|
Архив публикацийТезисыXV-ая конференцияПоверхность достижимости человека-оператораИнститут машиноведения РАН. 117334, Москва, ул. Бардина 4, Россия, тел. (095)1355523, факс (095)1356111, rta_ra@list.ru, smolian@iitp.ru 1 стр.В ряде эргономических задач, например, при проектирование пультов управления, требуется знание зоны физической достижимости человека-оператора с учетом возможных поз. Современный уровень решения подобной задачи требует предварительного моделирования на компьютере принципиальных ее аспектов. Настоящая работа содержит описание компьютерной модели расчета поверхности достижимости фигуры человека с заданными антропометрическими параметрами самой фигуры и возможных ее позных состояний. Используется формализованная модель скелета человека. Согласно этой мо-дели скелет представляется в виде набора «палочных» суставов, объединенных в дерево, положение каждого сустава задается относительно предшествующего. Для описания положения суставов вводится декартова система координат (абсо-лютная), связанная с центром фигуры, ? положение ее не зависит от движения человека. С каждым суставом связана своя локальная (относительная) система координат с началом в конце предшествующего сустава. Расположение каждого сустава в абсолютной системе координат задается координатами начала связан-ной с ним относительной системы координат и матрицей перехода от абсолютной системы координат к данной относительной. Все суставы по каждому из трех пространственных углов характеризуются диапазонами антропометрически воз-можных вращений и начальными значениями углов, определяющими исходную позу фигуры. Алгоритм вычисления зоны достижимости основан на рекуррентной проце-дуре вычисления поверхности для постепенно наращиваемой части цепи подвиж-ных суставов, начиная с верхнего уровня: текущий шаг использует поверхность, полученную движениями предшествующей цепочки суставов. Зона достижимости рассчитывается для определенной позы, поэтому пред-варительно выполняется процедура позообразования: пользователь может либо с помощью мыши или клавиатуры визуально трансформировать модель, придавая фигуре любую антропометрически возможную позу, либо задать ее числовыми значениями, либо выбрать позу из предлагаемого визуального меню. В режиме интерпретации найденной зоны достижимости пользователь мо-жет получить визуально ответ на вопрос, в какой позе достижима данная, указан-ная мышью, точка поверхности – в модели фигуры выделяется соответствующая цепочка суставов в требуемой позе. Результатом работы компьютерной модели является поверхность достижи-мости в сферической системе координат. Заключительный сервисный этап позво-ляет вывести поверхность в виде разного рода пространственных и плоских изо-бражений. Программный комплекс снабжен также средствами сбора и анализа антропометрических данных. |
