人机工程学是研究系统中人与其他组成部分的交互关系的一门科学,并运用其理论、原理、数据和方法进行设计,以优化系统的工效和人的健康幸福之间的关系。计算机辅助人机工程设计是随着计算机技术,尤其是计算机图形学、虚拟现实以及高性能图形系统的发展而迅速发展,是在产品设计时利用计算机辅助的方法高效率地解决产品的人机工程学问题。目前尤其是在国内,计算机辅助人机工程分析系统还有很多问题,因此开发一个功能多、通用性强、面向我国国情的人机工程分析、评价、仿真系统迫在眉睫。本文正是针对这一问题展开了研究。本文主要探讨可以进行肌肉相关评价的人机评价系统的设计,研究其构建方法。论文首先总结了目前人机分析系统的不足,分析肌肉组织在人机分析中的意义。引入生物力学的肌肉功能模型(Muscle Function Model,文中简称为MFM)概念,将其简化用于计算虚拟人的肌肉力。通过举例验证,结论是这种方法有效可行,而且丰富了人机分析系统的功能。然后描述了人机工程学领域系统平台所具有的基本功能,提出实现基于肌肉功能模型的人机评价系统设计构想。论述基于肌肉功能模型的人机评价系统总体设计构想。先描述人机工程分析中的虚拟人的功能特点和系统要达到的整体效果,然后给出系统的功能模块划分和系统的工作方式,定义各个功能模块的内部结构,定义系统的总体层次和总的工作流程,给出各功能模块的实现方式。重点构建一个面向我国国情的人机分析系统。在总体设计的基础上,详细分析基于肌肉功能模型的人机分析系统核心功能层内容,即虚拟人体模型的显示和虚拟人运动系统两部分,论述为实现这两部分功能所进行的设计方法。重点构建一个通用性强的用于人机分析的虚拟人模型。