拖拉机驾驶室操控区域的易用性设计与研究

发布时间：2020-07-07 23:47

【摘要】：拖拉机作为常用的农业机械装备在农业生产中发挥着重要的作用,其操控区域的易用性决定了操作的便利与否,如何提高拖拉机驾驶室操控区域的易用性是近些年的重点研究方向。拖拉机驾驶室的操控区域因其多任务和多功能性,成了易用性设计的重点研究对象。易用的拖拉机驾驶室操控区域,可给用户带来更舒适的驾驶环境和更便于操作的功能区域。研究拖拉机驾驶室操控区域的易用性,对提升相关农业生产工具的驾驶室环境起到至关重要的作用。本论文对拖拉机驾驶室操控区域的易用性设计进行了深入研究,结合产品特点提出了以用户需求为中心的易用性需求分析方法,并应用人机工程学、易用性造型手法、产品语意学等设计方法,着重对拖拉机驾驶室操控区域的易用性进行了设计实践。主要研究内容如下:1.介绍了拖拉机驾驶室操控区域设计的国内外研究现状,明确了课题的研究方向,并提出了该研究具体的内容和方法;2.围绕现有拖拉机驾驶室操控区域的设计现状,总结了基于易用性设计的造型方法和限制因素;3.提出了以用户为中心的眼动易用性测试分析方法,并对相关用户进行满意度问卷调查,综合获取了拖拉机驾驶室操控区域的易用性设计需求;4.结合拖拉机驾驶室操控区域的易用性设计,详述了易用性产品设计的具体实践过程和方法;5.以江苏某农机公司的拖拉机为例,详细阐述了拖拉机驾驶室操控区域易用性设计的整体设计流程;6.采用CATIA人机分析系统和眼动易用性评估方法,验证了拖拉机驾驶室操控区域的人体舒适性、易读性和易学性。本文的研究结论为拖拉机驾驶室的易用性设计提供了依据,特别是对以用户为中心的设计需求获取方法和设计定位的研究,有重要的理论参考和实践意义。
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S219
【图文】：

国外拖拉机对于驾驶室人性化和易用性的相关设计研宄起步较范围广泛，整体研究水平很高。此外，国外新型拖拉机的设计，除具有舒适环境和科学的人机布局外，还非常重视对驾驶员的人文关怀，如对于空调的可以达到人体最佳的温度和湿度、是否有冰箱补给食物等。逡逑２国内研究动态逡逑我国对于拖拉机产品的研宄起步较晚，前期仅仅从振动、可靠性、噪声等技拖拉机驾驶室进行了基本的研究。直到２０世纪８０年代，随着以周一鸣教授机工程学的相关研究引入拖拉机驾驶室的设计中，才得到了较快发展［１（）］。逡逑其中，１９８７年，周一鸣等人对比研究了亚洲人和欧美人的人体尺寸差别，并人体尺寸详细描述了人机工程学在拖拉机驾驶员座椅的尺寸、位置和力学等作用［１１］。逡逑１９９７年，陈为和陈震邦通过对比不同造型的拖拉机座椅、仪表和操作件的了以人为本的设计思想在拖拉机人机工程设计中的重要性［１２］。逡逑２００９年，胡立教等人对拖拉机驾驶室的人机工程学进行了进一步研究，主要

２．１拖拉机驾驶室操控区域分类逡逑拖拉机驾驶室的操控区域主要分为操纵区域和显示区域两类。操纵区域和显示区逡逑域的配合使用，构成了拖拉机生产的所有操作作业。操纵区域主要由操纵杆和按键组逡逑成，显示区域主要包括显示仪表和指示灯。逡逑２．１．１拖拉机驾驶室操纵区域逡逑拖拉机的工作环境非常恶劣，路段复杂多变，故拖拉机操纵区域的操控件多且操逡逑作复杂，不同功能的操控件如何有序的分布在驾驶员周围方便其工作操控非常重要。逡逑拖拉机的操纵区域主要集中分布在中控台附近和驾驶座椅右侧。中控台区域的操纵件逡逑分为手部操纵件和脚部操纵件，驾驶座椅周围则主要由手部操纵件组成。拖拉机操纵逡逑区域主要由操纵杆、脚踏板和按键组成，其分布和功能如图２－１所示，不同厂商可根逡逑据不同型号的拖拉机对操纵件进行部分取舍。逡逑

操控区域需根据驾驶员坐姿肢体工作舒适度范围，放置于驾驶员的左前方和右前逡逑方，且常置于右前方。显示区域放置于驾驶员的正前方，显示区域外围和空间布置参逡逑考驾驶员坐姿眼睛舒适度范围而定。拖拉机驾驶室空间布置示意图如图２－４所示。逡逑显示区域逡逑，操纵区域逦操纵区域＇逡逑Ｌ逦—＾座椅、■———Ｊ逡逑驾驶室框架逡逑图２－４拖拉机驾驶室空间布置示意图逡逑Ｆｉｇ．２－４邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｓｐａｔｉａｌ邋ｌａｙｏｕｔ邋ｏｆ邋ｔｒａｃｔｏｒ邋ｃａｂ逡逑拖拉机驾驶室操控区域的空间布置最小尺寸要求可根据ＧＢ／Ｔ６２３８－２００４《农业拖逡逑拉机驾驶室门道、紧急出口与驾驶员的工作位置尺寸》而定。驾驶员工作空间最小尺逡逑寸如图２－５所示［４］。逡逑３００邋ｍｉｎ，邋３００邋ｍｉｎ逦２３３邋ｍｊｉ逡逑－ｈ邋／逦ｊ邋ＳＩ逦＜邋ｔ－逦腺）ｍｍ逦／逦＾逡逑Ｕ邋＃＃逦／邋Ｉ＃邋＾邋３逡逑？邋Ｉ邋舰~T点邋拙＇座位yU忐点逡逑￥邋｜邋Ｗ逦守逡逑＼２｝Ｌ逡逑ｆ？搡纵装置—一ｉ－逡逑３栟｜逡逑座位标志点ｚ逡逑［／／邋／Ｙ／／邋Ｉ逡逑２３５邋ｍｉｎｉ邋ｗ邋ｒ邋｜邋？邋ｊ邋２１５邋ｉ邋ｉｉｎ逡逑｜邋

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 史庆春;张帅;杨飞;;自动沏茶机的易用性设计研究[J];机械设计;2015年11期

2 杨志波;刘军;罗水成;杨根定;鞠超;;浅谈拖拉机驾驶室设计[J];拖拉机与农用运输车;2014年05期

3 史浩天;张益明;刘和山;周军;迟峰;柳卫;;眼动试验在机电产品设计上的应用分析[J];机电工程;2014年07期

4 戚彬;余隋怀;王淼;王文军;;基于眼动跟踪实验的产品形态仿生设计研究[J];机械设计;2014年06期

5 杨飞;史庆春;万小玲;朱思洪;;基于Pro/EManikin的拖拉机驾驶室人机工程评价方法[J];农业工程学报;2013年09期

6 杨根定;王兴伟;杨志波;;人体工程学在拖拉机驾驶室设计中的应用[J];拖拉机与农用运输车;2010年05期

7 赵剡水;杨为民;;农业拖拉机技术发展观察[J];农业机械学报;2010年06期

8 程大丹;任家骏;秦有年;;基于CATIA V5在上下肢康复器的人机工程学分析与研究[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2010年02期

9 胡立教;陈军;毛恩荣;;拖拉机驾驶室的人机工程学设计[J];拖拉机与农用运输车;2009年04期

10 陈勇;吴国献;赵忠明;;基于CATIA的人员作业仿真建模、人因分析与优化[J];系统仿真学报;2009年14期

相关硕士学位论文 前10条

1 尹梦婕;汽车驾驶室人机界面设计方法研究[D];西华大学;2014年

2 张春艳;基于满意度研究方法的冰箱设计评价研究[D];湖南大学;2013年

3 万小玲;大功率拖拉机驾驶室的设计与研究[D];南京农业大学;2012年

4 梁海莎;基于人机工程学的拖拉机驾驶室设计研究[D];南京农业大学;2012年

5 刘澄;起重机驾驶室人机系统及其CATIA V5评价系统研究[D];南京林业大学;2011年

6 柳卫;基于感性工学的工程机械设计评价及定位研究[D];山东大学;2011年

7 燕保珠;眼动研究在网站可用性测试中的应用[D];北京邮电大学;2011年

8 刘超;基于眼动研究的工程机械驾驶室内饰评价方法研究[D];山东大学;2010年

9 苏小伟;拖拉机驾驶室A立柱双目障碍角研究[D];南京农业大学;2009年

10 王智;基于人机工程学的大型轮式拖拉机人性化设计研究[D];江南大学;2007年

本文编号：2745788