搜索
人机工程学的应用Ergonomics制作人：刘阳陈国建李帛霖张晟炜刘舒阳曲业绩人机工程学研究的方向：把人-机-环境系统作为一个整体来研究，以创造最适合于人操作的机械设备和作业环境，使人-机-环境系统相协调，从而获得系统的最高综合效能。座椅ABS防抱死系统保险杠车身结构安全气囊安全带车门人机工程学在汽车中的应用车身结构汽车在1886年诞生，但在诞生之初，汽车上没有安全装置，据说当时人们主要是看钢板结实不结实，技术人员只能研究一下汽车玻璃在破碎后，怎样让它减少尖锐度，避免扎伤成员，还研究车辆在发生撞击后，如何减少零部件的脱落，降低对成员造成的危害。而碰撞缓冲区这个概念是1966年提出的，大概意思是当汽车发生碰撞时，车辆的前部和侧面钢板能够很好的吸收碰撞时产生的能量。车辆的被动安全系统归纳起来可分为安全车身结构和乘员保护梁大累，其中安全车身结构主要是为了减少一次碰撞带来的危害，而乘员保护系统则是为了减少二次碰撞造成的乘员损伤或避免二次碰撞。车身结构也决定了汽车安全与否实际上对于汽车，每一个零部件都涉及到其安全性，其中不仅仅是那些我们熟知的电子设备，同时也包括汽车所采用的每一块钢板，每一个焊点甚至每个焊点的位置都影响着汽车安全。另外驾驶员的驾驶习惯、道路配套设施都是和安全紧密相关的。安全带安全带的发明者NilsBohlin在1959年，沃尔沃公司成功研制出了前座三点式安全带当汽车发生碰撞或遇到意外紧急制动时，将产生的巨大的惯性作用力，会使驾驶员、乘客与车内的方向盘、挡风玻璃、座椅靠背等物体发生二次碰撞，极易造成对乘员的严重伤害，甚至将乘员抛离座位或抛出车外。现在的安全带均由强度极大的合成纤维制成，带有自锁功能的卷收器，采用对驾、乘人员的肩部和腰部同时实现约束的三点式设计。这样的安全带能将驾乘人员束缚在座位上，防止了二次碰撞，而且它的缓冲作用能吸收大量动能，减轻驾乘人员的伤害程度。燃爆预紧式安全带安全气囊在1953年，第一个气囊专利诞生，但是由于当时的技术水平限制，还不能把这种想法或专利付诸实现，到了1980年，在部分汽车上安装了安全气囊做为车身被动安全性的辅助配置，日渐受到人们的重视。当汽车与障碍物碰撞后，称为一次碰撞，乘员与车内构件发生碰撞，称为二次碰撞，气囊在一次碰撞后、二次碰撞前迅速打开一个充满气体的气垫，使乘员因惯性而移动时“扑在气垫上”从而缓和乘员受到的冲击并吸收碰撞能量，减轻乘员的伤害程度。当发生碰撞事故时，安全带将乘员“约束”在座椅上，使乘员的身体不至于撞到方向盘、仪表板和风窗玻璃上，避免乘员发生二次碰撞；同时避免乘员在车辆发生翻滚等危险情况下被抛离座位。安全气囊的保护原理是：当汽车遭受一定碰撞力量以后，气囊系统就会引发某种类似小剂量炸药爆炸的化学反应，隐藏在车内的安全气囊就在瞬间充气弹出，在乘员的身体与车内设备碰撞之前起到铺垫作用，减轻身体所受冲击力，从而达到减轻乘员伤害的效果。车门车门主要的功能是保护乘客的侧面安全，在侧面碰撞时可以通过受力变形减小对乘客的侧面冲撞，保护乘客安全。现代汽车以车门前后的AB两柱对乘客进行保护。随着科技的进步，车门的设计更加时尚，宽敞。车门上也不断融汇入新的设备，比如车门锁，音响，车门灯等。座椅很多驾驶者在开车之前，经常会忽略先行调整驾驶者座椅的位置。其实，正确的驾驶姿势可以有效保护驾驶者的安全，若是座椅位置不合适，就会影响驾驶员视线和操控的灵敏度，甚至导致交通事故，伤害到自己和他人。因此开车前的第一件事就是要调整好驾驶员座椅的高度。正确的座椅高度应调整到驾驶者的视线不会被方向盘挡住，并可以清楚地看见所有的重要仪表及街道标志。儿童安全座椅乘员头颈保护系统轿车座椅由座垫、靠背、侧背支撑、头枕等组成，它们具有一定的表面形状，座面和靠背的外形曲线应与人体放松状态下的背部曲线相吻合，乘员入座后座椅的表面形状与体压分布能使乘员的肌肉处于最放松的状态，能支撑到腰椎部位，不会因血液循环不良而引起肢体麻木，长时间乘坐不易感到疲劳。通过对座椅的前后上下、靠背的倾斜角度、头枕前后上下等位置的有限调节，可以使大部分人处于舒适状态。保险杠汽车保险杠是吸收缓和外界冲击力、防护车身前后部的安全装置。２０年前，轿车前后保险杠是以金属材料为主，用厚度为３毫米以上的钢板冲压成Ｕ形槽钢，表面处理镀铬，与车架纵梁铆接或焊接在一起，与车身有一段较大的间隙，好像是一件附加上去的部件。随着汽车工业的发展，汽车保险杠作为一种重要的安全装置也走向了革新的道路上。今天的轿车前后保险杠除了保持原有的保护功能外，还要追求与车体造型的和谐与统一，追求本身的轻量化。为了达到这种目的，目前轿车的前后保险杠采用了塑料，人们称为塑料保险杠。塑料保险杠具有强度、刚性和装饰性，从安全上看，汽车发生碰撞事故时能起到缓冲作用，保护前后车体；同时也可以保护行人。从外观上看，可以很自然的与车体结合在一块，浑然成一体，具有很好的装饰性，成为装饰轿车外型的重要部件。另外，为了减少轿车在发生侧撞事故时对乘员的伤害，在轿车上通常安装有车门保险杠，以增强车门的防撞冲击力。安装车门保险杠就是在每扇车门的门板内横置或斜置数条高强度的钢梁，起到车前车后保险杠的作用，做到整部轿车前后左右都有保险杠“护驾”，形成一个“铜墙铁壁”，使得轿车乘员有一个最大限度的安全区域。当然，安装这种车门保险杠对于汽车制造商来讲，无疑会增加一些成本，但对于轿车的乘员来讲，安全性和安全感都会增加了许多。ABS防抱死系统ABS中文译为“防抱死刹车系统”。它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术，可分机械式和电子式两种。它既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。ABS防抱死刹车系统原理其他汽车安全系统牵引力控制系统(ASR):其作用是当汽车加速时将轮胎滑动率控制在一定的范围内，从而防止驱动轮因为滑动而损失动力或因为过大动力输出造成一些安全问题。它的功能一是提高牵引力；二是保持汽车的行驶稳定。行驶在易滑的路面上，没有ASR的汽车加速时驱动轮容易打滑；如是后驱动的车辆容易甩尾，如是前驱动的车辆容易方向失控。有ASR时，汽车在加速时就不会有或能够减轻这种现象。电子稳定控制系统(ESP):电子稳定控制系统其实就是牵引力控制系统的升级版本，牵引力控制系统只对驱动轮的动力输出进行控制，而电子稳定控制系统则会对四个轮子的都进行控制。电子稳定控制系统是通过对四个车轮进行必要的制动来达到稳定车身的目的的。当然汽车安全的装备远远不止这些，文中只是对最为常见的安全装置，除了以上谈到的应用相对较广的主动安全系统，奥迪的侧向辅助系统、奔驰的注意力辅助系统、沃尔沃的城市安全系统、宝马的平视显示系统等等都将是后期关注的重点。定速巡航系统(CCS):为速度控制系统，自动驾驶系统等。其作用是:按司机要求的速度合开关之后，不用踩油门踏板就自动地保持车速，使车辆以固定的速度行驶。沃尔沃的城市安全系统谢谢观赏