基于压力阈值的头戴式产品人机贴合面舒适度设计研究

2026-04-28 上传，收录于 2026届研究生毕业设计作品

随着VR、AR及智能音频眼镜等头戴设备的普及，长时间佩戴引发的健康风险日益凸显，头面部接触界面的压力分布直接决定佩戴舒适度，而压力阈值作为量化人体不适感知的关键参数，对产品设计尤为重要。然而，既有头面部压力阈值研究主要面向临床与职业安全，缺乏可直接服务于消费级头戴产品设计的工程化数据与工具。为此，本研究以压力阈值辅助人因设计为核心，系统探索头戴式产品舒适度设计方法与实现路径。 研究构建了压力阈值辅助的人机贴合面协同设计框架，并基于神经解剖学与传统穴位学，在头面部右侧选取了195个特征点，测量30名受试者的压力不适阈值等四个压迫水平指标，建立了中国成年人高密度压力阈值数据库，并揭示了性别、区域及穴位分布的压力敏感性规律。在数据应用上，研究将阈值数据映射至第50百分位三维头部模型，结合分层有限元仿真获取关键区域的应力与形变分布，进而形成由压力阈值驱动的贴合面参数化转化方法；并在此基础上开发了集成数据管理、参数化生成与自动化评估的协同设计系统HeadGen，实现多角色协同与设计流程可视化。 本研究填补了消费级头戴产品设计领域高密度压力阈值数据的空白，首次将神经解剖学与穴位学引入压力敏感性分析，构建了从阈值数据库到有限元仿真、再到参数化曲面拟合的完整工程转化路径，为智能头戴产品人因设计提供了可实施的方法与工具支持。