国家自然科学基金(30370355)
- 作品数：5 被引量：34H指数：3
- 相关作者：庄达民王睿王丽荣李瑞王娟更多>>
- 相关机构：北京航空航天大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国防科技技术预先研究基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术一般工业技术航空宇航科学技术更多>>
- 基于Lagrange方法的失重人体建模与仿真被引量：3
- 2006年
- 阐述了利用多刚体系统动力学进行航天员舱外活动仿真EVA(Extra Vehicu-lar Activity)的必要性.给出了应用计算多刚体系统动力学建立的通用失重人体4关节反向运动学与反向动力学模型.选取典型的实例,在对其进行适当简化的基础上,运用通用模型对其进行仿真计算,计算时为考虑失重对人体质量、惯量与力量等参数的影响,对通用模型进行了修正.利用能量比较法对结果进行分析,得出当手部的运动轨迹半径与角速度减小、时间延长,髋关节做前驱运动时航天员工作最为节省能量.通过能量比较法计算得到了人体运动时各关节作功最为节省能量的范围.计算方法对航天员舱内外活动仿真及工效分析有一定的参考价值.
- 王娟庄达民
- 关键词：失重LAGRANGE方法
- 基于舒适性分析的舱室手操纵装置优化布局被引量：14
- 2008年
- 依据中国成年男性的人体测量数据和Lagrange方程建立上肢操作的动力学模型。结合NASA人体力量模型和实际座舱布局规范,对乘员上肢的操作活动进行模拟仿真。当给定作业负荷水平后可通过逆向动力学分析来计算上肢各关节的实际受力情况,依据设定的舒适性准则即可求出上肢的三维舒适操作域;当指定操纵杆的安装位置后可通过计算不同作业负荷下的关节力矩是否达到极值来求解最大操作力,三维舒适操作域应满足乘员驾驶所需的极限操纵力。研究结果可用于舱室操纵装置布局的工效分析与优化设计。
- 王睿庄达民
- 关键词：机械设计运动仿真
- 基于SimMechanics的飞行员操作仿真被引量：3
- 2007年
- 利用中国男性飞行员人体尺寸和中国成年人人体测量数据,建立飞行员上肢的刚体模型.参考GJB飞机座舱布局和HB飞行品质规范要求,运用Matlab运动仿真模块SimMechannics对飞行员推杆和拉杆操作进行动力学仿真.在给定末端运动规律和负荷水平时,通过仿真可获得上肢各关节力矩,根据舒适性准则可求解上肢的三维舒适操作域.仿真结果表明负荷水平相同时推、拉杆操纵的舒适域并不相同,舒适操作范围大小与操作特征相关,在进行飞行员的工效分析和座舱的优化布局时必须根据操作特征具体分析.
- 王睿庄达民
- 关键词：运动仿真
- 飞机座舱操纵装置空间布局优化设计被引量：11
- 2004年
- 利用人机工程学的理论和方法,采用中国飞行员人体数据,运用人体模型进行人机系统计算机仿真。建立的三维动态人体模型的活动关节按工程要求简化成11个,自由度为17个。通过解运动方程并结合人体活动范围得出了作业过程中各百分位飞行员手和脚的可达域和舒适域。结合飞机座舱的几何尺寸及发动机操纵机构的几何尺寸对飞机座舱操纵装置中的操纵杆、油门、航向操纵脚蹬的作业空间进行了优化设计,从而能确保飞行员舒适、高效地驾驶和操纵飞机。
- 李瑞庄达民王睿王丽荣
- 关键词：人体运动仿真飞机座舱操纵装置
- 基于动力学模型的飞行员舒适操作域研究被引量：8
- 2006年
- 依据中国成年男性的人体测量数据和拉格朗日方程建立飞行员上肢操作的动力学模型。利用NASA最大关节力矩计算公式和飞机座舱操纵杆的实际安装尺寸,对驾驶员的操作活动进行模拟仿真。针对具体的操作过程,通过计算上肢各关节的实际受力情况,确定上肢的三维舒适操作域,并与正向运动学结合经验关节舒适活动范围计算的方法进行了比较,结果说明该方法是可行的。该方法可以用于座舱操纵装置布局的工效分析,为飞行员驾驶工效的评估提供了一种新的思路和方法,对座舱布局优化设计有一定的参考价值。
- 王睿庄达民
- 关键词：运动仿真
