人机工程学第七章手握式工具设计设计

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人机工程学---门把手分析

把手距离门的距离
通过测量，把手距门通过测量，面距离为32mm 面距离为32mm
从国标数据计算来看，男性掌厚约为24～30mm，从国标数据计算来看，男性掌厚约为24～30mm，女性的掌 24 mm 厚约为22 26mm 22～ mm。厚约为22～26mm。而实际测量的把手距门面距离为32mm 32mm。而实际测量的把手距门面距离为32mm。基本符合人机工程学。基本符合人机工程学。
3ห้องสมุดไป่ตู้mm
1000mm
Thanks
谢谢观赏！
201018302232司亚梅 201018302232司亚梅
把手高度分析
把手的安装需要符合人机工程，一般上部的把手安在门的下角，把手的安装需要符合人机工程，一般上部的把手安在门的下角，下部的门安在上角。房屋门把手一般距地面800 1000mm. 800—1000mm 下部的门安在上角。房屋门把手一般距地面800 1000mm.
岗岗
XX竞岗报告
手部受力分析
人机工程学--手持式工具分析及改进
201018302232司亚梅 201018302232司亚梅
手持式工具---门把手
1 2 3
三视图尺寸分析
局部数据对比
改良后的门把手
三视图
门把手人机分析
通过测量得到门把手手握部位的长度为90mm。通过测量得到门把手手握部位的长度为90mm。 90mm
根据第5百分位女性到第95百分位男性数据，手宽一般为7 根据第5百分位女性到第95百分位男性数据，手宽一般为71～97mm， 95百分位男性数据 mm，合适的把手长度为100 125mm 100～ mm。合适的把手长度为100～125mm。而实际测量的把手手握部分数据为90mm 90mm。而实际测量的把手手握部分数据为90mm。改良：建议改长10mm 10mm。改良：建议改长10mm。

人机工程学___第七章_手握式工具设计设计分析

人机工程学
Ergonomics
第七章手握式工具设计
Anthropometry and Application
2、解剖学因素（1）避免静肌负荷手臂自然下垂
人机工程学
Ergonomics
第七章手握式工具设计
Anthropometry and Application
人机工程学
Ergonomics
Anthropometry and Application
(4) 避免手指重复动作
人机工程学
Ergonomics
第七章手握式工具设计
Anthropometry and Application章手握式工具设计
Anthropometry and Application
三、把手设计参数（一）手部人机尺寸
人体手部尺寸
人机工程学
Ergonomics
第七章手握式工具设计
Anthropometry and Application
（二）把手设计参数
1、直径：着力抓握30—40mm ；精密抓握8—16mm； 2、长度：100—125mm； 3、形状：圆形、三角形、矩形、丁字形、斜丁字形等； 4、弯角：10度左右； 5、双把手工具：抓握空间； 6、用手习惯和性别差异。
一、手的解剖及其与工具使用有关的疾患
图 1 人体手部的掌侧观模型
人机工程学
Ergonomics
第七章手握式工具设计
Anthropometry and Application
手的解剖及其与工具使用有关的疾患
腕关节动作状态
人机工程学
Ergonomics
第七章手握式工具设计
Anthropometry and Application

人机工程学手用工具设计案例

人机工程学手用工具设计案例人机工程学是一门研究人与机器之间的互动及其对人的影响的学科。

在设计手用工具时，人机工程学起到了重要的作用。

通过考虑用户的需求、人体工程学和人类认知能力，设计师可以创造出更人性化、高效且易于使用的手工具。

以下是一个手用工具设计案例，展示了人机工程学在手工具设计中的应用。

设计目标：设计一个便携式电动割草机，以提高割草的效率和用户体验。

用户需求分析：1.高效性：用户希望能够快速、轻松地完成割草工作。

2.简洁易懂：用户希望手动割草机的控制方式简单明了，容易上手。

3.舒适性：用户希望使用割草机时能够保持良好的姿势，避免过度疲劳。

4.安全性：用户希望使用割草机时安全可靠，避免意外伤害。

人体工程学设计：1.重量分配：将电池和驱动系统集中在中心位置，使割草机的重量均匀分布，减轻用户的手臂和肩部负担。

2.手柄设计：确保手柄的高度和倾斜角度适应大多数用户，确保用户在割草时保持自然的手腕角度，减轻手臂和手腕的压力。

3.减震设计：在割草机底部设计减震装置，减少机器震动对用户的影响，提高使用舒适度。

4.操作按钮：将割草机操作按钮集中在手柄上，使用户可以方便地控制割草机，避免弯腰或停下来按动机身上的按钮。

用户界面设计：1.显示屏设计：在手柄上加装一个简单、易于阅读的显示屏，显示割草机的状态信息，如剩余电量、速度等。

2.引导按钮：在显示屏旁边设置一个操作引导按钮，用户按下后，显示屏会显示出详细的使用说明，帮助用户更好地操作割草机。

3.指示灯设计：在手柄上加装几个指示灯，用以显示割草机的工作状态，如电池电量不足、刀片需要更换等。

安全性设计：1.刀片保护罩：在割草机刀片周围加装保护罩，可以有效防止用户不小心接触到刀片，降低意外伤害的风险。

2.自动停止功能：设计割草机自动停止功能，当用户松开手柄时，割草机会自动停止工作，避免意外伤害。

3.紧急停止按钮：在手柄上设置一个明显的紧急停止按钮，用户在遇到紧急情况时，可以迅速停止割草机的工作。

人机工程学第七章手握式工具设计设计

详细设计
对筛选出的设计方案进行细化，包括结构设计、界面设计、材料选择等。
设计评估和优化
原型制作
根据详细设计方案制作手握式工具的原型，以便进行实际测试和评估。
用户测试
邀请目标用户对原型进行测试，收集用户反馈，了解产品的优缺点。
设计优化
根据用户测试结果，对设计方案进行优化和改进，提高产品的舒适性和易用性。
工具的把手部分应设计有适当的凹槽和凸起，以增加握持时的摩擦力和稳定性。
工具的重量和平衡
工具的重量应适合使用时的力量要求，不宜过重或过轻。工具的平衡性要好，重心应靠近手部握持位置，以减少使用时的摇晃和不稳定感。
对于需要长时间使用的工具，应考虑采用轻量化材料或设计，以减轻手部负担。
工具的材料和表面处理
02 手握式工具设计的人机工程学原理
人体手部结构和功能
手掌与手指
手掌是手的主要部分，包括掌心和掌背，手指则分为拇指、食指、
中指、无名指和小指，各自具有不同的功能。
关节与运动
手部关节包括掌指关节、指间关节和拇指腕掌关节，这些关节使得手部能够完成各种复杂的动作。
肌肉与力量
手部的肌肉主要分布在手掌和手指上，负责产生握力和手指的精细运动。
持稳定性。
动态握力
02
在操作过程中，手部能够产生的握力变化，用于评估工具的易
用性和操作效率。
疲劳与恢复
03
长时间使用工具会导致手部疲劳，需要考虑合适的休息时间和
恢复措施。
03 手握式工具设计的关键因素
工具的形状和尺寸
形状要符合手部握持的自然姿态，以减少手部疲劳和不适感。
尺寸要适合不同大小的手掌，以确保握持的稳定性和舒适性。

手握式工具的设计

Page 2
设计过程
• • •
1 提出现有剪刀存在的问题 2 提出新的设计方案 3 呈现方案
3 Page 3
提出现有见到存在问题
弯曲幅度太小，无法与手指相握时较好的贴合。整体不符合人手的形状，用起来自然不舒服。十指接触这个部位时，由于不锈钢太硬以及弯曲的弧度不够，手指会不舒服。
突起部分太高，大拇指长时间接触会酸痛
4 Page 4
新方案的提出
1 剪刀的手握时的手形状贴合
2 把手上与十指相扣的地方用硅胶或橡胶覆上，并与十指形状相符。
3 把手内圈同样用硅胶或橡胶覆上，在于手指接触的地方作出相应的凹陷了，即柔软又不胳手。5 Page 5来自案呈现与大拇指相触的地方
与中指与无名指相触得得地方
与十指相触的地方
整体形状与手握时形态大致相符
6 Page 6
手握式工具的设计
剪刀
公设文091：周秋平
问题提出
因为剪刀的设计还有一些不足的地方，导致在使用剪刀的过程中手指酸痛、麻木，长时间使用还导致手指抽筋以至于无法正常作业影响工作时的心情与工作效率。
设计目的
1 利用人机工程学的知识，学会如何将产品与人紧密连接起来。 2 研究剪刀的种类、用途、与局限。 3 解决长时间使用剪刀引起的手指酸痛、麻木、抽筋等症状。

国内人机工程学教材-手持工具设计

人机工程学Man-Machine Engineering (4)产品设计物理学固态物体的三种重要物理特性为质量［m］、重心［CG］、惯性力矩［I］。

1. 质量：2. 重心：3•惯性力距：是决定产品感觉的重要因素。

手部转动与挥动时。

手动操作产品的设计一.把手设计：即产品与手的界面。

A. 直径：着力抓握30 ------- 40mm，精密抓握8 ---------- 16mm。

掌握时把手直径为［如手电钻］30-50mm 。

持握时把手直径为8-16mm 。

B. 长度：掌宽71 —— 97mm 之间=把手长100 —— 125mm。

C. 形状：圆形截面较好。

［三角、矩形、丁字形（扭力增大50%，最佳直径25mm，斜丁字形最佳夹角为60度。

）D. 弯角：最佳角度为10度。

E. 双把手工具：抓握空间（空间宽度为45 -------- 80mm ）。

两把手平行时为45 ------- 50mm 。

把手向内弯时，为75 ------- 80mm 。

最大握力限制在100N。

使用需要抓握动作的把手，手同时握住两把手单元，把手两单元的距离为76-89mm 之间。

F. 用手习惯：左手10%，右手90%，惯用手力X 80%=非惯用手G. 材质:与抓握方式有关。

防水、油、汗等滑落问题。

压力在掌心的平均分配，吸收震动撞击。

凹纹橡胶材质为佳，不可太深或太浅。

H. 把手四周空间：不戴手套为30-50mm 。

I. 既要求精确操作，又要求着力抓握的把手：可提供数个可更换的把手，也可由一组只是把手互异相同单元组成。

.手动操作产品设计基本要求:1. 减少过多的受力抓取面积2. 减少静止的受力姿势以及设备使用时的捏取部位。

3. 减少不便的关节位置，尽可能用中间姿势。

4. 减少重覆在手部侧偏位置时做手指用力的动作。

5. 减少设备造成手部震动的范围。

三•手握式工具：设计原则：A. 避免静态施力。

a) b)珞铁设计对比■）不好的设计b）好的设计B. 保持手腕处于顺直状态。

第七章_专题设计讨论

第四节学生公寓人机尺寸设计（重点）
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第四节学生公寓人机尺寸设计（重点）
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第四节学生公寓人机尺寸设计（重点）
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公寓
生活空间与人体尺寸相适应。
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坐高A：男P95坐高+X衣头顶余量B（测试50100）每层净高C：A+B 上铺高：A+B+D（铺厚80120）下铺床高 E：（男、女P50小腿加足高）/2+ X鞋-X衣上层床高F：A+B+E+D 公寓层高G：F+C
工作座椅一般人类工效学要求
60
G工B／作T座1椅47的74设—计19要93点《工作座椅一般人类工效学要求》:
①结构形式使操作者身体舒适、稳定，能准确进行操作。 ②座高和腰靠高方便于调节，并能进行可靠的紧固。座高：女子5百分位数到男子95百分位数座高：360480mm，无级或20mm一挡的有级调节；腰靠高： 165210mm，无级调节。 ③外露部分没有易伤人的尖角、锐边、突头。 ④结构材料无毒、阻燃、耐用；座垫、腰靠、扶手的覆盖层材料柔软、防滑、透气、吸汗、不导电。
阶梯座位生活空间与人体尺寸相适应。
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要求：后排人能观看黑板前排人座高A：（男P50座高+女P50座高）/2-X衣+X鞋前排人坐高B：男P50坐高+X衣
后排人坐姿眼高C：女P50坐姿眼高+X衣阶梯高度D：A+B-(A+C) 通行避让距离F：≤男P95胸厚+2X衣臀膝距G：男子P95臀膝距+2X衣
（效果图、简单结构工程图和报告书） 6.何种工作选择坐姿？
第三节自行车人机分析
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自学

坐姿推胸训练器

人机工程学在坐姿推胸训练器中的应用手握式工具设计原理1.一般原则工具必须满足以下基本要求，才能保证使用效率：a必须有效难的实现预定的功能；b 必须与操作者身体成适当比例，使操作者发挥最大效率；c 必须按照作业者的力度和作业能力设计；d 工具要求的作业姿势不能引起过度疲劳。

2.解剖学因素a 避免静肌肉负荷b 保持手腕处于顺直状态手腕顺直操作时，腕关节处于正中的放松状态，但当手腕处于掌曲、背曲、尺偏等别扭的状态时，就会产生腕部酸痛、握力减小。

c 避免掌部组织受压力如果工具设计不当，会在掌部和手指处造成很大的压力，妨碍血液动脉的循环，引起局部缺血。

好的把手设计应该具有较大的接触面，使压力能分布于较大的手掌面积上，减小应力，或者使压力作用于不太敏感的区域。

3.把手设计操作手握式工具，把手是作重要的部分a 长度把手长度主要取决于手掌宽度。

掌宽一般在71~97mm（5%女性至95%男性数据），因此合适的把手长度为100~125mm。

b 形状指把手的界面形状。

着力抓握，把手与手掌的接触面积越大，压应力越小，因此圆形截面把手较好。

座椅设计主要依据坐姿是人体比较自然的姿势，可以免除站立时人体的足踝、膝部、臀部和脊椎等关节部位受到的静肌力作用，减少人体能耗，消除疲劳。

坐姿比站立更有利于血液循环，能使腿部血管血流静压降低，血液流回心脏的阻力也减少。

坐姿还有利于保持身体的稳定。

因而坐姿的最常用的工作姿势，所以座椅的设计是非常重要的。

腰曲弧线如左图所示的脊柱侧面有四个生理弯曲，即颈曲、胸曲、腰曲及骶曲。

其中与坐姿舒适性直接相关的是腰曲，要使坐姿能形成几乎正常的腰曲弧线，躯干与大腿之间必须有大于90度的角度，保证腰弧曲线的正常形状的获得舒适坐姿的关键。

坐姿人体测量尺寸是座椅静态尺寸设计的主要依据男（18~60岁）女（18~55岁）坐姿人体尺寸人体水平尺寸重要活动范围和身体各部位舒适姿势的调节范围由以上数据得知：坐姿推胸训练器把手到座椅靠背之间的距离为170~255mm，适合我国90%成年人的胸宽的平均值；坐姿训练器的座椅靠背的高度为575~700m，适合我国90%成年人坐姿颈椎点高的平均值；座椅靠背的宽度为325~375mm；与座面的夹角：95~100°在水平方向宜有弧度。

手握式工具设计原则

手握式工具设计原则一、引言手握式工具是人们日常生活和工作中经常使用的工具，其设计质量直接影响到用户的使用体验和工作效率。

因此，在设计手握式工具时，需要遵循一系列设计原则，以确保工具的实用性和舒适性。

本文将对手握式工具的设计原则进行详细阐述。

二、人体工学人体工学是手握式工具设计的重要原则之一。

设计时应充分考虑人体尺寸、手部结构和操作习惯等因素，以确保工具与人体的自然形态相符合，提高使用者的舒适性和工作效率。

例如，握把的形状和尺寸应适合大多数人的手部尺寸，以减少手部疲劳和提高握持稳定性。

三、易用性易用性是手握式工具设计的关键原则之一。

设计时应尽可能简化操作步骤和过程，以降低使用难度，提高工作效率。

同时，工具应具备良好的指示性和清晰的标识，方便使用者快速了解工具的功能和使用方法。

四、稳定性稳定性是手握式工具设计的核心原则之一。

设计时应充分考虑握持的稳定性，以减少操作过程中的晃动和滑落现象，提高使用者的信心和工作效率。

握持部分应提供足够的摩擦力和反作用力，以保持工具的稳定性和控制性。

五、安全性安全性是手握式工具设计的首要原则之一。

设计时应充分考虑工具的安全性能，以减少使用者在使用过程中的受伤风险。

例如，握持部分应采用防滑、耐磨的材料，以减少手部滑落和磨损的风险；工具的边缘和尖端应进行安全处理，以避免意外割伤或刺伤。

六、耐用性耐用性是手握式工具设计的长期效益原则之一。

设计时应选用高品质的材料和工艺，以提高工具的使用寿命和耐久性。

同时，应注重细节处理和质量控制，以减少在使用过程中出现损坏和故障的概率。

合理的结构和材料选择可以保证工具在使用过程中保持稳定的性能表现。

七、多功能性多功能性是手握式工具设计的现代趋势之一。

通过实现一物多用，可以降低使用者的携带量和更换工具的频率，提高工作效率和便利性。

设计时应充分考虑工具的多功能性，以满足不同使用场景的需求。

例如，一款手握式工具可以配备多种不同的头和附件，以便应对不同的工作需求。

人机工程手握工具改造方案

人机工程手握工具改造方案一、手握工具改造的必要性1. 提高工作效率：通过对手握工具进行改造，可以让工人更加轻松、自然地操作工具，从而提高工作的效率。

2. 减小工人劳动强度：符合人体工程学原理的手握工具可以降低工人的劳动强度，减少工人的疲劳程度，从而避免因为过度劳累导致的职业病。

3. 减少工业事故概率：不符合人体工程学原理的手握工具容易造成操作不当导致的工业事故，通过改造提高工具的安全性，可以减少工业事故的概率。

二、手握工具改造的具体方案1. 人体工程学设计：首先需要对现有的手握工具进行人体工程学的分析，掌握人体工程学原理，包括人体的生理机能，人体结构和人体活动特点等，以此为基础设计符合人体工程学原理的手握工具。

2. 轻量化设计：手握工具的设计应该尽可能轻量化，从而降低工人的举重负担，减小手臂肌肉的疲劳程度，让工人更加轻松地操作工具。

3. 增加防滑设计：手握工具的外表面应该增加防滑设计，可以利用特殊的材料或者纹理进行处理，从而提高工具的抓握性，防止工具在操作过程中滑动或者脱落，减少操作事故的概率。

4. 调整手柄形状：不同的工具需要不同的形状的手柄，需要根据具体的工具功能来设计符合人体工程学原理的手柄形状，可以通过人体工程学的测量数据来确定最适合的手柄形状。

5. 人性化设计：在设计手握工具的时候，需要考虑到工人的人性化需求，例如在手柄上设计方便的开关按钮、增加舒适的把握区域等，让工人在使用工具的时候更加舒适、方便。

6. 安全防护设计：在手握工具上可以增加一些安全防护设计，例如在工具上增加安全锁等，防止工具在操作过程中出现危险情况。

7. 人机交互设计：在手握工具上可以增加一些人机交互设计，例如增加电子显示屏，可以及时显示工作状态和操作指南等信息，增加工具的智能化程度。

三、手握工具改造的可行性分析手握工具改造的目的是为了让工人更加轻松、高效地操作工具，从而提高工作效率，降低工人的劳动强度和减少工业事故的概率。

人机工程学培训PPT课件(37页)

4.1 与操作鼠标有关的人体结构
与操作鼠标有关的人体结构包括：前臂、手腕、手掌、手指前臂：尺骨和挠骨交错完成手腕旋转手腕：的腕骨转动使手可仰俯手掌：由两组肌群组成，一是拇指屈肌和外展肌组成的肌群，一个是小指屈肌和展肌组成的肌群，这两个肌群之间的有一个沟壑，对于不同的人这条沟的深度和宽度是不同的。而在这条沟内部，则是人手主要神经和血管所走的地方。手指：结构结构比较简单，每个手指包括三个指节，并在一定范围可作横向展开。
3.3 保持手腕处于顺直状态当使用工具时手腕处于掌屈、背屈、尺偏等别扭状态时，会产生腕部酸痛，握力减小，严重时会引起腕道综合症、腱鞘炎。 3.4 避免掌部组织受压力如果工具使用时在掌部和手指处造成很大压力，妨碍血液在尺动脉的循环，引起局部缺血，导致麻木，刺痛感。 1.好把手应具有较大接触面，使压力能分布于较大的手掌面积上，减小应力；或者使压力作用于不太敏感的区域，如拇指与食指之间的虎口位。 2. 如没有特殊的作用，最好不留指槽，因人体尺寸不同，不合适的指槽会造成某些操作者手指局部的应力集中。
丁字形可增加扭矩等 • 弯度——最佳角度约为10度 • 双把手工具 • 用手习惯与性别差异
4手握式产品设计案例分析-----鼠标的人机设计
1964年，美国科学家道格拉斯·恩格巴特（Douglas Englebart）博士发明了鼠标，他制作的鼠标是一只小木头盒子，但他们更多的是给它以几何美学的改进，而没有依照人机工学设计。
工业设计人机工程学
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手握式工具设计
工具是人类四肢的扩展，人们在工作生活中一刻也缺少不了工具，但我们使用的各种手握式工具还有很多没有考虑人机工学的设计因素，其形状和尺度不符合人手使用时的生理需要；而随着科技的发展，大量新型的手握式现代电子产品也层出不穷，这些产品的形态本身除了美学因素外与产品操作的易用性、舒适性、安全性等人机工学性能有很密切的联系。

手握工具设计

使用设计不当的工具会导致多种职业病，一般统称为重复性积累损伤病症。当手腕处于尺偏、掌屈和腕外转状态时，肌腱及鞘处发炎。腕道综合症是由于腕道内正中神经损伤所引起。避免非顺直的手腕状态。狭窄性腱鞘炎(俗称扳机指) 。为避免扳机指，应使用拇指或指压板控制。
2、手握式工具设计原则（1）、一般原则 1）必须有效地实现预定的功能； 2）必须与操作者身体成适当比例，使操作者发挥最大效率； 3）必须按照作业者的力度和作业能力设计，所以要适当地考虑到性别素质上的差异； 4）工具要求的作业姿势不能引起过度疲劳。
（2）、解剖学因素 1）避免静肌负荷臂部上举或长时间抓握，降低
作业效率。传统的铬铁是直杆式，手臂必须抬起。改进设计做成弯把式，手臂处于水平状态，减
少抬臂产生的静肌负荷。
2)保持手腕处于顺直状态手腕顺直，腕关节处于正中。
处于掌屈、背屈、尺偏等，引起腕道综合症、腱鞘炎等。
传统钢丝钳造成掌侧偏，改良握把弯曲，不必采取尺偏的姿势。
医学资料
• 仅供参考,用药方面谨遵医嘱
工具的把手与工作部分弯曲10度左右。
3)避免掌部组织受压力
操作工具，要用手施相当的力。
好的设计有较大的接触面；或者使压力作用于不太敏感的区域，如拇指与食指之间的虎口位。
如没有特殊的作用，最好不留指槽，手指局部的应力集中。
4)避免手指重复动作用食指操作扳机式控指器时，就会导致扳机指。气动工具或触发器式电动工具。设计时以拇指或指压板代替。
手握工具设计
工具是人类四肢的扩展。使用工具增加了动作范围、力度。
长久使用设计不良的手握式工具和设备，造成很多损伤与疾患，降低了生产率。
工具的适当设计、选择、评价和使用是一项重要的人机工程学内容。

人机工程学课件_06-2_手持工具设计

手持工具的设计z手持工具设计的重要意义z手持工具设计的人机工程学原则z设计注意事项z案例分析－OXO GoodGrips削皮器手持工具设计的重要意义z提高使用效率z减少意外事故z减少职业病设计不当引起的职业病：——腱鞘炎——狭窄性腱鞘炎（扳机指）手持工具设计的人机工程学原则1.有效地实现预期的功能2.与操作者身体及手成适当的比例3.按照操作者的力度和作业能力设计4.尽量符合手的运动速度与习惯1.有效地实现预期的功能截面图1.有效地实现预期的功能2.与操作者身体及手成适当的比例3.按照操作者的力度和作业能力设计立姿直臂的拉力与推力3.按照操作者的力度和作业能力设计坐姿时手臂的力度3.按照操作者的力度和作业能力设计3.按照操作者的力度和作业能力设计3.按照操作者的力度和作业能力设计坐姿时人的作业区域3.按照操作者的力度和作业能力设计手动作的最佳方向4.尽量符合手的运动速度与习惯z水平方向的运动z垂直方向的运动z水平方向垂直方向z一般情况右手与左手的运动z手朝向身体运动手离开身体的动作z顺（逆）时针方向的操作动作z单手操作和双手操作人体手部解剖图设计注意事项z保持手腕处于顺直状态z避免掌部组织受压力z避免手指重复动作腕关节动作状态保持手腕处于顺直状态保持手腕处于顺直状态保持手腕处于顺直状态人数比较使用不同尖嘴钳前后患腱鞘炎病人保持手腕处于顺直状态避免掌部组织受压力手柄形式和着力方式比较避免掌部组织受压力避免手指重复动作拇指操作指压板操作案例分析：OXO GoodGrips削皮器案例分析：OXO GoodGrips削皮器普通削皮器OXO GoodGrips案例分析：OXO GoodGrips削皮器案例分析－Gyrus Diego 动力解剖刀案例分析－Gyrus Diego 动力解剖刀案例分析－Gyrus Diego 动力解剖刀案例分析－Gyrus Diego 动力解剖刀案例分析－Gyrus Diego 动力解剖刀案例总结以人为中心遵守人机工程学原则避免问题成功的手持工具有效地实现预期的功能与操作者身体及手成适当的比例按照操作者的力度和作业能力设计尽量符合手的运动速度与习惯保持手腕处于顺直状态避免掌部组织受压力避免手指重复动作++＝舒适好用快捷高效安全健康。

人机工程学基础与应用-初级项目-项目1手握式产品设计

初级项目
项目1手握式产品设计
学习考评一
根据活动一的学习步骤编写500字的调查分析报告，内容简明扼要，说明对“人性化设计”的初步认识和对本项目任务主要分析内容的理解。

学习考评二
（1）解释人体测量学？
（2）人体构造尺寸（静态尺寸）的概念？
（3）国家标准中国成年人人体尺寸所包含的内容。

（4）根据活动二的学习步骤编写分析报告，内容简明扼要，图文并茂，说明对“人体尺寸”的初步认识和对本项目阶段性任务主要分析内容的理解。

学习考评三
（1）百分位数的概念？
（2）百分位数识读的方法？
（3）根据活动三的学习步骤编写分析报告，内容简明扼要，图文并茂，说明对“百分位数”的初步认识和对本项目阶段性任务主要分析内容的理解。

学习考评四
（1）产品尺寸设计是如何进行分类的？
（2）对人体尺寸修正量应如何考虑？
（3）根据活动四的学习步骤编写分析报告，内容简明扼要，图文并茂，说明对“人体尺寸运用准则和应用方法”的初步认识和对本项目阶段性任务主要分析内容的理解。

考核标准
首先考核学习者对这个项目知识点的掌握；其次人机分析评价基本能力的掌握。

根据每一个项目学习目标与学习活动总结分析报告书，以图文并茂的形式对内容进行说明。

检测点
参考指标：知识点掌握度25%；评价分析参与度25%；作品完成度25%；职业态度25%。

手工具人机分析

手工具经常使用的握把主要有两种类型：强力握把–例如，用于抓住锤子，使用前臂中相对较强壮的肌肉。

整个手都握着手柄。

精确握把–用于抓住钉子或者铅笔，仅使用很小的手指肌肉。

所抓住的东西位于拇指与食指中间。

这样的握把不应该用于需要力量的工具或者行动。

手工具设计工具重量太重的工具让人很快就会感觉疲劳，并且难以控制动作。

手工具没有一个可以建议的单个重量限制。

通常应该使用一只手提着而不觉得过重。

否则的话，就应该设计两个手柄用两只手握着，例如，一只手支撑而另外一只手控制。

工具手柄1. 直径手柄的最佳尺寸和形状取决于作业的性质。

需要用力的手工具，强力握把的建议直接范围为40-45mm，精确手柄为8-16mm。

有的工具需要使用两种握把。

螺丝刀通常需要一个精确握把将螺丝退出，和一个强力握把将螺丝旋紧。

这时理想的手柄直径介于25-40mm。

2. 长度手柄的长度至少要100mm，这样手柄末端就不会止于手掌之中。

理想的手柄应该是130mm，这样即使是很大的手掌也不会有压迫的风险。

如果工具很小，用于较轻的工作，那么手柄末端止于手掌也是可以接受的。

3. 指头隆起不建议设计指头隆起。

如果手特别大或者特别小，可能会觉得握把非常不舒适，因为手掌分散得太宽了，或者握把的隆起在的手指之间，觉得非常不舒服。

手指隆起让手指长时间保持在同一个位置，并且也不适合所有的工作。

4. 形状有的时候像钳子一样的手工具有"弯曲"的手柄，以确保手和手腕处于平直（自然）的姿势。

但是只有当工具处于其预定的设计目的时才有用。

取决于工具所使用的作业。

5. 材料手柄的材料应该是热和电的不良导体，并且不要是多孔的，这样它就不会吸收油和其它液体。

材料应该足够结实不至于脆裂并伤到手。

6. 保护在握把前面的保护可以防止手滑动。

7. 纹理握把的表面纹理应该反应了所涉及到的抓握的类型，并给予手良好的反馈。

8. 扳机你的拇指非常适合强壮的、重复性的活动如按钮或者扳机。

人机工程学第七章手握式工具设计设计

二、手握式工具设计原则
1、一般设计原则必须有效地实现预定的功能；必须与操作者身体成适当比例，使操作者发挥最大效率；适当考虑性别、训练程度和身体素质的差异；作业姿势不能引起过度疲劳。
2、解剖学因素（1）避免静肌负荷手臂自然下垂
（2）保持手腕处于顺直状态
把手弯曲式工具设计
（3) 避免掌部组织受压力
(4) 避免手指重复动作
三、把手设计参数（一）手部人机尺寸
人体手部尺寸
（二）把手设计参数
1、直径：着力抓握30—40mm ；精密抓握8—16mm； 2、长度：100—125mm； 3、形状：圆形、三角形、矩形、丁字形、斜丁字形等； 4、弯角：10度左右； 5、双把手工具：抓握空间； 6、用手习惯和性别差异。
精确抓握：手指着力和控制来自作不能同时进行重复性积累损伤病症腱鞘炎：手腕尺偏、掌曲和腕外转，使腕部肌腱弯曲导致腱鞘处发炎；腕道综合症（腕隧道症侯群）：由于腕道内正中神经损伤所引起的不适。表现为手部疼痛、灼热、刺痛及麻木感。网球肘(肱骨外踝炎、主妇肘)：一种肘部组织炎症，由手腕的过度桡偏引起。尤其是当挠偏与掌内转和背屈状态同时出现时，肘部挠骨头与肱骨小头之间的压力增加，导致网球肘。狭窄性腱鞘炎(俗称扳机指)：是由手指反复弯曲动作引起的。在类似扳机动作的操作中，食指或其它手指的顶部指骨须克服阻力弯曲，而中部或根部指骨这时还没有弯曲。导致手指前端弯曲。职业性肩酸痛（50肩）
（三）一般手握式工具设计指南
手工具物理特徵重量及配重
握柄直徑握柄長度
握柄握距握柄形狀握柄斷面形狀
握柄溝槽
握柄角度
設計指南重心儘可能接近手掌中心，重量應小於
2.3kg 應在2-8cm之間，力握時最佳握把直徑為5cm

手握式工具设计

手握式工具设计
大纲
●人手解剖及其工具使用相关的疾患
●手握式工具设计原则
一般原则解剖学因素把手设计色彩设计
●动作的经济与效率法则 ●手握式工具产品图展示
《论语。卫灵公》中名言：“工欲善其事，必先利其器”。人类的进化史与手工工具的创造息息相关，历史悠久。
人手解剖
人手是由骨、动脉、神经、韧带和肌腱等组成的复杂结构，如左图。手指由小臂的腕骨伸肌和屈肌控制，这些肌肉由跨过腕道的腱连到手指，而腕道由手背骨和相对的横向腕韧带形成，通过腕道的还有各种动脉和神经。腕骨与小臂上的桡骨及尺骨相连，桡骨连向部压力的把手设计
4）避免手指重复动作
如果反复用食指操作扳机式控制器时，就会导致扳机指（狭窄性腱鞘炎），扳机指症状在使用气动工具或触发器式电动工具时常会出现。设计时应尽量避免食指做这类动作，而以拇指或压板控制代替。
避免单小指（如食指）反复操作的设计
把手设计
把手设计参数：
直径（把手直径大小取决于工具的用途与手的尺寸）：着力抓握30—40mm ；精密抓握8—16mm 长度（把手长度主要取决于手掌宽度）：掌宽一般在7179mm之间，把手长度应为100—125mm；形状(指把手的截面形状）：圆形（着力抓握）、三角形或矩形（防滑、放置稳定性）、丁字形、斜丁字形（螺丝起子）等；弯角：10度左右；
THE END
谢谢观赏
3、设计工具和设备的原则
1）应尽量使用钻模、夹具或脚操纵的装置，将手从所有加持工件中解放出来 2）尽可能将两种抑或多种工具结合为一种 3）在应用手指操作时，应按个手指的自然能力分配负荷 4）工具中各种手柄的设计，应尽量增大与手的接触面，以便施加较大的力 5）机器设备上的各种杠杆、手轮和摇把等的位置，应尽量使作业者在使用时不改变或少改变身体的位置，并应最大限度的使用机械力

人机工程学---门把手分析

通过测量，把手距地面高度为1100mm，若把手太高，则不方便开门。
改良：缩短100mm。
改良后的门把手
数据对比
把手手握部位把手距离们的距离把手距地面高度
90mm 100mm
32mm 32mm
1100mm 1000mm
Thanks
谢谢观赏！
201018302232司亚梅
而实际测量的把手手握部分数据为90mm。改良：建议改长10mm。
把手距离门的mm
从国标数据计算来看，男性掌厚约为24～30mm，女性的掌厚约为22～26mm。
而实际测量的把手距门面距离为32mm。基本符合人机工程学。
把手高度分析
把手的安装需要符合人机工程，一般上部的把手安在门的下角，下部的门安在上角。房屋门把手一般距地面800—1000mm.
人机工程学--手持式工具分析及改进
201018302232司亚梅
手持式工具---门把手
1
三视图尺寸分析
2
局部数据对比
3
改良后的门把手
三视图
门把手人机分析
通过测量得到门把手手握部位的长度为90mm。
根据第5百分位女性到第95百分位男性数据，手宽一般为71～97mm，合适的把手长度为100～125mm。
岗 XX竞岗报告
岗
手部受力分析
如右图所示，这款门把手的受力主要是靠手心，手指握力，以大拇指为支点，进行旋转的动作。手持型工具手的握持部位不得有尖角、锐棱、缺口，持握牢靠、方便、无不适感。
此款门把手形状为手握部分较宽，并且棱角比较突出，使用时造成手部不适，不符合人机工程学。
改良：将把手改为较圆滑

06手握工具设计专题

2、布置工作地点的原则（8条）
1）应尽量使用钻模、夹具或脚操纵的装置，将手从所有夹持工件中解放出来； 2）尽可能将两种以或多种工具结合为一种； 3）在应用手指操作时，应按各手指的自然能力分配负荷； 4）工具中各种手柄的设计，应尽量增大与手的接触面，以便施加较大的力； 5）机器设备上的各种杠杆、手轮和摇把等的位置，应尽量使作业者在使用时不改变或少改变身体的位置，并应最大限度地使用机械力。
手工具设计一般设计原则
（表述二）
（1）有效地实现预定功能；（2）与使用者身体成适当比例；使操作者发挥最大效率；（3）按作业者力度和工作能力来设计；（4）作业姿势不能引起过度疲劳；（5）必须以一些形式向使用者提供感官反馈；（6）所需开发及维护成本是合理的。
二、手工具设计讨论（生理因素）
3、设计工具和设备的原则（5条）
作业题八:
根据手工具的设计原则，设计一种新型鼠标，并分析其设计根据。
避免静态肌肉负载（如何解决？）避免不协调的腕部方位（如何解决？）避免掌部组织受压（如何解决？）避免手指重复动作（如何解决？）
三、手工具设计讨论（工位因素）
A A与B，哪幅更“人机”？ C与D，工具和姿势有什么关系？ B
C
D
手握式工具设计
四、手的解剖及其与工具使用有关的疾患
人体手部的掌侧观模型
手握式工具设计
手的解剖及其与工具使用有关的疾患
腕关节动作状态
手握式工具设计
几个避免问题：
避免静肌负荷
手握式工具设计
泰恰尔1976年试验，40名电子装配工分两组试验
避免手碗处于顺直状态
手握式工具设计

第七章操纵装置设计【设计人机工程学】精品PPT课件

第七章操纵装置设计
操纵装置的特征编码与识别旋纽、手柄、按纽、按键设计
工作椅设计的主要依据手握式工具的设计
操纵装置的特征编码与识别
形
状编码
大小
编
码
颜
色
标
编
志
码
编
码
形状编码
形象化的飞机操纵器
形状与功能有直接的联系，如轮形的操纵器可用来操纵飞机的起落架，翼形操纵器则用于副翼或襟翼的操纵，这种形象化的操纵器有利于减少飞行事故。
按键的形体设计键盘的设计应考虑人手指按压键盘的力度、
回弹时间及使用频度、手指移动距离等因素。人们使用键盘的最高击键速度可以达到15次 /s,一个熟练的使用者平均击键速度为5次/s.
旋纽、手柄、按纽、按键设计
按
键
的
形
体
设
计
按键的形式和尺寸
电话数字键盘与计算器数字键盘为什么不一样？
工作椅设计主要依据
3、椅坐面和腰靠结构应使其感到安全、舒适。
4、腰靠结构应具有一定的弹性和足够的刚性，腰靠倾角不得超过115度。
5、工作坐椅一般不设扶手，需设扶手的必须保证操作人员作业活动的安全。
6、其结构材料应耐用、阻燃、无毒。坐垫、腰靠、扶手的覆盖层应使用柔软、防滑、透气性好、吸汗的不导电材料制造。
工作椅设计主要依据
分时，可采用标志编码，即在操纵器
颜标色志
上刻以适当的符号以示区别，符号的设计应只靠触觉就能清楚地识别。因此，符号应当简明易辨，有很强的外
编形特征。如下列所示：
码
可用触觉辨别的标志编码
旋纽、手柄、按纽、按键设计
旋纽的形体设计

人机工程学 第七章 手握式工具设计设计

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