可行的设计方法,更为后续关于数控机床人机界面的研究提供了参考。
顾文艳[3]2002年在《机械系统人机界面虚拟设计方法的研究》文中进行了进一步梳理本文对机械系统人机界面的虚拟设计方法以及相关的关键技术进行了系统的研究和探索，将人工智能、面向对象技术、数据库技术等先进技术引入到人机界面的设计中，从而提高机械系统人机界面的设计水平。 论文首先提出了机械系统人机界面虚拟设计的概念，论述了机械系统人机界面虚拟设计软件系统的开发思想和方法，并对机械系统人机界面设计的关键技术进行了讨论。 论文的核心部分中，首先采用面向对象的方法分析了机械系统人机界面设计的特点，给出了设计知识、虚拟设计的对象(类)及其相互关系，并确定了该软件系统解空间的基本框架；其次，针对一般机械系统人机界面组成结构的特点，研究了用于描述机械系统人机界面的基于多重链表的存储结构和描述人体操纵动作的双向队列的数据处理方法，较好地解决了对于复杂机械系统人机界面的计算机描述问题，大大增加了用户在建造机械系统虚拟人机界面时的灵活性，而且从方法本身保证了设计的简单形式；第三，研究了机械系统人机界面设计中的用户输入元件的构造方法，用户在设计人机界面进行元件输入时只需选择类型、输入尺寸，即可方便地实现元件的建模；解决了元件布置的干涉检验问题。第四，综合应用面向对象的理论和技术，在以往研究成果的基础上，分析设计了一个嵌入于机械系统人机界面虚拟设计系统中的椭球体的三维人体模型，人体更加逼真，使设计更加合理。最后，采用VC++语言和三维图形设计库OpenGL，在基于Windows平台的PC机上开发了机械系统人机界面虚拟设计软件原型系统，并对该软件原型系统进行了初步验证，取得了比较满意的结果。 人机界面虚拟设计方法的研究成果使得在质上提高了计算机技术在机械系统人机界面设计中的应用层次，从量上扩大了计算机技术在机械系统人机界面设计中的应用范围，本课题的研究对高效高质地完成机械系统人机界面的设计任务具有一定的参考价值。
毛恩荣, 宋正河, 周一鸣[4]1998年在《机械系统人机界面优化匹配试验评价方法的研究》文中研究说明提出了一种基于仿真试验来评价机械系统人机界面匹配合理程度的方法。采用这种方法进行评价的基本步骤是：首先根据实际问题初步设计出若干种可供选择的人机界面配置方案；由此确定需要通过仿真试验进行评价的典型试验工况；按照所选择的试验工况，在所研制的“机械系统人机界面优化匹配多参数调节式仿真试验台”上布置人机界面中各元、部件的位置；根据机械系统的实际使用条件及适用的人群范围选择典型的被试者对各试验工况进行主观评价；最后，根据试验评价成绩，对所研究的人机界面进行优化匹配评价并从中选择出优化匹配方案。
卞锋[5]2005年在《机械系统人机界面虚拟设计》文中提出本文把计算机图形学、CAD、UG的二次开发、数据库等技术引入到人机界面虚拟设计软件的构建中,增强了机械系统人机界面虚拟设计的功能。 论文论述了人机界面虚拟设计软件的开发思想,给出了适合建立较为复杂的机械系统人机界面的程序框架,并对数据模块、控制模块、坐标系变换等技术进行了研究。 利用面向对象的方法建立了人机界面元件的类层次,设计了人机界面元件的构造方法,完善了建立模型的技术,完成了添加、删除、编辑人机界面元件的全新方法,统一了元件的操作方法和存在方式,使得系统可以构建较为复杂的人机界面系统。 论文以UGOPEN C二次开发技术将UG建立的三维模型转化为机械系统人机界面虚拟设计系统内的标准元件和复杂元件。该方法可以快速简便地构建人机界面元件,可以满足人机工程评价的需要,具有重要的现实意义。 本课题建立的机械系统人机界面虚拟设计软件的框架和构建人机界面元件库的方法对完善机械系统人机界面虚拟设计软件具有一定的实用价值。
胡会娟, 张华[6]2016年在《机械系统人机界面优化设计方法的研究》文中研究指明机械系统人机界面包含的内容很多,例如操作、照明温度等,每一项因素都对操作人员对系统的应用造成影响,对综合影响因素进行分析研究比较困难,为了提高机械系统人机界面的友好度,要做人机界面优化设计。
王善岭[7]2009年在《基于遗传算法的人机界面布局优化研究》文中提出本文应用人机工程学准则结合人机界面布局原则对主控室人机界面二维空间布局优化进行了研究。建立了基于人机界面布局匹配度的优化数学模型;采用遗传算法对人机界面布局问题进行了优化;实现了人机界面布局优化设计与元件三维模型自动布局。首先,本文选择功能性分组、多工况条件下的元件操作顺序、元件的相关性、重要程度、使用频率以及元件的空间相容性为布局准则,以人机界面布局匹配度为目标函数,建立了布局优化数学模型。针对不同工况和元件,利用层次分析法确定各个布局元件的重要性权值。其次,本文采用遗传算法以目标函数值最大化为进化方向进行寻优搜索。采用面向对象的实数编码方法对布局元件进行编码;采用自适应遗传算法进行交叉率和变异率的自动调整以提高寻优速度;为避免个体因数量优势压倒质量优势而产生早熟现象,本文采用最优保存策略进行种群个体进化。再次,在人机界面布局优化方法的基础上,基于UG/OPEN API开发了人机界面布局优化系统。该系统由元件库调用、数据管理、优化设计和自动布局四部分组成。利用数据库技术建立了数据库信息和元件三维模型库之间的索引关系,提高了系统的可移植性。最后,文章将布局优化系统应用到火电厂主控室人机界面布局中。布局实例说明,该优化方法能够满足人机界面的布局优化需要,证明了该方法的有效性。
宋正河, 毛恩荣, 周一鸣[8]2006年在《机械系统人机界面优化设计模型的研究》文中指出将优化设计理论和方法应用于机械系统人机界面设计当中,根据人机界面设计准则,确定了人机界面的优化设计变量,以人机界面的评价结果——匹配优度作为总体目标函数,以人机界面中各元件的几何参数以及各元件在整个人机界面中的匹配优度作为单个目标函数,以人机界面中各元件的几何位置可布置区域作为约束条件,提出了机械系统人机界面优化设计的数学模型。
韩磊[9]2010年在《机械系统人机界面优化设计》文中提出机械系统的人机界面包括很多内容,如显示、操纵、几何位置、照明、声音、振动、温度等,综合研究它们对操作人员的影响是很困难的。长期以来,对机械系统人机界面几何位置匹配关系的评价和优化是设计人机系统不可回避的问题之一。阐述了机械系统人机界面研究概况,概述了传统的机械系统人机界面设计,通过研究提出了基于评价的机械系统人机界面优化设计方法。
林建, 毛恩荣, 周一鸣[10]1998年在《机械系统人机界面优化匹配方法的研究》文中研究指明针对机械系统人机界面的匹配问题，提出了一种以评价指标为基础的优化方法。该评价指标含有主观评价和客观评价两部分，评价的结果具有科学性。优化方法可以在所有的可行解区域内进行搜索并寻找最优的匹配方案，使人机界面的设计能够符合工效学的基本原则。
参考文献：
[1]. 机械系统人机界面优化设计方法的研究[D]. 宋正河. 中国农业大学. 2000
[2]. 基于视觉感知场的数控机床人机界面优化设计研究[D]. 丁敏. 合肥工业大学. 2017
[3]. 机械系统人机界面虚拟设计方法的研究[D]. 顾文艳. 中国农业大学. 2002
[4]. 机械系统人机界面优化匹配试验评价方法的研究[J]. 毛恩荣, 宋正河, 周一鸣. 农业工程学报. 1998
[5]. 机械系统人机界面虚拟设计[D]. 卞锋. 中国农业大学. 2005
[6]. 机械系统人机界面优化设计方法的研究[J]. 胡会娟, 张华. 山东工业技术. 2016
[7]. 基于遗传算法的人机界面布局优化研究[D]. 王善岭. 哈尔滨工程大学. 2009
[8]. 机械系统人机界面优化设计模型的研究[J]. 宋正河, 毛恩荣, 周一鸣. 机械设计与制造. 2006
[9]. 机械系统人机界面优化设计[J]. 韩磊. 电脑编程技巧与维护. 2010
[10]. 机械系统人机界面优化匹配方法的研究[J]. 林建, 毛恩荣, 周一鸣. 人类工效学. 1998
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