本套书是作者根据十多年从事单兵装备研究开发和人机工程基础科研的实践经验，本着力求全面反映单兵装备人机工程学的最新发展和理论与工程实践相结合、装备与技术进步相促进的原则而编著的。全套书分为基础篇、应用篇两册，共7章。系统总结了国内外相关领域的高新技术和作者的最新研究成果，内容翔实，并且加入了单兵装备人机工程建模、仿真与评价的大量成功案例，可谓点面结合、深入浅出，实用性强。 读者通过本套书既可以学习单兵装备人机工程学的基本理论和基础知识，也能通过大量实例掌握单兵装备在概念设计、样机设计、样机试制和装备使用全过程中的工程实践方法，是一本单兵装备人机工程管理与应用技术的工具书，可作为相关学校院所的培训教材，也可作为广大军事装备科研人员、管理人员及军事领导干部的参考用书。
样章试读
目录
- 基础篇
前言
第1章 单兵装备人机工程学概论
1.1 人机工程学概述
1.1.1 人机工程学的概念和应用
1.1.2 人机工程学常用方法
1.1.3 典型人机系统——单兵装备系统
1.1.4 单兵装备人机工程学的内容和意义
1.2 士兵系统发展及其人机工程研究
1.2.1 士兵系统的发展背景
1.2.2 士兵系统的人机界面分析
1.2.3 士兵系统人机工程研究状况
1.3 单兵装备人机工程建模、仿真与评价相关领域
1.3.1 单兵人体三维测量与建模
1.3.2 单兵装备数字化设计
1.3.3 单兵装备人机工程数字化仿真与评价
1.3.4 单兵装备人机工程半实物仿真与评价
1.3.5 单兵装备人机工程实物评价
1.3.6 单兵负荷运动生物力学建模与应用
1.4 本章小结
第2章 单兵人体三维测量与建模
2.1 概述
2.1.1 人体测量与标准化
2.1.2 人体建模的概念和分类
2.1.3 三维人体数据库、模型库的建立
2.2 三维人体测量及数据预处理
2.2.1 三维人体测量技术
2.2.2 三维人体扫描设备及其挑战
2.2.3 三维人体数据预处理
2.3 单兵人体建模与号型系统
2.3.1 概述
2.3.2 三维头面部建模与号型系统
2.3.3 三维手部建模与号型系统
2.3.4 躯干建模与号型系统
2.3.5 三维足部建模与号型系统
2.4 人体模型验证
2.4.1 Jack软件中的人体模型验证
2.4.2 基于标准头面型的军盔盔形验证
2.4.3 携行具背架与人体背部的虚拟装配
2.4.4 裤子号型系统的虚拟试穿
2.5 本章小结
第3章 单兵装备数字化设计
3.1 概述
3.1.1 单兵装备数字化设计的发展背景
3.1.2 单兵装备数字化设计的作用与意义
3.2 数字化设计概念
3.2.1 数字化设计的发展历程
3.2.2 数字化设计的核心技术
3.2.3 常用数字化设计软件
3.3 产品数字化造型技术
3.3.1 几何模型的基本概念
3.3.2 传统几何实体造型方法
3.3.3 参数化与变量化几何实体造型方法
3.3.4 基于特征造型的几何实体造型方法
3.4 单兵装备数字化设计
3.4.1 简单造型类单兵装备数字化设计
3.4.2 复杂造型类单兵装备数字化设计
3.4.3 柔性造型类单兵装备数字化设计
3.4.4 集成系统类单兵装备数字化设计
3.5 单兵装备数字化设计案例:军用头盔数字化设计
3.5.1 头盔石膏造型参数的提取
3.5.2 头盔数字化模型的构建
3.5.3 基于小波分析的步兵盔曲面快速修改方法
3.5.4 参数化造型工具设计
3.5.5 头盔附件数字化造型
3.5.6 头盔数字化设计应用实例
3.6 本章小结
第4章 单兵装备人机工程数字化仿真与评价
4.1 概述
4.1.1 人机工程数字化仿真评价概述
4.1.2 人机工程仿真软件简介
4.1.3 单兵装备人机工程数字化仿真评价的作用与功能
4.2 仿真环境与几何建模
4.2.1 仿真环境的搭建
4.2.2 士兵人体参数化建模
4.2.3 单兵装备的几何建模与加载
4.3 士兵姿势控制与运动仿真
4.3.1 关节活动范围控制
4.3.2 姿势加载、编辑与保存
4.3.3 动态仿真方法
4.3.4 动态仿真实例
4.4 单兵装备人机工程数字化评价
4.4.1 概述
4.4.2 可视性分析
4.4.3 可达性分析
4.4.4 姿势舒适性分析
4.4.5 质心分布计算
4.4.6 辅助分析计算
4.5 数据库搭建与管理
4.5.1 数据库结构
4.5.2 数据库典型设计
4.6 Jack二次开发过程和实例
4.6.1 Jack的结构
4.6.2 仿真平台方案设计
4.6.3 二次开发过程
4.6.4 调用开发的动作库进行仿真
4.7 本章小结
参考文献
应用篇
第5章 单兵装备人机工程半实物仿真与评价
5.1 概述
5.1.1 半实物仿真定义及特点
5.1.2 半实物系统中的虚拟现实技术
5.1.3 模拟环境气候仓的发展及应用
5.1.4 交互式作战仿真系统的发展及应用
5.1.5 单兵装备人机工程效能评估系统
5.2 战场环境模拟
5.2.1 三维模型设计
5.2.2 战场环境视景驱动
5.2.3 战场环境的生成
5.2.4 战场环境的编程控制
5.3 模拟环境气候仓
5.3.1 模拟环境气候仓构成
5.3.2 模拟环境气候仓性能
5.3.3 模拟环境气候仓的应用
5.4 交互式作战仿真系统
5.4.1 交互式作战仿真系统开发
5.4.2 人机交互接口的设计实现
5.4.3 网络通讯设计
5.4.4 随机事件生成模块设计
5.4.5 计算机生成兵力设计
5.4.6 其他模块设计
5.5 智能虚拟步行训练系统
5.5.1 智能虚拟步行训练系统的应用
5.5.2 数据采集与评价技术
5.5.3 场景创作
5.5.4 系统实验
5.6 单兵装备人机工程效能评估
5.6.1 生理及生物力学监测技术
5.6.2 生理及生物力学测试设备
5.6.3 疲劳评估专家系统的实验与实现
5.6.4 单兵装备人机工程效能评估实例
5.7 本章小结
第6章 单兵装备人机工程实物评价
6.1 概述
6.1.1 单兵装备人机工程实物评价的内容
6.1.2 单兵装备人机工程实物评价的特点
6.2 单兵装备人机工程人体测试评价
6.2.1 军用鞋靴足底压力的舒适性测试分析
6.2.2 军用防护服工效人体评价试验
6.2.3 个人冷却降温系统调查验证
6.2.4 新型单兵携行具效能验证
6.2.5 防护携行装备的关节活动范围和姿势舒适性试验
6.2.6 实时监控单兵生理状况
6.2.7 排爆单兵装备工效分析
6.2.8 军盔分号尝试及佩戴试验
6.2.9 头盔与防毒面具的匹配性设计及气密性实验
6.2.10 救生衣姿态测量仪器研制及应用
6.3 单兵装备人机工程模型测试评价
6.3.1 单兵装备任务负荷分析评价
6.3.2 头盔工效学性能测试评价技术
6.3.3 头部通风散热性能研究模型
6.3.4 军用防护服舒适性测试
6.3.5 暖体假人模拟人体热反应模型
6.3.6 全脸面罩防爆性能试验分析
6.3.7 携行具背架设计的校核模型
6.3.8 叠层靶板弹道侵彻模型
6.4 单兵装备综合评价方法
6.4.1 综合评价过程概述
6.4.2 综合评价指标确定
6.4.3 综合评价权重系数确定
6.4.4 士兵系统评价实例
6.5 本章小结
第7章 单兵负荷运动生物力学建模与应用
7.1 概述
7.1.1 单兵负荷运动的困境
7.1.2 运动生物力学的概念与发展
7.1.3 运动生物力学的研究任务和方法
7.2 单兵携行系统的现状与发展
7.2.1 单兵携行系统的现状
7.2.2 外骨骼携行系统的前沿研究
7.2.3 单兵外骨骼技术发展的意义
7.3 人体动作结构的生物力学基础
7.3.1 人体动作结构和动作系统
7.3.2 人体基本运动动作形式
7.3.3 人体环节的划分
7.3.4 步态的生物力学基础
7.4 单兵负荷运动生物力学建模与仿真
7.4.1 人体模型简化及动力学建模
7.4.2 单兵下肢惯性参数获取
7.4.3 单兵负荷运动实验分析
7.4.4 单兵负荷行走的动力学仿真
7.5 外骨骼系统的生物力学设计实例
7.5.1 主动外骨骼系统的生物力学设计与验证
7.5.2 准被动外骨骼系统的生物力学分析
7.5.3 外骨骼助跃系统的实验设计与机构仿真
7.6 未来外骨骼系统的生物力学研究展望
7.7 本章小结
参考文献
附录
附录A 标准头面型的描述参数和特征层序号
附录B 不同百分位数主要人体测量尺寸数据及身高体重简化比例
附录C 人体主要关节活动自由度及活动范围测量数据参考
附录D 人体表面区域划分及可达性等级
附录E 人体关节舒适性实验数据参考
附录F 士兵系统人机工程综合评价指标体系及权重系统参考
附录G 常规防护携行系统人机工程综合评价指标体系及权重系统参考
附录H 士兵系统的人机接口关系和人机工程要求参考
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