人体模型

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幼儿园人体器官模型制作详细方案

幼儿园人体器官模型制作详细方案

幼儿园人体器官模型制作详细方案在幼儿园教育中,通过制作人体器官模型可以帮助孩子们更好地理解自己的身体构造和功能。

下面我将共享一个详细的制作方案,让孩子们可以通过手工制作的方式,更深入地了解人体器官。

材料准备1.彩纸或卡纸:用于制作各种器官的外形。

2.棉花或填充物:用于填充器官内部,增加手感和视觉效果。

3.胶水、剪刀、彩笔:用于剪裁,拼贴和绘制器官的细节。

4.废纸板或塑料板:作为器官的支撑和底座。

制作步骤1. 制作心脏•用红色卡纸或彩纸剪出心脏的外形,可以根据实际比例略微放大。

•在两片心脏外形中间空出一部分,用填充物填充,增加立体感。

•在心脏表面细节处,用彩笔绘制血管和心脏的结构。

2. 制作肺部•使用白色和粉色的彩纸,按照实际形状剪出两片肺部的外形。

•用填充物填充两片肺部的中间,增加逼真感。

•在肺部的外表面,绘制肺叶和气管等细节。

3. 制作肝脏和肾脏•使用黄色和棕色的卡纸,按照实际形状剪出肝脏和肾脏的外形。

•用填充物填充两片器官的中间部分。

•在肝脏上绘制胆囊等细节,在肾脏上绘制肾小球和肾脏管等细节。

4. 组装和固定•将制作好的各个器官放置在废纸板或塑料板上,并固定在一起,形成一个人体器官的模型。

•在底座上可以标注各个器官的名称和位置,以便孩子们更好地理解。

总结通过制作人体器官模型,幼儿可以通过动手的方式,深入了解人体结构和器官功能。

这种方式不仅可以增加他们对人体的认识,还可以培养他们的动手能力和创造力。

让孩子们在参与制作的过程中,更好地理解自己的身体,是幼儿园教育中一种有趣而又有效的教学方法。

对于现代社会中过度依赖科技的孩子来说,通过手工制作人体器官模型,也可以增加他们对科学知识的兴趣,培养他们的动手能力和创造力。

希望这篇文章可以帮助家长和老师们更好地引导幼儿学习人体结构和功能。

制作人体器官模型是幼儿园教育中的一种重要教学方式。

通过动手制作的过程,孩子们可以更深入地了解人体的结构和功能,培养他们的创造力和动手能力。

平面人体运动模型的制作与使用

平面人体运动模型的制作与使用

平面人体运动模型的制作与使用平面人体运动模型是一种用于分析人体运动的数学模型。

它可以用于各种领域,包括医学、运动科学、体育、机器人技术等。

本文介绍了平面人体运动模型的制作和使用方法,并且详细介绍了其在人体运动分析中的应用。

平面人体运动模型是基于数学模型和计算机模拟技术的,需要使用计算机编程软件来实现。

下面是一些基本的步骤:(1)选择合适的仿真软件。

一些常用的仿真软件包括MATLAB、Simulink、Python等,选择一个合适的软件能够简化模型的开发和实现,并且可以提高计算的速度和精度。

(2)建立动力学模型。

根据人体运动的特点,建立运动学和动力学模型,模型可以包括人体的关键器官和肢体,例如骨骼、肌肉、关节等。

运动学模型描述人体的运动轨迹和角度,动力学模型则解析出人体运动所受到的各种力和力矩。

(3)进行模拟计算。

根据模型的参数和运动状态,进行数值计算,得到模拟结果。

模拟结果可以包括人体的运动轨迹、角度、速度、加速度等参数。

(4)验证模型。

使用实验数据对模型进行验证,比较模拟结果和实验结果的相似程度。

如果模拟结果与实验结果相符,就可以认为模型是正确的。

平面人体运动模型可以广泛应用于各种领域,例如:(1)医学。

可以用于研究人体的运动和姿势,并且可以帮助医生诊断和治疗各种肌肉骨骼疾病。

(2)运动科学。

可以用于研究不同运动方式的影响,优化运动训练和比赛策略。

(3)体育。

可以用于研究不同运动员的技能和比赛策略,提高比赛的水平和效果。

(4)机器人技术。

可以用于研究机器人的运动和控制,提高机器人的精度和效率。

除了以上应用,平面人体运动模型还可以用于动画和游戏开发、人机交互、虚拟现实等领域。

它具有很高的应用价值和商业前景。

总之,平面人体运动模型是一种有很强应用性的数学模型,可以用于多种领域的研究和开发。

制作和使用平面人体运动模型需要一定的编程和数学背景,但是在实际应用中可以提高研究和开发的效率和精度。

随着计算机技术的发展,平面人体运动模型将会越来越重要,并且应用范围也会不断扩大。

人体骨骼模型安全操作及保养规程

人体骨骼模型安全操作及保养规程

人体骨骼模型安全操作及保养规程人体骨骼模型是医学、解剖学等领域常用的教学模型,它的真实性和精度对教学效果和科研研究具有重要意义。

但在使用过程中,如果不注意安全操作和保养,会对使用者和模型本身造成隐患。

为了避免这些风险,本文将介绍人体骨骼模型的安全操作和保养规程。

安全操作1. 放置位置人体骨骼模型应该放置在平稳、干燥、通风的位置,远离疏散通道和易碎、易燃或易腐蚀的材料。

使用时避免将骨骼模型放在高处或不稳定的位置,防止意外坠落带来的危险。

2. 维护完好人体骨骼模型在使用时应保持表面干燥、清洁,避免长时间放置在阳光下或高温潮湿的环境中。

模型的各个部件应该固定、完整,如果发现松动、异响或缺件等情况,应该立即停止使用并进行维护。

3. 认真检查在使用人体骨骼模型前,应该认真检查模型的各个部位是否结实、完好。

对于拆卸式的模型,安装时应按照说明书或专业人士指导操作,避免错误的组装。

4. 操作规范使用人体骨骼模型时,应遵守相关规范,避免不安全操作,如:•避免用力过猛或不当,以免引起损坏或伤害。

•避免将模型长时间暴露于高温、潮湿环境下。

•避免将模型放置在易碎、易燃、易腐蚀或药品等有害物质附近。

5. 防护措施在使用人体骨骼模型时,应该佩戴相应的个人防护装备,如手套、口罩、护目镜等,避免直接接触模型或可能的污染源,减少风险。

保养规程1. 清洁维护人体骨骼模型应该经常进行清洁维护,以保证其使用寿命和精度。

应使用干净柔软的布或纸巾,轻轻擦拭表面灰尘或污渍。

避免使用含有腐蚀性或破坏性的化学品清洁模型。

当模型表面有难以清除的污渍时,应请专业维修人员处理。

2. 安全存放在停用人体骨骼模型时,应该将其封装存放,并放置在干燥、通风、有限定访问权限的仓库或专门柜子中。

存放前应对模型进行保护性处理:用塑料薄膜或泡沫塑料包裹严密封口,除尘后再收纳。

3. 定期检修人体骨骼模型在使用多年后,可能会出现部分损伤或松动。

为延长其使用寿命及精度,我们要定期检修模型,对损伤或松动的部位及时维护,避免延误使用时间或加剧问题。

模型高级课件_人体结构

模型高级课件_人体结构

模型高级阶段——人体结构一、重述重点:人体的比例面部比例及五官结构骨骼和肌肉的关系:头部骨骼二、人体的比例“人体是大自然中最完美的一种形体”,研究人体造型可以使艺术家提高自己的造型能力。

帮助模型师提高自己造型能力,让造型更加准确。

一般在人体造型中,通常以头高来与身高做比较,称之为“头高比例”。

在不同的人之间,身高和头高的比例是不完全一样的。

从上图来看,最左边的七个半头长多是亚洲正常人的身高比例;第二幅为西方人的比例。

后边俩个是为了艺术需要,而对人体比例做了一定的夸张处理。

人从出生到长大,成熟,身高也是会慢慢跟着变化的。

随着年龄增长,人体的身高比例也在增长。

如上图,最右边开始,是一个一岁左右的儿童,整个身高大约是四个头长。

肩宽大约一头长,身高的中点再脐孔处。

到二十岁左右的成年男子,身高的比例达到将近八个头长,肩宽也变成大约俩个头长,身高的重点也慢慢移到了耻骨联合出。

随着长大的过程,人的身体各个部分的比例都跟着变化。

男性人体比例:一般人的身高为7又二分之一的头长。

但一些艺术家为了寻求一些好的艺术效果,会把人的整个身体按照头高的比例分为八个等分。

整个身体的中点在耻骨的联合处,从头部下颌骨到乳头连线为第二头长,再从乳头连线到脐孔为第三个头长,脐孔到耻骨联合处为第四个头长。

耻骨连线到膝盖为俩个头长,膝盖到脚底为俩个头长。

肩宽大约为俩个头长。

女性人体比例:女性由于生理上的区别,虽然大部分和男人体一样,但也些地方不同于男性。

女性人体的肩宽不足自身的俩个头长。

而臀部的比例大于男性人体。

三:面部比例人的头部大致成一个椭圆形,按照常见的比例,一个正常的成年人,从头顶到下颌作为一个头高,而整个头高的中点正好再眼睛中线的位置。

从眼睛中线到头顶的五分之一是眉毛的高度。

从眉毛开始到下颌的一半是鼻底的位置。

从鼻底到下颌的一半是下唇的外边缘线。

口逢处在鼻底到下颌的上三分之一处。

从眉毛向上一个鼻子的高度是发际线的位置。

耳朵的高度正好是从眉毛到鼻底的高度。

平面人体运动模型的制作与使用

平面人体运动模型的制作与使用

平面人体运动模型的制作与使用平面人体运动模型是对人体在平面内运动的模拟和仿真系统,它可以将人体在平面内的运动轨迹进行实时显示和分析。

本文将介绍平面人体运动模型的制作和使用方法。

一、平面人体运动模型的制作平面人体运动模型的制作主要包括以下几个步骤:1. 数据采集:首先需要采集人体在平面内的运动数据,可以通过传感器、摄像头等设备获取相关数据。

常用的数据包括人体的关节角度、位置信息等。

2. 数据处理:将采集到的运动数据进行处理,可以使用数据滤波、插值等方法对数据进行平滑处理,以消除噪声和不平稳等问题。

3. 建立数学模型:根据人体运动的特点和数据,建立合适的数学模型来描述人体在平面内的运动。

常用的数学模型包括运动学模型和动力学模型。

4. 模型参数估计:根据已有的数据,使用参数估计算法来估计模型的参数。

常用的参数估计方法包括最小二乘法、最大似然估计等。

5. 模型验证:将估计得到的模型参数放入数学模型中,与实际数据进行对比和验证,以验证模型的准确性和可靠性。

1. 运动轨迹实时显示:将人体的运动轨迹在计算机屏幕上实时显示,可以直观地观察人体的运动状态和轨迹。

2. 运动分析:通过对人体运动数据的处理和分析,可以得到人体的运动速度、加速度等相关参数,进一步分析人体的运动方式和规律。

3. 运动规划:根据人体运动模型,可以进行运动轨迹的规划和优化。

可以通过调整人体关节的角度和方式,使得人体在平面内的运动更加高效和平稳。

4. 运动仿真:通过修改人体运动模型的参数,可以模拟人体在不同条件下的运动行为。

可以模拟人体受到外力作用时的运动变化,为工程设计和动作规划提供参考。

5. 运动控制:将人体运动模型与控制系统相结合,可以实现对人体运动的实时控制。

可以根据运动模型和目标轨迹,通过控制关节驱动器来实现人体的运动控制。

总结:平面人体运动模型的制作和使用可以帮助我们更好地理解和分析人体的运动规律,为工程设计、运动控制等领域提供参考和支持。

了解自己的身体:制作一个人体模型

了解自己的身体:制作一个人体模型

了解自己的身体:制作一个人体模型1. 简介人体是我们生活中最熟悉的事物之一,然而,很多人对于自己的身体结构和器官的理解仍然相当有限。

为了更好地了解和学习人体构造,制作一个人体模型是一种非常有效的方法。

这个文档将提供关于制作一个简单、具有教育意义的人体模型的指导。

2. 所需材料以下是制作人体模型所需材料清单:•百叶窗或卡纸•剪刀•胶水或双面胶•彩色铅笔或标记笔•描图纸3. 制作步骤步骤1:准备工作首先,收集所有所需材料,并确保你有一个安静、整洁且适合进行手工制作的工作空间。

步骤2:绘制身体轮廓使用描图纸和彩色铅笔/标记笔在百叶窗上绘制出你想要的身体轮廓。

可以选择侧面或正面视角来描绘。

确保按比例画出各部分,尽量精确。

步骤3:剪裁和粘贴器官根据你的设计,使用剪刀将百叶窗上绘制的轮廓剪下来。

然后,在不同颜色的卡纸上绘制并剪下相应形状的器官(如心脏、肺、肝脏等)。

使用胶水或双面胶将这些器官粘贴到适当位置的百叶窗上。

步骤4:添加标签和说明使用彩色铅笔或标记笔,在模型上为每个器官添加标签,并添加一些简要说明。

这可以帮助你更好地理解身体各部位的功能和位置。

步骤5:增加细节和装饰你可以根据个人喜好,为模型添加一些额外的细节和装饰,比如血管网络、神经系统等。

这有助于使模型更加生动和真实。

4. 其他建议•可以在制作完成后,将人体模型放置在一个展示架或展板上,以便更好地展示给其他人观看。

•在制作过程中,可以参考相关图书、互联网资源或咨询教师或专家的意见来提高准确性和详细程度。

•制作人体模型的过程也可以成为一个团队合作的项目,与他人分享你的想法和意见,并相互帮助。

5. 结论制作一个人体模型是一种有趣且具有教育意义的活动。

通过手工制作,我们能够更深入地了解自己的身体构造和器官功能。

这个文档提供了一个简单而具体的步骤指南,帮助你开始制作属于自己的人体模型,并不断扩展你对身体的认识。

记住,在整个过程中,保持好奇心和学习精神是非常重要的!。

人体模型实验课程设计

人体模型实验课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解人体基本结构,包括骨骼、肌肉、器官等组成部分及其功能。

2. 学生能够掌握人体模型的制作方法,了解不同材料在模型制作中的应用。

3. 学生能够描述人体模型实验的目的,掌握实验操作的基本步骤。

技能目标:1. 学生能够运用观察、分析、动手制作等技能,独立完成人体模型的制作。

2. 学生能够运用实验方法,对人体模型进行简单的生物力学测试和分析。

3. 学生能够通过小组合作,提高沟通、协作和解决问题的能力。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对生物学科的兴趣,激发探索人体奥秘的欲望。

2. 学生树立关爱生命、尊重他人的观念,增强对生物伦理的认识。

3. 学生在小组合作中,学会分享、互助和承担责任,培养团队精神。

课程性质:本课程为人教版《生物学》八年级下册的拓展课程,旨在通过实践活动,让学生深入了解人体结构,提高动手操作能力和实验技能。

学生特点:八年级学生具有一定的生物学基础,好奇心强,喜欢动手操作,但实验技能和团队合作能力有待提高。

教学要求:教师应关注学生的个体差异,提供充分的教学资源,引导学生主动探究,确保学生在实践中掌握生物学知识,提高综合能力。

通过分解课程目标为具体的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 人体结构基础知识回顾:骨骼、肌肉、器官的组成及功能,关联教材《生物学》八年级下册第二章“人体的结构”。

2. 人体模型制作材料及方法:介绍不同材料(如塑料、纸、橡皮泥等)的特性及在模型制作中的应用,示范制作方法,关联教材第二章实践环节。

3. 人体模型实验目的及步骤:阐述实验目的,介绍实验操作的基本步骤,包括模型组装、生物力学测试等,关联教材第二章“人体的运动”。

4. 小组合作制作与实验:分组进行人体模型制作,引导学生观察、分析、解决问题,开展生物力学测试,培养团队协作能力。

5. 成果展示与交流:各小组展示制作成果,分享实验过程中的心得体会,进行互评和教师评价。

三维人体建模

三维人体建模在数字化时代的今天,三维人体建模技术的发展日益成熟,为各行各业提供了更加精确和高效的工具。

三维人体建模是通过计算机技术将人体的形状、结构和动作等信息转化为数字化的三维模型,广泛应用于影视动画、虚拟现实、医学仿真、服装设计等领域。

本文将深入探讨三维人体建模技术的原理、应用和发展趋势。

一、三维人体建模的原理三维人体建模的原理是通过采集人体的形状、纹理和动作等数据,利用计算机图形学和计算机视觉技术进行处理和重构,最终生成完整的三维人体模型。

主要包括数据采集、数据处理和模型生成三个步骤。

1.数据采集:三维人体建模的数据来源主要包括传感器、摄像头、扫描仪等设备,用于获取人体的外形、姿势、肌肤等信息。

常用的数据采集技术包括结构光扫描、激光扫描、摄影测量、运动捕捉等。

2.数据处理:通过对采集到的数据进行处理,去除噪声、对齐数据、拟合曲面等,以准确地表达人体的形状和结构。

3.模型生成:将处理后的数据转化为三维模型,包括网格建模、曲面重建、关节绑定、骨骼绑定等过程。

最终得到逼真的、可交互的三维人体模型。

二、三维人体建模的应用三维人体建模技术在各个领域都有着广泛的应用,为相关行业带来了许多便利和创新。

1.影视动画:在电影、动画片等影视作品中,通过三维人体建模可以制作出逼真的人物角色,让观众身临其境地感受故事情节。

2.虚拟现实:在虚拟现实技术中,三维人体建模可以用于创建真实感十足的虚拟环境和人物形象,为用户提供沉浸式的体验。

3.医学仿真:医学领域利用三维人体建模技术进行解剖学研究、手术模拟、病理分析等,有助于提高诊断和治疗的准确性。

4.服装设计:在服装行业中,设计师可以利用三维人体建模技术为不同身材的人群设计服装,并进行虚拟试穿,提高设计效率和客户满意度。

三、三维人体建模的发展趋势随着计算机技术和图形学技术的不断进步,三维人体建模技术也在不断发展和完善,未来有着更广阔的应用前景。

1.精细化:未来三维人体建模技术将更加注重模型的细节和真实感,包括皮肤纹理、肌肉结构、头发模拟等方面的提升。

生物人体器官模型制作方法

生物人体器官模型制作方法
嘿,朋友们!今天咱就来聊聊超酷的生物人体器官模型制作方法!这可真是一门有趣又神奇的手艺呢!
先来说说用黏土制作吧。

哎呀,就像我们小时候玩泥巴一样,只不过这次我们要更精细些。

你把黏土拿在手里,就好像在塑造一个小小的生命!比如说,做心脏模型,你把黏土搓成一个大概的形状,然后慢慢捏出心房心室那些细节。

嘿,这感觉是不是特别棒?就像你真的在创造一个小心脏一样!
还有用纸浆制作的方法呢!想象一下,把纸泡软了打成浆,就像是在准备一份特别的食材。

然后把纸浆糊在模具上,等它干了,哇,一个器官模型就出现啦!就好比你是一个神奇的魔法师,用普通的纸浆变出了逼真的器官。

比如做个肺部模型,看着它一点点成型,你难道不会惊叹吗?
再讲讲 3D 打印吧!哇塞,这可真是高科技呀!你把设计好的模型数据输入到机器里,它就会一层一层地打印出来。

这就好像是一个极其精密的建筑师,在精心打造一个器官大厦!做个大脑模型试试看,当你拿到那个完美的打印成品时,你一定会大喊一声:“太酷啦!”
朋友们,快来试试这些方法吧,让我们一起创造出属于自己的人体器官模型世界!。

人体仿真模型的建立与医学仿真训练

人体仿真模型的建立与医学仿真训练人体仿真模型的建立与医学仿真训练是应用现代科技手段,在医学教育和临床实践中提供有效支持的重要技术。

通过建立真实可信的人体仿真模型,医学人员可以进行高质量的医学仿真训练,提高医疗水平和医疗安全。

本文将探讨人体仿真模型的建立和医学仿真训练的意义,并介绍相关应用。

人体仿真模型的建立是通过采集和整合大量医学图像数据,利用计算机技术生成人体的三维模型。

这些模型可以高度还原真实人体的结构和功能,包括器官、血液循环系统、神经系统等。

人体仿真模型的创建需要依赖图像处理、计算机辅助设计和生物医学工程等领域的知识和技术。

通过合理和准确地设定参数,模拟各种疾病和病理情况,使得模型更加接近真实临床情况。

医学仿真训练是指通过人体仿真模型进行各种临床操作和治疗的虚拟模拟。

医学仿真训练可以模拟各种临床情况,如手术操作、急救抢救、病例评估等,以提高医学人员的技能水平和应对能力。

医学仿真训练可以依据不同的医学领域需求,提供丰富的场景和操作设置,有效提升学员的实践经验和专业知识。

同时,通过仿真训练,医学人员可以有效减少与真实患者的风险和伤害,提高医疗安全性。

人体仿真模型的建立和医学仿真训练对医学教育和临床实践具有重要意义。

首先,人体仿真模型的建立提供了以往难以获得的观察和实践机会,使得医学生和医生能够在虚拟环境下进行丰富多样的操作和临床实践,提高技能和经验。

其次,医学仿真训练可以帮助医学人员提前面对临床情况,减少试错和错误决策可能带来的风险和后果。

第三,医学仿真训练可以提供个性化和精细化的指导,帮助每个学员在临床实践过程中找到自己的弱点和不足,以便有针对性地进行训练和提升。

除了医学教育领域的应用外,人体仿真模型的建立和医学仿真训练还在生物医学研究和药物开发领域发挥着重要作用。

通过仿真模型,研究人员可以更加准确地评估新药物的疗效和安全性,加速新药物的研发进程。

同时,仿真训练也可以对难以操作的疾病进行模拟训练,帮助研究人员深入了解疾病的机制和治疗方法,为新的治疗策略提供重要参考。

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通过对关节旋转角设置关键帧来得到相关联的各个肢体的位置。 Forward: A=(a, β)
反向动力学(IK inverse kinematic )
通过指定末端关节位置,由计算机自动计算出各中间关节的位置。 Inverse: a,β=f-1(A)
关节、自由度的设计与模拟
眼 闭合一个自由度
头 额 一个自由度
世界坐标系 相对坐标系
Y Z
O
φ
θ
X
P1
某一肢体绕XYZ轴转α,φ,θ角,再相对局部坐标移动X0,Y0,Z0.。 RX( α),R y (φ),Rz(θ)分别为绕XYZ轴转α,φ,θ的旋转矩阵, T( X0,Y0,Z0)为相对于本身坐标系的平移变换矩阵,则其对应的与上 一肢体之间的局部欧拉变换矩阵的计算过程为: M= RX( α) .R y (φ).Rz(θ). T( X0,Y0,Z0 )
人机工效分析
讲在前面
本课的宗旨 本课的内容 作业的方式 作业的内容
作业的内容
儿童座椅 学生书桌椅 餐具 文具 电脑桌椅 五金工具 手机界面 公交车座椅
第一讲 人体模型与人机工效分析
一、人体模型的分类
1 分析用人体模型 研究和分析人体动作范围、作业姿态和作业区域
Design
Manufacturing
Maintenance
Training
四、在人机工效分析中人体模型软件的特征(Feature)
1、人体测量数据库(ANTHROPOMETRY) 尺寸库 模型库
各国人体平均身高尺寸
美国 日本 前苏联 英国 法国 德国 意大利
男 1755 1651
1780 1690 1750 1680
嘴 闭合、歪嘴两个自由度 人

颈 俯仰、转动两个自由度
模 型 的
分 解
躯 干
17个自由度

上 手 拇指、其余四指
动 参
四 肢 肘 旋转、弯曲


腕 五指张开、弯向手指




人体运动方程
Y Z
世界坐标系 相对坐标系
O
φ θ
X
X左脚=X世界坐标 Y左脚=Y世界坐标-腿高 Z左脚= Z世界坐标
P1
人体运动方程
VRML的H-Anim规范
段(segment) 节(joint)
肩胛骨
肩关节 Joint
左手臂
左上臂 Segment
肘关节Joint ….
人体模型构建程序
尺寸数据库
尺寸输入
参数确定
确定顶点坐标坐标
三点构成一个面片
计算并确定面片法矢
绘制其它面片并渲染
人体模型的运动设计
关节、自由度的设计与模拟
符合人体动力学 正向动力学。
哪 二、参数化人体模型的几何参数设计 些
研 三-1、参数化人体模型的运动参数设计


三-2、人体模型的动作分析
作 四、参数化人体模型表面的造型
五、人体模型生成系统与三维造型软件接口的实现
六、利用人体模型进行产品的人机工效分析
七、某一领域的应用
END
几何结构的分解
头 头发、额、眼、眉、鼻、嘴、脸、下巴 人


模 型 的
分 解
躯 干
17段脊椎

何 结
四 肢
上肢、下肢、手、脚、腕、踝……..



面向对象的方法构建人体几何模型
类 属性
封装 继承 多态
人体模型 尺寸
几何位置 运动(约束)关系
Class BaseType:public Dimension,Angle { public:
五、人体模型所涉及的技术
计算机仿真、 计算机图形(CG)、 人工智能(AI)、 人体运动学、 反向动力学 等
六、计算机辅助人体模型的构建
要求不同几、何复形杂体度不同 精确尺寸
功能不同、动构建作形式不同 区域
人体模型的特点:
1、可以没有质量和惯性,但必须有体积和空间尺寸 2、运动上可以变换不同姿势 3、几何尺寸上精确\有效
7、SAFEWORK 加拿大蒙特利尔Ecole理工大学工业工程系。 该软件可以完成姿态舒适性评估、运动和姿态匹配性检查、 可视域和控制器可达性判定,并具有动态度显示功能。
我国的发展状况
人机数据库进行检索,或在设计过程后期作一些 人机评价,有的甚至还停留在样本实地验证阶段
已经开发的模型多是针对某一个具体领域的试 验用人体模型,不具有通用性
可达区域设计
视觉区域: 静视野 动视野:人眼可以向四个方向转动;转换视场
可操作范围: 双臂的活动范围 用于空间设计 最佳 最大
平均人不存在
七、人体模型建立的实例
硕士论文可以做什么(内容),做到什么程度(深度)
在已有基础上 符合中国人的生理标准 输出接口---CAD产品设计软件
做 一、建立人体结构尺寸数据库
•Reduce the number of physical prototypes •Reduce design timeframe and associated costs •Accelerate time to market •Improve employee satisfaction •Improve overall product quality •Increase productivity
百分位数
1、百分位数的含义 Pn 2、常用百分位数 P5(小尺寸)P50 P95(大尺寸)
计算
a.求某百分位数人体尺寸 x= x + (SD╳K)
PnK
b.求数据所属百分数 z=(xi-x)/SD
ZpP P=0.5━+ p
其他计算百分位数的方法公式
1、利用测量数据的相关性 个体本身
2、比例缩放估算 不同人群之间
国外成熟的人体模型软件:它们的人体模型数 据是基于西方人体结构统计数据,而西方人的人 体结构与中国人的人体结构有较大的差别
三、研究人体模型在人机工效中的意义(Benefits)
•Earlier introduction of human factors into the design process

0.933H
肩高 中指尖高 肩宽
膝高
0.815H 0.36H 0.224H 0.267H
0.826H 0.367H 0.224H 0.267H
0.833H 0.833H 0.375(日) 0.25H(日)
0.313H 0.313H
指尖举高 1.26H 1.25H 1.33H(日)
上举最高点 1.278H 1.278H 1.25H 1.25H
2 设计用人体模型
利用人体结构和尺度关系,将人体尺度用各种模拟人来代替, 通过“机”与人体模型相关位置的分析,直观地求出人机相对 位置的有关设计参数,为合理布置人机系统提供可靠条件。 3.试验用人体模
试验用人体模型要求与真实人体有相似的动力学模型, 测试其重量分布、各肢体受负荷时变形特征、加速度等。 一般用于汽车碰撞、弹射座、降落伞等试验。
构造方式
一、人体模型的分类
1 节点模型 2 二维人体模板 3 三维人体模型
1 人体节点模型
几何构造 特点
2 二维人体模板
几何构造 特点
二维模板的应用
3. 三维人体模型
a. 体表型人体模型 b. 运动型人体模型 c. 生理型人体模型 d. 理想型人体模型
二、已有的人体模型系统
1、SAMMIE 60年代由诺丁翰大学建立,可用于工作范围测试、干涉检查、视域
检测、姿态评估和平衡计算。人体模型APOLLO包含有17个关键点和21个节段。
2、CYBERMAN系统 20世纪70年代末由Chrysler公司用FORTRAN开发。人 体模型的尺寸可根据11种比例因子来调节。该系统不具有关节约束功能。线框 人体模型。
3、COMBIMAN 由Dayton大学开发它主要用于客机、直升机座椅的设计。 COBIMAN提供陆、海、空男女性人体测量数据库。它的人体模型对人体关节活动进 行限制,同时考虑了空军飞行员服装对关节的限制。COMBIMAN能够对腿、胳膊进行 可达域判断、操作控制能力分析等。
数据修正
姿态修正 服装修正 年代修正
2 HUMAN ACTIVITY ANALYSIS
3 POSTURAL ANALYSIS
4 TASK MODULE
5 VISION ANALYSIS
6 COLLISION DETECTION
7 CLOTHING MODULE
8 TRUNK ANGLE ANALYSIS
Location Jointpiont; public: virtual MoveTo(); virtual show(); }
人体几何模型ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ构造
头 眼 耳 鼻 嘴
上肢 上臂 前臂 手
人体模型 头 躯干 上肢 下肢
躯干 胸 腹
下肢 大腿 小腿 脚
VRML的H-Anim规范
一个重心 77个关节 47个骨骼段
4、英国人体数据公司研制的PeopleSize系统,详细的人体尺寸 数据,静态平面线框。
5、JACK 由宾西法尼亚大学建立,基于SGI工作站的3DCAD系统, 针对大型机械系统,人体测量数据库,作业姿态控制与运动仿真。
6、BOEMAN 由波音公司开发,用于飞机座舱布局评价。人 体几何建模允许用户建立任意尺寸和比例的人体,并采用了美国 空军男、女性人体数据库,其人体模型是用实体造型方法生成的。 该软件具有手的可达性判断,构造可达域的包络面,视域的计算 和显示以及人机干涉检查功能等。
电磁式系统
机电式套身装备
放置在人体主要关节处的电位计或者类似量角仪的仪器构成 由人体的运动来驱动
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