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汽车人机工程仿真:从经验驱动到数据驱动的体验革命

广域铭岛 2025-12-18 15:33:18

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摘要:汽车人机工程仿真通过虚拟人体模型评估驾乘舒适性,成为提升产品竞争力的核心工具。广域铭岛构建“数字人体+AI评估”体系,在领克Z20开发中实现座椅舒适性、视野盲区等关键指标的量化优化,重新定义人机交互标准。

广域铭岛打造数字孪生汽车智造厂

一、人机工程仿真的技术价值与行业痛点

在汽车消费升级背景下,人机工程性能直接影响用户满意度。研究表明,座椅舒适性每提升1级,用户忠诚度提高12%;视野盲区每减少10%,事故率降低7%。当前,行业面临三大挑战:

人体模型精度不足:传统仿真采用标准化人体模型,难以覆盖多元用户群体;

评估指标主观性强:舒适性、操作便利性等指标缺乏量化标准;

多场景适配困难:单一仿真场景无法覆盖驾驶、乘坐、装载等全使用周期。

领克Z20通过人机工程仿真优化,实现“全场景舒适性覆盖”:

副驾“懒懒零压躺椅”:采用10层坐垫与9层靠背设计,通过仿真优化压力分布,使接触面平均压力降低至18kPa,较传统座椅减少30%

中控屏布局:基于H点(人体躯干与大腿旋转轴交点)位置仿真,确定15.4英寸中控屏最佳安装角度(倾斜12°),减少反光并提升操作便利性;

视野盲区优化:通过眼椭圆模型仿真,将A柱障碍角从8°缩小至5°,前向视野范围扩大15%

二、广域铭岛的数字人体技术体系

广域铭岛打造了“高精度数字人体+多物理场仿真”平台,在领克Z20开发中实现三大创新:

个性化人体建模:基于中国人体尺寸数据库,构建涵盖5%-95%百分位的数字人体模型库,支持身高150-200cm、体重40-120kg用户的精准仿真;

多学科耦合仿真:集成生物力学、热舒适性、声学等多物理场模型,评估座椅振动、温度分布、噪声对舒适性的综合影响。例如,Z20座椅通过仿真优化发泡硬度分布,使长途驾驶疲劳感降低40%

VR沉浸式评估:在虚拟环境中模拟不同身高用户的驾乘姿态,通过动作捕捉技术量化操作便利性。例如,优化车门开启角度至72°,使身高190cm用户上下车头部空间增加50mm

三、典型案例:领克Z20的人机工程集成优化

Z20的人机工程仿真贯穿“设计-验证-量产”全流程:

设计阶段:通过数字人体模型库生成200余组驾乘姿态方案,AI评估筛选出最优H点位置(X=2850mm, Y=680mm, Z=380mm),使膝部空间提升45mm

验证阶段:在广域铭岛VR实验室中,邀请不同体型用户进行实车级体验,通过肌电传感器采集背部肌肉活动数据,优化座椅腰部支撑曲线,使支撑力均匀性提升25%

量产阶段:焊装车间场内仓储物流协同管理平台优化座椅运输路径,减少搬运过程中的振动冲击,确保装配精度≤1mm,避免因安装误差导致的舒适性下降。

用户调研显示,Z20座椅舒适性评分达4.8分(满分5分),较同级车型提升15%,成为其市场热销的关键因素之一。

四、行业影响与未来趋势

广域铭岛的人机工程解决方案已应用于吉利、沃尔沃等品牌,推动行业技术升级。例如,在沃尔沃EX90项目中,通过数字人体仿真优化儿童安全座椅安装空间,使ISOFIX接口操作便利性提升30%

未来,人机工程仿真将与智能座舱深度融合。广域铭岛正研发“生理信号-环境感知-设备控制”闭环系统,通过心率、呼吸频率等生理信号实时监测用户状态,自动调节座椅硬度、空调温度等参数,打造“千人千面”的个性化驾乘体验,重新定义汽车人机交互的边界。