專利名稱：起重機(jī)司機(jī)人體坐姿模型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種人體模型，尤其涉及一種模擬港口起重機(jī)司機(jī)室內(nèi)駕駛員在正常工作姿態(tài)下人體部位體型特征的起重機(jī)司機(jī)人體坐姿模型。
背景技術(shù)：
駕駛員人體模型在港口起重機(jī)司機(jī)室的工程設(shè)計和駕駛員舒適度評價及駕駛員正常操作方式下受力分析問題中被廣泛應(yīng)用。駕駛員人體模型的建立可以為駕駛員在正常工作姿態(tài)下最大活動域和舒適活動域的分析提供數(shù)據(jù)依據(jù)，并為駕駛室內(nèi)主要操作裝置的空間布局進(jìn)行設(shè)計與優(yōu)化提供理論依據(jù)。目前，現(xiàn)有的人體模型主要是用于服裝行業(yè)的假人模特、或者是服裝立體裁剪設(shè)計用的人臺模型以及機(jī)器人制作過程中的一些簡化人體模型的裝配與設(shè)計。其中，機(jī)器人制作過程中的一些簡化人體模型并不要求其按照精確的人體尺寸數(shù)據(jù)建立，多數(shù)是關(guān)注人體模型的結(jié)構(gòu)裝配和功能。服裝行業(yè)的人體模型是依據(jù)中國人體尺寸標(biāo)準(zhǔn)和中國國民人體體型特點(diǎn)設(shè)計和制作，一般只包括人體軀干部分，因此并非全部意義上的人體模型，而且現(xiàn)有的人體模型在設(shè)計中也未同時考慮和應(yīng)用到人體多個重要環(huán)節(jié)的具體尺寸數(shù)據(jù)和多個重要關(guān)節(jié)在側(cè)視、俯視和正視三個方向上的運(yùn)動幅度參數(shù)等，并且這些模型都很難直接用來替代駕駛員人體模型，進(jìn)一步分析駕駛員在正常工作姿態(tài)下的最大活動域和舒適活動域以及對駕駛室內(nèi)主要操作裝置空間布局進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化等。因此，依據(jù)人體主要相關(guān)部位的參數(shù)建立實(shí)際意義上的駕駛員人體模型是必要的。港口起重機(jī)司機(jī)室內(nèi)駕駛員在正常工作姿態(tài)下人體部位體型特征數(shù)字化人體模型的建立，主要依據(jù)和采用國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14779《坐姿人體模板功能設(shè)計要求》、GB/T12985《在產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)用人體尺寸百分位數(shù)的通則》、GB 3975《人體測量術(shù)語》、GB 5703《人體測量方法》和GB10000《中國成年人人體尺寸》中的相關(guān)參數(shù)、理論通則和術(shù)語，并且在確定人體各環(huán)節(jié)分界點(diǎn)以及中國成年男性人體各環(huán)節(jié)質(zhì)量、質(zhì)心位置及整體質(zhì)心位置和人體主要關(guān)節(jié)角度活動范圍等參數(shù)時，運(yùn)用了 “中國正常人體慣性參數(shù)測定和大樣本統(tǒng)計”及“中國成人人體質(zhì)心研究”(《現(xiàn)代運(yùn)動生物力學(xué)》，作者鄭秀媛，出版社國防工業(yè)出版社，2007年)等成果對其進(jìn)行了計算和設(shè)計。研究和建立符合中國人體特征的起重機(jī)司機(jī)室內(nèi)駕駛員的數(shù)字化人體模型，對起重機(jī)司機(jī)室的工程設(shè)計和人機(jī)工程分析有著重要的意義，也是縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，降低產(chǎn)品研發(fā)成本，提高產(chǎn)品水平和競爭力的有力手段。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，是為了解決現(xiàn)有起重機(jī)司機(jī)室內(nèi)駕駛員人體模型的問題，提供一種模擬港口起重機(jī)司機(jī)室內(nèi)駕駛員在正常工作姿態(tài)下人體部位體型特征的起重機(jī)司機(jī)人體坐姿模型。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案一種起重機(jī)司機(jī)人體坐姿模型，由頭部、頸部、上軀干、下軀干、大腿、小腿、足、上臂、前臂、手、頸關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)裝配而成；其中，頸部與頸關(guān)節(jié)為同一部件，頭部通過頸關(guān)節(jié)與上軀干相連，上軀干通過肩關(guān)節(jié)與上臂相連，上臂通過肘關(guān)節(jié)與前臂相連，前臂通過腕關(guān)節(jié)與手相連，下軀干通過髖關(guān)節(jié)與大腿相連，大腿通過膝關(guān)節(jié)與小腿相連，小腿通過踝關(guān)節(jié)與足相連。所述的人體坐姿模 型的坐高為949mm，坐姿眼高為837mm，坐姿頸椎點(diǎn)高為689mm，坐姿肩高為627mm，坐姿肘高為298mm，頭全高為241mm，上肢長為771mm，全臂長為583mm，上臂長為331mm,前臂長為252mm,手長為191mm,上肢前伸長為875mm,上肢功能前伸長為767mm,前臂加手前伸長為478mm,坐姿大轉(zhuǎn)子點(diǎn)高為75mm,坐姿臀大轉(zhuǎn)子點(diǎn)距離為114mm,坐姿下肢長為1076mm，臀膝距為587mm，坐深為484臟，坐姿膝高為532mm，小腿加足高為465mm,內(nèi)踝點(diǎn)高為103mm，足長為259mm，坐姿大腿厚為139mm，胸厚為219mm，胸寬為291mm，肩寬為389mm,最大肩寬為446mm,坐姿臀寬為336mm,兩肘間寬為438mm,兩肘展開寬為923mm,兩臂展開寬為1785mm。所述的頸關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)在正常生理?xiàng)l件下關(guān)節(jié)角度在側(cè)視、俯視和正視三個方向上的運(yùn)動幅度參數(shù)如表I所示表I駕駛員人體模型中主要關(guān)節(jié)角度的調(diào)節(jié)范圍
權(quán)利要求1.一種起重機(jī)司機(jī)人體坐姿模型，其特征在于由頭部、頸部、上軀干、下軀干、大腿、小腿、足、上臂、前臂、手、頸關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)裝配而成；其中，頸部與頸關(guān)節(jié)為同一部件，頭部通過頸關(guān)節(jié)與上軀干相連，上軀干通過肩關(guān)節(jié)與上臂相連，上臂通過肘關(guān)節(jié)與前臂相連，前臂通過腕關(guān)節(jié)與手相連，下軀干通過髖關(guān)節(jié)與大腿相連，大腿通過膝關(guān)節(jié)與小腿相連，小腿通過踝關(guān)節(jié)與足相連。
2.如權(quán)利要求I所述的一種起重機(jī)司機(jī)人體坐姿模型，其特征在于所述的人體坐姿模型的坐高為949mm，坐姿眼高為837mm，坐姿頸椎點(diǎn)高為689mm，坐姿肩高為627mm，坐姿肘高為298mm,頭全高為241mm,上肢長為771mm,全臂長為583mm,上臂長為331mm,前臂長為252mm,手長為191mm,上肢前伸長為875mm,上肢功能前伸長為767mm,前臂加手前伸長為478mm,坐姿大轉(zhuǎn)子點(diǎn)高為75mm,坐姿臀大轉(zhuǎn)子點(diǎn)距離為114mm,坐姿下肢長為1076mm,臀膝距為587mm,坐深為484mm,坐姿膝高為532mm,小腿加足高為465mm,內(nèi)踝點(diǎn)高為103mm,足長為259mm,坐姿大腿厚為139mm,胸厚為219mm,胸寬為291mm,肩寬為389mm,最大肩寬為446mm,坐姿臀寬為336mm,兩肘間寬為438mm,兩肘展開寬為923mm,兩臂展開寬為1785mm。
3.如權(quán)利要求I所述的一種起重機(jī)司機(jī)人體坐姿模型，其特征在于所述的頸關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、射關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踩關(guān)節(jié)在側(cè)視、俯視和正視二個方向上的運(yùn)動幅度如下表所示
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種起重機(jī)司機(jī)人體坐姿模型，它由頭部、頸部、上軀干、下軀干、大腿、小腿、足、上臂、前臂、手、頸關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)裝配而成；其中，頸部與頸關(guān)節(jié)為同一部件，頭部通過頸關(guān)節(jié)與上軀干相連，上軀干通過肩關(guān)節(jié)與上臂相連，上臂通過肘關(guān)節(jié)與前臂相連，前臂通過腕關(guān)節(jié)與手相連，下軀干通過髖關(guān)節(jié)與大腿相連，大腿通過膝關(guān)節(jié)與小腿相連，小腿通過踝關(guān)節(jié)與足相連。本實(shí)用新型依據(jù)人體32個相關(guān)部位的體態(tài)參數(shù)和7個主要關(guān)節(jié)在正常生理?xiàng)l件下關(guān)節(jié)角度在側(cè)視、俯視和正視三個方向上的運(yùn)動幅度參數(shù)而建立，具有結(jié)構(gòu)合理，關(guān)節(jié)和環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)可靠，可廣泛應(yīng)用的特點(diǎn)。
文檔編號G09B25/00GK202495196SQ20122013004
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者馮勇, 王殊軼, 趙改平, 顏文濤 申請人:上海理工大學(xué)