摘要：驾驶室的合理布局直接影响到驾驶者的安全性、操作舒适度和工作效率，基于人机工程学和用户行为来研究挖掘机驾驶室的布局设计中的人机关系，从驾驶座区域、操作杆以及控制显示区这三大区域的布局分析研究，为挖掘机驾驶室的人性化布局设计研究提供更全面的分析方法，阐述了挖掘机驾驶室的布局设计研究的要点以及未来布局中的研究方向。

关键词：挖掘机驾驶室;布局设计;人机工程学;用户行为

一、挖掘机驾驶室中的人机工程

挖掘机作为工程机械是用于建筑、挖掘、施工、采矿等领域的大型机械，主要完成人很难完成的超负荷工作，有很高的工作效率，尤其是在环境恶劣的条件下进行工作，对工程机械的操作者增加了更多操作难度，因此要通过对工程机械驾驶室的操作空间以及操作方式进行优化，给用户提供更加安全、健康、舒适的驾驶环境[3]。

挖掘机作为一种在复杂环境下工作的工程机械对于驾驶者的操作要求也相对比较高，包括驾驶员的身体素质等方面，通过资料调查研究发现，挖掘机驾驶员的年龄在18-40岁之间，每天平均工作时间在8-10个小时[4]。所以驾驶的舒适度、安全性、合理性对于用户来说是非常重要的，驾驶室的布局主要从人、内饰环境、空间环境这些角度出发，对驾驶室的驾驶座、操作区域以及控制显示这三大区域进行分析。这三个区域是驾驶室涉及人机的主要区域，也是最需要被关注的区域，直接影响驾驶员的作业操作的舒适度。

二、挖掘机驾驶室布局人机分析

（一）驾驶座椅的人机分析

驾驶座椅的布置也就决定了驾驶室的整体布局，而座椅的位置是由人体的H点决定的，在驾驶员在操作过程中，一般都是固定坐姿的方式进行，在这一过程中，H点具有相对稳定型，所以座椅的布置的位置也要跟随H点。在驾驶座布局位置中，需要根据驾驶室的空间以及行驶档的位置和H点的位置对座椅位置的前后进行定位，根据两个H点的中点和行驶档与踏板的中心点对驾驶座椅左右進行定位。

同时驾驶座椅的也受其他因素的影响，最主要是用户行为过程的影响，在驾驶者上车—开门—坐下这个过程中H点的变化。在这个行为过程中根据H点的移动幅度与移动角度来判断这个行为过程中的四肢受力情况，根据四肢受力情况和H点来对座椅的布置进行优化。

（二）操作区域的人机分析

在用户操作过程中的人机关系，也是操作杆布置的主要影响因素，在整个挖掘机使用操作过程中，驾驶者的手是活动在驾驶室内的各个操作要求之间的，所以整个驾驶的操作杆的布置，必须结合驾驶员行为来进行研究布置。

操作区域的主要部件是操作杆，在驾驶员整个工作过程中操作杆是不离手的，因此操作杆位置的分析尤为重要，而操作杆的位置同时也与H点有关。挖掘机的操作杆的布局中要考虑到驾驶员上肢作业时的角度，可以以H点为参考点进行位置调整。

根据挖掘机驾驶员工作期间里他的手的基本活动路线，结合人机工程学的坐姿水平手的作业范围，同时操作杆的位置也要结合驾驶者的最频繁的基本操作轨迹和坐姿水平作业范围来进行操作杆布置位置的确定。

（三）控制面板显示区域的人机分析

挖掘机的控制面板显示区域不同与其他工程机械，因此在挖掘机的控制面板显示区域要基于人机工程学和驾驶者的操作行为分析来对区域进行布置。在整个驾驶员的行为过程中，控制面板和显示以及一些放置物品的区域中，操控面板是驾驶者在工作中频繁接触的区域，而这个区域是驾驶者右手操作的区域，同时右手还要进行作业操作，所以在控制面板区域的布置应该结合用户行为、人机等各方面因素去进行研究分析，这样才能给驾驶者提供更加舒适的操作环境。

驾驶室显示区域的布置首先是要根据手眼的协调范围来选择挖掘机驾驶员工作中的最适宜区域，其次是根据适宜区域来对驾驶室的显示区域、控制区域和辅助区域进行划分，在区域布置同时也要依据坐姿水平手的工作范围。

同时显示区域位置也要符合工作中视觉舒适区。在驾驶员作业视觉中心主要是集中在外界作业环境，而显示界面的布置既不能抢驾驶者的视觉重心，也要能很好地给驾驶者反馈机器状态信息，辅助驾驶者作业等功能，所以在显示区域的布置要综合这些因素来进行分析研究，研究驾驶行为的规律，来进行显示区域的布置，这样才能做到给驾驶者提供更加安全、高效的工作环境。

三、结语

从人机工程学和用户行为对挖掘机驾驶室的布局研究是值得深入的发现，在今后对挖掘机驾驶室的布局研究中要以“人”为研究核心，一方面是对驾驶者整个使用机器整个过程中的行为进行深入分析;另一方面是人机工程设计方面的研究。在挖掘机驾驶室人机布局中，结合人机工程和用户行为从驾驶座、操纵区域以及控制显示区域这三大主要区域去分析其中的人机因素，总结出每个区域位置设计的主要影响因素。给相关设计提供理论参考。

参考文献：

[1]丁玉兰，郭刚，赵江洪等.人机工程学[M].北京：北京理工大学出版社，1991.

作者简介：员林，湖南科技大学。