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研究生:張家銘
研究生(外文):Jia-Ming Chang
論文名稱:機車騎乘姿勢分析與參數設計
論文名稱(外文):Posture Analysis and Parameter Design for Scooter Riding
指導教授:陳詞章陳詞章引用關係陳俊生陳俊生引用關係
指導教授(外文):Tsyr-Jang ChenChun-Sheng Chen
學位類別:碩士
校院名稱:龍華科技大學
系所名稱:機械系碩士班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:92
中文關鍵詞:舒適度田口法模糊理論
外文關鍵詞:ComfortTaguchi MethodFuzzy theory
相關次數:
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在騎乘機車時,騎乘者會因為騎乘時之坐距、踏距、腰椎角度、腰椎高度,這四個尺寸不同,而有不同的騎乘姿勢,本研究即是針對這四種變數尺寸來進行機車騎乘者的舒適度設計。首先參考市面上現有之速克達機車規格,做為設計與模擬機車外型尺寸的基準,並利用ADAMS及LifeMOD軟體來建構車體與人體的模型。接著將已建構好之車體模型,對半正弦波路面進行動態模擬,探討機車行經突起路面時,所產生的振動及人體肌肉出力情形,對騎乘者的舒適度影響情形。分析過程中先分別以田口法找出此兩品質特性之騎乘舒適度的最佳組合,再以模糊田口方法同時考慮此兩品質特性之訊號雜音比,以所導入的模糊理論求出代表多重品質特性之衡量指標(MPCI),再由變異數分析找出同時影響兩種品質特性的顯著因子,以進行模擬驗證包含兩種品質的最佳參數組合之正確性。本研究最後並應用自適應神經網路架構模糊推論系統(ANFIS)來訓練產生實驗參數範圍內之模糊規則,以有效建立一騎乘舒適度的模糊預測系統,將可簡化以後設計研發的流程。
The posture of the scooter rider can be defined by the rider’s sitting distance, the stepping on distance, the lumbar vertebra angle and the height of lumbar vertebra. Based on the dimension of the scooter on the current market, a scooter model was builder by the computer simulation software ADAMS and the human body model as the scooter rider was build by the LifeMOD software. The simulation condition of this scooter model was simulated as the scooter riding through a semi-sine wave road bump. And two responds of the human body, the acceleration of lumbar vertebra and the muscle force, were considered as the main parameters for the comfortable scooter riding. Taguchi Method was applied to accomplish the optimum comfortable condition for the scooter rider as to minimum those two parameters separately. Using the Fuzzy-Taguchi Method, we can find out the Multiple Performance Characteristics Index (MPCI) to consider those two parameters simultaneously. After that, a fuzzy control theory method (ANFIS), the adaptive network based fuzzy inference system, was applied to this scooter riding system, and the data prediction by this ANFIS shows the well results.
摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 IX
第一章 緒論 1
1. 1 前言 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究動機與目的 5
1.4 研究方法 6
1.5 本文內容架構 8
第二章 基本理論 9
2.1 機車車體分析 9
2.2 輪胎運動分析 9
2.2 路面模型 13
2.3 田口品質方法 14
2.3.1 直交表的特性與配置 15
2.3.2 S/N比的意義與目的 16
2.3.3 變異數分析 17
2.4 模糊理論 18
2.4.1 模糊集合 19
2.4.2 模糊推論模式 21
2.4.3 模糊系統 24
2.5 適應性網路模糊推論系統 26
2.6 模糊田口最佳化 28
第三章 研究方法 30
3.1 研究流程 31
3.2 車體實體模型建構 32
3.2.1 計算車體慣性性質 32
3.3 系統條件設定 34
3.3.1 車體模型與避震系統之設定 34
3.3.2 輪胎與路面之設定 40
3.3.3 外力負載設定 43
3.4人體模型之設定 44
3.4.1人體模型與車體模型之結合 47
3.4.2人體肌肉組織設定 49
3.4.3人體姿勢驅動器設定 50
第四章 人體之最佳舒適性設計 52
4.1 田口法與參數設定 52
4.2 數據分析 54
4.2.1機車動態模擬數據 54
4.2.2 S/N比之回應表與回應圖 58
4.2.3變異數分析結果 61
4.2.4雙重品質特性 62
4.2.5模擬數據之整合分析 67
4.3 FUZZY預測系統 68
第五章 結論 76
5.1 結果與討論 76
5.2 未來研究方向 77
參考文獻 78
附錄 83
附錄一 人體頭部、軀幹、手部、腳部參數設定圖 83
附錄二 全因子實驗( 直交表四因子三水準) 85
附錄三 直交表四因子四水準 88
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