转向系统是人-车触觉交互的主要媒介之一。驾驶员转向操纵的执行器是上肢的神经肌肉,驾驶员上肢肌肉发力特性的定量研究对转向舒适性的评价、智能汽车拟人化驾驶、人机共驾汽车人机共享控制策略的研究等都是十分重要的。目前,广泛用于评价驾驶员肌肉发力状态的方法是主观评价法,该方法耗时、昂贵且容易受到个体差异的影响。本文通过采集并分析驾驶员转向操纵过程中的表面肌电信号(EMG),提出了两个肌肉发力情况的评价指标,即转向效率和协同收缩,并讨论了它们与转向阻力之间的关系,为后续从肌肉发力规律的角度研究驾驶员上肢神经肌肉力学特性提供了理论基础。为了研究驾驶员上肢肌肉力对转向系统机械参数(惯量、阻尼和刚度)的影响,选择了14名驾驶员参与上肢被动地握住方向盘的转向实验。通过采集驾驶员上肢肌肉的EMG信号,计算反映肌肉力强度的协同收缩和转向效率;通过采集C-EPS电机电流,应用带遗忘因子的递推最小二乘法来识别人机系统机械参数。最后,分析了肌电指标与人机系统机械参数之间的相关性。该实验为后续从驾驶员对转向系统参数和性能影响的角度研究驾驶员上肢神经肌肉力学特性提供了理论和实验基础。牵张反射是人体活动的生理基础。为了分别研究与维持肢体姿势相关的静牵张反射和与肢体受到牵拉时的抵抗作用相关的动牵张反射对驾驶操作的影响,12名驾驶员参加了实验,并根据他们的体型分为三组。首先在转向实验台上进行正弦信号的上肢参数辨识实验,接着在相同电机力矩下进行阶跃信号实验。阶跃信号实验中测得的转向角可用于计算出等效静态刚度,并被用于表征静牵张反射强度。利用从上述两次实验中得到的刚度计算“刚度比”,可以用于表征驾驶员的动牵张反射强度。最后分析了所有机械参数(惯量、阻尼、刚度、刚度比等)与肌电指标(转向效率和协同收缩)之间的相关性,从而得到驾驶员上肢动态牵张反射的作用规律。本研究着眼于人机共驾系统中驾驶员肢体的神经肌肉力学特性对车辆转向系统参数及性能的影响,为人机共驾系统的控制策略奠定基础。