CATIA_V5人機(jī)培訓(xùn)應(yīng)用.doc

CATIA V5人機(jī)培訓(xùn)與應(yīng)用Ergonomics Design & AnalysisHuman BuilderHuman Measurement EditorHuman Posture AnalysisHuman Activity Analysis1. Human Builder（人體模型建立）人體模型的建立是基于最佳人體模型分類系統(tǒng)的。人體模型能夠非常精確地模擬人體以及人如何與產(chǎn)品互動(dòng)，這樣確保能夠像真人一樣在工作間自然地操作并完成各種作業(yè)。“人體模型建立”模塊側(cè)重于建立一個(gè)用于互動(dòng)分析的數(shù)字化人體模型。此模塊包含一些高級(jí)工具來創(chuàng)建、操作、分析一個(gè)人體模型（基于5th、50th、95th的人體百分比）是如何與產(chǎn)品發(fā)生互動(dòng)的。人體模型用來評(píng)估人與產(chǎn)品關(guān)于外形、相配、功能的適應(yīng)性。人體模型可以直觀地創(chuàng)建和操作并結(jié)合DMU來檢查諸如伸及范圍、視野等特征。簡(jiǎn)便易學(xué)的互動(dòng)可以通過一個(gè)非人類學(xué)家來操作人體上面的各類參數(shù)。工具欄中包括人體模型的生成、性別、百分位、正/反運(yùn)動(dòng)學(xué)操作、動(dòng)畫生成、單眼/雙眼視野仿真以及視野圓錐。1.1. Human Builder Menu Bar1.1.1. Standard Manikin Creation點(diǎn)擊Manikin Creation圖標(biāo) ，出現(xiàn)New Manikin對(duì)話框： 1.1.1.1. Manikin Tab：Father Product：人體模型必須附加在左邊樹形圖的一個(gè)Product內(nèi)，這個(gè)Product可以是任何級(jí)別的，但不可以是其他任何人體模型。Manikin name: 在這里為新建的人體模型命名，如：駕駛員、乘客、機(jī)械工等。多個(gè)人體模型可以有同一個(gè)名字，如果將這欄空白，系統(tǒng)默認(rèn)命名為Manikin1 (2, 3, etc.)，并且保存為Manikin1.CATProduct。Gender: 在這里選擇人體模型的性別。Percentile: 可以選擇從1%至99%的人體百分位。1.1.1.2. Optional TabPopulation:這里選擇人體模型的國(guó)籍，系統(tǒng)默認(rèn)有：美國(guó)、加拿大、法國(guó)、日本、韓國(guó)。Model: 這里選擇希望得到的人體模型的類別，系統(tǒng)提供三種：全身、只有左臂、只有右臂。Referential:這里選擇人體模型上面的參考點(diǎn)，有：眼點(diǎn)、H點(diǎn)（默認(rèn)）、左腳、右腳、腳底、胯部。Set Referential to Compass Location:如果這個(gè)參數(shù)是激活的，就可以使用羅盤指定人體模型的初始位置，如：一個(gè)平整的地板。如果這個(gè)參數(shù)沒有被激活，人體模型就會(huì)被放置在系統(tǒng)默認(rèn)的位置中（坐標(biāo)原點(diǎn)）。1.1.2. Changing Manikin Display Attributes點(diǎn)擊Display Attributes圖標(biāo) ，里面包含：1.1.2.1. Manikin這個(gè)欄是空的直到鼠標(biāo)選擇了一個(gè)人體模型，選擇后，人體模型的名字就會(huì)顯示在這里。在這個(gè)命令打開后，可以不斷地選擇其他人體模型，但是選擇了新的模型后，前一個(gè)就被新的模型替代掉了，并更新相應(yīng)的名字。1.1.2.2. 顯示方式：segments, ellipses, and surfaces。三種顯示方式同時(shí)選擇至少一種。1.1.2.3. Center of gravity 這里的重心是不可以被做任何操作的。重心會(huì)隨著人體各部分的變化而變化，1.1.2.4. Line of sight視線是用來方便處理人體模型的視野的，這條藍(lán)色的線像其他部分一樣可以被點(diǎn)選。例如，它可以在Forward Kinematics 命令中被操作。1.1.2.5. Resolution辨析率表示每一個(gè)繪制表征人體模型的曲面的橢圓上面的點(diǎn)的數(shù)量。系統(tǒng)默認(rèn)值為32，它的變化范圍是4到128。1.1.3. Inverse Kinematics Behaviors1.1.4. Assigning Descriptions (Memos)點(diǎn)選備忘錄圖標(biāo) ，選擇要寫備忘錄的人體模型，備忘錄窗口就會(huì)出現(xiàn)。寫下需要備注的內(nèi)容后，點(diǎn)擊OK。如果要找回備忘錄，重新點(diǎn)擊備忘錄圖標(biāo)。備忘錄還可以用于視野、人體測(cè)量學(xué)、人體模型的姿勢(shì)等。選擇樹形圖上適當(dāng)?shù)墓?jié)點(diǎn)（人體模型、人體測(cè)量、視野或身體），相應(yīng)的備忘錄就會(huì)顯示出來。1.1.5. Using the Vision Function選擇視野圖標(biāo) ，或雙擊樹形圖上的視野，點(diǎn)擊人體模型后就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的視野窗口。在這個(gè)窗口中單擊右鍵會(huì)出現(xiàn)視野菜單：Export As輸出作為一個(gè)圖像文件Edit 使用視野對(duì)話框編輯視野Close 關(guān)閉此窗口視野對(duì)話框：1.1.5.1. Type Field就像真人一樣，人體模型也可以看到它所在的環(huán)境。它同樣可以使用雙眼或單只眼睛。Type選項(xiàng)單允許使用者選擇五種視野的表達(dá)方式。當(dāng)每一種方式選擇后，視野窗口會(huì)做出相應(yīng)的變化。Binocular 雙眼視野（左/右單眼視野的交集）Ambinocular 總視野（左/右單眼視野的并集）Right monocular 右眼視野Left monocular 左眼視野Stereo 立體視野（同時(shí)顯示左/右眼視野）1.1.5.2. Vision TabA. Vision Window：Hide title 隱藏/顯示視野窗口上邊的臺(tái)頭。Peripheral contour 此選項(xiàng)顯示/隱藏窗口中的視野邊界區(qū)域。Central spot 視點(diǎn)是視線的末端點(diǎn)，此選項(xiàng)顯示/隱藏視點(diǎn)。Blind spot 盲點(diǎn)只表示在單眼的視野中，系統(tǒng)默認(rèn)盲點(diǎn)為不顯示狀態(tài)。Rendering. 點(diǎn)擊此選項(xiàng)，出現(xiàn)系統(tǒng)觀察模式菜單，通過菜單可以改變所有窗口的觀察模式。 Scale 使用比例尺可以對(duì)窗口在原始大小至3倍大小之間進(jìn)行縮放。B. Display： Line of sight 視線可以被顯示/隱藏，視線就像一個(gè)末端為控制點(diǎn)的片斷，末端的控制點(diǎn)可以依靠IK操作視野。三種視線：左/右眼視野中的左/右視線，雙眼視野/總視野中的中心線。Blind cone 盲錐是用3D圖形表示眼睛盲點(diǎn)邊界，它只出現(xiàn)在單眼視野中。系統(tǒng)默認(rèn)盲錐為不顯示狀態(tài)。Peripheral cone 錐形邊界是用3D圖形表示視野的邊界，系統(tǒng)默認(rèn)的錐形邊界是不顯示狀態(tài)，它依賴于視線是否激活。Flat display:（平滑） Spherical display:（球面） Boundings display:（跳躍） Bounded cone display:（有界） 1.1.5.3. Field of View TabHorizontal monocular:定義單眼模式下水平（XY平面）的視野范圍，默認(rèn)的角度范圍是100度。Horizontal ambinocular:定義總視野模式下水平（XY平面）的視野范圍，默認(rèn)的角度范圍是120度。Vertical top:定義所有視野模式中視點(diǎn)以上的垂直范圍，默認(rèn)的角度范圍是35度。Vertical bottom:定義所有視野模式中視點(diǎn)以下的垂直范圍，默認(rèn)的角度范圍是35度。Central:定義中心視野范圍（視網(wǎng)膜中心凹）的范圍。因?yàn)檫@個(gè)中心視野是圓形的，所以它的特點(diǎn)是上下左右的范圍是相同的一個(gè)值。系統(tǒng)默認(rèn)的值是6度，最大20度，最小0.5度。1.1.5.4. Distance TabPonctum proximum：這個(gè)參數(shù)定義眼睛適應(yīng)性調(diào)節(jié)距離范圍的最小值，這個(gè)值等于距眼睛最近的能夠被看清的點(diǎn)與眼睛的距離，默認(rèn)值為100mm。Focus distance：焦點(diǎn)距離與激活的視線的長(zhǎng)度相等，默認(rèn)值為300mm。Ponctum remotum：這個(gè)參數(shù)定義眼睛適應(yīng)性調(diào)節(jié)距離范圍的最大值，5m至無窮遠(yuǎn)，系統(tǒng)定義為無窮遠(yuǎn)。1.1.6. Using the Reach Envelope手伸及界面是一個(gè)表征人體模型僅僅使用大臂和前臂能夠觸及到的范圍的空間曲面。整個(gè)運(yùn)動(dòng)的中心是肩軸點(diǎn)。可以創(chuàng)建兩個(gè)伸及界面：左手和右手。手伸及界面包括在干涉分析中。點(diǎn)擊手伸及界面圖標(biāo) ，并且選擇人體模型的左手或右手： 手伸及界面可以轉(zhuǎn)移到與人體模型綁定的物體上面。 使用Posture Editor（姿態(tài)編輯）改變?nèi)梭w模型的姿態(tài)，手伸及界面也會(huì)發(fā)生變化。如果要?jiǎng)h除生成的手伸及界面，右鍵點(diǎn)擊此界面在擴(kuò)展菜單Left/Right Reach Envelop Object中選擇Destroy。1.1.7. Attaching an Object to a Manikin Segment連接功能可以在人體模型片斷與單一或多個(gè)物體之間創(chuàng)建一個(gè)單向關(guān)聯(lián)。連接的物體從屬于人體模型，一旦被連接，物體隨著人體發(fā)生位移。但是要注意的是，這種單向關(guān)聯(lián)意味著只能物體隨人體運(yùn)動(dòng)。在進(jìn)行連接后如果物體發(fā)生位移，人體任何部分都不會(huì)隨物體的位移而變化。1.1.7.1. Attaching an object to a manikin segmentExample： 將人體模型與要連接的物體擺放到合適的位置，點(diǎn)擊連接/分離圖標(biāo) ，點(diǎn)選要連接的物體，再選擇人體模型上面要與物體連接的肢體片斷（此例中的右手），此時(shí)，連接/分離對(duì)話框彈出，點(diǎn)擊OK，完成連接。1.1.7.2. Checking existing attaches on a specific manikin進(jìn)入人體模型的屬性菜單，點(diǎn)擊Manikin tab標(biāo)簽，選擇Attach tab察看連接管理信息。下面列出連接的清單。一個(gè)物體同時(shí)只可與一個(gè)人體模型片斷連接，而多個(gè)物體可同時(shí)與一個(gè)人體模型片斷連接。1.1.7.3. Detaching an object from a manikin segment有兩種方法斷開已經(jīng)做好的連接：在屬性連接管理列表中點(diǎn)選要斷開的連接，然后點(diǎn)擊列表下面的Detach按鍵；或使用Attach/Detach命令。使用Attach/Detach命令：點(diǎn)擊命令，然后點(diǎn)選要斷開連接的物體，在彈出的對(duì)話框中選擇Detach Object。1.2. Manikin Posture Toolbar1.2.1. Using the Posture Editor姿態(tài)編輯是用來調(diào)節(jié)人體模型各個(gè)部分的正向運(yùn)動(dòng)的，人體片斷或自由度（DOF）的運(yùn)動(dòng)是分步驟進(jìn)行的，這里可以精確地給出具體的數(shù)值。人體模型由68個(gè)鉸接點(diǎn)組成，每個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)受鄰近的點(diǎn)的位置的影響。點(diǎn)擊Posture Editor圖標(biāo) ，再選擇人體模型，彈出姿態(tài)編輯對(duì)話框：Segments：列表中為人體模型與人體各個(gè)部分一致的名稱，點(diǎn)擊激活。Part：這里選擇身體各不同的部分，共有3個(gè)選項(xiàng)：Hand：編輯手的片斷。Spine：編輯脊柱。Other：編輯其他所有除了手合脊柱的身體片斷。 Side： 選擇左右，比如左/右臂，左側(cè)為系統(tǒng)默認(rèn)。Value使用數(shù)值功能可以精確地為人體姿態(tài)賦值。Value percentage slider百分比滑塊對(duì)應(yīng)在選定DOF的情況下的運(yùn)動(dòng)范圍的百分比數(shù)值。Value spinner這里允許使用者輸入數(shù)值，也可以改變每點(diǎn)一下增長(zhǎng)/減少箭頭的步進(jìn)值。Motion Coupling:運(yùn)動(dòng)的范圍（彈性、函數(shù)極限）關(guān)于6個(gè)肢體部分是可以被關(guān)聯(lián)的。這六個(gè)部分是：鎖骨、大臂、小臂、大腿、小腿、踝。關(guān)聯(lián)的修改只針對(duì)這6個(gè)部分。系統(tǒng)默認(rèn)coupling是關(guān)閉的。Display Angular Limitations (chart)這個(gè)檢查選項(xiàng)顯示/隱藏每一個(gè)自由度的角度限制。兩個(gè)箭頭限制運(yùn)動(dòng)的極限范圍，系統(tǒng)默認(rèn)為50th的人群。綠色箭頭表示最高極限；黃色箭頭表示最低極限；藍(lán)色箭頭表示現(xiàn)在的位置。Animate Viewpoint這個(gè)選項(xiàng)放大所選的部分并改變觀察點(diǎn)來幫助最佳觀察自由度。Predefined Postures用來預(yù)先確定人體模型的六個(gè)標(biāo)準(zhǔn)姿勢(shì)：站、坐、向前伸開雙臂（兩臂等長(zhǎng)）、向前伸開雙臂（單側(cè)肩部外展）、向兩側(cè)伸開雙臂、跪下。1.2.2. Using Forward Kinematics點(diǎn)擊Forward Kinematics圖標(biāo)，選擇要操作的人體模型的片斷。這時(shí)，出現(xiàn)兩個(gè)箭頭，一個(gè)表示運(yùn)動(dòng)的方向，另一個(gè)表示轉(zhuǎn)動(dòng)的軸線。 鼠標(biāo)左鍵可以沿著箭頭拖拽所選的肢體片斷，系統(tǒng)默認(rèn)自由度1，可以通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵更改自由度。如果要重新設(shè)置所選的片斷，單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇Reset。如果要重新設(shè)置整個(gè)人體姿態(tài)，選擇樹形圖中Body，右鍵菜單Posture中選擇Reset。1.2.3. Inverse Kinematics Behaviors反向運(yùn)動(dòng)模式主要移動(dòng) The Inverse Kinematics（逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)） (IK) mode gives you the capability to manipulate（巧妙的控制，操作，處理） the manikins IK with designed behaviors. This function is principally for moving the upper body in relationship to the manipulation of the arms and legs. This manipulation will eventually induce（引起） spine and/or hip（臀部） motion in order to translate and orient the manikin toward the target. In other words, these behaviors will modify（改變;減輕，減緩）the IK chain, making it local (limbs肢 only) or global (limbs and spine and pelvis骨盆). Two commands are available in IK mode and either may be used depending on the need or the operation to be performed (making a new posture or fine-tuning調(diào)整，使有規(guī)則and existing posture). Both commands provide easy access to manikin IK capabilities. The only difference between the two is in the compass orientation (as illustrated below). These commands are mutually exclusive; activating one automatically deactivates the other. For more information, see Using the Inverse Kinematics Modes.1.2.4. Using the Inverse Kinematics Modes這里介紹如何用反向運(yùn)動(dòng)來改變?nèi)梭w模型的姿態(tài)：反向（IK） 人體模式（IK Worker Frame mode）：這個(gè)模式里的羅盤是處于絕對(duì)坐標(biāo)下的。點(diǎn)擊圖標(biāo)，選擇一個(gè)身體片斷，羅盤會(huì)自動(dòng)吸附在所選片斷的控制點(diǎn)上。有7個(gè)控制點(diǎn)：l 顯示中的視線：l 頸：l 骨盆（根部）：l 右手： 左手： l 右腳： 左腳： 將羅盤上的軸與要運(yùn)動(dòng)的方向調(diào)節(jié)一致，然后拖拽?？刂泣c(diǎn)會(huì)隨著羅盤運(yùn)動(dòng)。羅盤可以被鎖定在用戶當(dāng)前所對(duì)的顯示平面上，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇Lock Privileged Plane Orientation Parallel to Screen選項(xiàng)。反向（IK） 片斷模式（IK Segment Frame mode）：這個(gè)模式下，任何所選擇的片斷都會(huì)將羅盤自動(dòng)吸附在關(guān)聯(lián)的片斷上面的控制點(diǎn)上。羅盤軸線導(dǎo)向與人體片斷的導(dǎo)向一致。例如：IK Segment Frame mode IK Worker Frame mode 1.2.5. Using the Place Mode點(diǎn)擊Select the Place Mode圖標(biāo)，將羅盤放置在所希望的位置上，然后選擇人體模型。此時(shí)，模型會(huì)立即移動(dòng)到羅盤所在的位置（以創(chuàng)建人體模型時(shí)的參考點(diǎn)為基準(zhǔn)）。當(dāng)羅盤發(fā)生位移或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，人體模型也一起發(fā)生變化。1.2.6. Applying Standard PosesSit：這個(gè)標(biāo)簽內(nèi)包含迅速調(diào)節(jié)坐姿的高度和深度的方法。Squat：包括如何快速設(shè)置蹲下的高度。StoopPelvis:身體的軀干可以與骨盆一起轉(zhuǎn)動(dòng)，骨盆繞胯點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。Trunk:人體模型的脊柱可以整體運(yùn)動(dòng)，也可以分成各部分運(yùn)動(dòng)。使用者可以選擇：整體脊柱、腰椎、胸椎來彎曲/伸展。Twist（曲折, 扭曲身體，扭動(dòng), 旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)）：快速移動(dòng)整個(gè)脊柱（如左/右轉(zhuǎn)動(dòng)）。Lean：快速使整個(gè)脊柱側(cè)彎。Hand Grasp：有三種手部彎曲：圓柱式的彎曲、捏、球式的彎曲。雙手可以各自獨(dú)立或一起操作。Cylindrical Grasp Spherical Grasp Pinch Grasp Adjust Elbow：快速調(diào)節(jié)左/右肘部，抬高或放下。（這個(gè)命令當(dāng)手和肩在固定位置時(shí)）2. Human Measurement Editor（人體尺寸編輯）人體尺寸編輯基于最佳人體模型分類系統(tǒng)。它針對(duì)于具體的人體參數(shù)逐條創(chuàng)建數(shù)字化人體。除了六個(gè)系統(tǒng)默認(rèn)的人體模型外，用戶可以根據(jù)世界上任何地區(qū)的情況創(chuàng)建新的人體模型。用戶可以修改103個(gè)人體參數(shù)或操作臨界的參數(shù)并讓此模塊自行確定其他的參數(shù)。這些參數(shù)可以被手動(dòng)修改。此模塊還可以定義平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。通過使用多分布的方法，本模塊能夠確保合成的人體模型能夠適應(yīng)目標(biāo)人群。此外，它也可以指定人群的百分位來適應(yīng)設(shè)計(jì)要求。2.1. Anthropometry Editor Toolbar2.1.1. Determining the Current Nationality of a Manikin通過修改人體模型的屬性或使用Population 命令都可以修改人體模型的國(guó)籍。2.1.2. Using Predefined Postures在人體測(cè)量學(xué)中有四種預(yù)先確定的姿態(tài)：站立、向前伸臂、擴(kuò)展向前伸臂、橫向展臂。這些姿態(tài)用來顯示關(guān)聯(lián)的參數(shù)。系統(tǒng)默認(rèn)的姿態(tài)是站立。要顯示預(yù)先姿態(tài)，先選擇人體模型，然后進(jìn)入人體測(cè)量狀態(tài)，最后選擇適當(dāng)?shù)腜redefined Postures圖標(biāo)。Stand Reach Extended Reach Span 2.1.3. Editing Anthropometric（人體測(cè)量的） Variables（變量）點(diǎn)擊Display Variables圖標(biāo)：將Management field設(shè)置為手動(dòng)模式。可以鍵入百分比數(shù)值，這時(shí)參數(shù)會(huì)自動(dòng)隨著百分比變化；也可以直接鍵入?yún)?shù)數(shù)值。在更改數(shù)值后，與此數(shù)值相關(guān)的尺寸在3D圖像內(nèi)的顯示為紅色。2.1.4. Using the Anthropometric Filter（過濾器，濾波器）點(diǎn)擊Filter圖標(biāo)：Part 人體模型的body包含有7部分：軀干（torso）、頭、背、臂、手、腿、足。舉例來說，如果只單擊其中一個(gè)部分的話，就只會(huì)看到其中所選的一部分。Type這里有6種測(cè)量的方式，圓周（周長(zhǎng)）、高、長(zhǎng)、寬、深、質(zhì)量。使用者可以任意激活其中的項(xiàng)目。ManagementAutomatic:顯示只能由系統(tǒng)來計(jì)算參數(shù)。Manual: 顯示臨界的（用戶定義的）參數(shù)。Reset重新回歸原始默認(rèn)狀態(tài)。2.1.5. Recovering Initial Settings用來將人體測(cè)量模塊下被修改的數(shù)值重新定義為系統(tǒng)默認(rèn)狀態(tài)下。3. Human Posture Analysis（人體姿態(tài)分析）人體姿態(tài)分析基于最佳人體模型分類系統(tǒng)。它針對(duì)于通過分析當(dāng)?shù)睾腿澜绲娜梭w姿態(tài)、身體角度、舒適性來了解這些姿態(tài)是如何影響作業(yè)的執(zhí)行的。此模塊允許使用者從數(shù)量上和質(zhì)量上分析關(guān)于人體模型的姿態(tài)的所有方面。全身和局部姿態(tài)都是可以被檢查、計(jì)分、重復(fù)的，并且在公布的舒適性數(shù)據(jù)庫中優(yōu)化操作的舒適性和貫穿于整體作業(yè)范圍的執(zhí)行行為的一致性。友好的對(duì)話界面提供了關(guān)于人體模型的任何一個(gè)身體片斷的姿態(tài)信息。色彩塊確保有問題的地方可以被迅速地識(shí)別出來并且被強(qiáng)調(diào)要優(yōu)化姿態(tài)。此模塊允許用戶創(chuàng)建特殊的舒適性/力量庫用于個(gè)別的應(yīng)用軟件。3.1. Angular Limitations Toolbar3.1.1. Displaying and Editing Angular Limitations點(diǎn)擊Edit Angular Limitations圖標(biāo)，然后選擇一個(gè)肢體片斷。極限肩頭顯示出來，這些箭頭被默認(rèn)設(shè)置為運(yùn)動(dòng)極限的平均值。顏色區(qū)域表示所有的此DOF下的運(yùn)動(dòng)范圍。綠色箭頭表示最高極限；黃色箭頭表示最低極限；藍(lán)色箭頭表示用來改變激活的片斷的位置。當(dāng)雙擊極限箭頭時(shí)，角度極限對(duì)話框就會(huì)出現(xiàn)：可以解除角度極限并且可以直接移動(dòng)滑塊、輸入數(shù)值或直接在圖形上拖拽箭頭來改動(dòng)數(shù)值。點(diǎn)擊Reset按鈕可以返回到原始默認(rèn)設(shè)置值。Setting angular limitations as a percentage這里的百分比表示必須能夠滿足此極限的人群，所有角度極限默認(rèn)為50%的人群能夠滿足。使用此命令可以精確地給出具體的百分比或擴(kuò)展這些限制。選擇人體模型的片斷或按下Ctrl鍵來多選片斷。點(diǎn)擊Set Angular Limitations as a Percentage圖標(biāo)，探出對(duì)話框：灰色的只讀部分表示所選的片斷當(dāng)前的自由度。點(diǎn)擊OK后，所有的自由度的極限（大/小）都會(huì)采用所選的百分比。如果所選的片斷的自由度是被鎖住的，則會(huì)在此限制之外，并顯示如下：3.1.2. Adapting Range of Motion to Keep Best Posture先選擇所要優(yōu)化的身體片斷，然后點(diǎn)擊Optimize Posture圖標(biāo)對(duì)于所選的片斷與當(dāng)前激活的自由度，此命令都在尋求首選的角度。命令會(huì)給角度設(shè)置最佳的極限范圍。當(dāng)此命令運(yùn)行后，肢體片斷會(huì)根據(jù)新的角度極限改變?yōu)樾碌淖藨B(tài)?？傮w上，可以使用這個(gè)命令來優(yōu)化姿態(tài)。要這樣做，必須在激活Optimize Posture命令之前在樹形圖上先選擇body。這樣做（優(yōu)化），對(duì)人體模型必須被限制在“舒適區(qū)域”來說非常有用。無論人體模型怎么移動(dòng)，姿態(tài)始終都是最佳的。有可能所選的片斷中包含反對(duì)優(yōu)化角度的信息或一些角度被鎖定了。在此情況下（也只有此類情況），優(yōu)化命令失效，提示框會(huì)出現(xiàn)如下信息：如果要重新設(shè)定人體模型的角度極限，選擇需要重新設(shè)定的片斷并點(diǎn)擊Reset to Default Angular Limitations圖標(biāo)。3.1.3. Locking and Unlocking Degrees of Freedom (DOF) 鎖住自由度表示在正向運(yùn)動(dòng)與反向運(yùn)動(dòng)中，肢體片斷均不能由自由度引起移動(dòng)。3.1.3.1. Locking DOFs點(diǎn)擊lock圖標(biāo)，選擇需要鎖住的片斷。同樣也可以同時(shí)鎖住很多片斷。完成后，出現(xiàn)提示窗口：以下步驟用于察看已經(jīng)存在的鎖止：a.進(jìn)入人體模型的屬性窗口，選擇Lock標(biāo)簽。出現(xiàn)關(guān)于片斷鎖止的列表。3.1.3.2. Unlocking DOFs像3.1.2.1中那樣進(jìn)入屬性，直接點(diǎn)擊需要解鎖的條目，然后點(diǎn)擊列表框下面的Unlock鍵。注意必須在點(diǎn)擊OK之前，點(diǎn)擊Apply鍵來解鎖，否則會(huì)導(dǎo)致操作不完全。也可以點(diǎn)擊Unlock圖標(biāo)。先點(diǎn)擊圖標(biāo)，然后點(diǎn)擊要解鎖的片斷。如果要解鎖很多片斷，則在點(diǎn)擊解鎖命令前先選好需要點(diǎn)選的片斷。如果操作成功，消息窗口會(huì)彈出：3.2. Utilities Toolbar3.2.1. Selecting or Editing the DOF (degrees of freedom)點(diǎn)擊DOF圖標(biāo) ，出現(xiàn)3個(gè)自由度的選項(xiàng)。點(diǎn)擊相應(yīng)的選項(xiàng)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)地切換到相應(yīng)的視角來觀看人體模型。自由度可以是向前彎/向后彎（DOF1），外展/內(nèi)收（DOF2），轉(zhuǎn)動(dòng)（DOF3）等：DOF1 DOF2 DOF34. Human Activity Analysis（人體運(yùn)動(dòng)性分析）人體運(yùn)動(dòng)性分析基于最佳人體模型分類系統(tǒng)。此模塊針對(duì)于人體如何在工作環(huán)境中與產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)互動(dòng)，并且高效地完成提升/降低、推/拉和搬運(yùn)工作。此模塊評(píng)估所有的關(guān)于人類從靜態(tài)到復(fù)雜的動(dòng)態(tài)的操作。它擁有很多工具和方法明確地分析人體模型是如何在虛擬環(huán)境中與物體實(shí)現(xiàn)互動(dòng)的。使用NIOSH 1981/1991和Snook and Ciriello方法估量提高/降低、推/拉和搬運(yùn)的效率來全面地優(yōu)化操作。設(shè)計(jì)者可以確定一系列的與作業(yè)有關(guān)的參數(shù)，如：處置界限、推薦重量極限和最大舉/放重量。這樣做的好處包括能夠精確地預(yù)知人的作業(yè)表現(xiàn)，得倒一致的健康、安全標(biāo)準(zhǔn)和人類最佳舒適性、安全性。人體運(yùn)動(dòng)性分析是基于V5的人體模型解決方案，包括人體模型建立、人體姿態(tài)分析、人體尺寸編輯。并且，這些工具為設(shè)計(jì)者提供了全面的、定量化的和直觀的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。Analyze4.1. RULA Analysis點(diǎn)擊RULA Analysis圖標(biāo) （Rapid Upper Limb Assessment快速上肢評(píng)估）Manikin:顯示所選人體模型的名字。這里是只讀的。Side:選擇在哪邊給人體模型做分析。Parameters：指定各種人工設(shè)置。Posture：三種姿態(tài)預(yù)設(shè)模式：靜態(tài)的、間歇的、重復(fù)的。Repeat Frequency：定義重復(fù)的頻率，每分鐘小于4次和每分鐘大于4次。Arm supported/Person leaning 臂有支撐/身體傾斜Arms are working across midline 臂穿過身體中線Check balance 檢查平衡性Load：指定模擬的物體的重量。Score：顯示分析后的分值。Basic mode：基本模式顯示最終數(shù)值以及與其相應(yīng)的顏色條。 RULA分析檢查如下內(nèi)容：運(yùn)動(dòng)的數(shù)量、靜態(tài)肌肉做功、作業(yè)姿態(tài)、不間斷工作時(shí)間。這些參數(shù)最終綜合得到一個(gè)范圍在1至7的分值。12：（綠色）表示這個(gè)姿態(tài)在持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)的情況下是可以接受的。34：（黃色）表示這個(gè)姿態(tài)需要進(jìn)一步研究并可能需要調(diào)整。56：（橙色）表示需要盡快調(diào)整。 7：（紅色）表示必須立即調(diào)整。Advanced mode：高級(jí)模式另外增加了中間數(shù)值，這些數(shù)值包含了一些主觀因素。在基本模式中，這些主觀因素是系統(tǒng)自動(dòng)添加的，現(xiàn)在需要使用者調(diào)整這些表示主觀因素的數(shù)值。Details sectionUpper arm:肩部抬高，臂展開。Forearm:臂轉(zhuǎn)動(dòng)。Wrist:手腕外展。Wrist twist:手腕彎扭 Neck:頸部轉(zhuǎn)動(dòng)，頸部側(cè)彎。Trunk:軀干彎扭，軀干側(cè)彎。4.2. Lift/Lower Analysis點(diǎn)擊Lift/Lower Analysis圖標(biāo) Manikin: 顯示人體模型的名字。Posture：設(shè)置最初和最終姿態(tài)。Guideline：選擇合適的規(guī)則。NIOSH 19811981年，NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health)美國(guó)職業(yè)安全和健康協(xié)會(huì)發(fā)布了關(guān)于雙手舉升對(duì)稱物體的分析公式。這里的舉升指在上身沒有彎曲的情況下雙手舉升左右對(duì)稱的物體，兩手之間的距離小于750mm。這個(gè)分析需要手與重物以及鞋與地面要有良好的接觸。NIOSH 1991NIOSH 1991用來解決舉升左右非對(duì)稱物體的情況，分析中假設(shè)鞋與地面有良好的接觸。Snook and Ciriello這個(gè)規(guī)則由S. Snook and V. Ciriello兩個(gè)人研究得出，分析基于兩個(gè)輸入的姿態(tài)。舉升過程中兩手的重物還是左右對(duì)稱的，運(yùn)動(dòng)本身決定于重物在環(huán)境中的位移。PostureInitial and Final：選擇需要記錄或更改的姿態(tài)。（最初/最終） Record/Modify：用于記錄姿態(tài)。如果當(dāng)前的姿態(tài)與定義的舉升作業(yè)沒有關(guān)系，一個(gè)錯(cuò)誤信息會(huì)顯示the list of the missing或bad prerequisites。Guideline： NOSH 1981, NIOSH 1991, and Snook & Ciriello。Specifications (for NIOSH 1981)1 lift every：定義舉升的頻率。Duration：定義作業(yè)的時(shí)間：偶然的：小于1