[发明专利]一种舰船受限空间操作仿真评价方法

摘要

本发明公开了一种舰船受限空间操作仿真评价方法，该方法包括以下步骤：采用基于逐点扫描算法的包络面生成方法，生成虚拟人手臂可达域，包括最大可达域和舒适可达域范围；采用基于逐点扫描算法的包络面生成方法，生成虚拟人视域，包括最佳视域、良好视域和有效视域；进行接触可达性和视觉可达性障碍检查；人因工程整合评价，包括建立人因工程指标框架、基于动素的各二级指标的权重系数确定和根据权重系数计算人因工程评价值。根据本发明方法的评价结果可有效实现在设计阶段针对舰员操作、设备布置和舱室空间的综合优化。

主权项

1.一种舰船受限空间操作仿真评价方法，其特征在于，包括以下步骤：1)采用基于逐点扫描算法的包络面生成方法，生成虚拟人手臂可达域，包括最大可达域和舒适可达域范围；2)采用基于逐点扫描算法的包络面生成方法，生成虚拟人视域，包括最佳视域、良好视域和有效视域；3)进行接触可达性和视觉可达性障碍检查；通过检查可达域包络面是否包含抓取对象，进行接触可达性障碍检查，并获得其落在最大可达域或舒适可达域范围的结果；通过检查可视域包络面是否包含观察对象，进行视觉可达性障碍检查，并获得其落在最佳视域、良好视域或有效视域的结果；4)人因工程整合评价；4.1)建立人因工程指标框架；从力量、疲劳、姿势和代谢4个方面，建立人因工程指标框架，其中，力量分析包括搬运受力分析、下背部受力分析、静态力量预测、受力分析4个二级指标，所述力量分析是从力、力矩或肌肉力的大小角度来评价；疲劳分析包括手工操作极限分析和疲劳恢复分析2个二级指标，所述疲劳分析是从肌肉力量的最大值、肌肉力量达到疲劳时间、肌肉疲劳恢复时间来评价；姿势分析包括工作姿势分析、快速上肢分析2个二级指标，所述姿势分析是从人体不同操作姿态的难易程度来评价；代谢分析是指新陈代谢分析，所述代谢分析是根据计算出来的操作能量消耗是否超过人体正常承受能力来评价；4.2)基于动素的各二级指标的权重系数确定4.2.1)根据舰员使用与维修动作的特点，将动作分为移动类和操作类2类，移动类动作是指在使用与维修过程中的位置移动、姿势变化与调整；操作类动作则是指徒手操作和使用工具操作；4.2.2)将上述两类动作划分为10类动素：人的移动、携物移动、调整姿势、抓取、定位、保持、放物、释放、使用工具、拆装操作；4.2.2)确定10类动素与所有二级指标对应的权重系数；4.3)根据权重系数计算人因工程评价值S。