JACK软件加农榴弹炮手轮人机工效分析(2)
高低机手轮操控起落部分绕耳轴旋转赋予炮膛轴线的高低角，方向机手轮操控回旋部分绕立轴旋转赋予炮膛轴线的方位角。即炮手通过手轮控制高低机和方向机完成瞄准。瞄准是火炮实现功能的重要步骤，是实现火力准确打击的前提。因此，需要考虑手轮的高度转动频率对炮手操作的影响，即进行火炮手轮人际功效分析。
使用SolidWorks软件通过几何原理、互换性原理和公差配合及形位公差标准体系绘制手轮结构。SolidWorks是基于特征的实体造型软件。基于特征是指零件模型的构造是由各种特征来生成的，零件的设计过程就是特征的累计过程。特征是构成三文实体的基本元素（即组成空间几何体的一些基本几何体），复杂的三文实体是由多个特征组成的。特征建模是零件建模的基础技术，特征建模就是将多个特征按一定位置关系叠加起来，生成一个三文零件。在SolidWorks软件中，特征建模一般分为基础特征建模和基本实体编辑两步。基础特征建模是三文实体最基本的生成方式，是单一的命令操作。基本实体编辑是在生成基本特征的基础上，对模型进行局部修饰的特征建模方法。装配体设计是三文设计中的一个重要环节，设计人员不仅可以利用三文零件模型实现产品的整体装配，还可以便用相关工具实现装配体干涉检查、动态模拟、装配流程和运动仿真等一系列产品整体的辅助设计。装配体就是将多个零部件按照一定约束关系装配在一起成为一个最终产品或新的零部件(子装配体)。装配体的零部件可以是独立的零件，也可以是经过装配过程完成的装配体(子装配体)。由于这种所谓的”装配”，不是真正在装配车间的真实环境下完成的，因此也称为“虚拟装配”。
应用JACK人机工效分析软件，进行灵活、逼真的三文人体仿真，建立详细的人体模型，特别是手、肩等部位的模型，运用前向和反向的运动学公式，通过肢体末端的移动就可以定位人体姿势，创建百分位5，百分位50，百分位95的人体模型，分析手轮工效。5百分位指有5%的人群小于或等于此人体尺寸数值，5百分位代表“小”身材。95百分位指有95%的人群小于或等于此人体尺寸数值，95百分位代表“大”身材。50百分位指小于和大于此人体尺寸数值的人群各占一半，50百分位代表“中”身材。分析不同身材的人体模型的人机工效。
建立三文人体模型和瞄准时高低机和方向机手轮工作位置的模型。其中，三文人体模型可以在JACK软件中生成，数字人的建模技术是关键的技术，研究人员对人体数据的标准化已经进行了很多年，建立了一些被公认的人体数据资源，包括NSA(1978)数据库、1988年美国军队人事调查（ANSUR88）的数据、1990年全国健康营养调查数据和营养检查调查（NHANES）人体测量数据、北美车辆工作人员人体测量数据、1989年中国成年人尺寸数据（GB10000-88）。数字人体模型由69个部分和68个关节构成，软件支持自定义数字人体各部分的尺寸，因此JACK软件的数字人模型的仿真程度很高。在数据库中选取CHINESE(中国人)的人体数据，选择Male（男性），并分别选取第5百分位、第50百分位和第95百分位的人体体重身高，用来表示矮、中、高三种身材的瞄准手。第5百分位人体身高158.3cm，体重48kg。第50百分位人体身高167.8cm，体重59.kg。第95百分位人体身高177.5cm，体重75kg。用Solidworks软件绘制高低机和方向机手轮的模型，改变文件类型，导入到JACK软件中，并调整高低机和方向机手轮的位置，以及它们和人体的相对位置。模拟瞄准时工作人员的操作手轮的工作过程。分析瞄准手的可达域、快速上肢、工作姿势和受力分析。