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在高速列车驾驶任务中司机控制器手柄是一个重要的人机交互面,直接影响使用者的操作行为,若手柄设计不当,无论对于司机自身健康或是对于操作绩效方面来说都会产生影响。在生理方面,长时间操作后会加速司机的手部疲劳,严重者则可能会造成司机的累积性损伤或腕管综合征(CTS)；在作业方面,则会降低司机操作的精准度,影响行车绩效。因此它设计的好坏关系着司机的安全和健康,并且也间接的影响行车的安全性。本文通过对国内外手柄设计因素及手柄工效学研究方法的分析和讨论,确定了影响手部负荷的手柄因素及相应的研究技术方案。在对国内现有高速列车司机控制器手柄统计分类的基础上,针对高速列车司机控制器手柄特点总结手柄的设计因素及评价指标。其中设计因素包括手柄的空间布局、操作力、尺寸、表面与形状及操作方式；评价指标包括手腕弯曲角度、手掌压力分布、手臂肌肉表面肌电信号及主观反馈。本文根据人体上肢舒适姿势调节范围利用JACK仿真确定了手柄空间布局；操作力、尺寸已有相关规定；因此针对操作方式及形状开展了实验研究。实验阶段一首先以操作方式为自变量进行实验,以手腕弯曲角度、表面肌电信号及主观指标为因变量确定适合人体特点的操作方式；其次以手柄形状为自变量进行实验,以手腕弯曲角度、手掌压力分布、表面肌电信号及主观指标为因变量研究比较符合人体手部的形状设计准则；在对实验阶段一结果分析时发现手柄抓握方式对手部负荷有一定的影响,因此以抓握方式为自变量,表面肌电信号及主观指标为因变量进行了第二阶段的实验,确定符合人体特点的抓握方式。研究结果表明：1)操作方式对肌电指标及主观评价值影响显著(P<0.05),直线操作方式可有效减小肌肉施力,降低手部负荷。2)手柄形状对手腕弯曲角度影响显著(P<0.05),掌心向下操作时,梨形手柄与T形手柄操作时手腕弯曲角度较小,有利于操作；手柄形状对手掌敏感区域压力分布影响显著(P<0.05),T形手柄、球形手柄和锥形手柄会过分压迫虎口及掌心部位,椭圆柱形手柄会过分压迫虎l]部位,梨形手柄压力分布比较合理；手柄形状对表面肌电信号影响显著(P<0.05),掌心向下操作时,操作球形手柄和锥形手柄时桡侧腕长伸肌及指浅屈肌的疲劳程度最严重,操作梨形手柄则相对轻松。3)抓握方式不同,手腕弯曲方式不同,掌心向下为掌／背屈弯曲,掌心向左为桡／尺偏弯曲；抓握方式对桡侧腕长伸肌肌电指标及主观评价值影响显著(P<0.05),掌心向下抓握的疲劳度小于掌心向左的抓握姿势。