BSC 赛车设计与人机工程学的关系
张多丽，任 峰
（长春师范大学工程学院，吉林 长春 130000）
摘 要：文章基于中国汽车工程学会巴哈（BSC）大赛的比赛规则，结合人机工程学原理，对BSC 赛车设计及使用过程中存在的问题进行人机分析，主要探讨了赛车设计中应该考虑的因素，通过BSC 赛车的人机创新设计流程，提出合理的造型设计方案，为后续仿真等工作提供一定的参照。
关键词：人机工程学；外型设计；BSC 大赛中图分类号：U469.696 文献标志码：A 文章编号：1672-3872（2019）16-0148-02
——————————————作者简介： 张多丽（1995—），女，甘肃庆阳人，本科，研究方向：
车辆工程新能源汽车。
随着科技的不断进步，人机工程学兴起，其是一门综合性强的学科，与其他学科的关系密切，侧重于研究人、机器以及所处环境相互作用和关系的规律，是研究人—汽车—环境之间优化协调配合的学科。
其目的是让人在使用所属机械的过程中感到安全、舒适等。
寻求“人—机—环境”完美结合，使这一结合达到最优。
BSC 赛车尤其注重越野性能，提高赛车的操控稳定性以及行驶安全性非常有意义。
显然，人机工程学意义巨大。
研究人机工程学在赛车设计中的应用具有非常重要的现实意义。
1 人机工程与BSC 赛车造型设计
1.1 人体尺寸对BSC 赛车设计的影响
人体的大小是明确汽车的空间及汽车运行过程中安全性不可或缺的基础。
比赛规定的尺寸要求在这一大前提下进行合理设计。
大体上而言，赛车外部构造的设计应满足95%、50%、5%百分位的人群[1]，可以在相应的尺寸范围内进行调节，例如车身尺寸应该在车身总长度和最大值的前提下设计，在对大量人体特征计数之后，经过测量和处理获得人体特征点的各种百分点，包括人体模型、头廓包络面、手伸及界面等。
H 点、踵点（AHP 点）、踏点（PRP 点）是汽车人机工程中最常用的3个硬点，这三者确定之后，整个人姿态基本可定[2]。
“以人为本”的设计理念是人机工程学的基本出发点，在实际的赛车设计中，95%的百分位数与建议的空间长度要求相结合。
这也是现阶段赛车外观设计的常用设计方法。
在设计汽车外观的过程中，应遵循中国汽车工程学会巴哈（BSC）竞赛的竞赛规则，在设计前环和主环过程中要满足男性第95%百分位模板位置要求[3]。
1.2 驾驶视野对BSC 赛车外观设计的影响
汽车的外观造型设计受驾驶视野的影响很大。
依靠对人眼视觉效果和视觉特性的分析，确保赛车外观设计与驾驶员视野的位置和大小相符，进一步为驾驶员提供可靠的保证，以获得准确的驾驶信息。
2 BSC 赛车设计及问题概述
BSC 竞赛由两部分组成，分为静态测试和动态测试。
在满足人机工程学及比赛规则的基础上，车辆需达单座、全地形等的要求[4]。
目前大多数BSC 赛车设计的研究院校停留在车身及结构的轻量化设计优化上，长春师范大学车队通过对很多参赛的设计方案对比做了细致分析，发现了一些共性问题。
受到钢架结构的一些规则方面限制，部分车队出现同质化现象；裸露的锋利边缘很少采取保护措施；对驾驶室的座椅过于注重节约成本，降低了驾驶员的舒适性和安全性和操作稳定性。
3 人机分析
赛车的颜色涂装分析。
理论上来说，暖色调比冷色调好一些，有助于车手判别。
故车队的赛车应该将符合作业环境的明快色调作为主色，而不仅从颜色搭配的美学角度选择颜色涂装[5]。
赛车的安全性分析。
隐藏的零件可对其使用外壳保护，对改善比赛时的安全环境[6]；赛车的操作装置的形状和功能应易于识别并且易于操作，适合于人的手或脚的操作。
例如，每台赛车必须配备两个易于操作的断路开关来关闭发动机。
切断开关不得切断制动系统的电源[7]。
4 基于人机工程赛车设计
4.1 信号灯的人机设计
4.2 车架的人机设计
车架定制焊接夹具和焊接专用加工平台进行加工，保证了车架的加工精度。
最终进行了拉力测验，检测性能要求均达到安全因子（1.5以上）[8]。
如图1所示。
图1 车架制动工况分析
4.3 车体外形的人机设计
文章基于已有赛车造车经验在设计之初对整车尺寸进行了绘制[9]，对符合人机性能的车架进行外观造型设计，使其从视觉上满足比赛及车手的需求，外漏主体重要结构需进行外壳设计，最后做出渲染图。
4.4 转向系统的人机设计
采用转向机前上置的布置方式，同时配合不等长前双A 臂悬架，使得整体侧倾中心不发生偏移。
赛车转向梯形设计采用接近平行阿克曼的反阿克曼，最终通过调整横拉杆以达到赛车转弯时转向的最佳状态[10]。
使用MATLAB 建立空间转向梯形运动学模型，理论与真实Ackerman 曲线对比图如图2所示。
图2 理论与实际Ackerman 曲线对比 5 结束语
整车的布置设计都是以人机工程为核心，且满足BSC 赛车工作特性，通过实际的应用效果来看，评估结果非常适合BSC 赛车的设计需求，并为优化设计决策提供支持。
参考文献：
[1]杨丽中.基于人机工程学的重卡驾驶室的设计和分析[D].西安:
西安工业大学,2017.[2]孙明欣.基于人机工程学的座椅设计[J].中国第一汽车,2018(7):
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海城建职业学院,2018,25(10):31.[4]姚君,刘淼,陈亚明,等.基于人机工程学知识的设计认知与应
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[7]兰爽.基于Jack 虚拟仿真技术的人因工效分析[J].工业工程,
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汽车实用技术,2015(12):35-39.
（收稿日期：2019-8-11）
Relation between BSC Racing Design and Ergonomics
Abstract ：According to the race car rules of China engineering automobile association,combined
with human-machine
engineering theory,The first thing is to a analysis for Design about the BSC race car and problem of procedure.Moreover discussing the factors that should be considered in the design of racing car.Through the innovative design process of BSC racing car, Finally ,put forward a reasonable design scheme, which provides a reference for the follow-up simulation work.Key Words ：ergonomics;vehicle design;BSC competition
Zhang Duoli,Ren Feng
（上接第90页）展角度看待新型职业农民的身份，明白技能培训的重要性及所能产生的远大场景；通过实际案例将技能培训的成效展现出来，在农业专栏节目宣传通过技能培训取得的成功案例，让丰收的成果走进农民心理，促使农民从心理上认可并接受技能培训；将扶持新型农民创新创业的惠农政策宣传到位，让农民感受到党和政府的关怀，树立信心。
3.4 加强创业技能培训，增加新型职业农民收入
技能培训与增加农业产量呈正相关关系，通过技能培训，转变农民惯性思维模式，以新角度新方法种植农业生产，发展生态农业，控制土壤湿度、阳光温度、施肥量，绿色生产，保证产品质量，以单位价格高于普通农作物获利。
增加土地资源重复利用率，可以把农作物和水产养殖结合起来，鱼类为农作物松土除害虫，庄稼杆为鱼类提供养料，双项丰收，增加单位农作物产量赢取利益。
4 结束语
新型职业农民技能培训促进农民从身份向职业的转变，剥离“农民”的身份属性，顺应“职业化”的时代要求；促
进农民从传统农业生产向现代农业生产经营的转变，实现专业化、规模化、标准化生产经营方式,符合农业“现代化”的要求。
提升新型职业农民创业技能，能有效激活农民自身活力；增强农业农村发展活力，能创造“三农”事业发展的美好未来的。
参考文献：
[1]朱再昱,余汉英,苗其俊.新型职业农民培育的研究现状与展望
[J].职教论坛,2017(31):74-76.[2]李安,李朝晖.农民创业技术效率影响因素实证分析:基于湖南4
县257名创业农民的调查[J].南方农村:新农村建设,2014(2):54-59.[3]冯振兴,谢云.新型职业农民创业培训模式研究[J].长江大学学
报,2016(13):81-84.[4]朱启臻.闻静超.论新型职业农民及其培育[J].农业工程,2012
(3):1-4.
（收稿日期：2019-8-8）。