Геометрическое моделирование рабочих пространств оператора

• Автор: Рипецкий, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 134 с. : ил.

Введение.

1. ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОЧЕГО

ПРОСТРАНСТВА ОПЕРАТОРА.

1.1 Объективные предпосылки для автоматизации проектирования рабочих мест

1.2 Возможности и разновидности геометрических моделей ГМ рабочих мест.

1.3 Цель и задачи диссертационного исследования

1.4 Выводы.

2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АППАРАТА ИММИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ

ПРОЕКТИРОВАНИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА

2.1 Разработка вероятностной геометрической модели

рабочего пространства оператора.

2.2 Математическая модель человека для оценки времени принятия решения человекомоператором
2.3 Краткая характеристика типов решений.
2.4 Оценка временных затрат оператора на принятие
л решений.
2.5 Оценка временных затрат оператора на принятие
ррешений.
2.6 Выводы.
3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ЗАДАЧ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ
3.1 Математическое моделирование деятельности
оператора.
3.2 Зависимость времени ответной реакции оператора
от продолжительности работы.
3.3 Коэффициент сохранения эффективности выполнения задания.
3.4 Алгоритм выявления несущественной операции
при дефиците времени
3.5 Алгоритм определения необходимости
резервирования оператора
3.6 Априорный расчет времени решения задачи оператором и коэффициента его загрузки
3.7 Анализ влияния качества операторской деятельности на эффективность подсистем человек технические
средства взаимодействия
3.8 Выводы.
4. ПОСТРОЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ СИНТЕЗА И АНАЛИЗА КОМПОНОВОЧНЫХ РЕШЕНИЙ.
4.1. Основные требования, предъявляемые к системе
4.2. Назначение, принципы работы и возможности системы.
4.3. Структура систем массового обслуживания и использование
их возможностей при анализе и синтезе компоновок
4.4. Анализ систем массового обслуживания в рамках создания системы синтеза компоновки рабочего места оператора.
4.5.Аналитические модели СМО для описания
процесса компоновки.
4.6. Уравнения Колмогорова как основа создания аналитической модели синтеза компоновки рабочего места
4.7. Пример аналитической модели синтеза
компоновочных решений.
4.8. Программная реализация системы создания
компоновочных решений.
4.9. Событийный метод моделирования используемый для
системы компоновки рабочего места.
4 Адаптация языка для задач компоновки
4 Параметризация работы оператора
с органами управления
4 Создание виртуальной среды моделирования
рабочего места оператора.
4 Синтез и анализ геометрии пульта
4 Программные и аппаратные средства, необходимые
для функционирования системы.
4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Широкое развитие вычислительной техники позволяет автоматизировать процесс проектирования в разных отраслях народного хозяйства. Автоматизированное проектирование, осуществляемое с помощью ЭВМ, при рациональном распределении функций между человеком и ЭВМ, по данным [], повышает производительность труда проектировщиков станочных приспособлений в 5- раз, позволяет в несколько раз сократить сроки проектирования. Автоматизация проектирования способствует перенесению значительной части конструкторской и дизайнерской работы на первые этапы проектирования, используя для этого графическое изображение модели рабочего места и манекена-оператора на экране компьютера. Оценка удобства разрабатываемого рабочего места в этом случае осуществляется конструктором по заданным эргономическим или биомеханическим критериям [,,]. Возможности, открываемые подобным подходом, очень велики. Используя устройства управления курсором (типа «мышь» или «джойстик»), световое перо или сенсорные экраны, можно вносить исправления в эскизные проекты прямо на экране дисплея. Можно поворачивать трехмерное изображение, разглядывая его с разных точек зрения. Эта точка зрения может совпадать с положением глаз будущего оператора, и это даст возможность видеть обстановку так, как ее впоследствии будет видеть реальный оператор. Путем геометрического моделирования можно автоматически проводить измерения размерных признаков, включенных в наблюдаемую сцену. Можно (и это очень ценно) накапливать банк дизайнерских решений и при конструировании, скажем, органов управления станком, вызывать из памяти компьютера все варианты дизайнерских решений этой задачи. Все это значительно упрощает и удешевляет проектирование. При этом меняется не существо, а технология работы дизайнера и конструктора: они могут теперь более успешно реализовать свои замыслы. Наилучшая форма организации такого проектирования достигается при применении систем автоматизированного проектирования (САПР) — комплекса средств автоматизации проектирования, взаимосвязанного с подразделениями проектной организации и выполняющего автоматизированное проектирование []. В настоящее время разработаны основные положения теории и практики САПР [,,], а также вопросы автоматизации проектирования в отдельных отраслях промышленности, в частности в машиностроении [,], радиоэлектронике, микроэлектронике, вычислительной технике [, ]. Следует, однако, отметить, что вопросы конструирования рабочего места человека в большинстве упомянутых монографий и учебных пособий не рассматриваются. Разработка САПР рабочих мест в настоящее время активно развивается. Сирое на уже созданные САПР огромен: согласно данным [], к моменту публикации их работы только одна из подобных систем ADAM использовалась в странах более чем 0 фирмами. Можно выделить три группы ГМ рабочих мест. Статические системы—позволяют наблюдать положение оператора на рабочем месте в разных позах. Используются для определения зон досягаемости и визуальной оценки степени удобства позы. Наиболее старыми системами этой группы являются система Boeman, разработанная фирмой Боинг и CGE (Crew-station Geometry Evaluator). Они позволяли получать изображение оператора в проекции на три координатные плоскости (рис. Более поздние системы этой группы были просты в употреблении. Статические модели (как и все описываемые ниже) дают возможность произвольно изменять размеры тела манекена-оператора на экране. При их использовании можно ставить вопросы примерно таким образом: что будет видеть водитель ростом 0 см; дотянется ли оператор ростом 0 см до рычага управления и т. Одной из первых таких систем была система СОМВШАЫ []. Статические модели сейчас уже уступают место более совершенным (интерактивным, в частности) системам. Рис. Кинематические системы — позволяют генерировать на экране и получать изображения движущегося оператора или оператора в разных позах (рис. Примером такой системы является система SAMM1E []. Динамические системы — позволяют оценивать силы и моменты, требуемые для выполнения определенных движений. К моделям этой группы относится, например, упоминавшаяся выше система ADAM.