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DOI: https://doi.org/10.7451/CBE.2024.66.2.1
Description:

This study focuses on enhancing the ergonomic design of tractor cabs using advanced anthropometric modeling tools and a Human-Centered Design (HCD) approach. As the agricultural industry increasingly shifts towards autonomous machinery, operators' roles are evolving from active engagement to more passive oversight. This transition necessitates rethinking cab designs to prioritize operator comfort, safety, and usability. This study investigates the Active Range of Motion (AROM) for various joints (the buttocks, back, shoulders, neck, left leg, right leg, left arm, and right arm) and categorizes these into three zones: comfortable, acceptable, and unsatisfactory. Using RAMSIS software, digital twins of operators were analyzed to assess joint movement and visual field classifications. The findings provide actionable insights for positioning controls and displays within optimal comfort zones and visual cones, ensuring ergonomic efficiency. This study highlights gender-based differences in AROM and validates the symmetrical nature of joint movements across body sides. By employing these findings, designers can develop tractor cabs that meet functional demands and enhance user well-being, safety, and productivity.

Keywords: Human-Centered Design, Ergonomics, Anthropometric Modeling, Tractor Cabs, Operator Comfort, RAMSIS
Résumé:

Cette étude porte sur l’amélioration de la conception ergonomique des cabines de tracteurs à l’aide de la modélisation anthropométrique avancée et d’une approche de conception centrée sur l’humain (CCH). Comme l’industrie agricole se tourne de plus en plus vers des machines autonomes, le rôle des opérateurs évolue d’un engagement actif vers une surveillance plus passive. Cette transition nécessite de repenser la conception des cabines afin de privilégier le confort, la sécurité et la convivialité de l’opérateur. Cette étude examine l’amplitude active des mouvements (AAM) de diverses articulations (les fesses, le dos, les épaules, le cou, la jambe gauche, la jambe droite, le bras gauche et le bras droit) et les classe en trois zones : confortable, acceptable et insatisfaisante. À l'aide du logiciel RAMSIS, les jumeaux numériques des opérateurs ont été analysés pour évaluer les mouvements articulaires et les classifications du champ visuel. Les résultats fournissent des informations exploitables pour positionner les commandes et les affichages dans des zones optimales de confort et des cônes visuels, garantissant ainsi une efficacité ergonomique. Cette étude met en évidence les différences liées au genre relatives à l’AAM et valide la nature symétrique des mouvements articulaires par rapport aux côtés du corps. En utilisant ces résultats, les concepteurs peuvent développer des cabines de tracteur qui répondent aux exigences fonctionnelles et améliorent le bien-être, la sécurité et la productivité de l’utilisateur.

Mots-clés:

Conception centrée sur l'humain, Ergonomie, Modélisation anthropométrique, Cabines de tracteur, Confort de l'opérateur, RAMSIS.

Citation: Jeddi, D. and D. Mann. 2024. Redefining Ergonomic Design: Human-Centered Anthropometric Modeling for Tractor Cab Optimization. Canadian Biosystems Engineering/Le génie des biosystèmes au Canada 66: 2.1-2.10. https://doi.org/10.7451/CBE.2024.66.2.1
Volume: 66
Issue: 1
Pages 2.1 - 2.10
Contributor: R. Sri Ranjan
Date: March 24, 2026
Technical field: Machinery Systems Engineering
Conference name:
Session name:

Other information:
Type: Text.Article
Format: PDF
Publication type: Journal
Source:
Relation:
Coverage: Canada
Language 1: en
Language 2: fr
Rights: Canadian Society for Bioengineering / Société Canadienne de Génie Agroalimentaire et de Bioingénierie
Notes:
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