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生活方式视角下获得性下肢残疾青年轮椅体验设计

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包装工程 2024年第4期45卷 131-140,151页

作者：谭嫄嫄毋少鹏吕萌汪沙娜桂林电子科技大学广西桂林541004

目的源于对获得性下肢残疾青年群体社会融入问题的关注,探讨其生活方式转变与轮椅设计需求的关系,通过体验设计的提升,促进目标群体生活信心的重建。方法在理解获得性下肢残疾青年群体特征和社会融入问题的基础上,结合网络文本分析和... 详细信息

目的源于对获得性下肢残疾青年群体社会融入问题的关注,探讨其生活方式转变与轮椅设计需求的关系,通过体验设计的提升,促进目标群体生活信心的重建。方法在理解获得性下肢残疾青年群体特征和社会融入问题的基础上,结合网络文本分析和用户访谈结果,改良AIOD生活方式测量模型,建立该群体生活方式的测量维度。基于测量模型维度,进行问卷调查,通过统计分析建构该群体的生活方式并进行细分。以生活方式测量结果为依据,结合CUE体验设计框架,输出轮椅体验设计机会点。结果研究发现获得性下肢残疾青年群体的生活方式可细分为积极乐观型、安稳生活型、消极懈怠型,从包容各类型方式的角度出发提出适应多元化生活方式的轮椅设计策略,进行可控性、有效性、易用性、感知性和认可性等方面的优化轮椅体验,满足生活转型产生的新需求,进一步促进生活转型积极心理的形成。

关键词：获得性下肢残疾青年生活方式轮椅设计

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驾驶情绪对交通安全的影响及其识别与调节策略综述

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安全与环境学报 2024年第10期 3909-3923页

作者：李博孙莉辰东北林业大学家居与艺术设计学院东北林业大学机电工程学院

不良情绪可能会导致驾驶人注意力分散、反应迟缓和决策失误，增加交通安全隐患。为降低由负面驾驶情绪造成的交通安全影响，系统梳理和分析了情绪对驾驶行为的影响与诱发机制、驾驶情绪识别方法相关的理论基础，并聚焦驾驶情绪调节策略... 详细信息

不良情绪可能会导致驾驶人注意力分散、反应迟缓和决策失误，增加交通安全隐患。为降低由负面驾驶情绪造成的交通安全影响，系统梳理和分析了情绪对驾驶行为的影响与诱发机制、驾驶情绪识别方法相关的理论基础，并聚焦驾驶情绪调节策略，探讨各方向的研究热点和未来发展趋势。结果表明：现有研究大多是分析某个特定离散情绪对驾驶行为的影响，复合情绪对驾驶行为影响的研究较少；性格特征、天气影响及多种因素协同作用对驾驶情绪的诱发机制尚未完全阐明；驾驶情绪的识别主要基于面部表情、语音文本、驾驶行为和生理信号，由于单一特征的情绪识别结果鲁棒性较差、精度较低，当前的研究趋势逐渐向多模态特征耦合识别方向倾斜，其中，特征层融合策略由于能够更高效地处理多源异构信号，应用最为广泛；驾驶人可通过视觉、听觉、触觉和嗅觉调节情绪状态，触觉和嗅觉调节方法能减少驾驶人的注意力分散，调节作用效果明显，可应用于智能座舱的驾驶辅助系统。未来需研究复合情绪对驾驶行为的影响机制，重视驾驶风格等多因素协同作用对驾驶情绪的诱发机制，特别关注性格及智能车载设备的影响；根据驾驶人行为数据、交通状况和道路信息建立精准的驾驶风险预测模型；深入考虑多源信息融合的人机共驾情绪识别，实现实时监测；研发情感交互的智能汽车座舱，依据驾驶人的驾驶偏好、习惯和行为模式个性化调节驾驶负面情绪。

关键词：安全人体学交通安全情绪驾驶行为安全驾驶辅助系统

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数控机床复杂操控面板界面布局设计及工效研究

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计算机集成制造系统 2024年

作者：张磊陈洁孙远波窦金花许帅康赵起超天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室北京理工大学国际设计中心北京津发科技股份有限公司北京科技大学机械工程学院天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心

为提高用户操作数控机床复杂操控面板的人机工效，降低用户误操作概率。基于发那科系统数控机床操控面板原型，结合任务需求与人机工程设计原则，设计出9种界面布局方案。通过高精度组合式眼动仪、可穿戴脑电仪和无线皮电传感器分别采集... 详细信息

为提高用户操作数控机床复杂操控面板的人机工效，降低用户误操作概率。基于发那科系统数控机床操控面板原型，结合任务需求与人机工程设计原则，设计出9种界面布局方案。通过高精度组合式眼动仪、可穿戴脑电仪和无线皮电传感器分别采集了24名被试者的眼动及电生理信号，同时采用ErgoLAB软件实时记录其眼动、脑电及皮电生理数据；通过数理统计软件SPSS对试验数据进行处理，分析了操作界面的区域划分、按键排布规律、旋钮及按键形状等设计要素对被试者执行操作任务的影响，并确定出对被试者执行操作任务有较大影响的功能指令。结果表明：通过多模态生理信号相互验证的人机工效评价方法可确保评价结果的客观性和准确性，为设计方案的优选与进一步迭代提供依据。

关键词：数控机床操控面板布局设计人机工效眼动试验脑电信号皮电信号

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人机工程设计中的虚拟仿真技术研究进展

机械设计 2024年第8期41卷 23-29页

作者：郭佳佳张芳燕刘国闯孙学涛张磊天津理工大学艺术学院天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心

为研究人机工程设计中虚拟仿真技术在制造业多领域中的应用，列举了多种人机工程仿真工具内置人体数据库种类，并根据人体模型特征将人机工程仿真工具进行分类；归纳并分析了不同类型的人机工程仿真工具及其工效评价方法与应用领域；重... 详细信息

为研究人机工程设计中虚拟仿真技术在制造业多领域中的应用，列举了多种人机工程仿真工具内置人体数据库种类，并根据人体模型特征将人机工程仿真工具进行分类；归纳并分析了不同类型的人机工程仿真工具及其工效评价方法与应用领域；重点研究了基于肌肉骨骼模型驱动、基于几何模型驱动及基于真人驱动的人机工程仿真工具工作流程、功能、应用及进展；指出未来人机工程虚拟仿真技术的发展方向和趋势。

关键词：人机工程虚拟仿真仿真工具虚拟现实综述

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普速列车硬卧车厢新型布局设计

机械设计 2024年第9期 171-176页

作者：刘国闯张芳燕张磊郭佳佳于世杰天津理工大学艺术学院天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心

为提升普速列车硬卧车厢乘客舒适性及安全性，根据乘客坐姿、高处行李放置及上下爬梯3种姿势的人机场景，以及人机工程软件Jack的仿真分析结果，发现现有25G型硬卧车厢存在无法满足中、上铺乘客坐姿休息、行李架与爬梯易用性和安全性较... 详细信息

为提升普速列车硬卧车厢乘客舒适性及安全性，根据乘客坐姿、高处行李放置及上下爬梯3种姿势的人机场景，以及人机工程软件Jack的仿真分析结果，发现现有25G型硬卧车厢存在无法满足中、上铺乘客坐姿休息、行李架与爬梯易用性和安全性较差等问题；结合TRIZ理论中物理冲突、技术冲突及物质-场模型的对应解工具确定设计改进方案，对改进方案进行人机合理性及仿真分析校核。改进后，中铺和上铺乘客起坐空间高度增大，高处行李放置区域高度减小，可满足不同百分位乘客中、上铺坐姿及个人行李放置需求；乘客上下爬梯的踏板视野盲区及RULA舒适度评分等级减小，爬梯过程中的铺位扶手可达性及上肢舒适性得到提升。

关键词：人机工程 25G型硬卧车厢 Jack TRIZ 仿真分析

高校课程体系支撑高质量人才培养的目标依归、内涵逻辑和现实路径

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现代教育管理 2024年

作者：王福君吴双鞍山师范学院中国医科大学

课程体系的质量高低直接影响到人才自主培养质量的好坏。高质量课程体系的建构必须解决好课程体系教育的目的观、功能观和实践观三个核心问题，以服务国家战略、建设教育强国、经济社会发展转型和新时代高等教育矛盾转化要求为目标。高... 详细信息

课程体系的质量高低直接影响到人才自主培养质量的好坏。高质量课程体系的建构必须解决好课程体系教育的目的观、功能观和实践观三个核心问题，以服务国家战略、建设教育强国、经济社会发展转型和新时代高等教育矛盾转化要求为目标。高质量课程体系构成的内涵包括目标、内容、实施和评价四个核心要素，在建设实践中要注重核心素养、学生中心和全面发展的课程体系建设目标，强化紧密联系学生生活的建设内容，重视课程思政育人的价值属性，关注课程体系管理的个性化和开放性，强调教师教学主体建设和不断完善高质量人才培养的评价机制六个方面，以有力支撑高校高质量人才培养目标的实现。

关键词：课程体系高质量人才培养课程结构课程属性

基于用户需求导向的智能座舱柔性试验台概念设计集成方法

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机械设计 2024年第3期41卷 170-176页

作者：陈洁许帅康孙学涛郭佳佳刘国闯张磊天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津300384 天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心天津300384 北京理工大学国际设计中心北京100081

为解决传统座舱试验台结构同质化及模块化设计不足等问题,采用亲和图法整理了汽车故障及用户初始需求;采用模糊Kano模型进行需求指标权重计算,并结合质量特性要素进行用户核心需求汇总;通过功能分析系统技术(Function Analysis System T... 详细信息

为解决传统座舱试验台结构同质化及模块化设计不足等问题,采用亲和图法整理了汽车故障及用户初始需求;采用模糊Kano模型进行需求指标权重计算,并结合质量特性要素进行用户核心需求汇总;通过功能分析系统技术(Function Analysis System Technique,FAST)黑箱模型将用户需求转化为功能需求,并引入公理设计(Axiomatic Design,AD)理论与功能-行为-结构(Function-Behavior-Structure,FBS)模型进行逐级映射,最终确定智能座舱柔性试验台的结构设计要素。该设计过程以用户核心需求为导向,通过FAST-AD-FBS集成方法的应用,克服了传统产品概念设计中用户需求与产品功能结构设计间存在矛盾的问题,为提高产品创新设计的完整性及准确性提供了理论参考。

关键词：产品概念设计智能座舱柔性试验台 FAST-AD-FBS 模糊Kano模型用户需求

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汽车结构可靠性分析与优化设计研究进展

中国机械工程 2024年

作者：张磊孙学涛陈洁孙远波郭佳佳郑杰天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心北京理工大学国际设计中心

为研究汽车结构的可靠性，对机械结构分析和设计中的不确定性进行总结，从结构参数不确定性、材料性能参数不确定性和载荷不确定性3方面分析了汽车结构设计变量及其参数的不确定性；对概率可靠性分析和非概率可靠性分析方法的研究进展... 详细信息

为研究汽车结构的可靠性，对机械结构分析和设计中的不确定性进行总结，从结构参数不确定性、材料性能参数不确定性和载荷不确定性3方面分析了汽车结构设计变量及其参数的不确定性；对概率可靠性分析和非概率可靠性分析方法的研究进展进行了梳理和综述；列举了可靠性分析方法在汽车结构中的应用；对可靠性的数学模型与算法进行梳理，重点研究了可靠性优化设计在汽车轻量化及耐撞性等方面的应用，提出汽车结构可靠性分析与优化设计中的发展趋势。

关键词：汽车结构可靠性分析可靠性优化设计不确定性

非完整约束大负重比六足机器人多机动态协同编队避障控制策略

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机械工程学报 2024年第1期60卷 284-295页

作者：庄红超王柠董凯伦李卫华周安亮董磊夏怡芦天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222 天津职业技术师范大学信息技术工程学院天津300222 哈尔滨工业大学(威海)汽车工程学院威海264209 北京印刷学院机电工程学院北京102600

在多机器人编队任务的现实环境中,不可避免会遇到队形变换的动态编队问题。为提高非结构环境多机器人编队的动态协同避障能力,以大负重比六足机器人的多机器人系统为例,利用非完整约束移动机器人轨迹跟踪的领航者-跟随者编队思想,提出... 详细信息

在多机器人编队任务的现实环境中,不可避免会遇到队形变换的动态编队问题。为提高非结构环境多机器人编队的动态协同避障能力,以大负重比六足机器人的多机器人系统为例,利用非完整约束移动机器人轨迹跟踪的领航者-跟随者编队思想,提出多领航机器人分群一致性编队控制的动态队形变换避障策略。基于代数图论数学基础,设计大负重比六足机器人多机通信拓扑图与拓扑图分析矩阵,建立多领航者分群一致性编队系统的全局动态关系与一致性数学模型,提出多领航机器人分群一致性编队控制的动态队形变换避障策略,基于MATLAB软件实施仿真实验,仿真结果显示虚拟领航机器人发布控制指令使多机系统完成队形变换并顺利通过障碍物环境,验证多机动态协同编队避障控制策略的有效性和泛化能力。所提出的大负重比六足机器人多机动态协同编队避障控制策略,有助于提高非结构环境多机器人系统的地形通过能力。

关键词：非完整约束大负重比六足机器人分群一致性协同编队队形变换

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