掘进机作为重要大型机械,被广泛应用于煤矿开采环节。我国煤矿机械生产技术水平居于世界前列,但在掘进机无线遥控器设计方面,正处于起步阶段。当前市场上的无线遥控器着重于设备功能实现,缺少人机舒适性的考量,且按钮控制多为开关量,无法进行视觉传输。针对上述问题,本文提出基于人机工程学理论的掘进机无线遥控器改良设计,将人机工程学融入到掘进机无线遥控器的研发与设计中,在实现功能的基础上以人机系统为基础考虑设计问题,使人—掘进机无线遥控器—井下环境之间的相互关系达到最优,满足用户心理和生理需求。搭载模拟量控制与视觉传输,图像处理等技术,对掘进机的工作状态实时监测。本文研究主要分为三大部分,首先基于人机工程学对掘进机无线遥控器进行设计,对人机交互较为频繁的细节进行改良设计。采用作业倾角15°,辅助作业倾角10°的设计来确保用户腕关节处于正中位置。手柄直径为15mm,长度为120mm,空挡距离为60mm,选用椭圆形截面作为提手柄断面形状,整体造型采用曲直结合,直线造型硬朗结实,曲线造型增添情感化和时尚感,腹部设计曲线更加有利于紧密贴合。色彩搭配明快,用色简单,黄色有利于井下昏暗环境中快速识别,使人—掘进机遥控器—井下环境达到最优。背负方式采用双背带式,肩部、腰部等同时受力,缓解颈部压力。其次,本文对掘进机无线遥控器进行跌落碰撞仿真,利用ABAQUS有限元分析软件对模型进行多姿态跌落的显示动力学仿真分析,确保遥控器外壳的结构强度符合设计要求。结果表明:角跌落所产生最大应力为321.93MPa,大于边跌落和面跌落,在边跌落中,70°角跌落最大应力为84.63MPa。利用3D打印技术将模其打印出同等质量的实体模型,通过跌落试验,再次验证了遥控器结构强度合理。最后,采用正交试验法掘进机无线遥控器模型进行参数研究,增强抗跌落性能,保证优化合理性。并利用CATIA人机模块构建用户操控遥控器的虚拟姿态,并对其舒适程度进行分析评价。结果表明:掘进机模型的圆角半径为25mm、侧壁壁度为12mm、底板壁度为12mm是最优值。模拟姿态总体分值为94.8%,颈部、上臂、前臂以及双手的评价分值均在85%以上,且所有关节自由度均处于舒适区与极舒适区。该论文有图77篇,表30个,参考文献83个