基于人机工程学的机载通用采集器工业设计研究

发表时间:2021/9/2   来源:《中国电气工程学报》2021年4期   作者:邹虹
[导读] 人机工程学的机载通用采集器作为一个部件可以在机载情况下进行各种常规的数据信号捕捉

        邹虹
        广东技术师范大学美术学院
        摘要:人机工程学的机载通用采集器作为一个部件可以在机载情况下进行各种常规的数据信号捕捉,一般情况下通过将人机工程学的机载通用采集器进行模块分类,将所有模块进行梳理可以找到通用的模块,随后对采集器进行综合研究,从结构、色彩、人机散热等角度着手进行人机工程学的机载通用采集器工业创新设计,对人机工程学的机载通用采集器的数控设计和控制面板设计都有着一定的提升。
关键词:人机工程学;机载通用采集器;工业设计

        引言:机载通用采集器一般属于嵌入式设备,可以实时进行机载状态下的的数据采集和传输,是一种存储设备和数据传导运行设备,一般机载通用采集器需要有一定的强度保证设备在承受巨大的冲击的情况下不容易被破坏,同时需要满足耐高温耐压防腐蚀等要求,由于机载环境相对复杂同时需要保证有一定的抗震性和防火性,因此在机载通用采集器制作材料选择时通常采用合金作为机载通用采集器外壳,在颜色选择时一般选择较为鲜艳的颜色,机载通用采集器在设计过程中需要保证内部尺寸与机载通用采集器机箱结构相协调,同时需要注意对机箱结构的开发保证机载通用采集器的便捷性和开启拆装的速率,机载通用采集器工业设计需要满足可操控性和智能性进而提升数据采集的质量和效率。
一、人机工程学的机载通用采集器工业设计分析
(一)机载通用采集器的模块化组成
        机载通用采集器模块设计实现了采集器的各个部件可以互换通用,这使机载通用采集器的拆卸和组装更换更为便捷,机载通用采集器采用的是先从上到下后从下到上的设计方法,一般机载通用采集器分为接口和模块两个部分,机载通用采集器是通过一个机箱容纳承载一组具备各种功能的面板来实现数据收集的,在进行机载通用采集器模块设计时需要注意机载通用采集器的型号和功能,通过功能来进行模块划分。一般是通过分析梳理整合通用要素并根据其功能性和结构来对其进行简化和统一,逐渐将很多要素归并最终形成模块,机载通用采集器的模块化设计可以满足用户的多种需求并符合整体要求,对通用的模块进行统一设计保证整体性。
        举个简单例子就以机载通用采集器的机箱为例,为了满足用户的实际需求将机载通用采集器机箱进行结构分析和功能研究,进而将可以将主控器机箱结构分为六个模块,分别是侧板、电源极板、主控面板、底板、模拟采集和储能面板,采集器机箱的六个板块具备不同的功能且各司其职有一定的独立性但是可以实现通用互换,这就是机载通用采集器的模块化的优势[1]。
        同时由于机载通用采集器的工作环境相对特殊需要针对性进行拆装和散热设计,一般任何模板底板和侧板都是设计中需要格外注意的部分,需要进行散热设计和对其表面进行喷涂处理,而其余的模块主要设计重点除了散热之外还需要保证牢固并进行喷涂工艺和色彩设计,一般情况下针对电源极板、主控面板、模拟采集和储能面板的加固采用“松不脱”技术,这样可以保证六个模块的接口结构尺寸参数都相对标准且各种数值都较为统一,这样的整体设计对机载通用采集器的各种功能都能充分利用并保证通用互换拆卸便捷。
(二)机载通用采集器的设计流程分析
        机载通用采集器的设计主要分为五个步骤,首先是对机载通用采集器的技术性能进行确定,并根据性能要求认真分析机载通用采集器的技术指标,对整体设计进行调研明确设计对象的要求和功能需求,机载通用采集器的技术指标是机载通用采集器设计制造和投入使用的唯一凭证,因此需要保证严禁准确性,需要针对同类产品的国内外不同生产厂家的机载通用采集器结构和使用进行分析,通过比对最后敲定机载通用采集器的结构,在设计过程中需要充分考虑热度和电子干扰对机箱结构的影响,并保证采集器功能的稳定性,在投入使用后需要机载通用采集器具备相应的强度和抗压抗震性能,保证在特定环境中不发生变形脱落,同时需要分析机载通用采集器的工作环境,采用适当的技术来延长机载通用采集器的使用寿命,提升机载通用采集器的稳定性和可靠性[2]。


        随后需要确定机载通用采集器的外形尺寸并对机载通用采集器进行布局,需要对各种部件的大小尺寸进行分析并初步明确机载通用采集器的尺寸大小,随后对机载通用采集器机箱内的部件进行布局,在进行机载通用采集器面板设计过程中需要在外观、通风、人机工程等多个方面根据电原理图进行布局,需要对机载通用采集器内部的元件进行排列,对面板上的各种显示和操作装置进行选择,并梳理各个元件之间存在的关联,保证整体减震、通风散热、布局走线科学合理,整体外观美感内部结构简单。
        在结构设计工艺选择方面需要结合生产要求和用户需求进行设计,机载通用采集器的整体结构和技术工艺息息相关,技术是否先进适配直接关系到机载通用采集器的质量和性能,之后进行机载通用采集器操作使用和部件安装维修设计,机载通用采集器设计过程中需要保证整体结构简洁智慧化操作方便灵活方便进行拆装,机载通用采集器控制面板需要保证布局合理并具备一定的安全性。
        机载通用采集器设计中最后的设计是UI设计,要保证UI易用,UI同样是由模块和接口组成,要保证UI具备一定的孩子回话和认知能力,并满足用户的易用易操作[3]。
二、机载通用采集器的机箱设计
        机载通用采集器主要是在飞机内部布设,安装空间相对狭小且存在大量的电磁波,很容易在运行过程中被电磁波干扰,飞机内部大热量巨大且持续时间较长,在飞行过程中长期处于持续震动状态很多时候机载通用采集器的拔取比较费时,一般机载通用采集器机箱两端的面板不会经常换取只是在装配时进行安装,如果不发生故障不会取下,在机载通用采集器机箱设计过程中需要保证重量小空间占用较小,通过六角螺钉对机载通用采集器机箱进行固定,可以减少生产成本。
(一)松不脱设计
        松不脱设计主要是利用弹簧螺套和螺杆对上面板进行固定连接,从人力工程学着手进行进行螺套设计,保证搬运方便且方面取出,螺杆则是起到热拔插作用,并在设计过程中对螺套和螺杆进行色彩标记方面确定固定脱离状态。
(二)机箱搬运把手
        机载通用采集器的机箱型号尺寸相对较大,且有一定的重量因此在机载通用采集器的机箱安装过程中和搬运过程中都极为不便,需要保证其实用性因此对机载通用采集器的机箱进行把手添加,一般把手是较为人性化的收藏式把手,可以将把手隐藏在机箱的侧面板中,同时在设计过程中用人机工程学的角度分析,很多时候机载通用采集器的机箱整体占用不能增加机箱的长度因此需要对把手进行针对性设计保证机载通用采集器的机箱的长度。
(三)散热设计
        由于机载通用采集器的机箱的侧边在快速查吧设计时对侧壁厚度进行增加直接影响到机箱散热状态,因此需要对机载通用采集器的机箱侧壁进行散热设计,通过在侧壁增加散热槽可以有效提升散热效率,机载通用采集器的机箱侧壁的散热槽需要结合工业设计保证散热效率提升两到三倍,进而实现机载通用采集器的机箱散热效果。
总结:一般机载通用采集器设计为了提升设备的整体性能会从计算机技术、工业设计和机械设计三方面着手,在机载通用采集器工业设计过程中一般都是结合实际尺寸散热性能和工作空间进行设计,保证整体抗震性、耐热性、抗压性能,机载通用采集器工业设计对技术水平要求较高,        基于人机工程学的机载通用采集器工业设计整体外观表现出色且可控性可操作性和便捷性都十分优越,是未来机载通用采集器设计的一种发展方向。
参考文献:
[1]王立强.多速率信号处理技术在机载通用采集器中的应用[J].电子设计工程,2017,25(08):61-64.
[2]滕飞.        基于网络化的机载测试系统关键技术研究[D].西安电子科技大学,2019.
[3]HB        7706-2001,        机载飞行数据采集器通用规范[S].
项目名称:共享电动汽车的用户需求因素研究及其服务设计的初步研究 项目编号:2021SDKYB047
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