人机工程设计研究

人体坐姿活动空间
桌椅组合的使用分析（1）
书桌：长
1060 mm 宽 600 高 750 430
mm mm
mm
座椅：坐面高
桌椅组合的使用分析（2）
• 第99百分位：臂长：617 mm 而书桌宽 600 mm，基本符合人体活动范围。 第99百分位：坐姿肘高：312 mm 而书桌面高 –坐面高=750-430 =320 而人写字读书大多将肘放于桌面上，所以， 此桌椅组合高度上有问题。
人—划船器系统组成
人与支撑部件的关系——鞍座
坐姿下臀部、大腿体压的适宜等 压线分布，答题如图2所示：坐骨骨 尖下面承压较大，沿它的四周逐渐减 小，在臀部外围和大腿前部只有微小 压力。外围压力只对身体起一些辅助 性的弹性支承作用。 因此，将鞍座的外形设置为弧状 有益于人体长时间锻炼而不至于臀部 疼痛。
桌椅组合的使用分析（3）
• 前坐：导致的脊柱后凸，本就不是脊柱的自然状 态；且前坐导致的腹部内脏挤压，令人偶感胸闷 。 • 后坐：腰则略呈水蛇状，略驼，以使背可以充分 倚靠于靠背上，长时间后后坐，腰部疲劳；腰略 挺直，背抵于靠背的上缘，但该姿势不能持续很 久。 • 且书桌边缘为直角，不管手臂还是胸靠于其上， 都会造成身体的不适甚至是疼痛。
人 机 系 统 总 体 设 计
人—划船器系统组成
人与信息输出部件的关系——显示屏
人 的 水 平 视 野 和 垂 直 视 野
人 机 系 统 总 体 设 计
人—划船器系统组成
人与信息输出部件的关系——显示屏
在水平面内的视野是：双眼视 区大约在60度以内的区域，在这个 区域里还包括字，字母和颜色的辨 别范围，辨别字的视线角度为10 度—20度；辨别字母的视线角度为 5度—30度，在各自的视线范围以 外，字和字母趋于消失。
人 机 系 统 总 体 设 计
人—划船器系统组成
人与控制接受部件的关系——旋钮
图1为定位旋钮；图二为连续 旋钮。 可根据如下数据对旋钮进行设 计。
D为旋钮直径；h为旋钮 高度 定位旋钮：D=3.5—7.5cm,h=2.0—5.0cm 连续旋钮：D=1.0—3.0cm,h=1.5—3.5cm 视觉定位：>=15度 阻力：12—18N 盲目定位：>=30度 阻力：2—4.5N 人能一次转动：120度
人 机 系 统 总 体 设 计
人—划船器系统组成
人与接受动力部件的关系——把手
手把设计原则
手把形状应与手的生理特点相适应 手把形状应便于触觉对它进行识别 尺寸应符合人手尺度的需要
人 机 系 统 总 体 设 计
人—划船器系统组成
人与接受动力部件的关系——把手
肌肉的力量来自肌肉收缩，肌肉收缩时产生的力称为肌力。 据调查，在坐姿下手臂在不同角度和方向上的推力和拉力各不相同： 人体左手弱于右手；向上用力大于向下用力；向内用力大于向外用 力。 因此，把手应设置为，略微紧靠，并相对而言，设计得稍微向 上点。
人 机 系 统 总 体 设 计
人—划船器系统组成
人与支撑部件的关系——脚踏
脚踏板一般设计成矩形，其 宽度与脚掌等宽为佳，一般大 于2.5cm；脚踏时间较短时最小 长度为6—7.5cm;脚踏时间较短 时最小长度为28—30cm,踏下行 程应为6—17.5cm,踏板表面宜有 防滑齿纹。
人 机 系 统 总 体 设 计
划船器运动四步骤：
人 机 系 统 总 体 设 计
人—划船器系统组成
人器界面关系
鞍座—器架 支撑部分 人 脚踏—器身 接受动力部分 把手—器身
操纵器—旋钮
显示屏
控制接受部分
信息输出部分
人 机 系 统 总 体 设 计
人—划船器系统组成
人机界面关系
人 机 系 统 示 意 图
人 机 系 统 总 体 设 计
• 这款椅子靠背的最上端很 锐利，当人经过长时间工 作后，想伸个懒腰，会发 现背部很疼。如果最上端 有一个柔和过度的话，那 么，才比较符合人机工程 结构。
拖把
拖把的把手为直线式 ，当人拖地是，需要手用 上很大的力气，而且手很 容易酸，此处不符合人机 工程结构。如果把手换成 弧状式，那么会省力很多 。
人—划船器系统组成
人与支撑部件的关系——脚踏
坐姿时下肢不同位置上 的蹬力大小如图。可知最大蹬 力一般在膝部屈曲160度时产 生。脚产生的蹬力也与体位有 关，蹬力的大小与下肢离开人 体对称线向外偏转的角度大小 有关，下肢向外偏转约10度时 的蹬力最大。 因此，脚踏应设置在膝 部屈曲160度，下肢向外偏转 约10度位置。
乒乓球拍
• 手指长时间夹住球拍，手 指会很疼。 • 乒乓球拍的被手指夹的地 方：1.曲度不够大 2.两个面的过渡不好。 因此，此处不符合人机 工程结构。
简易书桌
• 这款书桌的四个支撑脚： 1.摩擦力太小，很容易打 滑。2.四个支撑架高度不 够，当时用这个书桌看书 时，必须把腰弯下来，很 累。 • 所以，此处不符合人机工 程结构。
草 图 （
3
寝室床的使用（2）
男（18-60岁）： 第99百分位: 身高：1814 mm 最大肩宽：484 mm 肘肩距：407 mm 总长：1870+2*40（40为铁架直径） 总宽：825+20 （20为扶手直径）
床:
寝室床的使用分析（3）
建议
床 书架 书桌 座椅 加长5 0mm 加宽5 0mm 第二层 下降70 mm 第一层 下降30 mm 略微降低 5 0 mm 将桌边的直角改为圆角 坐面 稍稍倾斜 背面 稍带弧度
人和系统总体设计分析
人 机 系 统 总 体 设 计
人—划船器系统
划船器——健身
出水阶段：躯干：适度的后仰 ，上肢：将握把拉至肋 骨下方，下肢：腿完全伸直； 回桨阶段：躯干：向叶扇方向适度前倾，上肢：肩部放 松、手臂逐渐伸直，下肢：待身体完成前倾与手臂呈放 松伸直状态时，腿部再缓缓屈膝。 入水阶段：躯干：固定并维持於回桨阶段已完成前倾角 度即可，上肢：肩部放松、手臂放松伸直，下肢：个人 自觉舒适的屈膝角度，约为小腿（胫骨）与滑轨成垂直 状即可。 拉桨阶段：躯干：身体角度的展开是待下肢蹬腿快要完 成时，才和上肢一起完成拉桨动作。上肢：拉桨初期手 的支撑相当重要，虽然不是主要动力来源，但愈接近出 水阶段，手才呈现弯曲和背肌的使用向後，二者合力则 愈显得格外重要。下肢：腿给脚踏板的用力，是拉桨中 最先启动，也是最重要的力量来源。故快速的使用大腿 力量（股四头肌为最重要）伸展膝关节的角度，将是决 定每一桨的关键。
工业设计091 姓名：沈浩 学号：0921042025 指导老师：周小舟
目录
班级及人体尺寸测量汇总
男、女标识设计
触屏手机界面设计 不符合人机工程学的设计 组合工作台面设计 单人工作空间分析 人和系统总体设计分析
男、女
标
识
设
计
男女标志设计
触屏手机界面设计
手机界面设计
不符合人机工程学的设计
椅子
耳麦
• 耳麦最外围的圆环的半 径太小，不能完全包裹 住人的耳朵，长时间， 耳朵会被夹得很疼，人 的大脑也会不太舒服。 • 因此，此处不符合人机 工程结构。
组合工作台面设计
模块化桌椅设计
单体透视图
桌床组合单体空间测量
单体空间照片
单体空间
（
CAD 1
）草 图
单体空间照片
CAD草图(2)
CAD
人器界面关系人人划船船器器系系统统组组成成划人机系统总体设计计人机系统总体设人鞍座器架把手器身脚踏器身支撑部分接受动力部分操纵器旋钮显示屏控制接受部分信息输出部分人机系统示意图人人划船船器器系系统统组组成成划人机界面关系人机系统总体设计计人机系统总体设人人划船船器器系系统统组组成成划人与支撑部件的关系鞍座人机系统总体设计计人机系统总体设坐姿下臀部大腿体压的适宜等压线分布答题如图2所示
• 总体上寝室床符合人机比例，基 本满足人体基本活动范围。
• 但是，如果算上肘部活动，825 mm宽的床稍显狭窄；其次，1870 mm长的床还是短了一点。
书架的使用分析（1）
常见的，书有这么几种： （1）141* 95 mm （2）210*147 mm （3）260*184 mm （4）278*218 mm
人 机 系 统 总 体 设 计
人—划船器系统组成
人与信息输出部件的关系——显示屏
在垂直平面的视野 是：假定标准视线是水平 的，定为0度，则最大视 区为视平线以上50度和视 平线以下70度。在一般状 态下，坐着时时自然视线 低于水平线15度。
——以上数字为书的长宽
书架的使用分析（2）
• 书架第一层高：430 mm • 书架第二层高：235 mm • 书架第三层高：190 mm 总结：除了第一层可以放置任 何书种外，二三两层都只能放置小号的书 ，而现在，大多都是装订的比较大的书； 所以，书架的设计就比较让人遗憾。
桌椅组合的使用分析（1）