基于triz某型叉车驾驶舱人机工程设计和探究

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1、基于TRIZ某型叉车驾驶舱人机工程设计和探究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，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，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

2、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。一、基于TRIZ的叉车人机工程设计过程模型研究1.发明问题解决理论(TRIZ)概述发明问题解决理论(TRIZ)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

3、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。1.人机工程学概述国际人机工程学会IEA(InternationalErgonomicsAssociation)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，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

4、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”系统的总体性能迗到最优。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，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VCo1.基于TRIZ的产品人机工程设计过程模型构建TRIZ为技术难题的解决和产品的改进设计提供了一种创新性的方法。产品的人性化设计是目前研究的趋势，而人机工程学为产

5、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1），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。二、基于技术矛盾及物理矛盾的叉车视野及驾驶方式人机工程设计1.基于技术矛盾的叉车视野及驾驶方式人机工程设计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，因此我们有必要对司机的视野进行研究和分

6、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1）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

7、车视野及驾驶方式的人机工程设计。具体步骤如下。(1)应用分割原理，根据不同的工作条件和环境要求，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。(2)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

8、右、由上到下或顺时针方向运动。(3)应用机械系统的替代原理，将司机视野情况进行计算机仿真模拟分析(图2)从而较好地完成叉车视野的人机工程设计。1.基于物理矛盾的叉车驾驶方式人机工程设计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