Павлов Юрий Александрович проф., д т. н кафедра тхом московский государственный горный университет





Скачать 190.18 Kb.
НазваниеПавлов Юрий Александрович проф., д т. н кафедра тхом московский государственный горный университет
Дата публикации06.08.2013
Размер190.18 Kb.
ТипДокументы
100-bal.ru > Информатика > Документы
УДК 007.51:331.101.1

Павлов Юрий Александрович

проф., д.т.н.

кафедра ТХОМ

Московский государственный горный университет
Емельяненко Владимир Юрьевич

руководитель департамента программного обеспечения

Представительство компании “Bee Pitron”

г. Москва
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЧЕЛОВЕКО-МАШИННЫХ СИСТЕМ В ПРОИЗВОДСТВЕ, МАРКЕТИНГЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ
COMPUTER SIMULATION OF MAN-MACHINE SYSTEMS IN THE PRODUCTION, MARKETING AND OPERATION OF INDUSTRIAL GOODS
Эргоно́мика (от др.-греч. ἔργον — работа и νόμος — закон) в традиционном понимании — наука о приспособлении должностных обязанностей, рабочих мест, предметах и объектах труда, а также компьютерных программ для наиболее безопасного и эффективного труда работника, исходя из физических и психических особенностей человеческого организма. Эргономика изучает действия человека в процессе работы, скорость освоения им новой техники, затраты его энергии, производительность и интенсивность при конкретных видах деятельности. Современная эргономика подразделяется на микроэргономику, мидиэргономику и макроэргономику.

Ми́кроэргономика занимается исследованием и проектированием систем «человек — машина» и, в частности, проектирование интерфейсов различных программных продуктов. Ми́диэргономика занимается изучением и проектированием систем «человек — коллектив», «коллектив — организация», «коллектив — машина», «человек — сеть». Именно мидиэргономика исследует производственные взаимодействия на уровне рабочих мест и производственных задач. К ведению мидиэргономики, в частности, относится проектирование структуры предприятия и его помещений; планирование и установление расписания работ; гигиена и безопасность труда. Ма́кроэргономика исследует и проектирует производственную и или другую систему в целом, учитывая все факторы: технические, социальные, организационные, как внешние к системе, так и внутренние. Целью макроэргономики является гармоничная, согласованная, надёжная работы всей системы и всех элементов системы.

Более широкое определение эргономики, принятое в 2010 г. Международной ассоциацией эргономики (IEA), звучит так: «Научная дисциплина, изучающая взаимодействие человека и других элементов системы, а также сфера деятельности по применению теории, принципов, данных и методов этой науки для обеспечения благополучия человека и оптимизации общей производительности системы».

Человеко-машинная система — автоматизированная система, в которой человек-оператор или группа операторов взаимодействует с техническим устройством в процессе производства материальных ценностей, управления, обработки информации и принятия решений. В человеко-машинных системах человек-оператор может выступать в роли приёмника и ретранслятора информации, принимать решения, вырабатывать управляющие команды, осуществлять контроль над исправностью элементов системы, программировать работу системы и ее узлов. Человек-оператор является составным элементом эргатической системы.

Эргатическая система (от греч. ergon — работа) — система управления, составным элементом которой является человек-оператор. Эргатические системы управления (ЭСУ) — это системы, которые включают в качестве элементов как технические системы, так и людей, взаимодействующих с этими системами. Основной функцией человека в ЭСУ является управление сложными системами. При этом учитываются уникальные возможности человека оперировать нечёткими представлениями, воспринимать сложные объекты, процессы или явления как единое целое, его умение творчески, гибко действовать в сложных непредвиденных ситуациях, способность переходить от одних технологий управления к другим в зависимости от конкретных управленческих ситуаций, а также непредсказуемость поведения, настроения, изменчивость работоспособности человека. На первом этапе исследований целью оптимизации ЭСУ считалось приспособление человека к техническому устройству, на втором — технического устройства к человеку, его психологическим, физиологическим, антропометрическим и другим характеристикам. Для третьего этапа характерно рассмотрение ЭСУ с позиций анализа человеческих факторов как её совокупных интегральных качеств. При этом не человек рассматривается как рядовое звено, включенное в техническую систему, а техническое устройство — как средство, включенное в деятельность человека-оператора. Именно человек порождает и трансформирует цели функционирования ЭСУ, достигает их с помощью технического устройства.

Существует несколько оснований классификаций ЭСУ. В зависимости от числа действующих в них людей различают моноэргатические (один оператор) и полиэргатические (несколько человек) системы. В зависимости от соподчинённости операторов в системе выделяют ЭСУ первого, второго и более высоких порядков. Например, система второго порядка имеет два этажа управления, на первом из которых оператор работает с техническим устройством, а на втором — оператор кроме работы с техническим устройством осуществляет руководство действиями первого оператора. По функциональному критерию ЭСУ разделяют на детерминированные (действующие по жёсткому алгоритму) и недетерминированные, в которых появление тех или иных событий. Следовательно осуществление деятельности оператора имеет вероятностный характер. Имеются и другие критерии классификации ЭСУ, их число и разнообразие постоянно растет, что затрудняет попытки создания единой классификации.

Человеко-машинный интерфейс (англ. Human Machine Interface, HMI) — широкое понятие, охватывающее инженерные решения, обеспечивающие взаимодействие оператора с управляемыми им машинами. Критериями системного взаимодействия человека и машины являются антропометрическая, сенсомоторная и психофизиологическая совместимость. Антропометрическая совместимость учитывает размеры тела человека (антропометрии), возможности обзора внешнего пространства, положения оператора при работе. Сенсомоторная совместимость характеризует скорости моторных операций человека и его сенсорных реакций на различные виды раздражителей. Энергетическая совместимость учитывает силовые возможности человека при определении усилий, прилагаемых к органам управления. Психофизиологическая совместимость определяет реакции человека на свет, цветовую палитру, частотный диапазон подаваемых сигналов, форму и другие эстетические параметры машины или другого объекта окружающей среды.

Внедрение результатов эргономических исследований в современную проектную практику сопряжено с определенными трудностями, связанными с формой представления эргономических данных. Вид их зачастую очень далёк от моделей, с которыми работает, например дизайнер. Разработка различных эргономических подсистем автоматизированного проектирования сдерживается недостаточностью формализованных характеристик человека для создания его математической модели, которая должна явиться основой САПР-эргономики.

Традиционной формой работы дизайнера с «человеческим фактором» до последнего времени оставались геометрические эргономические модели. Такие модели в виде графических изображений человеческой фигуры или её отдельных частей, а также их анимации составляют основу для разработки художественно-конструкторских проектов и их документации. Они несут в себе большие объёмы информации, для обработки и представления которой требуется применение мощных современных средств компьютерной графики.

Антропометрические методы имеют большое значение при решении прикладных задач. Зная, каковы массы и моменты инерции звеньев тела и где расположены их центры масс, можно решить практические задачи, такие как определение: количества движения; кинетического момента; степени устойчивости тела; степени сложности управления скоростью тела или отдельного звена.

Данные, полученные путём обмеров человека, особенно широко используются в таких областях, как кибернетика, криминалистика, разработка и анализ спортивных упражнений, создание видеоизображений. В зависимости от объекта исследования различают соматометрию — измерение живого человека, краниометрию — измерение черепа, остеометрию — измерение костей скелета. К антропометрии относят также антропоскопию — качественную (описательную) характеристику форм частей тела, формы головы, черт лица, пигментации кожи, волос, радужной оболочки глаз.

Существующие антропометрические методы проектирования различных систем «человек – машина - среда», «человек – рабочее место – среда», «человек – оборудование – среда» направлены на учёт антропометрических признаков через схематическое изображение человека. В связи с этим, чем больше антропометрических признаков (статических и динамических) будет воплощено в эргономической модели человека, тем точнее она будет отображать физиологические особенности человека в проектах дизайнеров и в их конечных результатах — в реалистичной форме представления проектируемых объектов. Определение антропометрических показателей человека является основополагающим этапом в задачах биомеханического моделирования.

Биомеханика — это раздел естественных наук, изучающий на основе моделей и методов механики механические свойства живых тканей, отдельных органов и систем, или организма в целом, а также происходящие в них механические явления. Под механическим явлением понимается движение всей биосистемы в целом, а также деформация системы. Все деформации в биосистемах, связаны с биологическими процессами сокращения мышц, деформации сухожилий, соединений костей и связок, движений в суставах. Создателем теоретической основы современной биомеханики можно по праву считать Николая Александровича Бернштейна.

Созданная Бернштейном теория многоуровневого управления движениями, в том числе локомоциями человека, положила начало развитию новых принципов понимания жизнедеятельности организма. Поставив в центр внимания проблему активности организма по отношению к среде, учёный объединил биомеханику и нейрофизиологию в единую науку — физиологию движений [1]. Понятие о двигательной задаче как психической основе действий человека открыло пути изучения высших уровней сознания в двигательной деятельности человека. Подверглись подробной разработке вопросы формирования, строения и решения двигательной задачи. Ряд работ Бернштейна посвящён изучению динамики мышечных сил и иннервационной структуры, т.е. связей органов и тканей с центральной нервной системой.

В биомеханическом исследовании невозможно учесть строение и функции тела во всех их особенностях. Для изучения движений строят модель тела, которая обладает основными свойствами, существенными для выполнения двигательной функции, и не включает в себя множество частных деталей. Двигательную способность человека определяют его костная и мышечная системы. Таким образом, биомеханическая система — это упрощенная копия, модель тела человека, на которой можно изучать закономерности движений. В биомеханических моделях само тело человека представляется в виде совокупности твёрдых тел, соединенных при помощи удерживающих связей, на примере шарниров (рис. 1) .


Рис. 1. Шарнирная система эргономической модели R1человека.
Разработанные различными авторами (Е.P. Hanavan [7] , Г.В. Коренев [3] и другие) биомеханические модели тела человека способствуют эффективному проектированию рабочего пространства человека благодаря более полному учёту его биомеханических особенностей и возможностей. Формирование совместных рабочих зон для группы пользователей осуществляется в диалоговом режиме в зависимости от органов управления на пультах. При этом тела – это стержни, имитирующие звенья биокинематической цепи. Шарнирная система эргономической модели R1 позволяет использовать антропометрическую модель человека как в рабочей позе «стоя», так и «сидя». Такая эргономическая модель может использоваться в качестве инструмента моделирования сенсомоторных зон по размещению органов управления и систем отображения информации. Моделирование оптимальных рабочих зон рук, ног и границ максимальной досягаемости осуществляется на основе динамических эргономических параметров с учётом прироста «в длине» руки при различных её положениях. Условно выделяют три оси вращения в шарнирных суставах: поперечную, передне-заднюю и вертикальную оси. При необходимости измерения амплитуд движений в суставах определяются максимальные углы вращения звеньев относительно соответствующих осей.

Топографическая анатомия поверхностей тела, или карты поверхности тела в общем смысле – это раздел анатомии человека, предметом которого является взаимное расположение областей поверхности тела, расположение органов, кровеносных сосудов и нервов по отношению к данной поверхности. Для описания (отображения) положения тела человека в пространстве, описания его поверхности, расположения частей тела относительно друг друга, отношений внутренних органов с поверхностью тела используют следующие термины: стандартное исходное положение тела человека, вид, ось, плоскость, разрез, сечение, след сечения, проекция (рис. 2).


Рис. 2. Схема стандартного исходного положения тела человека,

в анатомо-топографической модели.

Стандартным исходным или нормальным анатомическим положением тела принято считать его строго вертикальную ориентацию, когда человек стоит. При этом положении тела носки стоп направлены вперёд, руки расположены по бокам, ладони рук обращены вперед, прямые пальцы рук соединены вместе, ось подушечек больших пальцев кистей повёрнуты на 90° по отношению к остальным пальца кистей, рот закрыт, выражение лица нейтральное, глаза открыты, взгляд сфокусирован на удалённых предметах. Нижний край обода кости под глазами расположен на горизонтальном уровне, совпадающем с верхним краем наружного слухового прохода

Движения человеческого тела в биологических науках принято измерять в прямоугольной системе координат, каждая плоскость которой получила традиционное название: сагиттальная — профильная, фронтальная и горизонтальная.

Начало компьютерного моделирования пространственных параметров человека, а именно зон досягаемости, было положено Р. Барнесом [2]. Суть метода заключалась в представлении руки человека в виде жёсткого стержня, шарнирно укрепленного в плечевом суставе. В предлагаемой модели выделяются две зоны: максимальная (полная длина руки с учётом кисти, предплечья и плеча) и оптимальная (длина кисти и предплечья). Учёт строения скелетно-мышечного аппарата руки позволяет значительно улучшить модель Барнеса. Моделирование зон досягаемости – это частный случай общей задачи математического описания движений человека.

Новейшие технологии компьютерного моделирования поведения человека и животных произвели настоящую революцию в кинематографе, а также в индустрии видео- и компьютерных игр

Наиболее известной у дизайнеров является программа 3d Studio Max, позволяющая позволяющие создавать действительно живые персонажи инструментами программы и средствами специализированных модулей: Character Studio и Bones Pro Max. Методологической базой этих программных средств может стать книга Г. Стефани, в которой даются приёмы моделирования геометрии тел и анимации одушевлённых существ [3].

В разделе «Общая анатомия человека» даны основы строения человеческого тела с использованием достижений компьютерной анимации. Здесь рассматриваются модели скелета, соединения костей тела, малоподвижные и свободнодвижущиеся суставы, форма тела, основные пропорции человеческой фигуры, мышцы тела, типы телосложения, масса тела и внешние нагрузки (рис. 3).

Дополнительно рассмотрены анатомические особенности человека в зависимости от пола, роста и возраста, расовых отличий во внешности, искажения пропорций и отклонения от нормы, а также влияние возраста на устойчивость тела. Методика процесса анимации движений человека включает в себя: составление плана; движения головы, лица и глаз; выражение лица; ходьба, бег; добавление персональных черт; движения смеющегося человека; слабые движения, определяющие реализм персонажа; завершающая стадия движения; перекрывающиеся и вторичные движения; настройка временных интервалов; масса и сила тяжести.





Рис. 3. Компьютерные модели тела человека (а), формы черепа (б)

и пример движений в танце (в).
Программный комплекс Endorphin, чьим основным разработчиком стал Torsten Reil – глава компании «Natural Motion», демонстрирует качественно новые возможности для компьютерного моделирования поведения человека и животных, являясь симбиозом программирования и результатов физиолого-анатомического анализа движений человека и животных исследователями Оксфордского университета. Уникальность пакета Endorphin заключается в том, что он предоставляет пользователю трёхмерную модель физического тела (в данном случае человека), построенную согласно реальным антропометрическим показателям, которая в режиме реального времени управляется самообучающейся программой искусственного интеллекта. Данная технология получила название Active Character Technology (ACT). Созданные модели "чувствуют" окружение и реагируют на изменения в нём, при этом каждая из моделей обладает своим индивидуальным характером реагирования. Это позволят достичь небывалой ранее интерактивности компьютерных мультипликаций и видеоигр.

"Нервная система" моделей, созданных в Endorphin, содержит информацию о таких показателях, как центр масс тела, текущая длина, напряжение, степень растяжения и иных характеристиках мышц, а также других параметрах, которые необходимы для поддержания позы и осуществления тех или иных движений. Обучение системы происходит путём "проб и ошибок" в процессе так называемой искусственной эволюции [4].

На начальной стадии самообучения ни одна из моделей не может сделать нормально даже шага. Несколько позже те из версий, которые научились делать хотя бы один шаг, получают право "дать потомство", среди которого, в свою очередь, также отбирают "самых способных". После нескольких поколений отбора (которых может быть 20 и больше) полученные двуногие модели способны сохранять равновесие и шагать, не падая. Это лишь довольно простой пример, а в действительности виртуальные модели можно обучить движениям намного более сложного характера.

В процессе создания практически всех кинофильмов используются компьютерные средства для моделирования самых различных объектов — людей, механизмов, пейзажей и т.д. Без помощи компьютера многие зрелищные сцены было бы просто нереально осуществить из-за технических сложностей или угрозы здоровью или жизни каскадёров. Можно, например, использовать модели людей, входящие в комплект программ Cinema 4D (рис. 4):

Рис. 4. Готовые модели человека в программном комплексе Cinema 4D.
Программа содержит пять готовых моделей: Human Meg – обнаженная женская фигура; Human Otto – обнаженная мужская фигура; Zygote Women – модель женщины в одежде от компании Zygote; Zygote Man и Zygote Child – модели мужчины и ребенка в одежде этой компании. Модели созданы с использованием метода неунифицированных рациональных В-сплайнов – NURBS и HyperNURBS, которые позволят создать оболочку персонажа по имеющимся эскизам. Оболочка остаётся статичной пока её нельзя реалистично анимировать. Однако достаточно легко можно заставить персонаж выглядеть естественно с помощью инструмента Bone (Кость), позволяющего создать кости, соединяющие различные части тела и образующие скелет. Таким образом, моделирование и анимация персонажа включает в себя несколько этапов: проектирование оболочки модели, создание скелета, настройка весов в иерархии скелета и непосредственно анимация.

Прежде чем приступать к моделированию, имеет смысл изучить соотношение размеров различных частей тела человека. Это позволит избежать нарушения пропорций, приводящей к неестественно удлиненным конечностям, уменьшенной голове или торсу и к прочим ошибкам, портящим впечатление от персонажа. Среди художников принято выражать размеры частей тела человека в отношении к высоте головы. Для взрослого человека рост обычно равен от 7 до 8 высот головы. Однако это соотношение может изменяться в зависимости от возраста, пола или расы. Лица людей, несмотря на множество различий, делающих непохожими и индивидуальными всех людей планеты, все же имеют сходные пропорции (рис. 5).

Рис. 5. Вид головы в профиль и анфас показывает расположение различных частей лица.
Следует иметь в виду, что линия центров глаз расположена посередине высоты лица. Линия, соединяющая нижние кончики ушей и нижнюю кромку носа, выше подбородка на треть высоты от подбородка до верха лба. Расстояние между этой линией и верхом лба делит пополам линия лба (рис.6).

Уши расположены между верхом глаз и основанием носа, а расстояние от внутреннего уголка глаза до ноздри равняется ширине глаза. Уголки губ обычно располагаются на уровне центров глаз. Расстояние между верхней губой и нижней кромкой носа равняется ширине глаза и сохраняется при улыбке.

Глаза не должны располагаться на одной линии: обычно внешние уголки глаз находятся выше внутренних. Сам глаз является самой глубокой точкой поверхности лица. Обычно для создания поверхности глаз рисуют сферы, помещенные внутри головы. Асимметрия глаз создается за счет разной формы нижнего и верхнего века. Наивысшая точка верхнего века не совпадает по горизонтали с самой низкой точкой нижнего. При закрытии глаз движется в основном верхнее веко, а нижнее при этом совершает небольшое встречное движение. При взгляде, не сфокусированном на конкретный объект, радужные оболочки глаз направлены параллельно вперёд. При фокусировке взгляда на каком-либо предмете радужные оболочки смещаются ближе к носу, и чем ближе к лицу расположен предмет, тем ближе друг к другу сдвигаются радужные оболочки и зрачки.

Рис. 6. Моделирование лица посредством задания основных пропорций горизонтальными линиями.
Следует также уделить внимание цвету кожи персонажей. В реальности не бывает абсолютно ровного цвета по всей поверхности, а содержит участки с разными оттенками и цветами. Кроме того, цвет может зависеть и от национальности, и от возраста, и даже от погодных условий (воздействие солнечных лучей, ветра, мороза и других факторов).

Создание скелета персонажа осуществляется при помощи типовой модели, требующей индивидуальной настройка параметров скелета для имитации движений. Для того чтобы задать взаимосвязи между различными костями, необходимо настроить иерархию элементов скелета. Для определения степени влияния каждой кости на вершины сплайновой сетки модели тела, необходимо настроить так называемый вес костей.

Настройка анимации во многом зависит от выбранного метода анимации: Forward Kinematics (Прямая кинематика), при которой рисуются последовательно кадр за кадром анимации, или Inverse Kinematics (Обратная кинематика), при которой создаются ключевые кадры, а потом дорисовываются промежуточные. Инверсная кинематика позволяет управлять цепочкой связанных объектов, перемещая только один из объектов-потомков.

В программном комплексе Cinema 4D имеется специальный дополнительный модуль МОССА, содержащий набор инструментов, которые облегчают моделирование и анимацию. Инструмент Motion capture (захват движения) реализует метод анимации персонажей и объектов с помощью датчиков-маркеров, установленных на теле или одежде актёра. Метод применяется в производстве CGI-мультфильмов (CGI – сокращение от англ. Computer generated imagery — компьютерные спецэффекты).

Возможности разработки человеко-машинных систем и моделирования человека-оператора рассмотрим на примере системы автоматизированного проектирования CATIA французской фирмы Dassault Systèmes. Версия системы CATIA V6 (2008 г.) построена по принципу CALS- или ИПИ технологий, т.к. в ней поддерживаются программы моделирования для всех инженерных задач и коллективных бизнес-процессов на протяжении жизненного цикла изделия.

В современный комплекс PLM V5 входят следующие модули CALS-технологий: CATIA — для виртуальной разработки высокотехнологичной продукции; DELMIA — для виртуального моделирования производственных процессов; SIMULIA — для виртуального анализа проектируемых изделий; 3DVIA — для выпуска интерактивной документации; ENOVIA (системы VPLM и SmarTeam) — для глобального совместного управления жизненным циклом продукции.

Комплекс программ DELMIA (сокр. от Digital Enterprise Lean Manufacturing Interactive Application — интерактивные приложения для электронно-цифрового или компьютеризированного производства) позволяет изготовителям в любой отрасли промышленности виртуально определять, планировать, создавать, управлять и контролировать все производственные процессы (рис. 7) [5].

Идеология создания DELMIA базируется на системном методе PPR (Продукт-Процесс-Ресурс) в его конкретном исполнении в виде модели производственных данных об изделии (PPR HUB), которая включает 3d-модели, процессы и ресурсы, обеспечивающие взаимодействие всех систем, задействованных в проекте. Комплекс PPR HUB — «Производственный центр» интегрирует сведения, которыми оперируют проектировщики, специалисты по организации производства, разработчики и поставщики технологического оборудования, конструкторы и технологи производства. В модели данных PPR HUB можно найти любую информацию, значимую для комплексного проектирования изделия и процесса его производства. Модели PPR HUB могут быть специально настроены в соответствии со специфическими требованиями и документацией проекта для конкретного предприятия. Трехуровневая архитектура PPR HUB предоставляет возможность масштабирования, поддерживает одновременную работу большого количества пользователей и осуществляет управление их деятельностью. PPR HUB предоставляет пользователям постоянный доступ к актуальным и точным базам данным, исключая риски выполнения ненужных работ или использования устаревших сведений.

Рис. 7. Структура решаемых производственных задач в программном комплексе DELMIA
Программный комплекс DELMIA V5.R20 можно разделить по следующим основным группам производственных задач:

  • Планирование и разработка производственных процессов и ресурсов (Process & Resource Plan Definition) — 39 модулей;

  • Управление производством (Production Management) — 12 модулей;

  • Расчет и моделирование производственных мощностей (Factory Definition&Simulation) — 52 модуля;

  • Цифровое (компьютеризированное) производство (Digital Manufacturing Foundations) — 30 модулей.

В наборе программы «Планирование и разработка производственных процессов и ресурсов» (Process & Resource Plan Definition) имеются модули DELMIA Human, позволяющие проектировать технологические операции во взаимодействии с исполнителями (операторами) в рамках заданного технологического процесса. Ориентация системы на моделирование процессов упрощает создание анимационных человеко-машинных систем, используя стандартные (библиотечные) последовательности действий операторов в производстве (рис. 8).
Рис. 8. Примеры моделирования действий человека-оператора в технологических процессах сборки изделий
Таким образом, система DELMIA позволяет создать модели виртуальных предприятий с учетом имеющихся производственных мощностей (технологического оборудования, роботов, инструментов), а также трудовых ресурсов (рабочих, операторов, менеджеров). В разрабатываемых моделях каждый параметр может меняться по желанию до тех пор, пока не будет создана наиболее подходящая конфигурация. Основным преимуществом данной системы является то, что она представляет собой комплексное решение, позволяющее моделировать производственную среду, полностью соответствующую реальному предприятию (заводу, шахте, карьеру) или их структурных подразделений: от действий отдельных рабочих и операторного управления автоматическими линиями до принятия решений менеджерами. Характерной особенностью работы с DELMIA является то, что моделирование и проектирование процессов связаны между собой. Создавая на компьютере симуляцию того или иного процесса, специалист автоматически проектирует последовательность его выполнения.
Выводы

  1. Человеческий фактор становится во многих направлениях развития производства, транспортных перевозок, торговли и других сфер экономики важным условием обеспечения их эффективности, качества продукции и услуг, безопасности выполнения процессов.

  2. Подготовка специалистов-технологов по художественной обработке материалов должна предусматривать ознакомление обучающихся с возможностями виртуального моделирования человека, участвующего в этих процессах, и освоение соответствующих базовых программных средств проектирования.

  3. Начальным этапом такой подготовки может стать программный комплекс 3D Studio Max, расширенный специализированными программными модулями Character Studio и Bones Pro Max.

  4. Изучение специальных производственных дисциплин должно использовать современный комплекс программ поддержки жизненного цикла продукции (PLM), в состав которого входят модули, позволяющие проектировать технологические операции во взаимодействии с исполнителями (операторами).


Литература

  1. Бернштейн Н. А. Физиология движений и активность. – М.: Наука, 1990. – 392c. http://flogiston.ru/library/bernstein

  2. Головко А.В., Ягьяев В.Р. Определение антропометрических показателей человека путём анализа цифрового фотоизображения // Вестник ХНТУ (Херсонский национальный университет кораблестроения им. адм. С.О. Макарова), 2010. – №2(38). – С. 441-448.

  3. Коренев Г. В. Введение в механику управляемого тела. – М.: Наука, 1964. – 568 с.

  4. Раузеев И.З. Компьютерное моделирование в эргономическом проектировании // Design-Review, 2004. – №1. http://design-review.net

  5. Ратнер П.. Трёхмерное моделирование и анимация человека, 2-е изд. – М.: «Вильямс», 2005. – 272 с.

  6. Стефани Г. Анимация персонажей в 3d Studio Max. – 2002. – 267 c. www.freebooks.net.ua

  7. Hanavan E.P. A mathematical model of the human body //AMRL Technical Report, 64–102, Wright Peterson Air Force Base, Dayton, OH, USA, 1964.

  8. Интернет-ресурс: www.computerra.ru/hitech/tech

  9. Интернет-ресурс: http://www.delmia.ru



Аннотация

Разработка различных эргономических подсистем требует систематизации формализованных характеристик человека для создания его математической модели, которая становится основой человеко-машинных систем автоматизированного проектирования, подготовки производства и его управления, а также последующих стадий сбыта продукции и её эксплуатации.

The development of different ergonomic subsystems requires the systematization of the formalized characteristics of man for creating his mathematical model, which becomes the basis of the man-machine automated design and development systems, preparation of production and its control, and also subsequent stages of the sale of production and its operation.

Ключевые слова

эргономика, человеко-машинная система, эргатическая система управления, моделирование человека, анимация

ergonomics, man-machine system, the ergatic system for control, the simulation of man, animation


Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Павлов Юрий Александрович проф., д т. н кафедра тхом московский государственный горный университет iconПавлов Евгений Александрович, Павлов Владимир Александрович, Казина Евгения Максимовна
Программа предназначена для автоматического составления и визуализации оптимальных туристических маршрутов на интернет-картах по...
Павлов Юрий Александрович проф., д т. н кафедра тхом московский государственный горный университет iconПавлов юрий Михайлович критика ХХ – ХХI веков: литературные портреты,...
Один из самых заметных критиков нашего времени Юрий Павлов известен своим неожиданным взглядом на современную русскую литературу....
Павлов Юрий Александрович проф., д т. н кафедра тхом московский государственный горный университет iconКулигин Дмитрий Сергеевич студент группы ау-1-м-11 Московский государственный горный университет
Система автоматического управления двухвальным газотурбинным двигателем с селектором
Павлов Юрий Александрович проф., д т. н кафедра тхом московский государственный горный университет iconРеферат по дисциплине «Введение в специальность»
...
Павлов Юрий Александрович проф., д т. н кафедра тхом московский государственный горный университет iconКафедра дипломатии утверждаю
Московский государственный институт международных отношений (университет) мид россии
Павлов Юрий Александрович проф., д т. н кафедра тхом московский государственный горный университет iconПервый московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова
Работа выполнена в фгу «Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Росмедтехнологий»...
Павлов Юрий Александрович проф., д т. н кафедра тхом московский государственный горный университет iconФакультет политологии кафедра политической теории утверждаю
Московский государственный институт международных отношений (университет) мид россии
Павлов Юрий Александрович проф., д т. н кафедра тхом московский государственный горный университет iconМифологическое сознание как способ освоения мира
Ведущая организация Московский государственный педагогический университет, кафедра философии
Павлов Юрий Александрович проф., д т. н кафедра тхом московский государственный горный университет iconМосковский инженерно-физический институт (государственный университет)
Планы занятий по истории и философии науки для аспирантов и соискателей /Под ред проф. Б. Я. Пахомова. М.: Мифи, 2008. 32 с
Павлов Юрий Александрович проф., д т. н кафедра тхом московский государственный горный университет iconМосковский государственный университет приборостроения и информатики...
Личность инженера (менеджера, программиста и т п.) и особенности технического мышления
Павлов Юрий Александрович проф., д т. н кафедра тхом московский государственный горный университет iconМосква 2011 Вопросы по общевоенной подготовке
Московский государственный институт международных отношений (университет) мид россии военная кафедра
Павлов Юрий Александрович проф., д т. н кафедра тхом московский государственный горный университет iconФедерального государственного бюджетного образовательного учреждения...
О работе уфимского филиала фгбоу впо московский государственный гуманитарный университет
Павлов Юрий Александрович проф., д т. н кафедра тхом московский государственный горный университет iconОтчет о выполнении 2 этапа Государственного контракта №14. 740. 11....
«Московский государственный университет экономики, статистики и информатики (мэси)»
Павлов Юрий Александрович проф., д т. н кафедра тхом московский государственный горный университет iconМосковский государственный строительный университет
Кафедра истории и культурологии в мгсу существует почти полвека. За этот период кафедра прошла несколько этапов становления и развития,...
Павлов Юрий Александрович проф., д т. н кафедра тхом московский государственный горный университет iconМосковский государственный строительный университет
Кафедра истории и культурологии в мгсу существует почти полвека. За этот период кафедра прошла несколько этапов становления и развития,...
Павлов Юрий Александрович проф., д т. н кафедра тхом московский государственный горный университет icon«Московский государственный университет путей сообщения» рабочая программа
Ярославский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский...


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск