人機(jī)虛擬樣機(jī)解決方案

人機(jī)工程學(xué)是一門多學(xué)科的交叉學(xué)科，研究的核心問題是不同的作業(yè)中人、機(jī)器及環(huán)境三者間的協(xié)調(diào)，研究方法和評價(jià)手段涉及心理學(xué)、生理學(xué)、醫(yī)學(xué)、人體測量學(xué)、美學(xué)、設(shè)計(jì)學(xué)和工程技術(shù)等多個領(lǐng)域，研究的目的則是通過各學(xué)科知識的應(yīng)用，來指導(dǎo)工作器具、工作方式和工作環(huán)境的設(shè)計(jì)和改造，使得作業(yè)在效率、安全、健康、舒適等幾個方面的特性得以提高。

人機(jī)分析的結(jié)果受人的生理和心理因素影響，分為主觀評價(jià)和客觀評價(jià)，主觀評價(jià)通常采用體驗(yàn)，調(diào)查問卷的方式進(jìn)行，客觀評價(jià)采用仿真計(jì)算的方式出人機(jī)分析報(bào)告，進(jìn)行設(shè)計(jì)校核。目前制造業(yè)已采用虛擬樣機(jī)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品的研制與開發(fā)，在虛擬樣機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行人機(jī)分析的評價(jià)已引起越來越多客戶的重視，針對市場需求，和遠(yuǎn)推出iVPD人機(jī)虛擬樣機(jī)解決方案。其整體架構(gòu)如下圖所示：

圖1 虛擬制造人機(jī)分析應(yīng)用框架

對于客觀評價(jià)，目前市面上Delmia、3DExperience、Jack、Process Simulate Human等人機(jī)分析軟件均內(nèi)置相關(guān)評價(jià)指標(biāo)，但是虛擬人姿態(tài)的調(diào)整是通過手動調(diào)節(jié)人體各關(guān)節(jié)的位置來實(shí)現(xiàn)的，此種方式需要的調(diào)整時(shí)間長，結(jié)果不自然。我公司推出的實(shí)時(shí)動捕技術(shù)+虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可實(shí)時(shí)錄制人體的姿態(tài)數(shù)據(jù)，驅(qū)動上述軟件中的虛擬人，此方法調(diào)整時(shí)間短，結(jié)果自然可信?？芍С秩朔Q和第三人稱視角測試。

圖2 實(shí)時(shí)動捕技術(shù)應(yīng)用架構(gòu)

對于主觀評價(jià)，通過虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，為使用者提供逼真的沉浸式環(huán)境，給使用者以和虛擬樣機(jī)共處一室的感覺，從而充分的調(diào)動起使用者的情緒，增強(qiáng)評價(jià)的嚴(yán)肅性。

本系統(tǒng)可采集人體姿態(tài)數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)人與虛擬樣機(jī)的交互，系統(tǒng)內(nèi)置交互編輯器，可方便的配置交互邏輯?？舍槍Ω鞣N操作件布置方案的易用性進(jìn)行評價(jià)。 通過在設(shè)計(jì)的過程中，增強(qiáng)人機(jī)工效方面的研究，可使得作業(yè)在效率、安全、健康、舒適等幾個方面的特性得以提高，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。