RAMSIS软件在汽车人机工程设计中的应用

ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＭａｎｋｆａｃｔｒｉｎｇ

ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．７，２００８

ＲＡＭＳＩＳ软件在汽车人机工程设计中的应用

赵尚义

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州５４５００７）

摘要：介绍了一种国际上广泛应用的人机工程设计软件Ｒ．Ａ／ＶＩＳＩＳ三维软件系统。结合参加一款商用汽车的人机工程设计与车内空间布置的确定工作，探讨总结商用汽车的人机工程设计的一般方法和过程，可为新产品设计和技术改进提供参考与帮助。关键词：人机工程；软件；汽车；设计；应用

中图分类号：０４６２．１

文献标识码：Ａ

１

ＲＡＭＳＩＳ软件简介

ＲＡＭＳＩＳ是德语“Ｒｅｃｈｎｅｒｇｅｓｔ

ｕｔ．ｚｔｅｓ

通过减少昂贵而耗时的样机测试和节省修改人机工程的

不足之处所需要的时间，ＲＡＭＳＩＳ也节省了产品设计过程和人

Ａｎｔｈｒｏｐｏｌｏｇｌｓｃｈ—Ｍａｔｈ—

机工程优化阶段的时间和成本。时问的节省同样可以缩短开

发周期，或者通过尝试更多的设计方案来提高产品的品质。２．２有效整合设计理论、原理、数据和方法

ｅｍａｔｌｓｃｈｅｓ

Ｓｙｓｔｅｍ

ｚｕ．ｒ

Ｉｎｓａｓｓｅｎ—Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ”的缩写，意思是“用、

于乘员仿真的计算机辅助人体数字系统”。是一种用于乘员仿真和车身人机工程设计的高效ＣＡＤ工具。该软件为工程师提供了一个详细的数字人体模型，来模拟仿真驾驶员的驾驶

行为。设计者在产品开发过程的初期，在只有少量ＣＡＤ数据

作为—个能够提高产品人机工程学品质的工具，ＲＡＭＳＩＳ在设计进程的应用并不仅仅意味着用户又多使用了一种ＣＡＤ工具。而意味着用户开始将人机工程设计看作是整个设计进程的一个部分。ＲＡＭＳＩＳ是一种具有国际先进水平的工具，

它允许制造商将最终用户置于研发进程的中心，从而制造出

的情况下就可以进行大量的人机工程分析，从而避免在后续

产品开发过程的较晚阶段进行昂贵的修改。ＲＡＭＳＩＳ已经成为全球汽车工业用于人机工程设计的实际标准。目前已经在全球７０％以上的轿车制造商使用。

能够给所有最终用户提供安全舒适环境的汽车。从只有几个关键尺寸的最早设计阶段，到拥有最终图纸的最后阶段，ＲＡＭＳＩＳ为设计者提供了方法、数据和信息，从而使其能够从人机工程的角度做出有根据的优化设计决定。

人机工程学是为了提高用户的舒适度、健康和安全性以

ＲＡＭＳＩＳ的主要特征和强项是其自动姿态计算。用户可以

载入一个车辆的ＣＡＤ模型，创建ＲＡＭｓＩＳ人体模型并且通过文本格式来定义一些让人体模型来执行的任务。利用真人在大量实车驾驶和操作的试验数据的基础上，ＲＡＭＳＩＳ姿态计算流程可以自动计算出人体模型的真实姿态。

２

及优化整个人机系统的性能，将相关理论、原理、数据和方法用于产品设计的科学。ＲＡＭＳＩＳ是一种将这些理论、原理、数据和方法有效地整合入设计流程的工具。

对于最终用户，汽车产品的人机工程品质成为了他们在

购买时非常看重的因素。实际上，汽车的舒适性、安全性和针对个人需要的可调性是消费者在购买时最看重的前五位的因素之一。在欧洲和美国，雇主给由于公司车辆座椅的位置不适而造成身体问题的雇员上保险的事情屡见不鲜。对于汽车产

ＲＡＭＳｌＳ软件的特点

２．１节省时间和成本

如果没有ＲＡＭＳＩＳ，大多数人机工程测试只能在设计流程

的较晚阶段才能出现，这时产品已经处于高级阶段，产品设计

已经开始。如果要在这个阶段对产品进行变更，就必须又回到

品，消费者有权享用可能达到的最高级别的舒适性和安全性。这就需要制造厂商使用符合潮流水平的技术，来保证自己的设计水准。所有的ＲＡＭＳＩＳ研究过程和成果都能够被系统存储，并且在任何时候重现。在上—个项目上取得的经验不会在下—个项目上失去，而且能够被很容易的转换。

２．３对汽车工业的高度专注

ＲＡＭＳＩＳ是由ＨｕｍａｎＳｏｌｕｔｉｏｎｓ和一个由所有德国轿车制

设计流程，这样就造成了时间的延迟和开发成本的增加。通常，此时要修改产品已经太晚。因此，最终用户的安全性和舒适性往往被忽略。同样，建造物理样机和利用真人来进行人机

工程试验也非常昂贵和耗时。

有了ＲＡＭＳＩＳ。许多人机工程的研究就可被提到设计流程

的初期阶段，因ＲＡＭＳＩＳ只需要基本的ＣＡＤ数据就可以做出

大量分析。ＲＡＭＳＩＳ有着与所有主要ＣＡＤ系统相似的界面，能

够完全嵌人到数字设计流程中。通过在设计流程一开始就对

产品做人机工程品质的分析和优化，从而大大减少昂贵而耗

造商和两个座椅制造商组成的联盟在上世纪８０年代共同开

发的。现在。全球超过７０％的轿车制造商都使用ＲＡＭＳＩＳ。如

今ＲＡＭＳＩＳ的开发仍然受到德国联盟的大力支持，其新的发展和功能在大多数情况也是由业界的顾客们提出来的。Ｈｕ－

时的样机测试和杜绝产品可能存在的人机工程的不足之处。

收稿日期：２００８－０４－０６

作者简介：赵尚义（１９７０一），男，湖南人，工程师，售后工程经理，研究方向为汽车总布置。

《装备制造技术）２００８年第７期

ｍａｎ

Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ致力于为汽车工业提供解决方案，不会为了将

ＲＡＭＳＩＳ变为所有工业通用的一般工具而损害其功能和品质。

ＲＡＭＳＩＳ在汽车工业占有重要位置，这一点保证了其连贯性、高品质和支持标准。

Ｈｕｍａｎ

Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ同样正在将最重要的汽车法规要求

（ＳＡＥ）置于ＲＡＭＳＩＳ中，如ＳＡＥＪ８２６、电子安全带适应测试装置和ＡＳＰＥＣＴＨ点装置等。ＲＡＭＳＩＳ系统的基本功能表现如

下，利用ＲＡＭＳＩＳ可以进行一系列的人机工程的分析与校核：

（１）真实的人体模型；（２）人体测量类型学；（３）人体平均生长模型；

图３驾驶员踩踏踏板姿势分析

３．３．２驾驶员选换档

（４）姿势模拟；

（５）执行任务的动画效果；

（６）干涉检查；（７）舒适性分析；

（８）视野分析；（９）曲面模型；

（１０）与ＣＡＤ系统集成化；（１１）三维测量系统；（１２）数据库系统。

图４驾驶员１档选档位置分析

３利用ＲＡＭＳｌＳ软件进行人机工程校核

下面是在设计前期．利用ＲＡＭｓＩｓ软件对某型车进行的

人机工程校核过程，主要是对驾驶员及乘客坐姿舒适度、对驾驶员操控舒适性以及拉手制动舒适性进行分析。３．１驾驶员坐姿舒适度分析

田５驾驶员２档选档位置分析

图１驾驶员坐姿舒适度分析结果

３．２乘客坐姿舒适度分析

图６驾驶员３档选档位置分析

图２乘客坐姿舒适度的分析结果

通过分析驾驶员及后排乘客的坐姿舒适度均能满足设计

要求．但乘客的脚必须放置于前排座椅的下方。

３．３驾驶员操控舒适性分析３．３．１驾驶员踩踏踏板

图７驾驶员４档选档位置分析

ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＭａｎｕｆａｃｔｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．７，２００８

使用具有代表性的９５％美国男性与５％中国女性来校核手制动位置，发现驻车制动机构可以直接借用，目前的设置位置也能基本满足舒适性要求。３．４人体布置参数的分析

通过以上的分析，可以发现该车型前期设计的人体布置参数基本满足设计要求，由于造型设计未能提供头部和仪表板的边界条件，头部空间和腿部空间没有作分析。驾驶员及中排乘客设计使用的是近似ＳＡＥ９５％男性人体身材尺寸

图８驾驶员５档选档位置分析

（１８８７ｍｍ），第三排乘客设计使用的是近似ＳＡＥ５０％男性人体

从以上分析可以看出，选换档机构直接借用其他车型的，整个机构的档位行程过大，离合踏板行程太大，导致整个换档过程中人体的躯干角度始终变化，换档过程人体的舒适度很差。建议调整换档机构的变化角度和安装位置，以达到换档时舒适性要求。

３．３．３驾驶员拉手制动

身材尺寸（１７８０ｒａｍ）；驾驶员座椅的前后调节量行程为１９５ｍｍ。

倾斜角度为与水平夹角向上５０，在这个可调尺寸范围内，中

国５％女性人体身材（１４９０ｒａｍ）可以满足设计要求；因此大部分

不同百分位身材人体均能满足目前的设计需要。

后续将对上述设计进行适当的调整，同时考虑踩踏踏板时的力度、换档时手臂的操作力度、驻车制动的操作力度

分析。

４小结

（１）在汽车人机工程设计中，除了利用传统的二维设计

工具进行校核外。还可以利用ＵＧ中的ＧＥＮＥＲＡＬＰＡＣＫＧＩＮＧ

人机工程工具。最好是和ＲＡＭＳＩＳ软件结合起来，可以取得很

好的效果；（２）ＲＡＭＳＩＳ代表了世界领先的人机工程软件技术

图９眄％美国男性驾驶员手制动位置分析

水平，它在汽车设计中的应用将大大提升中国汽车自主研发

的水平。

’

参考文献：

【ｌ】温吾凡．汽车人体工程学【Ｍ】．．长春：吉林科学技术出版社，１９９１．【２】乐玉汉．轿车车身设计【Ｍ１．北京：高等教育出版社，２０００．

【３】黄天泽，黄金陵．汽车车身结构与设计【Ｍ】．北京：机械工业出版社，

１９９２．

【４】吕景华．轿车人体工程设计一般方法的研究叨．汽车技术．２００２，

（１０）：Ｉ－５．

圈１０５％中国女性驾驶员手制动位置分析

ＴｈｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＲａｍｓｉｓＳｏｆｔｗａｒｅｉｎＥｒｇｏｎｏｍｉｃｓＤｅｓｉｇｎ

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（ＳＧＭＷ—ＧＭ—ＷｕｌｉｎｇＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＬｉｕｚｈｏｕＧｕ衄ｇｘｉ５４５００７，Ｃｈｉｎａ）

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RAMSIS软件在汽车人机工程设计中的应用

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

ZHAO Shang-yi

装备制造技术

EQUIPMENT MANUFACTURING TECHNOLOGY2008(7)

参考文献(4条)

1.吕景华 轿车人体工程设计一般方法的研究[期刊论文]-汽车技术 2002(10)2.黄天泽;黄金陵 汽车车身结构与设计 19923.乐玉汉 轿车车身设计 20004.温吾凡 汽车人体工程学 1991

本文链接：/Periodical_zbzzjs200807027.aspx

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/nbxe.html