人机工程验证现状及发展趋势

MRLi 2月前 133

人机工程验证现状

产品的人机工程学设计是朝着目标逐渐逼近的一个更新迭代过程,通过人机工程学验证来评价设计结果与设计目标的逼近程度。图1所示为传统的人机工程验证流程,根据产品的设计要求建立其CAD模型,并建立三维数字人体模型,构成数字化人机分析基础环境。以人机工程学理论为基础,对人机系统中人、机之间的相互关系进行仿真,综合评价设计结果是否满足要求。最后,根据设计结果进行优化,更新模型,并重复进行仿真分析及优化,直至设计结果满足综合要求,如图1所示。


1 传统人机工程验证流程

图2及图3所示为两个典型的人机工程验证场景。图2是汽车试装过程中的人机工程验证;图3是船舶焊装过程中的人机工程验证(图片摘自网络)。通过对于产品的人机工程验证,可以有效地减少设计失误,找到设计中的问题;可以加速设计研发,缩短人机工程验证流程;优化用户体验,提升产品质量。

图2 汽车试装过程中的人机工程验证

图3 船舶焊接过程中的人机工程验证

看到这儿是不是感觉此类的软件可以很好地解决产品人机工程验证的问题了?是也不是!随着行业应用的不断深入,仅在桌面软件上进行人机工程验证已经远远不能满足用户的实际需要,并且会给用户带来新的问题。例如无法解决CAD数据量大、画面卡顿的问题;编辑人体姿态以及交互仿真动画的效率太低;并且仿真验证能力有限,仅能做最基础的人机工程验证。

人机工程验证发展趋势

随着行业应用的不断深入,产品的人机工程验证也有了新的发展趋势。

由各学科独立验证发展为多学科协同验证


4 各学科独立验证

现阶段的验证工作如人机工程验证、造型设计验证、工艺流程验证等验证工作都相互独立,这样可能会导致验证结果互相矛盾,产品满足了人机工程验证但不一定能够满足造型设计验证,满足了造型设计验证不一定能够满足工艺流程验证。因此,越来越多的用户需要针对同一个设计数据进行多学科协同验证,验证产品是否同时能满足多学科的验证标准和验证需求。


5 多学科协同验证

由桌面软件验证发展为三维沉浸式验证

传统的验证方式(如图2/图3)都是在桌面软件中进行,这样的验证方式的确能够解决一部分设计问题,但也存在局限性。因此越来越多的用户在进行产品验证的时候,采取三维沉浸式验证,能够更真实地贴近真实操作场景,并且操作人员的动作更逼真。


6 三维沉浸式验证

由单维度视觉验证发展为多维度虚实结合验证

传统的验证方式是在桌面软件中进行,是一种纯虚拟的仿真验证,这样的验证方式也存在一些缺点,如用户输入不够准确、没有真实的物理操作反馈等。因此,更好的一种验证方式为虚实结合验证,在真实的仿真环境中,借助半实物来进行仿真验证,提供更好的交互体验,同时提供真实的物理操作反馈,保证用户输入的准确性,从而提高产品人机工程验证的结果和质量。
图7 虚实结合验证

总结


8 发展趋势

如图8所示,产品人机工程验证的发展趋势包括由各学科独立验证发展为多学科协同验证、由桌面软件验证发展为三维沉浸式验证、由单维度虚拟验证发展为多维度虚实结合验证,这样的发展趋势会使得产品人机工程验证带来如下好处:

1. 帮助用户节约成本,包括费用成本以及时间成本;

2. 帮助用户提高研发效率,有效缩短研发周期;
3. 帮助用户改善产品验证结果,从而提升产品设计质量。

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