1、隨著汽車的日益普及，由駕駛引起的健康問題引起了越來越多的關注。如何改進和完善汽車設計，以滿足不斷發(fā)展的用戶使用需求，已成為當今汽車設計人性化發(fā)展的重要研究課題之一。 當前的汽車設計普遍采用數字化技術，駕駛姿勢成為虛擬世界里考察作業(yè)過程合理性的基本單位，不管是靜態(tài)作業(yè)還是動態(tài)操作，對駕駛員操作的分析評價最終都可以量化為對駕駛姿勢的檢驗。因此，駕駛姿勢預測模型成為連接駕駛員和車輛的中間環(huán)節(jié)，通過對駕駛姿勢預測模型的研究，進而研究在此

2、之上的計算機輔助人機工程技術，是解決汽車人性化設計的有效手段。 駕駛姿勢通常是指駕駛員在特定的駕駛環(huán)境中為完成駕駛任務所采取的姿勢，駕駛姿勢預測模型即要建立關于駕駛姿勢及其影響因素關系的定性或者定量數學表達。 本文的研究工作主要集中在以下幾方面：(1)建立了駕駛仿真平臺，通過實驗研究了駕駛艙內踏板、方向盤、座椅和人體參數對駕駛姿勢的影響。 (2)從統(tǒng)計學的角度出發(fā)，研究了駕駛空間內座椅、方向盤、踏板和駕駛姿勢之間

3、的定量關系模型，進而建立了駕駛姿勢預測模型。該模型可以根據駕駛艙設計元素和駕駛員人體參數計算駕駛姿勢。 (3)分析了人體姿勢控制的一般研究方法，通過實驗研究了姿勢選擇的影響因子，以及影響因子重要度的比較情況。在此基礎上，提出了駕駛姿勢控制模型。 (4)根據上面所建立的姿勢控制模型，定義了相應的價值函數，并將這些價值函數用到姿勢預測算法中，采用遺傳算法來處理姿勢預測問題。將舒適度、重力勢能和關節(jié)活動范圍作為約束條件，使姿勢

4、預測符合人的生理特點，同時算法以人體數據為基礎使姿勢預測更加逼真。實驗表明，該方法能有效解決駕駛作業(yè)空間中操縱某一點時的姿勢預測問題。 (5)提出了基于姿勢預測模型的計算機輔助人機工程的框架，研究了基于駕駛姿勢預測的舒適度正向和反向推理模型，以及其它分析評價算法如靜態(tài)受力、視域、可及度等問題。 (6)在國產CAAD軟件CAXA平臺上實現了一個計算機輔助人機工程原型系統(tǒng)。系統(tǒng)可以導入車輛模型，建立虛擬人體模型和人機環(huán)境，對