【正文】 ................................... 4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................ 4 課題研究的內(nèi)容 ................................................ 6 課題的意義 .................................................... 6 論文結(jié)構(gòu) ...................................................... 6 本章小結(jié) ...................................................... 7 第二章 自行車鞍座的人機工程設(shè)計 ......................... 8 人機工程學 .................................................... 8 人機工程學的定義 .............................................. 8 人機工程學的內(nèi)容 .............................................. 9 人機工程在自行車鞍座設(shè)計中的應(yīng)用 ........................... 10 自行車鞍座對舒適性的影響 .................................. 10 鞍座的人機工程分析 ........................................ 11 現(xiàn)有鞍座的人機特點分析 .................................... 12 人機工程學指導下的鞍座設(shè)計 ................................ 14 本章小結(jié) ..................................................... 16 第三章 自行車鞍座逆向設(shè)計 ............................. 17 逆向工程學 ................................................... 17 逆向工程學的定義 ............................................. 17 逆向工程學的發(fā)展 ............................................. 17 逆向工程學的作用 ............................................. 18 自行車鞍座設(shè)計中逆向工程的運用 .............................. 18 三坐標測量儀 ............................................... 18 點 云圖的生成 ............................................... 19 imageware 軟件的逆向建模 .................................... 22 imageare 軟件的簡介 ....................................... 22 鞍座點 云圖的導入 imageware 軟件 ........................... 22 點云的多邊形化 ............................................. 23 云多邊形化參數(shù)的設(shè)定 ...................................... 24 點云噪點 的分析 ............................................. 24 點云噪點的刪除 ............................................. 25 曲面構(gòu)造分析 ............................................... 25 南京工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 自行車鞍座的人機工程設(shè)計 2 曲面 SurfA、 SurfB、 SurfC、 SurfD 和 SurfE 的構(gòu)造 ........... 26 本章小結(jié) ..................................................... 33 第四章 UG 軟件對鞍座表面局部造型 ........................ 34 導入 中進行鞍座 表面的設(shè)計 .............................. 34 將鞍座模型導入到 UG 軟件中 .......................... 34 基準平面的建立 ............................................. 34 鞍座上表面草 圖的構(gòu)造 ...................................... 35 改進后的鞍座模型 ........................................... 35 本章小結(jié) ..................................................... 36 第五章 總結(jié)與展望 ................................... 37 工作總結(jié) ..................................................... 37 展望 .......................................................... 37 參考文獻： ........................................ 39 致謝 ............................................. 40 南京工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 自行車鞍座的人機工程設(shè)計 3 前 言 隨著人類社會的向前發(fā)展，綠色無碳生活慢慢的影響著全世界人們的衣 、食 、 住 、 行。 人們 越來越注重 自行車 人性化的設(shè)計，所以人機工程學 的思想就 此應(yīng)運而生。正因為如此基于人機工程的自行車改進和設(shè)計才顯得更有必要 性 ， 才能 更好的推動自行車的發(fā)展 ，更綠色的保護我們的環(huán)境。雖然 在相當一段長的時間里 自行車 曾一度被人們遺忘，但是 隨著人們 不斷 追求 精神生活 的 豐富 ， 自行車 備受人們的青睞 ， 進 而 推 動了自行車的 飛 速發(fā)展， 全世界都掀起了一種 騎行 自行車的狂潮。 所以人機工程的思想就顯得尤其重要。比如：長時間騎自行車的人會感覺到腰酸背疼，腹部墜脹，陰部脹疼和出現(xiàn)腱 鞘炎等癥狀。由于我國的工業(yè)工程起步較晚，所以與國外對自行車的鞍座和把手的改進和設(shè)計還是存在 著一定的差距，不少國內(nèi)的自行車生產(chǎn)商雖然意識到人因工程這一方面的知識對自行車設(shè)計和改進的重要性，但是他們卻很少將自行車的改進和設(shè)計落實到實處，僅僅只是從自行車的外觀入手或者直接購買國外的自行車設(shè)計方案 ， 并不考慮外國人的人體測量數(shù)據(jù)和中國人是不同的 ， 單純的進行傻瓜式的生產(chǎn)。 2021年，四川大學李霞通過對鞍座的人機工程學和相關(guān)理論的研究，設(shè)計出了多種創(chuàng)新式的自行車鞍座 [5]。然后，從人機學和醫(yī)學等角度分析現(xiàn)有自行車設(shè)計中所存在的不合理部位，如自行車鞍座的高度、寬度和座面傾角等；車把的高度、寬度、把套形狀、把手彎度和閘把的位置，并進一步提出了自己的改進意見 [7]。 新西蘭的工業(yè)設(shè)計工程大學在自行車的效用方面作了研究，提出了自行車設(shè)計中必須考慮鞍座的舒適性，必須對騎行者騎行時進行動態(tài)測量，必須對手指存在 原則的效用性進行分析。最終得出結(jié)論建議女性騎帶洞的鞍座 [11]。 利用 三坐標測量儀 對存在著缺陷的自行車鞍座 進行測量并獲得 點云數(shù)據(jù) ，應(yīng)用 imageware軟件 進行建模 實現(xiàn)鞍座的逆 向工程設(shè)計 。 此后采用三坐標測量儀對已有的存在缺陷的自行車鞍座進行測量，進而取得其點云數(shù)據(jù) ， 從而為接下來的 imageware軟件建模提供基本的鞍座點云數(shù)據(jù) 。 第二章是 自行車鞍座 的人機工程設(shè)計 ，包括人機工程學、 自行車鞍座的人機工程設(shè)計 。 包括工作總結(jié)和展望 。并提出了對自行車的關(guān)鍵部件 鞍座的人機工程的設(shè)計思路以及 設(shè)計過程中涵蓋的 各項技術(shù) 。 人機工程學是一門研究人 機 環(huán)境三者之間相互關(guān)系的學科，該學科在發(fā)展的過程中有機的融合了生理學、心理學、醫(yī)學、衛(wèi)生學、人體測量學、勞動科學、系統(tǒng)工程學、社會學和管理學等學科的知識和成果，形成了自身的理論體系、 研究方法、標準和規(guī)范，研究和應(yīng)用范圍廣泛并具有綜合性。 《中國企業(yè)管理百科全書》將其定義為：研究人和機器、環(huán)境的相互作用及其合理結(jié)合，使設(shè)計的機器和環(huán)境系統(tǒng)適合人的生理、心理等特征達到在生產(chǎn)中提高效率、安全、健康和舒適的目的。對其進行研究主要是對人 機 環(huán)境系統(tǒng)進行設(shè)計和改善，以及制定有關(guān)標準提供科學依據(jù)，使設(shè)計的工作系統(tǒng)及機器、作業(yè)、環(huán)境都更好地適應(yīng)于人，創(chuàng)造高效、安全、健康和舒適的工作條件。 （ 3）研究人機界面設(shè)計。工作場所設(shè)計的合理性，對人的工作效率有直接影響。作業(yè)是人機關(guān)系的主要表現(xiàn)形式，也是人機系統(tǒng)的工作過程，只有通過作業(yè)才能產(chǎn)生系統(tǒng)的 成果。 （ 8）研究組織與管理的效率。為了解決 上述自行車 不合理鞍座 產(chǎn)生的影響， 人機工程的 自行車鞍座 設(shè)計為我們提供了一個很好的 解決 方法 。由于騎車時會陰部長時間受到擠壓，致使前列腺或陰部充血腫脹而發(fā)生炎癥 [12]。這也就是騎自行車引起會陰脹痛、臀部疼痛，長時間騎行后還會感到陰部發(fā)麻，甚至會引起尿痛、尿頻、睪丸疼痛等癥狀的主要原因。在良好的自然坐姿狀態(tài)下，各椎間盤上壓力分布適當且肌肉組織承受均勻的靜負荷。坐姿狀態(tài)下，由人體組織的解剖學特性可知，與鞍座緊密接觸的是最 能承受壓力的臀部的兩塊坐骨結(jié)節(jié)，約 25cm2 的部位支撐著 75%的人體重量，時間久了便會感到疲勞，造成臀部疼痛。 圖 22 坐姿時坐墊上的體壓分布 （ 3）股骨受力分析 坐姿時坐骨結(jié)節(jié)承受大部分的身體重量，當座面接近水平狀態(tài)時，位于坐骨結(jié)節(jié)外 側(cè)的股骨處于正常的位置（如圖 23）而不會受到過分壓迫使人覺得舒適；而當座面呈斗型（凹式三角形）時，會使股骨因受到壓迫而向上轉(zhuǎn)動（如圖 24）并承受載荷，且還會使髖部肌肉受壓從而引起不舒適感。鞍座設(shè)計者將最大限度的減少對騎乘者坐骨生殖區(qū)和會陰區(qū)軟組織、血管和神經(jīng)的壓迫作為鞍座設(shè)計準則，除通過鑿孔、凹陷等方法來實現(xiàn)這一準則外，還通過改變鞍座形狀來實踐該設(shè)計準則，故出現(xiàn)了一些外觀造型獨特的鞍座設(shè)計，如月牙型鞍座、直桿型鞍座以及造型獨特的分離 型自行車鞍座。但由此帶來的問題是騎乘者會前傾身體以保持身體的穩(wěn)定性，從而會加重上肢負擔而加速疲勞。 圖 29 分離型自行車鞍座 南京工程學院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 自行車