论文部分内容阅读
农机装备制造业在中国高速发展,相应的农机产品的研究也在不断地追求技术创新与性能优化。但在这过程中,农机产品的设计还存在人机不协调、造型不美观、机器整体性较差等问题。元胡收获机作为一种新型农业机械产品,其研究及开发多还处于功能实施阶段。基于此,本文提出了基于感性工学的元胡收获机人机系统设计研究,结合感性工学与人机工程学方法,分别从驾驶室人机尺寸优化设计与评价、产品形态设计、人机系统综合评价、产品模型建立等方面进行深入研究。首先,运用人机工程学方法对元胡收获机驾驶室进行了优化设计,求解了驾驶室H点舒适区域,进行了驾驶室座椅、显示装置及操纵装置的尺寸优化,完成了驾驶室工作空间的设计布置,建立了驾驶室的三维模型。运用CATIA V5软件中的人机工程设计与分析系统,对驾驶室的人机系统进行了仿真分析与评价,结果表明优化后的驾驶室其舒适性、空间可触及性以及视野均符合驾驶员作业需求。其次,运用感性工学理论方法对元胡收获机进行了形态设计,构建了元胡收获机形态设计研究的初步框架,分别从造型、色彩及布局三个方面进行产品的形态设计。运用专家法和调查问卷方法,从100个感性形容词中最终提取出了10个典型形容词,构建了感性形容词对;同时,收集了大量的实验样本,筛选并确定了9个典型实验样本。运用语义差分法(SD法)建立了语义差分量表,制作了SD问卷调查表,搜集了感性评价实验数据。最终运用SPSS因子分析法对实验数据进行了统计分析,为元胡收获机人机设计系统综合评价提供了参考依据。最后,完成了元胡收获机草图设计方案的绘制,运用感性工学常用的定量分析方法——层次分析法,进行了元胡收获机人机系统综合评价。建立了层次结构模型,构建了成对配比判断矩阵,计算了单一权向量和方案层相对目标层的重要性权值,确定了方案层的优劣性排序,得出了元胡收获机的最优设计方案。最后,运用Rhinoceros三维建模软件和KeyShot5.0渲染软件,完成了实体建模和渲染,得到了元胡收获机方案效果图。本课题研究解决了人机系统的谐调性问题,扩大了感性工学的应用领域,为以后元胡收获机的人机系统设计提供了参数依据和理论基础。