实验台CATIA人机分析
CATIA_V5人机培训应用
CATIA V5人机培训与应用1.Human Builder（人体模型建立）人体模型的建立是基于最佳人体模型分类系统的。
人体模型能够非常精确地模拟人体以及人如何与产品互动，这样确保能够像真人一样在工作间自然地操作并完成各种作业。
“人体模型建立”模块侧重于建立一个用于互动分析的数字化人体模型。
此模块包含一些高级工具来创建、操作、分析一个人体模型（基于5th、50th、95th的人体百分比）是如何与产品发生互动的。
人体模型用来评估人与产品关于外形、相配、功能的适应性。
人体模型可以直观地创建和操作并结合DMU来检查诸如伸及范围、视野等特征。
简便易学的互动可以通过一个非人类学家来操作人体上面的各类参数。
工具栏中包括人体模型的生成、性别、百分位、正/反运动学操作、动画生成、单眼/双眼视野仿真以及视野圆锥。
1.1.Human Builder Menu Bar1.1.1.Standard Manikin Creation点击Manikin Creation图标，出现New Manikin对话框：1.1.1.1.Manikin Tab：Father Product：人体模型必须附加在左边树形图的一个Product内，这个Product可以是任何级别的，但不可以是其他任何人体模型。
Manikin name: 在这里为新建的人体模型命名，如：驾驶员、乘客、机械工等。
多个人体模型可以有同一个名字，如果将这栏空白，系统默认命名为Manikin1 (2, 3, etc.)，并且保存为Manikin1.CATProduct。
Gender: 在这里选择人体模型的性别。
Percentile: 可以选择从1%至99%的人体百分位。
1.1.1.2.Optional TabPopulation:这里选择人体模型的国籍，系统默认有：美国、加拿大、法国、日本、韩国。
Model: 这里选择希望得到的人体模型的类别，系统提供三种：全身、只有左臂、只有右臂。
附录1运用catia进行人因工程学设计
医疗设备设计
总结词
CATIA在医疗设备设计中考虑了人机交互和 人体工程学的要求，提高了设备的易用性和 安全性。
详细描述
医疗设备设计需要特别关注人机交互和人体 工程学的要求，以确保设备易于使用且安全 可靠。CATIA软件可以帮助设计师创建精确 的设备模型，并进行人机工程学分析和优化 。通过模拟医护人员在使用设备时的操作过 程和人体受力分布，可以优化设备的形状、 尺寸和结构，提高设备的易用性和安全性。
重要性
随着工业和科技的不断发展，人机交 互越来越频繁，人因工程学在提高生 产效率、保障人类安全和健康方面具 有重要意义。
人因工程学的研究领域与应用
研究领域
包括人体测量、人体力学、认知心理学、环境心理学等方面 的研究。
应用领域
广泛应用于汽车、航空、家电、家具、医疗器械等行业，涉 及产品设计、工作环境设计、人机界面设计等方面。
根据不同使用者的身体尺寸和特征，可以定制化设计产品，以满足不同使用者 的需求，提高产品的适用性和舒适性。
人体姿态与活动的考虑
姿态分析
在设计过程中，应对使用者的姿态进行分析，了解使用者在操作过程中的身体姿 态和活动范围，以确保产品符合使用者的姿态需求。
活动空间
在设计过程中，应考虑使用者的活动空间，确保产品在使用过程中不会限制使用 者的活动范围，提高产品的易用性和舒适性。
人体姿态与运动模拟
通过CATIA的仿真功能，设计师可以 模拟人体在不同条件下的姿态和运动， 以便评估设计的舒适度和适用性。
CATIA与其他设计软件的比较
1 2 3
与SolidWorks的比较
CATIA在复杂曲面设计和高级仿真方面优于 SolidWorks。
CATIA_V5人机培训应用
CATIA V5人机培训与应用1.Human Builder（人体模型建立）人体模型的建立是基于最佳人体模型分类系统的。
人体模型能够非常精确地模拟人体以及人如何与产品互动，这样确保能够像真人一样在工作间自然地操作并完成各种作业。
“人体模型建立”模块侧重于建立一个用于互动分析的数字化人体模型。
此模块包含一些高级工具来创建、操作、分析一个人体模型（基于5th、50th、95th的人体百分比）是如何与产品发生互动的。
人体模型用来评估人与产品关于外形、相配、功能的适应性。
人体模型可以直观地创建和操作并结合DMU来检查诸如伸及范围、视野等特征。
简便易学的互动可以通过一个非人类学家来操作人体上面的各类参数。
工具栏中包括人体模型的生成、性别、百分位、正/反运动学操作、动画生成、单眼/双眼视野仿真以及视野圆锥。
1.1.Human Builder Menu Bar1.1.1.Standard Manikin Creation点击Manikin Creation图标，出现New Manikin对话框：1.1.1.1.Manikin Tab：Father Product：人体模型必须附加在左边树形图的一个Product内，这个Product可以是任何级别的，但不可以是其他任何人体模型。
Manikin name: 在这里为新建的人体模型命名，如：驾驶员、乘客、机械工等。
多个人体模型可以有同一个名字，如果将这栏空白，系统默认命名为Manikin1 (2, 3, etc.)，并且保存为Manikin1.CATProduct。
Gender: 在这里选择人体模型的性别。
Percentile: 可以选择从1%至99%的人体百分位。
1.1.1.2.Optional TabPopulation:这里选择人体模型的国籍，系统默认有：美国、加拿大、法国、日本、韩国。
Model: 这里选择希望得到的人体模型的类别，系统提供三种：全身、只有左臂、只有右臂。
基于CATIA V5的计算机辅助人机工程分析
基于CATIA V5的计算机辅助人机工程分析董俊华【摘要】采用计算机模型来进行人-机器-环境系统的模拟,不仅可以直观地显示它们之间的三维位置,而且可以大大降低人机系统的研发时间.文章以CATIAV5为人机工程学的应用研究提供的平台,主要说明了虚拟人体模型的建立及其人体姿态仿真在整体橱柜设计领域应用的具体方法.对人使用产品的过程进行模拟,从而发现产品设计的缺陷与不足,改进产品的设计.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2010(029)020【总页数】2页(P232-233)【关键词】计算机辅助人机工程;人体模型;虚拟;仿真【作者】董俊华【作者单位】辽东学院,丹东,118003【正文语种】中文【中图分类】TB18;TP391.720 引言人机工程学是研究人与系统中其他因素之间的相互作用，以及应用相关理论、原理、数据和方法来设计以达到优化人类和系统效能的学科.随着计算机技术，尤其是计算机图形学、虚拟现实以及高性能图形系统的发展，使人机工程不再局限于传统的数据积累等应用范畴，而是充分利用计算机的高性能图形计算能力建立3D图形化、交互式、真实感的虚拟环境与仿真评价平台，并应用于空间站、航行器、舰船、车辆等的设计评价之中，成为产品生命周期中的一个重要环节。
计算机辅助人机工程设计 (computer-aided ergonomics design，CAED)是一个多学科知识结合的领域，包括计算机科学与技术、人机工程学、生理学、运动学与动力学、工程技术等，具有其自身的优势如:在设计前期对设计方案和设计布局进行仿真评价，减少设计返工和实物原型的制作，能够缩短从设计到制造的周期和成本;通过前期的人机工程评价优化设计方案和设计布局，减少工作者的身体伤害有利于员工培训和设备维护，降低训练的危险性，减少培训费用。
1 CATIA V5的人机工程功能整体橱柜中每部分的结构、尺寸、形状、材质、质量等因素都会影响到人使用时的操控性、灵活性、稳定性和舒适性等指标，而所有的设计依据都必须根据使用者的人体数据而定。
基于CATIA软件的人机工程设计中作业姿态分析
基于CATIA软件的人机工程设计中作业姿态分析[摘要]针对现代制造系统中的手工作业工位，应用CATIA软件的人机工程设计模块，分析选定人体模型，进行了作业姿态分析。
其中包括视野分析、双手伸展域分析、人体姿态评估、快速上肢评价等。
提出了作业过程中对设备布局的要求，以及操作人员受到损伤的主要身体部位。
【关键词】CATIA；人机工程；伸展域；上肢评价引言随着我国工业化进程的加快，无纸设计、3D数字设计的优越性逐渐凸显。
CAD软件已经成为工程技术人员必需掌握的一项技能。
运用CAD软件，可很大程度地提高设计人员的工作效率，将许多繁琐的工作直接交由软件处理。
CATIA 是由法国达索飞机公司于1975开发的一套三维设计软件，并且随着科学技术的进步不断完善，至今已被广泛应用于汽车制造等行业。
CATIA的人机工程设计模块是一个面向对象的系统，它可以使设计者很容易地进行人因工程学方面的设计。
利用此软件可以非常方便的将人机工效与厂房布局设计、机械设计等模块有效结合，使设计更加的人性化和合理化[1]。
应用CATIA，可以形象模拟现代生产制造系统中操作人员的各项运动姿势和操作状态。
从而易于设计人员进行各项人机工程方面的参数规划，同时，其再现和确认功能生产制造的人性化提供一种高效设计方法。
1、CATIA软件概述CATIA的人机工程设计模块共分为四部分[2]：人体尺寸编辑（Human Measurements Editor）、人体动作分析（Human Activity Analysis）、人体模型建立（Human Model Builder）、人体姿态分析（Human Posture Analysis）。
CATIA V5R20内共集成了七个地区的人体模型: American、French、Canadian、Korean、German、Japanese、Chinese(Taiwan)。
人体模型创建模块是基于最佳人体模型系统建立的，为确保操作者的正常工作，添加使设计者能够在工作之前实现人体工作状况的详细研究，进行非常精确的人体仿真，虚拟人体与工作环境之间的相互关系。
Catia参数化建模在人机设计方面的应用
Catia参数化建模在人机设计方面的应用【摘要】目前也有很多专业用于人机设计软件例如：UG，RAMSIS等。
但是作为设计人员来讲这些专门的软件有一定的弊端：或者是价格昂贵、或者与数据建模的软件版本不兼容需要转换数据、或者因为这些专业软件的设计过程都是固化的灵活性不能让设计师满意。
使用Catia参数化设计可以完成人机设计和法规校核等工作，并且可以直接修改参数更新数模一劳永逸。
本文将以内后视野设计为例进行参数化设计。
【关键词】人机工程；眼点；SGRP；参数化；Catia一、前言任何产品最终面向的客户都是人，产品给人带来的感受决定了产品的市场占有率。
因此所有产品的设计也就优先要考虑人机工程。
可以说汽车造型决定客户看不看车，而人机工程则决定客户买不买车。
汽车的人机设计的目的就是要开发出对于绝大部分百分位人体来说具有驾驶操纵高效、方便、舒适、不易疲劳、安全的乘坐驾驶环境。
因此人机工程的设计也成为整车设计中主要的性能之一。
目前也有很多专业用于人机设计软件例如：UG，RAMSIS等。
但是作为设计人员来讲这些专门的软件有一定的弊端：或者是价格昂贵、或者与数据建模的软件版本不兼容需要转换数据、或者因为这些专业软件的设计过程都是固化的灵活性不能让设计师满意。
使用Catia参数化设计可以完成人机设计和法规校核等工作，并且可以直接修改参数更新数模一劳永逸。
本文将以内后视野设计为例进行参数化设计。
二、汽车人机工程设计内容介绍三、后视野设计Catia参数化建模步骤1.内后视镜法规要求a.后视镜必须能在其反射面上绘出一个以高度为40mm底边长为a的矩形，其中：，如图1所示。
b.后视镜必须为球状凸面镜或平面镜镜。
c.r值对于I类内后视镜必须大于1200mm。
d.反射面边缘在框架内，框架周边点C值≧2.5mm；若不在框架内，则其周边点C值≧2.5mm，且突出部位在50N的作用力下，能回到框架内。
e.内后视镜应在驾驶员位置上可以调节。
CATIA人机模块PPT课件
先点击模型， 之后选择命令。
二、 人机模块操作-其他命令
频次判定，小于4次/分为间歇性， 大于为连续性。
模型各部位作业强 度。
本命令可以配合 命令（posture editor） 使用。
负荷对模型作业等级 存在影响。
模型包含68个铰链点个6个耦合点
二、 人机模块操作-常用命令
点击之后再点 击人体模型需 要移动的部位， 出现图中对话 框后，对罗盘 进行拖动。
拖动罗 盘
本命令需要与IK Behaviors配合使用
二、 人机模块操作-常用命令
点击之后再点 击需要抓取物 体的表面，之 后再点击模型 手内面，手就 会快速移动。
选择对模型各部位作业等级存在 影响。
综合判定结果
三、 课程回顾与练习
1.课程回顾
a.人机模块介绍
b.模型设置命令
c.模型运动命令 e.作业强度分析命令
d.快速移动命令
2.练习
找一个困难作业的操作，运用人机模块进行仿真练习。
后记
以上为CATIA人机模拟的基本操作，由于本人水平有限，部分命令未进 行讲解，后续与大家相互学习，相互提高，谢谢！
二、 人机模块操作-常用命令
2.模型运动命令
本命令条中的命令都为常用命令。
二、 人机模块操作-常用命令
点击之后 需点击结 构树或数 模人体模 型，出现 图中对话 框
调节自由度
二、 人机模块操作-常用命令
点击之后 需点击结 构树或数 模人体模 型，出现 图中对话 框
右键 肢体运动的自由度选项
本命令与上一命令（posture editor）基本相同，操 作简化。
CATIA V5的人机工程功能与应用
２ ０ ： ５— ６ ０ ２ １ １．
由于 驾驶 人 员 的 身材 有 差 异 ，可 以再 选 取 ９ ５百
【】张 立 斌 ． 机 工程 学 及其 在汽 车设 计 中 的应 用 ［］汽 车 运 用， ５ 人 Ｊ．
２０ ９ （ ）： ００百分 位 的人 体 模 型 ，确 定 出驾 驶 员座 椅 设
（ 稿 日期 ： ００１ —８ 收 ２ １ ．２０ ）
（ 上接 第３页） ８
电动汽 车动 力传 动系 统参数 设 计及合 理 匹配对 其 性能有 很大 的影 响 。根 据 整车动 力 性要求 ，通 过理论
计 算 ，对 电动汽 车 电机 、电池和 传动 系统 进行 匹配计
誓 ¨ 凸 星 ｊ
需将 人体 模型 直接 放入 到所 考 虑 的设备 之 中，减 少 了
制 作 人体 模 型 的过程 ，而 且在 Ｃ Ｔ Ａ Ｖ５中可 以对 人 Ａ Ｉ
图 ２ 人体 模 型 的 修 改
体数据 进 行调 整 ，如 图 １ 图 ２所 示 ，使得人 体 模型 和
１ 人体 测量编辑 （ ． ２ ＨＭＥ） 此 模块 可 以通 过人 体测 量 学工 具生 成较 为 高级 的
真 结果 表 明， 电动 汽车 的最 大车 速 、加 速 性和爬 坡性
等 动 力性能 能够满 足 设计 的要求 ，说 明整车 匹配 方案
【 ４ 】朱正礼，殷承 良，张建武 ．基于遗传算法的纯电动汽车动力总成参 数优化 ［］ Ｊ．上海交通大学学报，２ ０ ，３ １）：１０ －９ ２ ０ ４ ８（１ ９ ７１７ ．
参 数满 足 实际要 求 。 由于 驾驶者 身 材各 异 ，所 以在设 计 时必须 对 人机
用 户 自定义人 体模 型 ，从 而使 人体 模 型与 驾驶 员 的模 工程 进行 仔 细研 究 ，确 定其尺 寸 Ｊ 于操 作姿 势来 。对 型 吻合 ，得到 更 为精确 的数 据 。在 此模 块 中系 统预 设 说 ，行驶 过程 中驾 驶 员 的脚 始 终放 在踏 板上 ， 由于不 了立姿 、 平举 、延伸 平 举 、侧平 举 、坐姿 和跪 姿 ６种 同工况 踏板 的角 度 也是有 变化 的，通过试 验 ，由座 椅 、 前 姿势 。可 以根据 实 际要 求先 预 设 １种姿 势 （ 驾驶 员 踏 板和 转 向盘 的位 置 以及驾 驶姿 势参 数 的变化 得 到驾 如 的坐 姿 ）然 后在 该姿 势 的基础 上进 行修 改 。
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车辆人机工程学人机分析
题目：实验台操作人机模型分析
班级： 09铁道车辆2班
姓名：屈难平
学号: 20097831
1.人体模型的创建，首先打开CATIA操作界面，点击开始选中“人机工程学设计与分析”，选择“human builder”，如下图所示。
2.鼠标单击“Product3”，再点击右边工具栏的“人机模型”，并要建立的人机模型进行参数设置，如以下几个图所以。
3.参数设置完成后，点击确定按钮，生成人机模型，如下图所示。
4.点击“开始”，鼠标移至“机械设计”，选中“零部件设计”单击进入模型的建立，如下图所示。
5.建立一个实验台的模型，如下图所示。
6.在人机界面中选择“现有组件”插入人体模型到参考平面，如下图所示
7.插入实验台模型后如下图所示。
8.插入实验台后，人体很明显不能操作实验台，点击右边工具栏的“Posture Editor”对人体姿势进行调整，如下图所示。
9.人体姿势调整后向前倾斜17°，如下图所示。
10.点击右边工具栏的“Computes a reach envelope”，进行人机分析，结果如图所示，发现人还不能完全对实验台进行操作。
11.对人体姿势进行调整，再次分析，发现此时人能够完全操作实验台，结果如下图所示。
12.实验台人机分析完成。