【正文】 ange Entity Name對(duì)話框，在 Object列表框中選擇 Fitsrf選項(xiàng)，并在 New Name文本輸入 Surf A，單擊 Apply按鈕，曲面 Fitsrf更名為 Surf A，如圖 315所示。 （ 7）由于本次點(diǎn)云測(cè)量的誤差較大，所以采用創(chuàng)建邊界線的形式的進(jìn)行曲面的構(gòu)造，同時(shí)為以下的曲面的修剪做好輪廓線的準(zhǔn)備。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 自行車(chē)鞍座的人機(jī)工程設(shè)計(jì) 29 圖 315 點(diǎn)云被分割為兩部分 （ 5）點(diǎn)云 Iges_data_points(13) in 即為點(diǎn)云 A，為了后面管理方便，將點(diǎn)云 Iges_data_points(13) in更名為 A。 曲面 SurfA、 SurfB、 SurfC、 SurfD 和 SurfE 的構(gòu)造 SurfA 構(gòu)造 圖 312 分析點(diǎn)云曲率 點(diǎn)云 D 點(diǎn)云 E 點(diǎn)云 H 點(diǎn)云 G 點(diǎn)云 B 點(diǎn)云 A 點(diǎn)云 C 點(diǎn)云 F 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 自行車(chē)鞍座的人機(jī)工程設(shè)計(jì) 27 （ 1）分析點(diǎn)云曲率，選擇 Evaluate→ Curvature→ Cloud Curvature命令 ,彈出 Cloud Curvature Contours對(duì)話框，在 Clouds 列表框中選擇iges_data_points選項(xiàng)， Neighborhood Size設(shè)置為“ 5”，單擊 Apply按鈕完成對(duì)點(diǎn)云 iges_data_points的曲率分析，如圖 312所示。 點(diǎn)云噪點(diǎn)的分析 對(duì)多邊形化的點(diǎn)云進(jìn)行分析，點(diǎn)云存在 著離散的噪點(diǎn)，如圖 39所示。 鞍座點(diǎn)云圖的導(dǎo) 入 imageware 軟件 將 三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x獲得的鞍座點(diǎn)云圖導(dǎo)入 ， 其具體的操作步驟如下：使用菜單命令 File→ Import→ Graphics image→ Browse,得到如圖 36所示的點(diǎn)云圖。從而彈出片區(qū)掃描對(duì)話框如圖 34，同時(shí)選中方向 1方法的下拉列表框的變量選項(xiàng)。 （ 3）再次打開(kāi)建立坐標(biāo)系對(duì)話框，選直線 1，然后選“圍繞 Z正” “旋轉(zhuǎn)到 X正”，點(diǎn)“旋轉(zhuǎn)”。 圖 32 測(cè)量測(cè)頭對(duì)話框 （ 3） 建立坐標(biāo)系 在精確的測(cè)量工作中，正確的建立坐標(biāo)系，與具有精確的測(cè)量機(jī)，校驗(yàn)好的測(cè)頭一樣重要。 點(diǎn)云圖 的生成 （ 1） 設(shè)置測(cè)頭的種類(lèi) 和數(shù)量 測(cè)頭的種類(lèi)不同決定了測(cè)量的精確性， 根據(jù)鞍座點(diǎn)云的構(gòu)造，選擇測(cè)頭的種類(lèi)和數(shù)量 。 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量時(shí)，將被測(cè)物置于測(cè)量空間，通過(guò)測(cè)量獲得各測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)位置，然后根據(jù)這些測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)值計(jì)算得出被測(cè)的幾何尺寸、形狀和位置。 三坐標(biāo)測(cè)量 儀 三坐標(biāo)測(cè)量 儀 是一種高效、新穎的精密測(cè)量?jī)x器。 (l)三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的使用： 三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x三軸均有氣源制動(dòng)開(kāi)關(guān)及微動(dòng)裝置，可實(shí)現(xiàn)單軸的精密傳動(dòng) ,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用高性能手 動(dòng)三坐標(biāo)專(zhuān)用系統(tǒng)，可靠性好。直接制模法：基于 RP 技術(shù)的快速直接制模法是將模具 CAD 的結(jié)果由 RP 系統(tǒng)直接制造成型。這恰恰與類(lèi)似于 V 模型的標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)過(guò)程模型相逆。逆向軟件的演進(jìn) 大 約 可區(qū)分為三個(gè)階段： 2021 年前，在逆向工程上，只能運(yùn)用 CATIA 等CAD/CAM 高階曲面系統(tǒng)。仿形加工就是一種典型的逆向工程應(yīng)用。 其 重點(diǎn)講解了 現(xiàn)有 自行車(chē)鞍座 存在著哪些缺陷 ， 及 從人機(jī)工程的角度出發(fā) 提出 了自行車(chē) 鞍座改進(jìn)和設(shè)計(jì)的方案 ， 并 最終獲得了改進(jìn)和設(shè)計(jì) 后 的自行車(chē)鞍座 模型。柔軟度適中的坐墊，在保證騎乘者保持正常的腰弧曲線和合理的體壓分布時(shí)，還可減少騎行路面不平整時(shí)所產(chǎn)生的震動(dòng)沖擊，起到一定的減震避震作用，進(jìn)一步增強(qiáng)騎行舒適性。 同時(shí)根據(jù)其人體臀部會(huì)陰區(qū)及坐骨區(qū)的尺寸大小在鞍座的上表面進(jìn)行了局部的造型， 其自行車(chē)鞍座的實(shí)體圖如圖 210， 自行車(chē)鞍座設(shè)計(jì)草圖如圖 211。由于女性的髖骨要寬于男性，在鞍座設(shè)計(jì)時(shí)，女式自行車(chē)的鞍座寬度要比男性的寬一些。 （ 2）鞍座尺寸設(shè)計(jì) 鞍座尺寸設(shè)計(jì)參數(shù)主要包括座面寬度、鞍座長(zhǎng)度、座面傾角。 圖 28 直桿型自行車(chē)鞍座 （ 4）分離型自行車(chē)鞍座 圖 29 所示是由河北雙燕鞍座廠推出的一款造型新穎、獨(dú)特的自行車(chē)鞍座，由于它由左右兩部分構(gòu)成，故稱(chēng)其為“分離型鞍座”。因其缺乏前部必要支撐，騎乘者會(huì)感覺(jué)到缺乏安全性，同時(shí)月牙型的造型會(huì)給上下車(chē)帶來(lái)不便且會(huì)影響騎乘南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 自行車(chē)鞍座的人機(jī)工程設(shè)計(jì) 13 者的腿部運(yùn)動(dòng)。 （ 1）鏤空型鞍座 如圖 25所示，鞍座中間的鏤空有效的地減少了鞍座對(duì)騎乘者會(huì)陰區(qū)的壓迫，但鏤空的設(shè)計(jì)使得騎乘者的重量主要集中在坐骨結(jié)節(jié)處且鏤空邊緣的尖角會(huì)給與其接觸的部位造成不適?？梢?jiàn) 在 坐姿狀 態(tài) 下，其 坐骨結(jié)節(jié)處壓力最大，向四周逐漸減少，到大腿部位時(shí)壓力降至最低，即為鞍座設(shè)計(jì)的壓力不均勻分布原則。從坐姿生理學(xué)角度來(lái)講，鞍座的尺寸和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)能使騎乘者處于或接近自然坐姿，保證正常的脊柱形態(tài)和腰弧曲線以降低疲勞減少腰部疼痛等不適。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 自行車(chē)鞍座的人機(jī)工程設(shè)計(jì) 11 鞍座的人機(jī)工程分析 （ 1）坐姿時(shí)的脊柱形態(tài) 處于坐姿狀態(tài)時(shí)，人的身體主要由脊柱、骨盆、腿 和腳支撐。 圖 21 人體臀部組織在鞍座上的分布 在騎行過(guò)程中，騎乘者的大部分體重會(huì)壓迫到這些血管和神經(jīng)，造成會(huì)陰區(qū) 的疼痛和麻木。 自行車(chē)鞍座對(duì)舒適性的影響 自行車(chē)雖已有兩百多年的歷史，但其設(shè)計(jì)方面仍存在很多問(wèn)題 ，騎乘者抱怨最多的莫過(guò)于騎行舒適性問(wèn)題。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 自行車(chē)鞍座的人機(jī)工程設(shè)計(jì) 10 自行車(chē)鞍座設(shè)計(jì) 中的應(yīng)用 鞍座作為自行車(chē) 的關(guān)鍵部件之一，其設(shè)計(jì)的好壞直接影響著騎行者 騎行 的舒適性 ，更嚴(yán)重 的 是經(jīng)常騎行設(shè)計(jì)不合理的 鞍座 坐墊會(huì)給騎行者臀部的會(huì)陰區(qū)的各種組織和血管產(chǎn)生 壓迫，影響人體各項(xiàng)機(jī)能的正常工作。人機(jī)系統(tǒng)已向高度精密、復(fù)雜和快速化發(fā)展。任何人機(jī)系統(tǒng)都處于一定的環(huán)境之中，因此人機(jī)系統(tǒng)的 功能不能不受環(huán)境因素影響，人與機(jī)相比，受影響的程度更大。 研究人機(jī)界面的組成 并使其優(yōu)化匹配，產(chǎn)品就會(huì)在功能、質(zhì)量、可靠性、 造型及外觀等方面得到改進(jìn)和提高，也會(huì)增加產(chǎn)品的技術(shù)含量和附加值。人機(jī)系統(tǒng)的效能取決 于它的總體設(shè)計(jì)。其主要內(nèi)容 包括以下幾個(gè)方面： （ 1）研究人的生理與心理特性。 由于該學(xué)科在各國(guó)的發(fā)展過(guò)程也不同，實(shí)際應(yīng)用的側(cè)重點(diǎn)不同，所以其定義也不盡相同。該學(xué)科的研究目的在于設(shè)計(jì)和改進(jìn)人 ——機(jī) —— 環(huán)境系統(tǒng)，使系統(tǒng)獲得較高的效率和效益，同時(shí)保證人的安全、健康和舒適。當(dāng)然自行車(chē)作為人們平時(shí)生活中工作和休閑的 一種工具，其是否能夠更好的適應(yīng)人們對(duì)其舒適性的滿足， 已經(jīng)決定了自行車(chē) 是否能夠 持續(xù) 發(fā)展的一個(gè)重要 標(biāo)準(zhǔn)。 第四章是 UG軟件對(duì)鞍座表面局部造型 ，主要是根據(jù)在人機(jī)工程學(xué)下設(shè)計(jì)的自行車(chē)鞍座 尺寸進(jìn)行造型 。 很好的 推動(dòng)了自行車(chē)設(shè)計(jì)的向前發(fā)展，也為以后的自行車(chē)設(shè)計(jì)者提供了全新的設(shè)計(jì)理念，進(jìn)一步擴(kuò)大了人機(jī)工程學(xué)的影響范圍。 通過(guò)運(yùn)用人體測(cè)量學(xué)，人體解剖學(xué)的知識(shí)對(duì)自行車(chē) 的鞍座 結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更好的讓騎行者的手掌，手臂和臀部組織處于一種舒 適的騎行狀態(tài)。其中人體測(cè)量學(xué)主要是 運(yùn)用各地區(qū)人群臀部組織的各種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)進(jìn)行 鞍座的整體輪廓的設(shè)計(jì) 和鞍座座面的局部造型 進(jìn)而達(dá)到滿足 95%的人群使用。 德國(guó)健康中心 — Deutsche SPorthoeheschule和比利時(shí)的婦科醫(yī)學(xué)部門(mén) —center HoSpitalier universitaire Burgmann在 2021年聯(lián)合研究?jī)煞N自行車(chē)（帶洞和無(wú)洞 ） 鞍座對(duì)女性陰部一定壓力。 美國(guó)的 SPiderflex公司運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)出 Spider自行車(chē)鞍座， 從而真正解決了鞍座設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致人體的生理壓力以及心理壓力 [8]。 2021年，昆明理工大學(xué)林霜結(jié)合人機(jī)工程學(xué)的理論及人機(jī)分析軟件MannequinPRO人機(jī)仿真系統(tǒng)軟件。 2021年，寧波大學(xué)尹玲從人機(jī)工程學(xué)的角度分析了造成機(jī)不適于人的因素，對(duì)部分零部件進(jìn)行改進(jìn)，協(xié)調(diào)自行車(chē)整體，同時(shí)為自行車(chē)生產(chǎn) 商提供了有意義的參考數(shù)據(jù) [3]。 目前，自行車(chē)的鞍座和把手的改進(jìn)和設(shè)計(jì)主要是從人因工程入手。 中國(guó)以“自行車(chē)王國(guó)”著稱(chēng)于世，自行車(chē)曾經(jīng)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)成為中國(guó)老百姓主要交通工具。 在過(guò)去，人們對(duì)自行車(chē)的改進(jìn)和設(shè)計(jì)只是僅存在于外觀的設(shè)計(jì) 和更多的力學(xué)構(gòu)造分析 ， 而 忽略了人性化的設(shè)計(jì)。 更加人性化的自行車(chē)設(shè)計(jì) 即 將登上歷史的舞臺(tái)， 并能 很好的改變自行車(chē)的發(fā)展史，更快更好的推動(dòng) 整個(gè)制造業(yè)產(chǎn)品人性化的 生產(chǎn)。 但是在現(xiàn)代社會(huì)中各種自行車(chē)的設(shè)計(jì)仍然存在著很多的缺 陷 比如自行車(chē)鞍座的舒適性 ，把手設(shè)計(jì)的合理性等。并且受到全世界各國(guó)的重視，紛紛增設(shè)自行車(chē)道來(lái)提高人們的生活質(zhì)量和幸福指數(shù) 。人們?cè)诟?jìng)相購(gòu)買(mǎi)舒適，環(huán)保，高檔轎車(chē)的同時(shí)，自行車(chē)以其獨(dú)特的魅力吸引著越來(lái)越多的消費(fèi)者的青睞。 自行車(chē)作為現(xiàn)代人生活和休閑的一種普 通工具，它給人們帶來(lái)了很多 的交通方便和快樂(lè)。 在 現(xiàn)代制造業(yè)高速發(fā)展 的年代，自行車(chē)作為制造業(yè)中的一個(gè)代表， 其從某種程度 上 反映了一個(gè)時(shí)代的 科學(xué)技術(shù) 發(fā)展水平 ， 尤其是 在 人機(jī)工程 學(xué) 方面 的 運(yùn)用， 更將 自行車(chē) 的設(shè)計(jì)推向了人性化的 過(guò)程。 既然自行車(chē) 給人們帶來(lái)了這么多的快樂(lè)和方便， 理所 當(dāng)然 其 改進(jìn)和設(shè)計(jì)就顯得越來(lái)越有必要。 而鞍座作為構(gòu)成自行車(chē)的重要 組成 部件，其設(shè)計(jì)的合理性，舒適性及美觀性就會(huì)嚴(yán)重的影響著購(gòu)買(mǎi)者的 購(gòu)買(mǎi) 欲望，影響騎行者 騎行時(shí)的安全和身體的各項(xiàng)組織結(jié)構(gòu)。針對(duì)以上各種情況， 課題 從人機(jī)工程的角度對(duì)自行車(chē)的 鞍座進(jìn)行分析，同時(shí)提出了自己的改進(jìn)方法和設(shè)計(jì)理念。針對(duì)中國(guó)自行車(chē)行業(yè)存在的這些問(wèn)題，我國(guó)的部分高校，研究所等單位已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)用人因工程學(xué)南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 自行車(chē)鞍座的人機(jī)工程設(shè)計(jì) 5 的知識(shí)進(jìn)行自行車(chē)的改進(jìn)和設(shè)計(jì)。 2021年，四川大學(xué)張巾爽運(yùn)用人體測(cè)量學(xué)、身體運(yùn)動(dòng)學(xué)等理論、成果，參照相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，提出設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)方法，研究設(shè)計(jì)出符合人機(jī)系統(tǒng)適配理念的自行車(chē)座位及把手設(shè)計(jì)，為設(shè)計(jì)者進(jìn)行人機(jī)系統(tǒng)適 配設(shè)計(jì)提供有效的輔助工具 [6]。 2021年，西安交通大學(xué)張海青從人因工程學(xué)角度， 運(yùn)用人體測(cè)量學(xué)、身體運(yùn)動(dòng)學(xué)的理論對(duì)現(xiàn)有普通自行車(chē)的鞍座和把手存在的的一些不符合人體工效學(xué)要求的缺陷進(jìn)行了分析，并且提出了自己的改進(jìn)意見(jiàn) [1]。該研究對(duì)自行車(chē)的鞍座改進(jìn)設(shè)計(jì)提供了豐富的南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 自行車(chē)鞍座的人機(jī)工程設(shè)計(jì) 6 理論和數(shù)據(jù)依據(jù)，為制造商生產(chǎn)顧客需求的自行車(chē)和富有吸引力的自行車(chē)創(chuàng)造了有利的條件，為自行車(chē)向人性化發(fā)展提供了方向 [10]。 針對(duì)自行車(chē)的 鞍座進(jìn) 行人因工程學(xué)的分析，并結(jié)合著人體測(cè)量學(xué)和解剖學(xué)的知識(shí)對(duì)鞍座 進(jìn)行改進(jìn)和設(shè)計(jì)。 UG軟件的鞍座局部造型則是利用已經(jīng)改進(jìn)和設(shè)計(jì)好的各項(xiàng) 鞍座的數(shù)據(jù)進(jìn)行