3DEXPERIENCE Hackathon助力未来驾乘体验-DELMIA Ergonomics-人机工程学
提升未来驾乘体验将依据“以人为中心”的核心理念进行展开,3DEXPERIENCE平台中该理念不仅在设计阶段有所体现,更体现在数字化制造阶段的人机工程学(Ergonomics)解决方案中。在完成设计方案的基础上,通过人机工程学仿真,既可以实现对设计方案的合理性验证,还可以提前发现并避免制造过程中的相关问题。
在人与产品或工作场所的交互过程中,DELMIA Ergonomics可以轻松进行人机工程学可视性,可达性,空间,姿势分析,除了这些标准分析外,还提供了生物力学动作分析、快速上肢分析(RULA)、提举-放下分析、推拉分析和工作任务分析等通用分析功能以判别交互过程中是否超出人体生理以及空间限制等。
此外,DELMIA Ergonomics提供了行走、到达、使用工具、操作等活动,通过模拟复杂的人体活动,可以实现人、产品以及工作场所之间的交互。
案例分析
通过对2019年达索系统中国第一届CATIA Hackathon产品进行详细建模设计与CFD(Computational Fluid Dynamics)仿真之后,对人与产品交互进行人机工程学仿真,研究人机工程学视角下的产品设计、仿真与制造。人机工程学仿真案例研究包含三个部分。
可视性分析与姿势分析
未来汽车将实现众多高科技应用的集成。Ergonomics中可视性分析和姿态分析,可为人脸识别装置的位置设计提供合理参考,同时也可为自动驾驶模式的智能开启提供参数支持。驾驶员驾驶模式下,当驾驶员发生疲劳、分心等状况,装置识别到人眼视角不在指定安全范围内时,车辆将自动触发启动自动驾驶模式并发出警报,提示驾驶员,从而有效降低行车风险,保障行车安全。
包络体分析
Ergonomics中可以实现动作包络体分析,为车身设计(如:高度)、车门设计、脚踏板设计、内部空间设计等提供相关支持。
可达性分析
可达性分析可以实现四个不同到达区域(主要区域80%,次要区域90%,次要最大区域100%,第三区域120%)的分析。在汽车技术应用中如果使用了人脸识别技术以及指纹识别技术。当驾乘人员到达汽车外部时,通过包含有四个到达区域的可达性分析可以为指纹识别区域的合理布置提供科学依据。当驾乘人员乘坐在汽车内部时,可达性分析为汽车内饰设计、功能区布局设计等提供设计依据。
此外,DELMIA Ergonomics还提供了生物力学动作分析、快速上肢分析(RULA)、提举-放下分析、推拉分析和工作任务分析等,为进一步提升驾乘体验提供支撑。
总结
DELMIA Ergonomics的灵活应用,可以实现将人体模型放入3D沉浸式交互环境中,评估人与产品以及工作场所的交互,尽早识别潜在的人机工程学相关问题,减少潜在的伤害风险,为产品或工作场所的设计进行人机工程学相关的验证,为生产制造过程提供相应的安全保障。
注:本项目案例基于2019年达索系统中国第一届CATIA Hackathon结果进行深化多维度细节设计,实现“Design – Simulation - Manufacturing”在3DEXPERIENCE平台上的跨专业技术应用,展现3DEXPERIENCE全流程平台的价值。