MODELO PARA CÁLCULO E ANÁLISE DE REAÇÕES HUMANAS DURANTE A MUDANÇA DE MARCHAS EM UMA TRANSMISSÃO MANUAL. Foi encontrado apenas um único trabalho que, além da dinâmica do sistema sincronizador, considerou um modelo de motorista impondo a velocidade da alavanca durante uma troca de marcha.
OBJETIVO
Este trabalho foi desenvolvido devido à necessidade de prever o comportamento dinâmico de um sistema de mudança de velocidades na fase de projeto de uma caixa de velocidades manual, tendo em conta não só as propriedades construtivas dos subsistemas envolvidos, mas também avaliando as propriedades dos diferentes tipos de caixa de velocidades. motoristas e os fatores humanos envolvidos. O objetivo deste trabalho é propor um modelo que estime a avaliação subjetiva da qualidade da troca de marchas em automóveis equipados com transmissão manual.
METODOLOGIA
Portanto, a necessidade enfatizada por todos os autores pesquisados de um modelo que antecipe o comportamento de um determinado sistema de mudança e a falta de uma análise mais detalhada de seus efeitos sobre o motorista, como diferenças antropométricas versus dimensões básicas do compartimento do carro, veículo, uma descrição detalhada estudo dessa relação pode ser avaliado. No âmbito deste trabalho há também a criação de um modelo para estimar a avaliação subjetiva da qualidade de deslocamento em veículos automotores montados com transmissão manual como resultado de uma regressão linear das variáveis propostas relacionadas ao HFE, além do objetivo.
ESTRUTURA DO TRABALHO
Também nesta seção foi apresentada a aplicação dos conceitos de HFE diretamente no processo de comutação. Esta seção apresenta o sistema de troca de marchas das transmissões manuais, permitindo a pesquisa das forças geradas durante a troca de marchas.
A TRANSMISSÃO AUTOMOTIVA
A transmissão automotiva e seu funcionamento de câmbio é o sistema mecânico alvo deste estudo, utilizado por usuários que se enquadram no perfil do motorista. As transmissões automáticas, como a mostrada na Figura 4, realizam trocas de marcha por meio de múltiplos discos de embreagem, correias e engrenagens planetárias dentro da transmissão, enquanto o conversor de torque hidrodinâmico substitui a embreagem de disco seco da versão manual, permitindo uma troca de marchas com quase interrupção invisível do torque.
O SISTEMA DE TROCA DE MARCHAS DE TRANSMISSÕES MANUAIS
A torre do desviador é o mecanismo responsável pela ligação entre o sistema de desviador externo, representado pelo conjunto de desviador e os cabos ou haste, e o sistema interno, composto pelos garfos e luvas, que são montados diretamente na carcaça da transmissão. Devido à sua geometria complexa, além da inércia do disco de transmissão/embreagem, o sistema de distribuição gera forças que variam durante o processo de engate de uma determinada marcha.
FORÇAS GERADAS DURANTE UMA TROCA DE MARCHAS
A Figura 19 é um gráfico típico do comportamento ao longo do tempo de Fx, ou seja, a força de desengate ou engate e o respectivo deslocamento do botão X. As definições de cada fase através dos eventos apresentados facilitam o entendimento de quais componentes do sistema de sincronização estão funcionando, bem como a análise das fases de esforço máximo de engajamento e conforto de deslocamento, que serão descritas detalhadamente na próxima seção.
A QUALIDADE DA TROCA DE MARCHA
Outro ponto observado pelos autores é que a curva de seleção do veículo “A” é bem menor que a do veículo “B”, o que também leva a uma percepção de melhor qualidade de troca para o primeiro. Na Figura 22 é possível ver a comparação entre os veículos “B” e “C” citados anteriormente neste trabalho e demonstra claramente que o veículo “C” (em rosa) possui.
INTERAÇÕES HUMANO-SISTEMA
Com estas definições, os domínios físico e cognitivo parecem estar perfeitamente ligados às sete características da qualidade de troca percebida resumidas no final da secção 2.4, num esforço para aumentar a eficiência do sistema (1.c), reduzir a fadiga (3.b) e melhorar a aceitação do usuário (3.d). Como um dos resultados desses estudos psicológicos sobre o processamento da informação, foi proposto o "modelo do processador humano" (CARD, MORAN e NEWELL, 1983 apud BARBOSA e SILVA, 2010) ou modelo do processador humano (MHP), que considera os humanos como processadores de informação que permitem prever algumas partes do comportamento humano com boa precisão. Mas como qualquer interação entre um ser humano e o ambiente em que se encontra, envolve trocas constantes de informações de ambos os lados, dizem Proctor e Proctor (2012).
Essas informações devem ser inseridas no que os autores chamam de operador do sistema por meio do sistema sensorial humano (ou dos sentidos do olfato, visão, audição, tato e paladar), organizadas e corretamente reconhecidas para gerar uma decisão sobre como responder a dados de forma decisiva. . Proctor e Proctor (2012) também mencionam que apesar de distintos, os sentidos do sistema sensorial humano possuem intensa interação na criação da percepção humana, sendo estimulados de diferentes formas, como a intensidade, a duração e a localização da aplicação do estímulo. Segundo Robinette (2012), a aplicação de conceitos antropométricos tende a garantir a usabilidade do sistema em desenvolvimento por grande parte do seu público-alvo.
Como resultado, o conceito de MHF apresentado na Figura 26 foi ampliado por Czaja e Nair (2012) e pode ser visto na Figura 28. A Figura 28 mostra que a análise do IHS em um determinado contexto ou aplicação vai muito além das interfaces físicas.
IHS APLICADO À TROCA DE MARCHAS
Nessa direção, pesquisas de Dukic et al. 2006) realizaram um estudo comparando o tempo de reação para acionar um instrumento específico do veículo com perda de atenção ao volante (ou desvios de direção não intencionais) entre motoristas jovens e mais velhos. Trabalho semelhante também foi publicado por Nishikawa et al. 2014), mas usando o sEMG para determinar as principais características das interfaces do motorista que afetam diretamente sua capacidade de usar o volante e realizar manobras do veículo. Focando mais na parte de design do sistema, Angerilli et al. 2001) propõe uma bancada que simula as condições de força e impulso que podem ser observadas no braço de alavanca durante um determinado turno.
Esta proposta é mais convincente do que a proposta por Angerilli et al. 2001), visto que é colocado no ambiente do carro de teste. Em ambos os casos, a percepção de qualidade será negativa, exigindo manutenção do sistema de troca de marchas. O Touch também será responsável por detectar três situações que o motorista enfrenta durante uma troca de marcha.
Outro trabalho seguindo o mesmo conceito foi desenvolvido por Rosario et al. 2010) em uma pesquisa para determinar as frequências e amplitudes a serem aplicadas no pedal do freio do veículo como forma de alarmar uma colisão frontal. Quanto à sua aplicação em estudos veiculares, é possível encontrar alguns trabalhos relacionados, como os de Lamotte et al.
A INSTRUMENTAÇÃO UTILIZADA
Esta seção, portanto, detalha os equipamentos e softwares necessários para realizar pesquisas de campo para definir e validar um modelo que inclua tanto os esforços, deslocamentos e impulsos na alavanca quanto os sinais sEMG dos grupos musculares envolvidos durante a mudança de marcha de captura. A instrumentação e equipamentos necessários para as aquisições durante os testes propostos são divididos em dois: um para medição das forças de seleção e engate, bem como os respectivos deslocamentos em Xknob e Yknob na alavanca de câmbio, enquanto o segundo equipamento é utilizado para capturar os sinais sEMG durante cada mudança de marcha. O equipamento é composto por uma peça de mão instrumentada, um conversor analógico-digital, um notebook e um software de aquisição e processamento de dados também dedicado a esta tarefa (Figura 38).
Inicialmente, o módulo de aquisição de dados ML880 PowerLab® 16/30 e o amplificador ML138 Octal Bio Amp®, ambos fabricados pela ADInstruments, juntamente com o software de configuração e pós-processamento LabChart® v7.2 são utilizados para medições de sinais sEMG. O equipamento foi ajustado para amplitude máxima de ±5 mV com taxa de aquisição de 1 kHz e filtrado entre 20 e 500 Hz nos oito canais gravados (Figura 41). Porém, devido à alta variabilidade dos sinais sEMG enfrentados por este equipamento, optou-se por deixar de trabalhar com o equipamento PowerLab® e utilizar um sistema sem fio que visa reduzir o aparecimento de artefatos nos sinais eletromiográficos.
O equipamento sem fio sEMG escolhido foi o módulo de aquisição Trigno® Wireless System, desenvolvido e fabricado pela empresa Delsys Inc. O equipamento foi adaptado para taxa de aquisição de 2 kHz e 1 kHz para sensores convencionais (somente sEMG e aceleração linear de 3 eixos) e sensores inerciais. (além disso, velocidade angular e orientação em 3 eixos), com ambos os tipos filtrados entre 20 e 450 Hz.
O PROTOCOLO DE TESTES
Este padrão pré-estabelecido de velocidades de mudança de velocidades pretende garantir um perfil constante durante as mudanças de velocidades entre voluntários, eliminando assim possíveis variações na forma de condução de cada indivíduo (mais desportiva ou mais descontraída). Nesta segunda fase, o voluntário informa sua percepção geral de qualidade por realizou a troca de marchas de acordo com a escala ATZ (ver Figura 1), sendo um ciclo para a configuração inercial avalanche da torre de câmbio e outro para a alta (Figura 39). Conforme descrito na seção 1, o objetivo deste trabalho é desenvolver um modelo baseado em fatores humanos e ergonomia que calcule a percepção humana da qualidade da troca de marchas em automóveis.
Um dos poucos trabalhos publicados apresentando algum tipo de modelo que calcula pontuações subjetivas para mudanças é o modelo não linear de Pinnekamp, representado pela Eq. (1), mas leva em consideração apenas a parte de conforto da mudança e não a totalidade evento. de troca de marchas (HANNEMANN, 2012). Para isso, foi necessário desenvolver uma metodologia de teste em circuito (controlado) com aplicação de sEMG para verificar a atividade muscular durante a mudança, permitindo que sinais fossem adicionados como variáveis ao modelo final. Outra proposta seria desenvolver uma bancada física que gerasse o mesmo esforço na alavanca de câmbio em combinação com a realidade virtual.
Os protocolos de teste e o modelo final proposto motivam pesquisas relacionadas à compreensão da percepção humana para o desenvolvimento de sistemas de troca de marchas automotivos. Justificativa e objetivos da pesquisa: O estudo para o qual você foi convidado a participar tem como objetivo comparar o esforço muscular do braço, ombro, tórax e costas durante a troca de marchas em um veículo automotor em diferentes situações. Após este projeto poderemos dar continuidade ao estudo e desenvolvimento de sistemas alternativos de troca de marchas que proporcionem maior conforto aos motoristas.
Ainda nesta sessão você conhecerá as mudanças de marcha a serem realizadas, bem como as condições propostas para as avaliações.
MATRIZES DE CORRELAÇÃO
