核心词：
宁波驾校 基于设计 基于设计TRIZ 基于设计的 某型叉车驾驶舱工程设计 型叉车驾驶舱工程设计 叉车驾驶舱工程设计 驾驶舱工程设计 人机工程设计 工程设计 与设计研究 设计研究 目录：
1、外界条件及内部工作环境对操作者信息的获取有着直接的影响2、在满足人机工程学要求的条件下3、通过以上分析并对照TRIZ物-场模型4、手柄及机械力构建一个物-场模型5、在按钮的分布情况上 人机工程学在产品设计中的应用日益广泛,叉车产品的人性化设计已成为该设计领域的一个新的课题。
将发明问题解决理论TRIZ融入到叉车的人机工程设计工作中,宁波驾校构建基于TRIZ的产品人机工程学设计模型,对于提高公司产品在国内外市场上的核心竞争力,提高新产品研发效率都具有重要意义。
本文将TRIZ"技术矛盾及物理矛盾"工具应用到叉车视野和驾驶方式的人机工程设计中,某型叉车驾驶舱工程设计基于设计的用以解决叉车驾驶舒适性、安全性、外型尺寸和结构复杂性间的技术矛盾问题,叉车座椅尺寸、结构、坐姿和空间位置间的物理矛盾问题;将TRIZ"物-场模型"工具应用到叉车驾驶舱内控制台的人机工程设计中,对叉车联动控制台操纵手柄设计过程中所遇到的手握舒适型差、用力不方便、动作不容易控制以及较难满足人机工程学要求等物-场问题进行了解决,并由此获得满足人机工程学要求的解决方案。
发明问题解决理论起源于20世纪60年代的前苏联,由前苏联海军部发明专家G.S.Altshuller及其领导的科研小组所提出,被前苏联尊为"国术"点金术"和"最高国家机密"等。前苏联解体后,TRIZ专家们才把这门理论传播到国外,经过半个多世纪的发展和众多科研人员的参与研究,这门理论不断地得到丰富和完善,如今TRIZ已经发展成为一种以知识为基础、高系统化且能够面向大众的解决发明问题的方法学。国际人机工程学会IEA给人机工程学的定义是:人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素,研究人和机器及环境的相互作用,设计研究与设计研究研究人类在工作、家庭生活和休闲时如何统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。车辆人机工程学是人机工程学在地面车辆系统领域的重要应用分支,该学科以人的健康、安全和舒适为最终目标,以"人-车-环境"系统为研究对象,以改善驾驶员和乘客舒适性、适应性为核心,使整个"人-车-环境"系统的总体性能达到最优。经过最近十几年的研究应用,车辆人机工程学为车辆的人性化设计提供了方法、理论、规范和标准,基于设计TRIZ己经初步建立了一系列比较成熟的理论和方法,成为现代车辆设计中非常重要的理论依据,并不断得到应用和发展。产品的人性化设计是目前研究的趋势,而人机工程学为产品人性化设计提供了一种方法。将TRIZ应用到人机工程设计中,构建了基于TRIZ的产品人机工程设计过程模型(图,可有效解决人机工程设计过程中所遇到的技术难题及存在的设计缺陷。在叉车的作业过程中,通过不断循环地属具起落、车辆转向与变速等来实现其搬运货物的功能,这些动作之间的配合在不同的工况下有很大的差异,因此需要司机具备敏捷的反应速度。
外界条件及内部工作环境对操作者信息的获取有着直接的影响
外界条件及内部工作环境对操作者信息的获取有着直接的影响,因此我们有必要对司机的视野进行研究和分析;在反复循环作业中,司机要频繁使用联动杆操纵叉车,极易产生疲劳,而舒适且操作方便的驾驶方式可以减少司机疲劳程度、减少事故的发生率并提高工作效率,因此我们有必要对司机的驾驶方式进行研究和分析。用39个通用工程技术参数(图进行描述:欲改善的参数是适应性及多用性,欲恶化的参数是形状和装置的复杂性,查找冲突矩阵找到解决问题的发明原理,即分割原理、重量补偿原理、动态化原理、机械系统的替代原理、气动与液压结构以及热膨胀原理。通过对以上发明原理分析,并综合考虑人机工程学的要求,初步选用分割原理、动态化原理和机械系统的替代原理作为参考来完成叉车视野及驾驶方式的人机工程设计。具体步骤如下。应用分割原理,根据不同的工作条件和环境要求,型叉车驾驶舱工程设计某型叉车驾驶舱工程设计把叉车驾驶舱分为敞开式驾驶室和封闭式驾驶室,并根据不同的驾驶室类型,设计不同的外型形状及尺寸,从而为增加的附属设施提供合理的安装尺寸。应用动态化原理,使驾驶舱以座椅为中心的三侧面(前、左、右)的夹角不小于230,并且其俯角动态可调,从而保证司机在其座位上能够清楚地观察到属具及所运货物在工作范围内移动。对于驾驶舱内仪表在设计排列时,应尽可能放置在视觉效率最优,易引起注意的位置上,排列顺序需顾及人的视觉特点与使用顺序,通常应由左至右、由上到下或顺时针方向运动。应用机械系统的替代原理,设计研究将司机视野情况进行计算机仿真模拟分析(图从而较好地完成叉车视野的人机工程设计。
在满足人机工程学要求的条件下
在满足人机工程学要求的条件下,驾驶舱座椅既要使司机感到更加舒适,又要满足驾驶室狭小尺寸的要求。因此座椅必须大小适中,以满足这两种尺寸形式,势必造成物理矛盾的出现,则需要用分离原理来解决此类问题。利用基于整体与部分的分离原理,即将叉车驾驶舱座椅空间设计成由完成不同功能的部件所组成。在满足人机工程学的条件下,叉车的操纵杆、仪表及开关等的布置相对于司机的位置是固定不动的。各种仪表布置在司机的正前方,操纵杆、开关及控制元件布置要便于司机观看和操作。其具体参考位置以人的生理心理特征为依据,驾驶舱工程设计以计算机模拟仿真为参考(图,最终可得到合理舒适的座椅、仪表及操作元件的布置方案。TRIZ中的物-场模型,即由两种物质、一个场组成最简单的技术系统。此模型与人机工程学中的"人-机-环境"具有一定的对应关系,即从广义上讲,人和环境可以看作两种物质,而机器可以看作人和环境间的作用场,只要有机器的地方就一定有作用场。叉车操纵手柄的最主要功能就是控制,传统的操纵手柄由操纵手柄球和操纵杆组成,手握舒适性差,用力不方便,极易打滑,动作不容易控制,较难满足人机工程学要求。
通过以上分析并对照TRIZ物-场模型
通过以上分析并对照TRIZ物-场模型,即两种物质(手与操纵手柄)和一个场(机械场,并且机械场效应作用不足。对应的物-场模型为效用不足的完成模型,如图4所示。根据构建的物-场模型查找76个标准解,可知,叉车驾驶舱工程设计型叉车驾驶舱工程设计应用第二级强化完善物-场模型,得到如下解决模型,即双物-场模型、物质S2的分裂和使用毛细管和多孔物质,与设计研究工程设计通过这三种模型可获得三种满足人机工程学要求的改进方案。
手柄及机械力构建一个物-场模型
利用手套、手柄及机械力构建一个物-场模型,再利用手套、手及机械力构建另一个物-场模型,该手套与手柄接触位置采用硬质材料提供摩擦力;外形应根据手的结构和生理特征进行设计;手套内部以柔软材料为主增加手部的舒适程度。对物质S2(手柄)进行分裂设计,将各种功能以按钮的形式集成在手柄上,并匹配不同的颜色,达到易于分辨的目的。手柄的设计方式在结构形状与尺寸设计上按照手指按键的结构及生理特征进行设计,基于设计以满足舒适性的要求。
在按钮的分布情况上
在按钮的分布情况上,将按钮设置在手指易于触碰的地方。在对手柄进行形状设计时,应避免它完全贴合于手的握持部分,更不能贴合于掌心避免误操作的产生。对物质S2(手柄)使用毛细管及多孔物质,将手柄多孔化从而达到防滑目的,并增加了舒适性;或将手柄表面增加凸起,不仅起到防滑作用,也能按摩司机手部,降低司机工作疲劳度。本文以有效解决叉车驾驶舱人机工程设计中所遇到技术难题和所存在的设计缺陷为最终目的,将发明问题解决理论融入到产品的人机工程设计中,并构建了基于TRIZ的人机工程设计过程模型,人机工程设计并将其中的技术矛盾模型、物理矛盾模型及物-场模型等工具应用到叉车驾驶舱的人机工程设计中,解决了所遇到的技术难题,得到了改进的设计方案,获得了预期效果。
