计算机辅助人机工程

计算机辅助人机工程（精选八篇）

计算机辅助人机工程 篇1

人机工程学是研究人与系统中其他因素之间的相互作用,以及应用相关理论、原理、数据和方法来设计以达到优化人类和系统效能的学科.随着计算机技术,尤其是计算机图形学、虚拟现实以及高性能图形系统的发展,使人机工程不再局限于传统的数据积累等应用范畴,而是充分利用计算机的高性能图形计算能力建立3D图形化、交互式、真实感的虚拟环境与仿真评价平台,并应用于空间站、航行器、舰船、车辆等的设计评价之中,成为产品生命周期中的一个重要环节。

计算机辅助人机工程设计(computer-aided ergonomics design,CAED)是一个多学科知识结合的领域,包括计算机科学与技术、人机工程学、生理学、运动学与动力学、工程技术等,具有其自身的优势如:在设计前期对设计方案和设计布局进行仿真评价,减少设计返工和实物原型的制作,能够缩短从设计到制造的周期和成本;通过前期的人机工程评价优化设计方案和设计布局,减少工作者的身体伤害有利于员工培训和设备维护,降低训练的危险性,减少培训费用。

1 CATIA V5的人机工程功能

整体橱柜中每部分的结构、尺寸、形状、材质、质量等因素都会影响到人使用时的操控性、灵活性、稳定性和舒适性等指标,而所有的设计依据都必须根据使用者的人体数据而定。为了在进行产品设计过程中能够很好的解决“人—机—环境”之间的问题,CATIA V5最早提出了人机设计与分析解决方案。

其模块是建立在人体测量数据库基础之上的,并对产品进行“人—机配合”测试在CATIAV5中集成为四个模块:人体模型的建立、人体测量编辑、人体运动的仿真与分析、人体模型姿态分析。

1.1 标准人体模型的构造

CATIA V5提供了数字化虚拟人体的建立和管理工具,在产品设计初期就能对产品进行人机工程学的交互分析.其提供的工具包括:人体模型生成、性别和身高百分比定义、人机工程学产品生成、人机工程学控制技术、动作生成及高级视觉仿真等。

CATIA V5能够提供的人体数据库包括美国人、加拿大人、法国人、日本人、韩国人;可调用的模型包括全身、右前臂、左前臂;提供的参考点包括:眼睛参考点、默认参考点、左脚参考点、右脚参考点、最低脚参考点、胯部参考点本文根据中国人体具体尺寸自行建立的人体模型为女性,以眼睛为参考点,人体数据采用第50百分位。

1.2 人体测量编辑

基于人体编辑功能,本文对人体各部位之间的距离进行了测量,并把通过各种先进测量工具测得的中国人体特定人群的数据添加到模型中,定义了符合中国人体尺寸的模型,来评价整体橱柜与所建立的人体模型目标的吻合程度。

在此模块中,本文通过改变人体模型的性别及人体测量变量,对不同性别的人体模型进行了测试。系统预置了立姿、前平举、延伸前平举、侧平举、坐姿、跪姿六种姿势供选择。在此模块下,可以进行人体模型工作空间分析,本文主要应用于人在使用整体橱柜时立姿的各种测试。

1.3 人体运动的仿真与分析

利用此模块模拟人使用一个整体橱柜时的各种动作,如抓握等,对处于虚拟环境中的人机互动进行特定的分析。并对人在使用过程中的各种动作进行仿真,发现有问题的环节。利用其多种有效的人机工程学分析工具和方法,对人使用过程中的人机互动的全部因素进行了全面的分析。在对人的工作过程中的几个动作进行预置存储后,可以进行使用运动过程的仿真,仿真的文件以视频方式播放,并结合快速上肢评价功能对上肢的运动进行人机工程评价。

1.4 人体模型姿态分析

人的整个身体及各种姿态可以被全面系统的反复检查和分析,并可以与已公布的舒适性数据库中的数据进行比较,确定相关人体的舒适度和可操作性,进行姿态的优化.它允许设计人员根据自己的实际应用,建立自己的舒适度和强度数据库,来满足不同的需求。根据整体橱柜自身的使用方式,自行调整了人体模型的姿态,并进行了测试分析。

设计师在人体模型姿态分析模块可设定人体模型的各种姿态,姿态分析功能可分为四类:姿态的编辑;自由度的选择与编辑、角度界限的编辑与显示;首选角度的编辑;姿态评估与优化。

2 基于CATIA V5的计算机辅助人机工程整体橱柜设计评价

设计评价是一个系统工程,通过多种评价方法,进行整合、优化,从目标评价、专家打分,到点积分、名次积分、优度图等逐一评价,可以构建一个全面、客观的综合评价系统,最终给出综合评价结果。

结合整体橱柜的这一产品的特点,设计评价从人机环境系统的计算机模拟入手,建立人体的几何模型,并把人体生理特征加入到几何模型中。利用CATIA V5软件进行人因工程学分析。CATIA V5软件的人因工程设计模块是一个面向对象的系统,利用这个模块可以形象地模拟实际生产中人的各种操作状态和运动姿势。

针对整体橱柜,进入CATIA V5软件后,进入人体模型设计添加界面,即在菜单中逐次单击下拉式菜单中的选项:Start→Ergonomics Design&Analysis→Human Builder选项,进入创建人体模型设计界面。Optional栏中Population选择Korean选项,建立常用百分位人体模型。进入人体模型姿态分析,在菜单栏中逐次单击下拉式菜单中的选项:Start→Ergonomics Design&Analysis→Human Posture Analysis,建立整体橱柜中常用的人体姿态。进入人体运动分析界面:在主菜单逐级选择Start→Ergonomics Design&Analysis→HumanActivity Analysis,建立整体橱柜中常用的人体姿态运动仿真。

通过上述的计算机辅助设计评价,找出整体橱柜设计中,各部分不符合人体工程学的尺寸,进行再设计,在投产前使产品最大限度地符合人体工程学的要求。

3 结语

本文简要介绍了基于CATIA V5人机系统模拟软件的建模和运动模拟的实现方法和基本功能。结合CATIA V5系统的技术特点,讨论了整体橱柜设计中其人机工程功能的具体应用。为工程技术人员的设计开发和组织生产提供指导,以使设计的产品能够满足人机工程的要求。

摘要：采用计算机模型来进行人-机器-环境系统的模拟,不仅可以直观地显示它们之间的三维位置,而且可以大大降低人机系统的研发时间。文章以CATIA V5为人机工程学的应用研究提供的平台,主要说明了虚拟人体模型的建立及其人体姿态仿真在整体橱柜设计领域应用的具体方法。对人使用产品的过程进行模拟,从而发现产品设计的缺陷与不足,改进产品的设计。

关键词：计算机辅助人机工程,人体模型,虚拟,仿真

参考文献

[1]董俊华.基于人机工程学的整体橱柜虚拟建模的研究.艺术与设计(理论版),2010,(9).

[2]罗仕鉴,孙守迁,唐明晰,潘云鹤.计算机辅助人机工程设计研究.浙江大学学报(工学版),2005,(6).

[3]常宗瑜,徐长密,谭登山,朱春涛,潘同庆.基于AutoCAD的计算机辅助人机工程软件[J].人类工效学,2009,(3).

[4]许晓云,栗北,马臣,李洁.人机工程分析方法在康复器设计中的应用研究[J].河北工业大学学报,2008,(10).

计算机辅助设计工程师简历 篇2

户口所在： 汕头 国 籍： 中国

婚姻状况： 未婚 民 族： 汉族

求职意向

人才类型： 应届毕业生

应聘职位： 网络工程师：网络工程师，计算机辅助设计工程师，网页设计/制作/美工：

工作年限： 0 职 称： 无职称

求职类型： 实习可到职日期： 两个星期

月薪要求： 1500-- 希望工作地区： 广东省,浙江,江苏

工作经历

教育背景

毕业院校： 九江学院

最高学历： 大专 获得学位:  毕业日期： -07

专 业 一： 计算机网络技术 专 业 二：

起始年月 终止年月 学校（机构） 所学专业 获得证书 证书编号

-07 2008-08 飞达公司 计算机组装 - -

语言能力

外语： 英语 优秀 粤语水平： 一般

其它外语能力：

国语水平： 优秀

工作能力及其他专长

计算机辅助人机工程 篇3

关键词：工程制图；产品造型设计；构型分析；构型设计；截交线；相贯线

对于设计师来说，设计表达是举足轻重的专业技能，特别是对于高等职业院校的产品造型专业毕业生来说，最重要的两种设计表达技能——手绘和计算机辅助产品建模就是核心职业竞争力。

手绘表达是快速展示创意和设计思路重要方式，在设计创新、产品开发流程中起着不可替代的作用，如记录创意构思、拓展思维、方案沟通与创意共享。[1]手绘的一大特征是直观性，能把脑海中无形的思维转化为直观的图形，化抽象为具象，让客户或者企业其他部门人员，甚至非专业人员看到表现图都可以了解设计者的创意。[2]计算机辅助产品建模指借助计算机软件如PRO-E（Pro/engineer）、Rhino（Rhinoceros犀牛）及SolidWorks等模拟出产品的造型、结构与材料。

工程制图课程作为产品造型设计专业的专业技术基础课，主要任务是培养学生具有一定的绘制和识读工程图样的能力、空间想象和思维能力以及绘图的实际技能。工程制图课程的教学质量一方面决定了学生在设计实践中绘制工程图样的水平，另一方面则影响一些后续设计表达课程（主要是手绘课和计算机辅助产品建模课）的开展——这一点常常被忽略。但随着软件PRO-E（Pro/engineer）与SolidWorks的普及，该门课程对于设计工程图制作的影响已经弱化，而对于后续设计表达课程的影响虽隐匿实则十分深远。原因如下：

第一，高职产品造型设计专业的生源基本都是艺术生，在入学时他们大多已具备了将三维形象转化为二维平面图形的能力。

第二，三维软件PRO-E（Pro/engineer）与SolidWorks已经能轻松实现从三维模型到工程图的自动输出，从业人员只需知晓工程图相关格式标准即可获取精确的工程图，换言之，设计工程图的绘制很大程度上已不再依赖设计师的制图技能。

第三，构型分析是工程制图课的重要内容，在培养学生的理性思维如逻辑判断、分析和推理方面起重要作用，并直接影响其建模思路的形成。

因此，后续设计表达课程（手绘课和计算机辅助产品建模课）能客观地反映出工程制图课程的教学效果和教学中应该注意的问题，为其课程改革提供一些依据。笔者通过对近几年手绘课和计算机辅助产品建模课的分析，发现以下几方面的问题应与工程制图的教学有关：

第一，手绘表达想象形态（即头脑中所构想的形态）时往往无从下手，特别是对复杂形体、截交线和相贯线的表达，一直是学生的弱项。

第二，手绘时对形体的表达常出现透视上的错误，例如同一件产品中各个部件的透视关系相互矛盾。

第三，利用计算机辅助产品建模时，许多学生往往不能准确分析产品各部分形体的构成，导致三维建模低效甚至失败，后续的模型渲染更无从谈起，直接影响效果图的制作。

这些情况表明，学生在设计表达方面，缺乏在二维平面上准确直观地表现想象形态的三维立体图形的能力，而在三维空间中建模受阻则是构型分析能力不足的必然结果，而究其根本原因，则是学生欠缺必要的逻辑思维能力，对形体的构成缺乏理解和判断。

其实，这也正是大多数艺术生的普遍特点，他们在入学之前均具备一定的观察能力以及绘画技巧。然而，学生对于形体的描绘大多是建立在感性的观察和感受上，未能理解和分析形体的体块关系；同时他们所接受的美术训练基本上以再现所见事物为主，这也是其手绘时对想象形态的表达束手无策的重要原因。但设计是创造，设计表达需要再现的不是所见而是所想。

因此，笔者认为，针对生源基本都是艺术生的产品造型设计专业，高职的工程制图课应重视以下几方面教学内容，以培养和提高学生的逻辑思维能力，才能为他们学习后续的设计表达课程打下坚实基础。

1 以三视图的读图识图与轴测图的绘制为教学重点，培养学生将二维平面图转化为三维立体形象的能力和构型分析能力

在工程制图中，二维平面图与三维立体图之间的转换是可逆的，这两种转化都是传统工程制图的教学内容，但笔者认为，针对对于高职产品造型专业的学生特点以及后续设计表达课程出现的问题，教学重点应放在二维平面图到三维立体图的转化上，即三视图的读图识图与轴测图的绘制，理由如下：

第一，产品造型专业的学生大多有绘画基础，轴测图在表现形体方面更具空间感和直观性因而容易识读——这两点决定了他们往往较快掌握从三维立体图到二维平面图的转换。

第二，二维平面图到三维立体图的转化更能锻炼学生的空间想象力、逻辑推理和构型分析能力。

三视图读图识图指的是从二维平面图分析、判断从而建立起形体的三维立体形象。识读三视图不单需要读图者有一定的空间想象力，还需要读图者具备一定的逻辑判断能力和推理能力，方能构建出形体的三维立体形象，这也是准确绘制轴测图的前提。轴测图的绘制建立在正确理解体块关系和构型的基础上，因此掌握轴测图的绘制不仅能为学生日后学习手绘打下基础，而且也有利于日后学习计算机软件辅助产品建模课程——良好的构型分析能力是形成建模思路的必备条件。

第三，轴测图在表现形体方面更具空间感和直观性，因此对手绘表达也更具参考意义。

2 截交线、相贯线的学习重点在于掌握其变化规律

无论是对于机械类还是非机类的专业，相贯线的准确求解一直以来都是传统工程制图教学的重点和难点。但笔者认为，对于产品造型专业来说，重点不在于准确（下转第页）（上接第页）求解，而在于预测各种形体相交时截交线、相贯线的形态变化规律，从而在进行产品造型设计构想时有一定的预判，在手绘表达时才不至于不知所措。

教学时可借助三维软件如PRO-E（Pro/engineer）和SolidWorks进行形体相交的模拟，通過各个形体尺寸和位置的变化，引导学生观察、总结其截交线、相贯线的形态变化规律。

3 加强构型设计训练，提高学生表达想象形态的能力

形体的构型设计是工程图学思维方式培养的重要方法[3]，同时也是培养想象形态表达能力的重要手段。进行构型设计时需要调动创意思维与逻辑思维，将投影理论灵活运用到形态的设计与表达中，从而在二维平面上表达想象的三维立体形态。加强构型训练不仅能培养学生的创造性，也为手绘表达产品设计奠定基础。

4 小结

高职艺术类产品造型设计的工程制图课程应结合本专业与生源的特点，与时俱进调整教学内容促进课程改革，从而实现提高学生制图技能与思维能力的教学目的，使工程制图课程在本专业的课程体系中发挥应有的作用。本文是作者在从事工程制图教学过程中的一些心得体会，希望能对该课程的设置和发展起到抛砖引玉的作用。

参考文献：

[1] 于连.产品设计专业手绘表达改革探索[J].美术教育研究，2016（3）：120-121.

[2] 石仙花.手绘能力的培养在产品设计专业教学中的重要性[J].大众文艺，2016（23）：236.

计算机辅助工业设计中的人机交互 篇4

1 计算机辅助工业设计出现

伴随着历史的发展,设计内涵的发展也趋于更加广泛和深入。现在,人类社会的发展已进入了现代工业社会,设计所带来的物质成就及其对人类生存状态和生活方式的影响是过去任何时代所无法比拟的,而工业设计业较之其他工业领域的特殊性也突显了出来。首先工业设计的用途是决定工业设计优劣的最主要因素,此为与美工设计或美术设计上最大的差异处。其次由于工业产品是为供人使用的,所以要讲求能配合人体,如适当的大小、操作的便利,与使用的舒适等。并且在设计出来的产业要能表现材料的特质:同样的产品,采用不同的材料来制造时,应该根据其材料的特质,而赋予不同的设计造型与结构。最后在产品完成后,还必须要考虑生产程序:因为工业生产讲求大量化,所以设计时对加工程序上亦应力求经济。

计算机辅助工业设计是指以计算机硬件、软件、信息存储、通讯协议、周边设备和互连网等为技术手段,以信息科学为理论基础,包括信息离散化表述、扫描、处理、存储、传递、传感、物化、支持、集成和联网等领域的科学技术集合。与传统的工业设计相比,计算机辅助工业设计在设计方法、设计过程、设计质量和设计效率等各方面都发生了质的变化,它涉及了CAD技术、人工智能技术、多媒体技术、虚拟现实技术、敏捷制造、优化技术、模糊技术、人机工程等许多信息技术领域,是一门综合的交叉性学科。计算机辅助工业设计以工业设计知识为主体,以计算机和网络等信息技术为辅助工具,实现产品形态、色彩、宜人性设计和美学原则的量化描述,从而设计出更加实用、经济、美观、宜人和创新的新产品。

2 计算机辅助工业设计中人机交互的含义及特点

2.1 计算机辅助工业设计中人机交互的含义

计算机辅助工业设计的人机交互是指人使用某种对话语言与计算机以一定的交互方式进行交流,为完成确定工业设计任务,人与计算机之间的信息交换过程。人机交互或人机互动,是一门研究系统与用户之间交互关系的学问。系统可以是各式各样的机器,也可以是计算机化的系统和软件。用户通过人机交互界面与系统进行交流,并进行操作。

2.2 计算机辅助工业设计中人机交互的特点

1)计算机辅助工业设计中的人机交互功能减轻工作人员的劳动强度。人机交互功能主要凭借可输入输出的外部设备和相应的软件来完成。可供人机交互使用的设备主要有键盘显示、鼠标、各种模式识别设备等。计算机辅助工业设计人机交互的主要作用是控制有关计算机辅助设计中相关软件的运行和理解并执行通过人机交互设备传来的有关各种命令和要求,这样人机交互才能完善地结合,并有助于操作员进行实质性的操控。在计算机辅助工业设计中,人机交互设施有键盘显示器、语言识别、图形识别等。这样一方面能够将计算机充分的利用到工业设计中,另一方面,工业设计的工作人员可以再操控软件的同时,减轻工作的压力,方便修改产品的尺寸、线型,以获得良好的产品形态。

2)计算机辅助工业设计中人机交互是提高产品质量的重要环节。计算机辅助工业设计中人机交互有利于产品性能的最佳发挥,提高生产的效率。它将设计人员的创造性思维、经验知识、综合判断,最佳的思维特性和审美创意与计算机强大的信息检索能力、海量信息高速计算的处理能力,虚拟真实的突显和艺术感染加上人工处理相结合,从而提高了工业设计中的速度和办事效率,大大缩短了工业设计的周期,保证了工业设计的质量,降低了工业设计的成本。

3)计算机辅助工业设计中人机交互有利于提高产品的市场竞争力。“人机交互技术无论发展到什么程度,都必须围绕以用户为中心的宗旨”。利用人机交互在工业设计中广泛的应用,强调以客户为中心,加强产品的独创性,将人机交互在工业中发展到极致,满足客户人性化的需求,给客户带来持续良好的体验,提高效率。自然能够提高产品在市场上的竞争力,使得产品在创意、设计和质量上高于其他同类产品,从而使本企业在商业竞争的过程中立于不败之地。

3 人机交互在计算机辅助工业设计中的应用

计算机信息网络全球化在人们生活和工作中早已占据了不可动摇的地位。而现代化社会也从“技术为根本”变为了“信心技术为根本”,这一方面预示着社会的与时俱进,同时也给工业设计者们带来了一定的难题。如何将证明的工业信息准确无疑的转达给客户,这就必须需要客户与工业产品之间必须无障碍的沟通交互,因此人机交互才在工业设计中显得格外的重要。目前,在计算机辅助工业设计中,人机交互主要体现在虚拟装配、人机界面、产品设计,产品虚拟仿真技术上。

3.1 虚拟装配

工业产品的可维修性、可装配性和配合性是设计人员经常出错的关键,在过去在产品最后的装配过程里,一直到等到很长的时间段后才能发现到装配中零件出错报废或工期耽搁的情况。而虚拟装配就是在工业产品设计的阶段中就能利用人机交互的方式,设计者通过三维输入设备,直接对工业零件进行三维装配的操作,使在装配的过程中将设计者的创造能力发挥到最大限度。同时在这种三维的立体效果里,设计者如同在现实生活中观察工业产品,从而能以最快的速度准确的发现产品在工艺设计中出现的纰漏。

3.2 人机界面

在人机的大前提下,人与计算机之间所有的关联都需要依靠人机界面来维持,人机界面是人与计算机相互作用的操作方法和联系的纽带。它是以研究处理“人与物”之间的信息传统为主,既研究了计算机的用途,同时也重视了人的重要性。而人机界面的用途在于,它处理了工业设计师与计算机软件、硬件的关系,研究了人机界面模型的设计,虚拟界面的设计、多用户与多感官界面的设计等等,从而更好的为工业设计提供良好的技术基础。

3.3 产品设计

德国研究人员正在开发一种全新的可移动交互系统,此系统能够通过视觉存贮设备将视觉信号转换为命令,有望全面代替键盘和显示器。这种设备是一个小型的能够放在胸前的电脑,其摄像头能捕捉到手部运动,根据手部运动传达的信息转换成对应的命令以方便执行。而在工业设计中,人机交互最大的好处莫过于在产品的设计上,计算机技术可以根据人的行为,去理解图像,然后根据设计师概念从而做出反映。主要是在设计师进行产品设计师,运用一系列的现代化计算机的手段,从而去配合操作员的设计理念,提高产品的外形、结构、色彩、材质,达到减少产品成本,提高劳动效率的效果。

3.4 虚拟仿真

产品虚拟仿真技术在工业设计中的应用指的是,通过计机算机的系统中的虚拟仿真的技术,对人机交互进行准确无误的判断、设计。这种虚拟的仿真技术是一种相当逼真地去模仿人在大自然的环境里看和听等主观动作的人机界面手段。当下,在工业设计领域,已经有很多的产品运用到了虚拟的仿真技术。如三维空间交互球、数据手套、头盔显示器、力反馈器等等。但是比起虚拟仿真技术在军事上的应用,前者运用的并不算多。因此,虚拟仿真技术在工业上的运用无可厚非的,成为了工业设计未来的一个主要方向。通过虚拟仿真技术可以实现工业设计过程中每一个设计过程的操作与检验,能够帮助设计师更快,更准确的完成或修改设计方案,减少设计师无必要的时间和脑力劳动。加强与设计团员之间技术上的沟通与交流,资源的共同探讨,提高工业产品的设计速度,准备的抓住工业市场的机遇,提供企业在市场上的地位,获得更多的经济收益。

4 计算机辅助工业设计中人机交互的前景

在计算机技术中,人机交互的范畴里,更多大胆创新的概念不断的被提出。语言的识别、红外线遥感、视频的扑捉等等,必定会给人机交互技术带来更多技术上的提高。新的人机交互技术不断涌现,它能给人们带来的是更多科学技术上的革新和期待。

而在未来的计算机工业设计中,人机交互应当加强“以人为中心”,“和谐”“统一”的交互模式,从而提高人机交互的工作效率。

4.1 集合化

人机交互的特点是多样化,多渠道的。将非桌面和桌面,二维和三维,可见与不见,与手语、口唇、肢体语言、味、嗅、触等知觉以及计算机的鼠标、键盘集合在一起,使计算机技术能以各方位,更全面的为工业设计服务,是新一代计算机辅助工业设计中人机交互的一个新的发展方向。

4.2 智能化

当下,计算机使用者都是运用的鼠标、键盘灯设备进行精确的交互输入,但使用者的动作和思维却是模糊的。可在工业设计中,却常常使用的大量的非精确性的模糊信息。在人机交互中,如若能够提高计算机的使用,使计算机可以自动扑捉使用者的姿态、手势等模糊信息,了解到使用者的意识,并随之做出适当的反映,提高人机之间的交互效率,使交互间能够更好的服务于工业设计。

5 结束语

总之,微软创始者比尔盖茨曾说过,计算机毫无表情的时代终将结束。即将迎接人们的是富有感情的计算机的时代。虽然当下的计算机还不能够拥有人一般的喜怒哀乐,但做到计算机与人之间的情感交互是人机交互的发展趋势。把握“以人为本”人机交互的根本理念,做到计算机与人类的完美配合,共同创造更为和谐的科技化社会让计算机能够去理解和模仿人类情感特征的能力,以提高计算机辅助人类工业、商业中的工作效率,这才是人机相互最需要注意的宗旨。

参考文献

[1]汪海波.浅析计算机辅助工业设计[J].安徽工业大学学报:自然科学版,2005(2).

[2]许为.人-计算机交互作用研究和应用新思路的探讨[J].人类工效学;2005(4).

[3]高锦宏.试论面向制造的设计技术[J].机床与液压,2003(1).

计算机辅助人机工程 篇5

1.用于进度计划编制的软件都是基于()的原理编制的。

a.横道图进度计划b.工程网络计划

c.关键日期表d.关键路线

2.为使项目参与各方便捷地获取进度信息，可利用()作为基于网络的信息处理

平台辅助进度控制。(考试大建造师)

a.移动通信网络b.计算机

c.广播电视网络d.项目专用网站

3.建立工程项目专用网站的作用有()。

a.解决初始进度计划的生成问题

b.确保工程网络计划计算的准确性

c.方便项目管理各方协调工作

d.有利于编制资源需求计划

二、多项选择题

1.计算机辅助网络计划编制的意义包括()。

a.有利于扩大工程网络计划的应用范围

b.确保工程网络计划计算的准确性

c.有利于工程网络计划及时调整

d.有利于编制资源需求计划

e.解决手工计算难以承担的困难

2.项目专用网站提供的进度信息包括()。

a.进度控制工作流程b.施工成本计划

c.进度控制文档d.进度控制培训资料

e.施工质量计划

3.5答案与解析 (考试大建造师)

一、单项选择题

1.b;2.d;3.c

[解析]

3.答案c：

项目管理采用网络的作用是使业主方各工作部门和项目各参与方便捷地获取进度信息，实现进度目标的协同工作。

二、多项选择题

1.b、c.、d、e;2.a、c、d

[解析]

2.答案a、c、d：

重构计算机,改写人机交互 篇6

英特尔将在2010年初发布集成关键功能的新一代酷睿系列芯片产品，同年还将发布该系列的6核和8核处理器产品。而该芯片原型则拥有48个可完全编程的英特尔处理器内核，这也是有史以来集成度最高的单硅CPU芯片。它还整合了进行信息共享的高速片上网络，以及最新发明的电源管理技术，全部48个内核都实现了极高能效运行，其功耗可低至25瓦，运行最高能耗也仅为125瓦(与现在的英特尔处理器的能耗水平接近，仅相当于两个普通家用灯泡的耗电量)。

单芯片云计算机成为可能

英特尔计划进一步研究如何在未来的主流芯片上实现众多内核的架构和协作。例如，未来拥有这类强大处理功能的笔记本电脑能够像人类一样，用“视觉”准确地辨别出物体及其运动。

试想一下人们未来利用计算机上虚拟舞蹈课或者在线购物的场景，通过笔记本电脑的3D摄像头和显示屏就可以像照镜子一样直接看到自己试穿衣服的样子。再转一圈就能看到衣料的质感，以及衣服颜色是否与自己的肤色相配。

这种互动方式可以让人们摆脱键盘、遥控器和游戏杆的束缚。有些研究人员认为计算机甚至可能实现读取脑电波，简单在脑子里想一个指令比如听写，不用说出来计算机就能够执行。

该芯片原型采用了一种用于在互联网上建立“云”计算资源的数据中心的结构形式，云数据中心是由数十乃至数千个计算机通过有线网络互连而组成的，并行发送大量任务和数据组。英特尔的新型研究芯片采用了类似方法，但是所有的训-算机和网络都集成在一个邮票大小的单个芯片上，采用了，英特尔45纳米高K金属栅极技术，极大减少了创建云数据中心所需的计算机数量。

英特尔研究院院长兼英特尔首席技术官贾斯汀(Tustin Rattner)表示：“有了这样的芯片，可以想象，未来的云数据中心将在目前的能效水平上得到数量级的成倍提升，从而节约大量空间资源和电力成本，，我相信随着时间的发展这些先进概念将逐渐进入主流设备，就像电机控制、安全气囊和防抱死制动这样的先进技术最终在所有汽车上得到了实现。”

内核驱动软件，智能引导数据实现高效率

这款概念芯片在内核之间采用高速网络，实现高效的信息和数据共享。由于数据包只需在芯片上移动几毫米，而不是移动几十米到另一个计算机系统上，因此这项技术在通信性能和能效方面比当今的数据中心模式有了显著的提高。

应用软件可利用该网络直接在内核之间实现快速的信息传递，通常只需要几微秒，从而减少访问芯片外速度较慢的系统内存上的数据。应用程序还能够动态地精确管理特定时间内使用哪些内核完成特定任务，使性能和能耗更好地匹配每项任务的具体需求。

相关任务可在附近的内核上执行，甚至可以像流水线一样将结果从一个内核直接传递到下一个内核，最大程度地利用芯片的整体性能。此外，这种软件级别的控制能力还可以进一步扩展，实现对电压和时钟速度的管理。内核可以关闭和开启或改变性能水平，根据特定时刻的需求不断调整，在最大程度上降低耗电量。

克服软件挑战

随着计算机制造商和软件开发商转向单硅芯片上的众核技术，针对多核处理器的编程已经成为业界的一大挑战。这款芯片原型可以应用云数据中心软件常用的高效并行编程方法。贾斯汀今天还透露，在Open Cirrus上进行合作的英特尔、惠普和雅虎的研究人员已经开始利用Hadoop这种支持数据密集型、分布式应用程序的Java软件框架，将云应用程序移植到这种包含48个IA内核的芯片上。

英特尔计划提供100个或更多的研究芯片，供全球数十家行业及学术研究合作伙伴研究使用，为未来的众核处理器开发新的软件程序和编程模式。

微软公司超级计算副总裁Dan Reed表示：“微软正与英特尔携手探索支持下一代客户端及云应用的全新硬件和软件架构。我们基于该原型芯片的早期实验已经在智能资源管理、系统软件设计、编程模式和工具以及未来应用场景等方面发现了众多机会。”

这款芯片原型代表了英特尔万亿级计算研究项目的最新突破性成果，旨在打破壁垒，将未来芯片扩展到数十乃至数百个内核。该芯片原型由英特尔在印度班加罗尔、德国布伦瑞克以及美国俄勒冈Hillsboro的研究人员共同开发。关于该芯片架构和电路详细情况的论文预计将在2010年2月举办的国际固态电路大会(International Solid State Circuits Conference，ISCC)上公布。

2010年世界杯将成为有史以来第一届3D世界杯

2009年12月4日，索尼集团与FIFA国际足联在南非开普敦宣布，双方就在2010年FIFA世界杯中使用3D技术的、有选择的媒体权益达成协议。FIFA国际足联将推出有史以来第一届3D世界杯。2010年FIFA世界杯中将有25场以上的比赛会使用索尼的3D专业摄像机来拍摄，该赛事将以前所未的深度、生动性和激情向全世界的人们转播。

FIFA国际足联将利用索尼在3D内容制作方面的经验和技术，向世界上更多人传递这一伟大的运动在球场上带给人们的激情。

自2010年起，索尼将会把3D技术整合应用到广泛的消费产品系列中，如BRAVIA液晶电视，蓝光录像机和播放机，VAIO笔记本电脑及PS3游戏机，从而提供从3D电影到立体3D游戏的所有3D内容，可在家中观看的多种方式。通过让世界各地的电视观众体验到充满激情的3D世界杯赛事，索尼将致力于从2010年起加快3D从专业到消费领域的拓展。

“向3D的转换正在进行，索尼希望在各方面都成为领导者。作为FIFA国际足联的赞助商，索尼力求通过索尼尖端的3D技术和优质产品，搭载激动人心的内容，为广大电视观众带来独一无二和摄人心魄的视觉体验。全世界3D观众都可以感觉到自己似乎置身于南非世界杯的比赛现场观看比赛”，索尼公司董事长、首席执行官兼总裁霍华德，斯金格爵士表示。 “此举将把足球迷们带人了一个全新的视听领域，标志着体育广播新时代的来临”，FIFA国际足联秘书长杰罗姆，瓦尔克说。“我们非常自豪的是，FIFA世界杯可以作为推进领先技术和视觉体验的平台；我们也十分有幸，能在这一努力中有索尼这样的合作伙伴。”

在2010 FIFA世界杯期间，FIFA国际足联将在全球七个城市(柏林、伦敦、墨西哥城、巴黎、里约热内卢、罗马和悉尼)组织“全球FIFA球迷聚会”的公开观赏活动。索尼将在“FIFA球迷聚会”场地设立业务展示区，在此人们将可以欣赏和体验3D世界杯的精彩推广片段。 期待观看正式3D世界杯影片的观众，他们可在世界各地销售索尼产品的零售店(包括索尼直营店)观赏到3D世界杯电影的推广片段。

计算机辅助人机工程 篇7

在人们的日常生活和工作中,计算机使用成为我们的一种生存方式,也正因此,长久的坐姿与操作方式对人们的身体产生了影响,相关的疾症也由此产生,所以利用人机工程学的研究,对操作方式尤其是键盘的设计,显得尤为必要,合理的对键盘尺寸、造型、使用方式等进行设计可以改变人们的使用姿态,减少计算机对人体的伤害,更加优化工作和生活环境。

1 上机姿势的影响因素

在人机交互中,计算机系统与人的交互是通过输出设备和输入设备来进行的。上机属于坐位作业(也就是说,大部分人都是坐着上机的)。坐位作业很普遍,大部分办公室工作都是坐位作业[1]。操作者的水平视线以下10°15°是操作者坐着时的自然视线区域,显示器的中心应在这个区域内,所以把显示器、键盘和鼠标都放置在用户的正前方。正确的上机姿势,需要相应的桌椅设置的支持[2]。一般工作椅靠背与水平线的夹角在95°105°,椅面与水平线的夹角为0°5°度最为合适[3]。如果更具体地说,良好的姿势,应该是形态自然、方便作业和舒适省力的姿势。如果姿势自然却不便于作业,应该从作业器具的设计上考虑改进;如果姿势自然而便于作业,却不够省力舒适,应该从支持人体姿势的桌椅设置上来考虑改进。换句话说,人的特性和作业的目标是既定的量,作业器具和桌椅设置则是可变的量,设计师需要来优化这些可变的量,以使作业场所的设计能较好地适应人的特性,有利于达到作业的目标。

2 形态自然的姿势

2.1 人的自然姿态

人机设计问题的困难和复杂都可以归结到人的既定的生理心理特性和多样的工作需求和设计限制条件之间的矛盾。

这个问题的答案,是进化的结果。猿人的上肢在进化中,形成了可以灵活转动的腕关节,便于抓握的手等结构特征,这个灵活的上肢和手,构成了是人类今天完成很多复杂工作的生理基础之一。

在使用计算机的时候,上肢主要的操作对象之一是键盘。键盘是否会被语音或者笔输入取代是个有争议的问题。可以肯定的是,一是键盘不会马上被取代,二是因为使用键盘,有些人的手或者手腕出了毛病。

人的上机姿势涉及到身体不同部位的位置、方向、扭转和用力等问题,以下从键盘操作的手、手腕、手臂、肩颈等来逐步展开讨论,再扩展到与鼠标操作和显示器观察有关的姿势问题。

2.2 手部姿势与人机工程学键盘

手部姿势主要指手指[4],在进行键盘作业时,双手放置在基准键位上用以定位。按照人的坐姿生理学特征,这种姿势下两食指间距约57mm。而人手的小指较短使得操作者为了保持“正确操作姿势”而将肘关节外展,前臂内旋,掌部内转。而键盘的键面处于同一平面上,即使底部的支撑脚展开给予角度补偿,使用者在较短时间内也感觉到肩颈酸痛、手腕疲劳。

2.3 腕部姿势与人机工程学键盘

通过科学研究发现:键盘拖板的舒适高度是低于肘部高度76 mm,其计算公式为:键盘拖板高=坐姿肘高+小腿加足高-76[5]。为了适应于多数男、女用户,键盘拖板高度最高值是按第95百分位的男性来计算,最低值是按第5百分位的的女性来计算的,所以键盘拖板高度调节范围为481670 mm。

计算机键盘是从早期的打字机的机械键盘发展而来,在计算机键盘变得较薄之后,操作员有可能将前臂或者手腕支持在桌面上(参见图1),来减轻肩部和脊柱的负担。随着计算机的普及,由键盘操作导致的职业病-腕管综合症日益引起人们的注意,从而导致了对键盘外形的上述设计改进。

3 键盘操作时的不自然姿态

3.1 第一个不自然因素:前臂的扭曲

如前所述,人机工学键盘相对于普通键盘的外形上有三点改变,一是增加了腕托;二是中央凸起(中央高于左右方);三是左右键盘间的弯角。这三点改变,目的是使手腕在键盘操作中能处于更自然的姿势,来减轻其在击键作业中的过劳损伤。

设想一种自然的姿势(以后称之为姿势A):坐姿的操作员,大臂自然下垂,在肘关节的高度有一平的台面,前臂向前平放在台面上,手掌相对保持距离或者手掌相对握在一起,此时,腕关节的姿势是平伸的和自然放松的。

现在考虑在台面上放置键盘,为了击键,操作员需要从手掌相对改为手掌向下,从而出现了第一个不自然因素:前臂和手腕的向内扭转。人的手臂本身是具有相当的扭转的能力的,其中前臂有尺骨和桡骨两根臂骨,从而赋予前臂扭转的能力(注意腕关节并不具有扭转的自由度)。注意:当大臂贴近体侧,小臂向前时,手掌相对,则前臂无扭转,尺骨和桡骨处于完全自然的姿势;当手掌内翻改为向下时,腕管桡骨绕到了尺骨的内侧,这时前臂会有小的不适,但是很不明显;如果手掌试图继续内翻,以期望使手背相对,则前臂的不适会变得明显,这是因为桡骨和尺骨的扭转使前臂的肌肉、神经和循环系统都受到了影响。

相应于前臂和腕部在击键时的扭曲,人机工程学键盘在中部稍稍凸起,来缓解这种扭曲。总的来说,扭曲问题没有得到足够的重视。

造成这种情形的原因之一,是平面的键的分布,比较容易被眼睛所观察。比如设想如果把键盘中部进一步凸起,使左右两半面与水平面成约45度角,这对前臂来说是最无扭曲的姿势,但这时键分布在键盘的两个侧面,会给眼睛观察带来不便;如果进一步考虑当手掌侧向内向下时,手指的按击方向是旋转向操作员方面的,则如从手指方便,键的顶部就该在键盘背向操作员的一侧(就像操纵杆上的按键一样),眼睛就越发看不见了。

现在的人机工学键盘应该中央凸起的角度再高一些,最好使左右盘面与水平面成约30度角,同时把右边的两小部分键盘精简掉或者独立开。这样的结果,是操作键盘时前臂更舒适,同时键盘的左右宽度可以缩小到30厘米左右。键盘的发展方向很重要的一点是要小型化[6]。对于手指操纵的键盘,应要求操纵元件即按键位于手指的运动范围内,使操纵者的指尖在工作时能够很方便地触及到按键。

3.2 第二个不自然因素:腕部的尺偏

当手掌朝下时,前臂的两根骨骼,尺骨在外侧,桡骨在内侧。在姿势A中,假设肘关节靠近体侧,这时前臂方向只是稍稍向内。实际操作中,肘关节可能比较靠外,距离体侧有一定距离,特别是当桌面较高,或者操作员取驼背或前俯的姿势而使肩部相对于桌面较低时,如果把前臂或者肘部支在桌面,则必然肘关节会比较更加靠外。

在普通键盘上,键盘的总面积足以容下所有的普通按键,但是,并非每一个键盘区域都是高效的,在手指容易接触到的地方才能产生较高的使用效率,高效区安排非常用键和非高效区域安排常用按键都会降低键盘的使用效率,为了适应指法要求,手相对于小臂就需要向尺骨方面偏转,腕关节的这种向尺骨方向的偏转称作尺偏[7]。尺偏的程度受左右肘关节间距的影响,也受键盘左右放置位置和放置方向的影响,由于按指法分工的键的排列本身是倾斜的,左手的尺偏通常较右手严重。

尺偏使手腕在工作中处于不自然的姿态,外侧的组织受压,内侧的组织受拉,腕管和神经、循环组织也受到扭曲,在手指敲击键盘的振动作用下,这些组织就较易出现劳损和病变。

对应于尺偏问题,人机工学键盘使左右边键的排列成一个约20度的转角,改变左右键盘的朝向,来减小尺偏。

3.3 第三个不自然因素:腕部的背屈

腕部的背屈,指手腕在击键时,手掌向手背方向上仰,使腕部向手背方向弯屈的姿势。观察在平板台上的上机姿势,可见有时背屈是相当严重的,当操作员取站姿而操作普通工作台上的键盘时,腕部背屈可能会接近90度的折角,操作员自己亦很容易发现,手腕背屈的角度越大,腕部也就疲劳得越快。

对于姿势因素,可以矫正的地方很多:操作电脑时的弯曲腰背大于30度矫正为挺直腰背;腕部伸展大于10度采用有腕托的鼠标垫或有支撑的键盘矫正为中立[8]。

目前的计算机工作台,主要是平板台和抽屉台两种。平板台的宽度通常较窄,键盘前剩余空间很窄,所以前臂常常无法在台面找到支承,这样,即使有腕垫,操作员上机时,为协助脊柱支持上体的重量,常常会采用手臂支撑的姿势,而由于无法前臂支撑,有的会演变为手腕支撑,此时,操作员肘关节接近伸直,用手腕撑在台面上,这样,虽然有腕垫,手腕也仍然有相当大的背屈角度。

在抽屉台上,键盘被放在桌面下的一个抽屉中,由于抽屉是活动结构,难以用作手臂和上体重量的支撑;当有前挡板,则如果前臂放在挡板上,挡板的支撑是不舒服的,而腕垫失去效果,如果前臂悬空,自然腕垫也失去效果。

总之,受现行工作台的特性,和操作员总体姿势问题的影响,腕垫在大多数情形下达不到预期的使用效果。

4 一些经过人机工程学设计的键盘实例

图2由美国史丹福大学人机工学专家设计,是Acer独家专利,科技美学,设计经典,达到人机工学极致。造型独特,达到美观与实用的最佳结合点。主键与数字键分离,可随意调整数字键的位置,这对于需要频繁操作数字键的用户显得尤为方便。

初看来,图3这款键盘好像一块浴室用的浴缸塑胶软毡,或是一张塑胶床毡。Man&Machine推出的这款由软胶制造,能屈能伸,能抗酸、碱、油等化学物质,兼且极为耐热,还有一个特点便是自动上锁功能,只要同时按压两个“Ctrl”键四秒,键盘就会自动锁上。这能防止因按压时间过长,而造成键盘损坏。

5 结论

通过以上的人机工程学的研究,能够得出的尺度结果和造型方式并对现在常用的键盘进行合理可行的人机设计,使之更加符合人们的操作习惯,从而提高生活质量,让我们更加轻松的享受计算机带给我们的便捷和效率。计算机在我们目前的生活中形式和方式都在日新月异的变化着,在不久的将来,计算机也许只有指甲盖大小,而人们的操作只需要大脑进行控制,而为之服务的人机工程学研究也应该随之开始。

参考文献

[1]袁嘉,赵江洪.基于用户行为的笔记本电脑输入模式研究及设计[J].包装工程,2008,(03):145-148.

[2]覃群,陈光霞,张黎.基于人机工程学的电脑工作台的设计[J].机械,2007,(04):37-39.

[3]周子良.基于人机工程学的办公用椅参数化设计[J].安徽文学,2009,(11):237.

[4]杨明朗,袁桃.基于人机工程学的键盘设计[J].包装工程,2005,(05):168-170.

[5]覃群.基于人机工程学的多媒体控制台的设计[J].包装工程,2007,(11):122-124.

[6]楚杰,牛敏,楚良海.键盘的创新设计[J].工程图学学报,2007,(06):114-120.

[7]陆德谋,徐学军,赖朝安,华.运用人因工程的笔记本键盘布局探讨[J].工业工程,2009,(01):88-91.

小型无人机交通辅助系统 篇8

1 自动车牌识别

自动车牌识别 (A u t o m a t i c Number Plate Recognition, ANPR) 首先利用图像处理技术提取出一个或者若干疑似车牌区域, 然后通过SVM (Support Vector Machine支持向量机) 来区分出这些区域哪一个才是真正的车牌, 或者都不是车牌, 如果有一个区域是车牌所在位置, 则接着通过OCR (Optical Character Recognition光学字符识别) 技术来识别出具体的车牌号码, 整体流程如图2。

SVM是一种监督式学习的方法, 可广泛用于统计分类以及回归分析。它属于一般化线性分类器, 完成的功能就是判断一个区域是或者不是车牌。本项目中需要先对SVM和OCR的人工神经网络进行训练, OCR的人工神经网络采用三层每层15个节点。利用一共1200张136x36的图片训练SVM, 利用860张20x20的图片训练OCR的人工神经网络, 暂时没有训练汉字的OCR人工神经网络, 识别后的效果如图3所示。

开发环境是Intel Core i5-3570+8GB DDR3 R AM+500GB硬盘+Ubuntu12.04 64bit+OpenC V2.4.9。

将算法通过Open CV4Android移植到Android平台上进行实际测试, 得益于Intel medfield的1.6GHz的高性能CPU, 运行的结果跟台式机开发过程中的效果非常接近, 采用Intel核心的Android手机可以使用ICC (Intel C++compiler) for Android进行优化, 充分利用Intel CPU的多媒体指令集, 发挥核心最强的运算能力, 提高应用程序的运行速度。通过Intel System Studio工具可以快速的发现程序中运行耗时最多的若干位置, 并针对性地进行优化。

2 无人机

开发过程中采用Parrot公司的ARDrone2代进行测试, 官方提供开发SDK便于快速验证算法。ARDrone2是一架四旋翼无人机。启动无人机后它会创建一个独立的Wi Fi局域网网络, 无人机的IP地址是192.168.1.1, 接入的控制设备如手机、PC则自动获取IP, 接着通过TCP和UDP协议控制。无人机的配置、控制指令使用UDP协议通过5556端口传输, 每秒传输30次。无人机的飞行状况, 如速度、高度、加速度等信息使用UDP协议通过5554端口传输回控制端的手机或者PC。在普通模式中, 传输速度为每秒15次, 而在调试模式, 每秒200次数据传输。无人机上摄像头画面以H.264编码格式通过TCP 5559端口传输回控制端。这时候控制端的手机连接到了Wi Fi就自动关闭了3G数据网络, 所以无法连接到Internet。在手机控制无人机的时候, 可以采用UI界面按钮控制, 也可以集成语音识别指令的功能。语音识别部分也是本项目一个重点, 因为无法连接到Internet所以类似于Google、百度等在线语音识别引擎将无法使用。经过调查分析, 最终采用的是科大讯飞的语音识别引擎, 它支持在线语音识别和离线命令词识别功能, 特别是离线命令词识别功能, 非常适合本项目, 在对无人机进行语音识别控制的时候, 仅识别若干指令, 节省计算资源, 提高系统响应速度。开发的过程中只需要按照BNF (巴斯克范式) 语法规范编写命令词语法文件即可。目前已经添加的命令词有“起飞”、“降落”、“向左”、“右移”、“前进”、“后退”、“上升”、“下降”、“倒转”、“顺时针”等指令, 可以快速准确地识别并执行动作, 在演示效果方面, 额外增加了“前空翻”、“后空翻”、“左翻”、“右翻”等具有观赏性的动作。手机端应用完整界面如图4所示, 提供多个动作按钮及语音识别功能。

(路边随机选取的车辆拍照, 并无恶意请车主谅解)

从无人机摄像头中拍到的道路画面中提取图像特征值, 进行特征值匹配区分出逃逸车辆, 从而进行无人机自动跟踪目标。在道路干扰较少的情况下能够稳定地跟踪, 难点在于如何在道路车辆较多、干扰严重的情况下自主飞行识别目标进行跟踪。目前没有彻底解决这个问题, 因此在控制当中使用语音识别指令控制进行辅助。

3 项目研究现状及前景

本系统目前完成了人工神经网络自动车牌识别功能从Ubuntu操作系统到Android系统的移植, 在Ubuntu中训练的SVM以及OCR可以直接在Android系统中使用, 并能够准确识别车牌号码, 在识别到指定的车牌之后自动跳转到无人机控制界面, 可以语音控制或者按键操作控制无人机。但是在识别车牌的时候运算量很大, 目前没有优化的效果是每三秒至四秒可以识别完一帧画面, 正在研究如何使用Open CL以及多线程编程方法提高识别的速度, 做到高实时性和高可靠性。本系统若正式投入日常使用, 在无人机的控制方面也需要提高, 应当为无人机增加3G网络模块以增加无人机控制端的控制距离, 使用大容量的电池以增加巡航时间, 并使用飞行速度较大的无人机。

参考文献

[1]Baggio D L, Escrilva D M, Mahmood N, et al.Mastering Open CV with Practical Computer Vision Projects, UK:PACKT Publishing, 2012

[2]Open CV dev team.Open CV4 Android SDK[R/OL]. (2011) .http://docs.opencv.org/doc/tutorials/introduction/android_binary_package/O4A_SDK.html

[3]科大讯飞.语音云·开放平台[R/OL].2013.https://open.voicecloud.cn

[4]Lang J P.ARDRONE open API platform[R/OL]. (2009) .https://projects.ardrone.org