SoErgo v2.0人机工程仿真分析系统

SoErgo是国内第 一款专注于人机工程行业应用的仿真分析软件，主要针对航空航天、国防军工、轨道交通等工业制造业及高校、研究所等科研单位的人机工程仿真分析应用需求，是集数字人体建模、作业任务仿真、人机工程分析以及虚拟现实于一体的软件解决方案。

SoErgo的产品核心包含四个部分：中国标准数字人体、任务仿真、人机工程分析和评价以及虚拟现实功能支持。

中国标准数字人体是根据中国标准化研究院提供的中国标准人体测量数据创建的数字人体，可以满足后续场景交互、完成特定任务仿真以及人机工程分析的需要。任务仿真包括轻量化导入CAD模型、建立虚拟的场景并且在场景中与中国标准数字人体进行交互；人机工程分析评价包括基础性的可视性分析、可达性分析、舒适度分析，也包括受力、疲劳、能量代谢等生理分析，同时还包括任务工时等任务分析。

除了上述核心概念之外，SoErgo还支持多种虚拟现实外设，包括动作捕捉系统、立体显示系统、数据显示头盔、生理数据采集设备、数据手套等。

SoErgo产品为客户提供了如下功能模块：

l  建立国标数字人体

l  创建虚拟场景

l  仿真场景初始化

l  制定作业任务

l  人机工程分析

l  虚拟现实功能

人机工程分析

1.可视性分析

可视性分析解决“看得到”问题。具体来讲是指从一个或多个位置所能看到的范围或可见程度。可视性分析一般从两个角度来进行：视距与视角。

l  视距与视角

视距过远或者过近都会影响认读的速度和准确性，而且观察距离与工作的精确程度密切相关。而且根据进行任务的不同，最佳视距的范围也有所不同，需要根据实际的任务来确定。

l  视野分析

视野分析就是根据不同的任务来确定最佳视距和最佳视角，然后根据这两个参数来绘制人眼的视锥。与此同时，还可以创建一个人眼的视窗，用来展示当前视野范围，以及视野范围之内可见的物体。

视窗以及视锥的视距以及视角都可以手动输入。

2. 可达性分析

可达性分析解决“够得到”问题。在进行可达性分析时，主要是依据相关人体测量数据来判断操作者需要操作的控制器是否在合理的范围内。

3. 舒适度分析

舒适度主要是指人的主观感觉，由于其影响因素与条件十分复杂，因此舒适度分析是一个比较难量化的概念。在本平台中，舒适度不仅受振动、噪声、温度、湿度、照明等诸多因素的影响，而且还受到人们健康和心理因素的影响。因此我们可以将舒适度定义为大多数人从生理与心理方面所达到满意的状态。

在软件中判断舒适度主要通过分析关节的角度来进行。在调整人体姿态时，身体的各个关节角度是否均处于合理范围之内，以人机工程学数据为依据，进行简单快速的比较分析，就可以给出当前姿态的舒适度评价结果。

如果上肢作业活动较多，可以釆用RULA方法（Rapid Upper Limb Assessment，快速上肢评估）进行评估；如果全身作业活动较多，可以采用REBA方法（Rapid Entire Body Assessment，快速全身评估）进行评估。

l  上肢快速评估工具

上肢快速评估工具（Rapid Upper Limb Assessment）主要应用于上肢工作较为频繁的操作者，可用来评估其上肢损伤的风险。使用时，先观察操作者的工作姿态，针对手臂、前臂、手腕、颈部、身躯、腿部在不同的工作姿态角度上进行打分，然后再针对施力大小、任务时间以及频率给予评分。综合考量以上多种因素给出最终的结论.

影响RULA分析结果的因素有：

l  手腕和手臂的姿势

l  身体姿态

l  关节使用频率

l  作业过程中上肢施力

作业周期中姿态是否改变

l  全身快速评估工具

全身快速评估工具（Rapid Entire Body Assessment）应用于上肢与下肢工作频繁的操作者，对不平衡或者不均匀姿态进行分析。REBA将身体分成躯干、头部、腿部、手臂、上臂以及手腕六个部位，依据各个部位局部工作姿态的不同角度、分别给予不同的得分，并且在个别部位根据其不同状态而加分或减分。综合考量以上多个得分给出最终的结论。

4 .作业分析

影响作业绩效的主要因素包括作业姿态、作业强度、作业时间、工作负荷、工具设备与人的匹配程度等。从人机工程的角度来分析，可以选取以下指标进行作业分析：作业强度、作业时间、作业姿态、作业方式、疲劳度分析以及腰脊椎受力分析。

5 .分析报告生成

将不同人机工程分析工具的分析结果形成报告输出。报告样式为word文档格式，用户指定报告导出位置。然后调用评价准则体系中的数据进行计算，得出评价结果。

虚拟现实功能

SoErgo对于虚拟现实功能的支持也十分强大，包括支持全身动作捕捉系统、数据头盔、数据手套等虚设现实外设。