提高驾驶员操作舒适性可以减缓驾驶疲劳，从而减小因驾驶疲劳引发的交通事故的概率。在驾驶员驾驶车辆的过程中，驾驶员时常伸及到操作按钮。若将操作按钮布置在驾驶员易伸及的区域，不仅能减少驾驶员操作的疲劳程度，还可以使得驾驶员更专注于驾驶，从而减少交通事故。因此，研究人体手伸及难易程度的机理，客观地描述操作舒适性，从而指导汽车操作空间设计就显得尤为重要。本课题的来源基于吉林大学前沿与交叉学科项目的研究，目的是研究人体手伸及难易程度的机理，并通过对人体尺寸参数和主观评价的建模，得到人体手伸及困难度预测模型，同时对可能影响伸及困难度的相关因素进行分析。论文中对于手伸及难易程度机理的研究，利用丹麦Aalborg大学开发的生物力学软件Anybody。Anybody Modeling System（AMS）是Anybody软件中的生物力学模型库和非常完整的人体生物力学模型的研发平台。在AMS中建立了较完整的人体骨骼肌肉模型，并利用该模型对人体伸及的姿势进行仿真，从而建立人体手伸及生物力学模型。根据实验方案的设计，对伸及目标点进行布置，研究了人体生物力学参数随不同目标点变化的情况；通过分析实验获得的数据，得到人体手伸及困难度模型。可以将论文的整体研究内容大致归纳为以下几方面：首先，建立了人体手伸及生物力学模型，利用Anybody软件中的骨骼肌肉模型建立实验者手伸及生物力学模型，即根据在手伸及实验中捕捉的实验者的人体尺寸、体重、BMI等因素对骨骼肌肉系统中的人体骨肌模型进行调整。其次，研究了在伸及状态下，人体生物力学参数随不同目标点的变化情况。选取了可能会影响伸及舒适性的生物力学因素，如最大肌肉活动度，关节扭矩（肩关节、肘关节、髋关节等关节扭矩），人体背部的背阔肌和右臂的三角肌的肌肉活动度和肌肉力。分析了以上生物力学参数分别在人体尺寸一定的情况下触及多个目标点以及目标点确定的情况下不同人体尺寸的实验者伸及的变化趋势。再次，通过对手伸及实验数据进行因子分析，得到影响手伸及最大区域的主成分，利用主成分建立了人体伸及困难度预测模型，并通过ROC曲线下面积对人体伸及困难度模型进行准确度检验，最终获得准确度较大的最大伸及区域预测模型及舒适度预测模型。最后，利用客观的手段对主观评价进行分析，结合手伸及困难度主观评价与人体尺度、目标点距离、生物力学负荷等因素进行相关性分析，得出与伸及困难度相关性较大的因素，比如目标点距离，关节扭矩等，从而对伸及困难度有了更客观了解。