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Jack人機工效虛擬仿真系統(tǒng)由津發(fā)科技自主研發(fā)的ErgoLAB可穿戴動作捕捉系統(tǒng)、德國Siemens Jack人機工效虛擬仿真軟件、虛擬現(xiàn)實交互設備等核心部件組成，人機工效分析系統(tǒng)基于Jack虛擬仿真環(huán)境結(jié)合人體真實動作數(shù)據(jù)驅(qū)動數(shù)字人模型來對人體工效學限制進行定量分析解決方案，可以進行可視性分析、可達性分析、舒適度分析、疲勞度分析、作業(yè)分析等人機工效分析；德國Siemens公司Jack人機工效分析系統(tǒng)虛擬仿真軟件是一個人體建模與仿真人機工效學分析軟件解決方案，幫助各行業(yè)的組織提高產(chǎn)品設計的工效學因素和改進車間的任務。

人在虛擬仿真環(huán)境中與數(shù)字樣機進行人機交互，在人機交互過程中采集人的動作與行為數(shù)據(jù)并對人機工效分析做客觀定量數(shù)據(jù)支撐；主要采用的定量數(shù)據(jù)包含：人體運動中行為與動作數(shù)據(jù)，手部運動等，可以測量人體的14個關節(jié)部位如下：頸部、胸部、左肩關節(jié)、左肘關節(jié)、左腕關節(jié)、右肩關節(jié)、右肘關節(jié)、右腕關節(jié)、左髖關節(jié)、左膝關節(jié)、左踝關節(jié)、右髖關節(jié)、右膝關節(jié)、右踝關節(jié)。

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人機工效分析驗證平臺解決方案的提出，為像兵器、航空航天、汽車造船等制造工程行業(yè)應用的人機工效分析、評價及驗證提供了一個合理的解決途徑。解決方案貫穿于整個產(chǎn)品生命周期的全過程，從設計角度為出發(fā)點和，關注設計、制造、維修維護等階段。

在實現(xiàn)的技術上，以人機工效軟件為基礎，采用沉浸式的虛擬現(xiàn)實技術及虛擬交互設備，如動作捕捉系統(tǒng)、手套等，為人機工效分析及驗證提供了沉浸式的虛擬應用環(huán)境。

作為整體解決方案，建立了一套符合標準的分析驗證評價體系及指標，按照工程任務執(zhí)行種類，分類將人體建模標準、工裝過程的可達可視及可操作性指標、舒適度及疲勞感評價指標納入到指標體系庫中。這樣人機工效分析驗證平臺便有了運行的技術基礎。

在此基礎之上，實現(xiàn)沉浸式的虛擬人機環(huán)境，是將動作捕捉系統(tǒng)、分析評價指標體系及指標庫與人機工效軟件結(jié)合，進行二次開發(fā)，通過API接口進行應用級的集成，納入到一個統(tǒng)一的應用平臺之中，便形成了解決方案總體的技術框架。

這樣的人機工效分析驗證平臺，便擁有了快捷的人素真實數(shù)據(jù)的捕獲，并且在人機工效軟件的運行中，可以即時調(diào)出相應的評價體系指標數(shù)據(jù)，并行的進行分析和驗證。

?Jack初是由賓夕法尼亞大學的人類模型和模擬中心(Center for Human Modeling and Simulation at the University of Pennsylvania)開發(fā)，目前是德國西門子PLM旗下的一員。使用Jack可以：

1、建立一個虛擬的環(huán)境

2、創(chuàng)建一個虛擬人

3、定義人體大小和形狀

4、把人放在環(huán)境中

5、給人指派任務

6、分析人體執(zhí)行任務

從Jack獲得的信息可以幫助您設計更安全、更符合人體工程學的產(chǎn)品、工作場所和更快的流程和使用更低的成本。

步：建立一個虛擬的環(huán)境

除了人體建模之外，jack還是是一個功能強大的互動性、實時視景仿真解決方案。您可以導入CAD數(shù)據(jù)或從草圖開始建立模型，在周圍的環(huán)境中移動物體，交互式地改變相機的視圖和創(chuàng)建特殊效果，以提高您“現(xiàn)場”的真實性。

導入CAD模型-jack可以導入基于VRML，IGES，立體(STL)的和inventor (iv)文件格式的3D圖形數(shù)據(jù)。此外，軟件提供了減小CAD數(shù)據(jù)的功能來優(yōu)化模型，用于實時仿真。OpenGL Optimizer的使用可以在不損害視頻保真度的情況下相當程度的減少模型的棱角。

在jack中創(chuàng)建幾何圖形-jack允許您從草圖開始建立模型，用于概念設計。您可以創(chuàng)建簡單的幾何圖形，如立方體、球、圓柱、圓錐和圓環(huán) 。熟練操作后，您可以合并這些簡單的圖形成為更加復雜的部件，如機械工具和車輛。jack還提供了一套基本的工具（錘子，鉗子，梯子，棘輪，鋸，螺絲刀和扳手）。

給您的環(huán)境一個真實的外觀-jack的視圖，紋理映射和照明功能，幫助您賦予您的虛擬環(huán)境更有說服力的外觀。

在jack中可以很容易地改變視圖，通過鼠標按鈕可以基于一個參考點，水平或垂直或放大“相機”。此外，您也可以將視圖參考點定位到的對象上，為某些對象加上相機，如人的眼睛，并建立剖視圖。使用紋理映射，基礎的圖像文件，如云彩、公路、工廠內(nèi)部或機器的控制面板可用于增加視覺細節(jié)場景，而不會增加額外的幾何形狀。jack的照明能力，可以幫助您突出環(huán)境中的區(qū)域和場景的真實感。

第2步：創(chuàng)建一個虛擬的人體

jack提供準確的人體生物力學模型。基于1988年美國軍方人體調(diào)查(ANSUR 88)的三維人體測量技術,jack的人體模型：

1、有69個部分，68節(jié)，17段脊柱，16段的手，加上肩/鎖骨關節(jié)和135度的自由度。?

2、遵照來自NASA研究的共同限制(人體測量資料書，卷。人體測量數(shù)據(jù)手冊，NASA RP-1024 技術報告)