一种枪械人机工效的评估方法与流程

本申请涉及枪械试验与评估，尤其涉及一种枪械人机工效的评估方法。

背景技术：

1、枪械是士兵携行和操作的武器，枪械人机工效水平直接决定着士兵操作枪械的准确性、便携性、舒适性和作战效能，是衡量枪械设计和性能的关键因素之一。

2、传统的枪械研制采用“画、加、打”模式，人机工效相关的设计一般为经验设计，加工出实物样机后通过主观评估是否满足要求，对不满足要求或不合理的方面进行改进，这种方法主要存在以下问题：

3、1.缺乏枪械总体和部件人机工效分析与评估判据，主要对实物样机进行主观评估，无法客观全面地评估和解决不断暴露的人机工效问题。

4、2.无规范化的枪械人机工效试验方案和测量系统，且尚无清晰完整的枪械人机工效评估指标体系，只能采用主观评估与专家打分方法，试验和评估随意性较强，无法客观、科学和定量地评估和反映枪械人机工效性。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的目的在于提供一种枪械人机工效的评估方法，通过预先设置的评判标准，能够客观、合理的评判枪械的总体布局和人机交互的合理性，并通过人机工效试验引入人机工效评估指标，能够定量评估枪械的人机工效性能。

2、本申请提供了一种枪械人机工效的评估方法，其特征在于，所述评估方法，包括：

3、获取能够反映枪械总体布局的多个结构参数，并根据预先设置的各结构参数的评判标准，分别评判各结构参数是否合格；

4、当每一个所述结构参数均被评定为合格时，则评定所述枪械的总体布局合格，并获取能够反映所述枪械人机交互合理性的多个人机作用参数；

5、根据预先设置的各人机作用参数的评判标准，分别评判各人机作用参数是否合理；

6、当每一个所述人机作用参数均被评定为合理时，则评定所述枪械的人机交互合理，并分别对所述枪械和测试者进行关键点标记，以开展枪械人机工效试验；

7、基于所述枪械人机工效试验，评估所述枪械的人机工效性能，得到所述枪械的人机工效评估指标；

8、基于所述人机工效评估指标，判断所述枪械是否满足人机工效性能要求；

9、若所述人机工效评估指标满足所述人机工效性能要求，则判定所述枪械的人机工效性能为合格；

10、若所述人机工效评估指标不满足所述人机工效性能要求，则调整所述枪械的结构参数，和/或，人机作用参数，以使所述枪械的人机工效性能合格。

11、进一步的，所述结构参数，包括：枪托长度、左手握持位置、照门位置、瞄准基线长、质心位置、枪械质量、瞄准基线高、枪托轴线高低、膛压以及自动机后坐到位速度。

12、进一步的，所述人机作用参数，包括：握把尺寸、扳机尺寸、枪托抵肩处尺寸以及下护木尺寸。

13、进一步的，所述枪械的人机工效评估指标包括：第一人机工效评估指标、第二人机工效评估指标、第三人机工效评估指标以及第四人机工效评估指标；所述基于所述枪械人机工效试验，评估所述枪械的人机工效性能，得到所述枪械的人机工效评估指标，包括：

14、利用三维运动捕捉试验，评估所述枪械在瞄准阶段和射击阶段的稳定性，得到所述第一人机工效评估指标；

15、利用表面肌电测试试验，评估所述枪械对所述测试者肌肉状态的影响，得到所述第二人机工效评估指标；

16、利用人枪系统压力中心测试试验，评估所述枪械和所述测试者组成的人机系统的稳定性，得到所述第三人机工效评估指标；

17、利用眼动追踪试验，评估所述枪械对所述测试者瞄准阶段的影响，得到所述第四人机工效评估指标。

18、进一步的，所述利用三维运动捕捉试验，评估所述枪械在瞄准阶段和射击阶段的稳定性，得到所述第一人机工效评估指标，包括：

19、利用三维运动捕捉试验，捕捉所述枪械和测试者标记点的三维空间位置变化；

20、基于所述枪械和测试者标记点的三维空间位置变化，获取所述枪械的枪口稳定系数和枪口位移变化，以及所述测试者的关键部位位移变化；

21、将所述枪口稳定系数、枪口位移变化以及关键部位位移变化，确定为所述第一人机工效评估指标。

22、进一步的，所述利用表面肌电测试试验，评估所述枪械对所述测试者肌肉状态的影响，得到所述第二人机工效评估指标，包括：

23、利用表面肌电测试试验，获取所述测试者的肌电信号；

24、对所述肌电信号进行傅里叶变换，得到能够表征所述测试者肌肉疲劳程度的瞄准过程中位频率值；

25、对所述肌电信号进行滤波、整流以及积分操作，得到能够表征所述测试者肌肉激活程度的射击过程积分肌电值；

26、将所述瞄准过程中位频率值和所述射击过程积分肌电值，确定为所述第二人机工效评估指标。

27、进一步的，所述利用人枪系统压力中心测试试验，评估所述枪械和所述测试者组成的人机系统的稳定性，得到所述第三人机工效评估指标，包括：

28、利用人枪系统压力中心测试试验，获取所述测试者垂直反作用力中心点的位置；

29、基于所述测试者垂直反作用力中心点的位置，计算人机压力中心的晃动幅值、变化包络面积以及晃动速度；

30、将所述晃动幅值、变化包络面积以及晃动速度，确定为所述第三人机工效评估指标。

31、进一步的，所述利用眼动追踪试验，评估所述枪械对所述测试者瞄准阶段的影响，得到所述第四人机工效评估指标，包括：

32、利用眼动追踪试验，获取所述测试者视线变化的位移和时间数据；

33、基于所述测试者视线变化的位移和时间数据，计算所述测试者的眼动范围面积、瞄准时间以及出枪时间；

34、将所述眼动范围面积、瞄准时间以及出枪时间，确定为所述第四人机工效评估指标。

35、进一步的，在根据预先设置的各结构参数的评判标准，分别评判各结构参数是否合格之后，所述评估方法，还包括：

36、当任一个所述结构参数被评定为不合格时，则评定所述枪械的总体布局不合格，并调整所述结构参数，以使所述枪械的总体布局合格。

37、进一步的，在根据预先设置的各人机作用参数的评判标准，分别评判各人机作用参数是否合理之后，所述评估方法，还包括：

38、当任一个所述人机作用参数被评定为不合理时，则评定所述枪械的人机交互不合理，并调整所述人机作用参数，以使所述枪械的人机交互合理。

39、本申请提供的枪械人机工效的评估方法，通过预先设置的评判标准，能够客观、合理的评判枪械的总体布局和人机交互的合理性，并通过人机工效试验引入人机工效评估指标，能够定量评估枪械的人机工效性能。

技术特征：

1.一种枪械人机工效的评估方法，其特征在于，所述评估方法，包括：

2.如权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述结构参数，包括：枪托长度、左手握持位置、照门位置、瞄准基线长、质心位置、枪械质量、瞄准基线高、枪托轴线高低、膛压以及自动机后坐到位速度。

3.如权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述人机作用参数，包括：握把尺寸、扳机尺寸、枪托抵肩处尺寸以及下护木尺寸。

4.如权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述枪械的人机工效评估指标包括：第一人机工效评估指标、第二人机工效评估指标、第三人机工效评估指标以及第四人机工效评估指标；所述基于所述枪械人机工效试验，评估所述枪械的人机工效性能，得到所述枪械的人机工效评估指标，包括：

5.如权利要求4所述的评估方法，其特征在于，所述利用三维运动捕捉试验，评估所述枪械在瞄准阶段和射击阶段的稳定性，得到所述第一人机工效评估指标，包括：

6.如权利要求4所述的评估方法，其特征在于，所述利用表面肌电测试试验，评估所述枪械对所述测试者肌肉状态的影响，得到所述第二人机工效评估指标，包括：

7.如权利要求4所述的评估方法，其特征在于，所述利用人枪系统压力中心测试试验，评估所述枪械和所述测试者组成的人机系统的稳定性，得到所述第三人机工效评估指标，包括：

8.如权利要求4所述的评估方法，其特征在于，所述利用眼动追踪试验，评估所述枪械对所述测试者瞄准阶段的影响，得到所述第四人机工效评估指标，包括：

9.如权利要求1所述的评估方法，其特征在于，在根据预先设置的各结构参数的评判标准，分别评判各结构参数是否合格之后，所述评估方法，还包括：

10.如权利要求1所述的评估方法，其特征在于，在根据预先设置的各人机作用参数的评判标准，分别评判各人机作用参数是否合理之后，所述评估方法，还包括：

技术总结本申请提供了一种枪械人机工效的评估方法，所述评估方法通过获取多个结构参数，并根据各结构参数的评判标准，分别评判各结构参数是否合格；当每一个结构参数均被评定为合格时，则评定枪械的总体布局合格，并获取多个人机作用参数；根据各人机作用参数的评判标准，分别评判各人机作用参数是否合理；当每一个人机作用参数均被评定为合理时，则评定枪械的人机交互合理，并开展枪械人机工效试验，以得到枪械的人机工效评估指标，并判断枪械是否满足人机工效性能要求；若人机工效评估指标不满足人机工效性能要求，则调整枪械的结构参数，和/或，人机作用参数，以使枪械的人机工效性能合格。通过该方法能够客观、科学和定量评估枪械的人机工效性能。技术研发人员：张俊斌,刘振元,景春阳,林洋,赵文吉,王缘,王希阔,罗建华,黄雪鹰,吴宪,范一凡受保护的技术使用者：中国人民解放军63856部队技术研发日：技术公布日：2024/6/13