人—自行车人机工程设计案例分析
人机工程案例分析3篇
人机工程案例分析3篇人机工程案例分析·11人机工程学(Ergonomics)日本称为“人间工学”,或采用欧洲的名称,音译为“Ergonomics”,俄文音译名“Эргнотика”在我国,所用名称也各不相同,有“人类工程学”、“人体工程学”、“工效学”、“机器设备利用学”和“人机工程学”等。
为便于学科发展,统一名称很有必要,现在大部分人称其为“人机工程学”,简称“人机学”。
“人机工程学”的确切定义是,把人机环境系统作为研究的基本对象,运用生理学、心理学和其它有关学科知识,根据人和机器的条件和特点,合理分配人和机器承担的操作职能,并使之相互适应,从而为人创造出舒适和安全的工作环境,使工效达到最优的一门综合性学科。
2 人机系统(Man-Machine systems)“人机系统”,就是人和一些机器、装置、工具、用具等为完成某项工作或生产任务所组成的系统。
更确切地说,这种系统还应包括环境条件在内。
所以,人机系统实际上是指人机环境组成的一个不可分割的整体。
人机系统的范围是很广阔的,有简单的,也有复杂的,如人用铅笔书写,就是一个简单的人机系统;又如船员驾驶轮船,飞行员驾驶飞机,司机开动汽车,就是一些较复杂的人机系统。
在人机系统中,包括人、机器和环境三个组成部分,而每个组成部分可称为一个分系统或子系统。
机器分系统具有控制器和显示器(显示器的种类很多,有视觉的、听觉的,触觉的等)。
人,这一分系统在看到(或听到,触到)显示器的显示时,就要决定如何去控制,如何去操作。
如果有必要调节时,即可通过人体的动作去进行操纵。
整个人机系统是在各种不同的环境里工作。
而环境条件又不同程度地影响着各个分系统的工作。
可见,在人机系统中,人同机器、环境的关系总是相互作用,相互配合和相互制约的,但人始终起着主导作用。
因此,为了能充分地发挥人和机器的作用,使整个人机系统可靠、安全、高效,以及操作方便和舒适,设计人机系统时就得充分考虑人和机器的特征与功能,使之相互协调配合,构成有机整体,达到生产和工作的最佳效果。
人机工程学案例分析
人机工程学案例分析人机工程学是一门研究人类与机器之间交互关系的学科,它涉及到人的生理、心理特征与机器的设计、操作、维护等方面。
在现代社会中,人机工程学已经成为了各行各业不可或缺的一部分,它的应用范围涉及到了工业生产、交通运输、医疗卫生、信息技术等诸多领域。
在这篇文章中,我们将通过案例分析的方式来探讨人机工程学在实际应用中的重要性和作用。
首先,让我们来看一个工业生产中的案例。
在某家汽车制造厂,工人们需要长时间地操作机器来完成汽车零部件的生产任务。
然而,由于机器的设计不符合人体工程学原理,工人们在操作过程中经常会出现手部疲劳、肌肉酸痛等问题,严重影响了工作效率和生产质量。
经过人机工程学专家的分析和改进,对机器进行了重新设计,使得操作界面更加符合人体工程学原理,工人们的操作体验得到了极大的改善,生产效率也得到了显著提升。
其次,我们来看一个医疗卫生领域的案例。
在某家医院的手术室中,医生们需要进行长时间的手术操作,然而手术台的设计不够符合人体工程学原理,导致医生们在操作过程中容易出现腰背疼痛、手部疲劳等问题。
经过人机工程学专家的改进,手术台得到了重新设计,使得医生们在手术操作过程中更加舒适和方便,大大减轻了他们的工作压力,提高了手术的成功率和安全性。
最后,让我们来看一个信息技术领域的案例。
在某款智能手机的设计中,由于界面操作不够符合人体工程学原理,导致用户在长时间使用手机后容易出现手部疲劳、眼睛不适等问题。
经过人机工程学专家的改进,手机的界面设计得到了优化,使得用户在使用手机的过程中更加舒适和便捷,大大提高了用户体验和满意度。
通过以上的案例分析,我们可以看到人机工程学在实际应用中的重要性和作用。
它不仅可以提高工作效率和生产质量,还可以保障医疗安全和提升用户体验。
因此,在各行各业中,都应该重视人机工程学的应用,为人们创造更加舒适、便捷、安全的工作和生活环境。
人机工程案例分析3篇
人机工程案例分析3篇案例一:人机工程在智能手机设计中的应用人机工程学是一门研究人类与机器之间交互的学科,它旨在通过优化人机交互界面,提高用户的工作效率和满意度。
在智能手机设计中,人机工程学起着至关重要的作用。
本文将通过分析三个案例,探讨人机工程在智能手机设计中的应用。
案例一:用户界面设计在智能手机设计中,用户界面是用户与手机进行交互的重要媒介。
一个好的用户界面设计应该简洁、直观、易于操作,并且能够满足用户的需求。
例如,手机的主屏幕应该能够显示重要的信息,并提供快速访问常用功能的方式,如拨打电话、发送短信等。
此外,界面元素的大小、颜色和排列方式也需要考虑到用户的视觉特点,以便提供良好的可读性和易操作性。
案例二:物理按键的设计在智能手机设计中,物理按键的设计也是人机工程学的重要应用之一。
物理按键的设计应该符合人体工程学原理,使用户在使用手机时能够轻松找到和操作按键。
例如,音量键和电源键应该位于用户手指容易触及的位置,以便用户能够快速调整音量和开关手机。
此外,按键的大小、形状和触感也需要考虑到用户的手指大小和灵敏度,以提供舒适的按键体验。
案例三:语音助手的设计智能手机中的语音助手是人机工程学在设计中的另一个重要应用。
语音助手的设计应该能够准确识别用户的语音指令,并提供相应的反馈和操作。
例如,当用户说出“打开相机”时,语音助手应该能够快速打开相机应用程序,并给予用户相应的反馈。
此外,语音助手的语音合成技术也需要考虑到用户的听觉特点,以提供自然、清晰的语音输出。
综上所述,人机工程学在智能手机设计中发挥着重要的作用。
通过优化用户界面设计、物理按键的设计和语音助手的设计,可以提高用户的工作效率和满意度。
未来,随着人机工程学的不断发展,智能手机的设计将更加符合人类的需求和习惯,为用户提供更好的使用体验。
案例二:人机工程在汽车驾驶员座椅设计中的应用人机工程学是一门研究人类与机器之间交互的学科,它旨在通过优化人机交互界面,提高用户的工作效率和满意度。
人机工程学之自行车
一、自行车简介
2)种类:
一、自行车简介
2)种类:
一、自行车简介
2)种类:
一、自行车简介
2)种类:ห้องสมุดไป่ตู้
二、结构
二、结构
导向系统:
由车把、前叉、前轴、前轮等部分组成。乘骑者可以通过操纵车把来改变 行驶方向并保持车身平衡。
驱动系统:
由脚蹬、中轴、牙盘、曲柄、链条、飞轮后轴、后轮等部件组成。 人 的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄、链条、飞轮、后轴等部件传动的,从而 使自行车不断前进。
车
说明 控制下坡速度 全刹车 紧急全刹车
0.1g 0.6g 0.8g
100
注:g=9.8m/s2
• 坐垫部分
为了把减轻降低行驶时对下体的压 力,我们可以在设计坐垫的时候将两 侧垫高,这样就将更多的压力分散到 两翼坐骨上,从而使得下体得到解放 。 其次,由于人在骑自行车时,长时 间处于一种前屈运动的状态,坐姿属 于非自然、良好的坐姿,这样椎间盘 内压力分布不均衡,就会产生腰部酸 痛、疲劳等不适感。要减轻腰部的不 适感,在保证人体操作灵活性的同时 ,应使人骑车时的坐姿接近自然坐姿 。通常情况下,设置适当的靠背可使 疲劳降低。大于90°的靠背还可防止 骨盆的旋转,增加坐姿的稳定性,基 于上述原因与原理,可考虑在自行车 的坐垫后面设置一个适当的靠背。靠 背的具体尺寸如图所示。
制动系统:
它由车闸部件组成、乘骑者可以随时操纵车闸,使行驶的自行车减速、停驶 、确保行车安全。
前叉部分:
• 自行车设计国家标准规定:车把前叉轴线与通过轮心的地面垂直线的 交点到地面的距离不小于轮半径的15%,不大于轮半径的60%。
车把部分:
• 这是关系到操纵和制动性能的主要部件。例如山地车,车把的宽度以 中青年男子的肩宽480mm,手掌宽度100mm为参照,设计时考虑手掌中 央与车把把套的中央为接触点,这样可使整车受力平衡,具备安全可 靠的操纵车把和刹车制动的有利条件。
我认为的不符合人机工程学的设计
例举5个日常生活中不符合人机工程学设计。
对其中一个场景进行人机工程学方面全方面考察, 采取文字或图例表现方法, 指出设计人性化, 合理性。
并找出存在不足, 尝试给予处理方法。
不符合人机工学设计有:1 笔记本用平行键盘手在笔记本电脑上操作时, 手掌拖在键盘上, 不过手肘压在桌子上很不舒适啊2入耳式耳机带久了很束缚, 感觉头部很受那耳机线限制, 而且总是会忘记把耳机取出才离开位置习惯, 总是被耳机线牵绊着, 这么让人很担心耳机会被拉坏掉或者因为太长掉到地上摔坏或者踩坏问题3宿舍平底板凳坐久了臀部很不舒适4自行车车座通常说来, 以车座较低并有5-10度后倾最便于长途旅游。
车座越高, 角度越平;车座越低, 角度越翘。
这么才能座得稳。
坐垫还是要配合身体, 假如水平话也会因为身体倾斜而顶到男性特处, 假如低下座位前部, 哪怕一点点, 骑车有种身体下滑感觉还是水平好。
假如车座中间稍稍呈下凹曲线状, 座上去时候自然地坐在了最下凹地方, 却不是最宽地方, 会认为不爽。
于是你能够让让车座前边稍稍翘起一点点, 使得车座后半段基础水平, 就OK了。
人非钢铁, 车垫长时间顶着会**, 压迫前列腺、阴囊、尿道等, 易使其充血, 排尿不畅, 细菌易繁殖。
故途中约60分钟就应下车休息, 使压迫处放松, 立刻排尿。
5高跟鞋高跟鞋穿着高跟鞋后, 身体重心前移, 足尖负重增大, 硬将大致为方形饱满足前部挤进锥形窄小鞋尖内, 使双足备受折磨, 轻易诱发拇外翻、拇囊炎、锤状趾、跖骨头缺血性坏死等疾患, 这些病变除了引发足部疼痛、麻木等不适感觉外, 也可经过反射机制包含腰部, 引发腰痛对第3种不合理人机工学设计, 我提出以下一点提议: 可设计无线耳机这么全部问题就能够处理啦。
【人机工程学案例】人机工程案例分析(优秀案例)人机工程学案例
【人机工程学案例】人机工程案例分析(优秀案例)人机工程学案例话题:人机工程学案例休闲阅读案例分析作业一,检验作业岗位设计为了给检验人员创造一个方便、舒适的作业岗位,以保证检验效能,对检验作业岗位提出相应的设计原则。
①使检验人员尽可能采用向下的观视角,而不用向前的和向上的观视角。
②让被检产品向检查人员方向移动而不是离开检查人员方向移动,见图5-1。
如果产品从右向左或从左向右横过检查人员的视野,不会出现很大差别。
对每分钟移动18m 的产品至少应有30cm 观视范围,并排除观视范围内的所有障碍物。
③工作面高度应由人体肘部高度确定。
统计研究指出,人的肘部高度约为人体身高的63% ,而工作面的高度在肘下25 ---76mm 是合适的。
④坐姿作业比站姿作业要好,因为心脏负担的静压力有所降低,而且坐姿时肌肉可承受部分体重负担。
如选择坐姿作业,必须提供舒适的、且可调节的座椅。
⑤选用可调座椅时,可能会造成检验者脚不着地的情况,此时必须使用脚踏板支持下肢的重量。
⑥无论坐姿或站姿作业,都应给检查人员用辅助活动来中断检查周期的机会,以便调节视力和体力,减轻作业疲劳。
通常一次连续监测时间不超过30min 。
二,汽车司机车椅的设计为了使驾驶着舒适的驾驶车辆,其设计必须要符合人体骨骼的最佳轮廓线,从而可以缓解驾驶的疲劳和增加舒适度,以达到提高安全性的目的。
三,牙刷裙设计牙刷产生的泡沫会沿着牙刷手柄流到手上,难看不舒服不说,有些不注意的人还会导致泡沫流到衣服上,这样人们就不得不清洗手和衣服,即浪费了时间,还浪费了宝贵的水资源。
因此,我们可以设计一个装置在牙刷上,可以自由调动来阻挡牙膏泡沫。
四,对公共木椅的分析现代家具正朝着实用、多功能、舒适、保健、装饰、休闲、娱乐等方向发展。
公共设施也如此。
按照人机工程学来讲,休闲座椅的各部分最佳尺寸分别为: 座高:380mm~450mm 座宽:380mm~480mm 座深:420mm~450mm 座面角度:15~200 靠背高:46Omm~61Omm改进措施很简单,分为两方面。
自行车鞍座的人机工程设计
自行车鞍座的人机工程设计自行车鞍座是自行车中最重要的组成部分之一。
一个好的鞍座能够为骑车者带来更舒适的体验,同时更好地保护他们的健康。
因此,鞍座人机工程设计显得尤为重要。
为此,本文将从设计、材料、外形、舒适性等几个方面,探讨如何设计符合人体工程学的鞍座。
一、设计在设计鞍座时,必须考虑到骑车者的身体形状以及习惯用法。
这意味着需要设计出不同的鞍座来满足不同骑车者的需求。
例如,女性骑车者需要更宽的鞍座来适应她们的骨盆形态。
而男性骑车者在骑行时会出现龟头麻木的现象,因此设计鞍座时需要考虑到这一点,尽量减少这种不适。
同时,在设计时还要考虑到不同骑车者的骑行习惯。
长距离骑行者需要一个更宽、更长的鞍座来分散体重,减少对臀部的压力。
而短距离骑行者则更适合选择硬一些的鞍座,骑行时可以更容易地侧着骑。
二、材料鞍座的材料也很关键。
一般来说,鞍座的制作材料是皮革、合成材料或泡沫塑料。
这些材料都有各自的特性,需要根据鞍座的使用场景选择合适的材料。
例如,皮革鞍座更适合长时间骑行,因为它们非常耐磨、耐用,而且对于身体的保护效果也非常好。
合成材料和泡沫塑料制成的鞍座则更适合短距离骑行,因为它们更轻便、更易于清洗。
三、外形借助现代技术,设计师们可以创建出各种精美的鞍座外形。
但是对于鞍座来说,外形并不是决定性因素。
更重要的是鞍座的尺寸和形状。
一个好的鞍座应该具有符合人体工程学的外形。
通常来说,鞍座应该有弯曲的底面,这可以让它更好地适应身体的曲线。
此外,鞍座还应该有空心的凹槽,这将减轻对人体骨架的压力,让骑车者更舒适的骑行。
当然,这些都要有针对不同的人来进行设计,并在加工生产过程中做出相应的尺寸和形状调整。
四、舒适性理想的鞍座应该具有良好的舒适性。
对于骑车者来说,舒适性主要体现在以下几个方面:1.鞍座的软硬度:硬度适中的鞍座能够让骑车者在骑行时更舒适。
2.鞍座的宽度:宽度适当的鞍座能够更好地承受骑车者的体重、减轻对臀部的负担。
3.鞍座的触感:触感舒适的鞍座能够让骑车者的肌肉更放松,更容易骑行出更远的路程。
人机工程学案例分析(47页)
人机工程学案例分析第一部分:引言人机工程学是一门研究人与机器之间相互作用的学科,旨在优化人类与机器之间的交互,以提高工作效率、减少错误和提升用户体验。
本案例分析将深入探讨一个人机工程学的实际应用案例,分析其成功之处以及可以改进的地方。
案例名称:某公司呼叫中心的人机工程学改进项目背景:某公司是一家大型呼叫中心,负责处理客户的咨询和投诉。
由于呼叫中心的工作环境特殊,员工需要长时间面对电脑屏幕,进行电话沟通和处理客户信息。
然而,员工在工作中常常遇到身体不适、操作不便等问题,导致工作效率下降,员工满意度降低。
人机工程学改进措施:1. 工作站布局优化:根据员工的工作需求和身体特点,重新设计工作站布局,确保员工能够舒适地操作电脑和电话设备,减少身体疲劳和不适。
2. 显示器高度和角度调整:调整显示器的高度和角度,使其符合人体工程学原理,减少眼睛疲劳和颈椎问题。
4. 培训和指导:提供人机工程学培训,帮助员工了解正确的坐姿和操作方法,提高工作效率和减少错误。
改进效果:通过实施人机工程学改进措施,某公司的呼叫中心取得了显著的成效。
员工的工作环境得到了优化,身体不适和疲劳问题得到了明显改善。
员工的工作效率提高了,客户满意度也得到了提升。
第二部分:案例分析人机工程学在呼叫中心的应用不仅限于工作站布局和设备改进,还包括工作流程和员工培训等方面。
本部分将深入分析某公司呼叫中心在实施人机工程学改进项目中的具体案例。
案例名称:呼叫中心员工培训计划背景:培训内容:1. 沟通技巧培训:通过角色扮演、案例分析和模拟对话等方式,培训员工有效的沟通技巧,提高与客户沟通的效果和满意度。
3. 问题解决培训:通过案例分析和小组讨论,培养员工的问题解决能力,提高他们应对复杂问题和客户投诉的能力。
培训效果:通过实施人机工程学员工培训计划,某公司的呼叫中心员工在沟通技巧、压力管理和问题解决能力方面有了显著提升。
员工与客户的沟通更加顺畅,客户满意度得到提高。
人机工程案例分析
人机工程案例分析概述:人机工程是一门研究人与机器交互的学科,旨在设计和优化人机界面,以提高用户的工作效率和满意度。
本文将分析一个人机工程案例,探讨其设计原则、优点和改进方向。
案例背景:某公司推出了一款智能家居控制系统,该系统通过手机应用与用户的家居设备进行连接和控制。
该系统的设计目标是提供简单易用的界面,方便用户控制家居设备,提高用户的生活质量。
设计原则:1. 易学性:该系统的设计应该尽量简单易懂,用户能够快速上手。
例如,采用直观的图标和标签,以及简洁明了的操作步骤,使用户能够轻松理解和使用系统。
2. 易记性:系统应该设计成用户能够轻松记住和回忆的界面。
例如,采用一致的布局和图标,使用户在不同的场景下都能够迅速找到所需的功能。
3. 可用性:系统应该提供高效、有效的交互方式,减少用户的操作负担。
例如,设计简洁明了的菜单结构,避免过多的层级,以及提供快捷操作的功能,如常用场景的预设。
4. 可靠性:系统应该保证稳定可靠的性能,避免出现崩溃和错误。
例如,进行充分的测试和调试,确保系统的稳定性和安全性。
案例优点:1. 简洁直观的界面:该系统采用了直观的图标和标签,使用户能够快速理解和操作。
用户可以通过简单的点击和滑动完成对家居设备的控制,无需繁琐的设置步骤。
2. 个性化定制:系统提供了个性化定制的功能,用户可以根据自己的需求和喜好对界面进行调整。
例如,用户可以选择自己常用的场景进行预设,方便日常使用。
3. 远程控制:系统支持远程控制功能,用户可以通过手机应用随时随地对家居设备进行控制。
例如,用户可以在外出时打开家里的灯光和空调,提高生活的便利性。
改进方向:1. 提供更多的操作方式:除了手机应用,系统可以考虑增加其他操作方式,如语音控制、手势控制等。
这样可以满足不同用户的习惯和需求,提高系统的适用性。
2. 增加智能化功能:系统可以引入人工智能技术,通过学习用户的习惯和喜好,自动调整家居设备的设置。
例如,根据用户的作息时间自动调整灯光和温度,提供更加智能化的家居体验。
人机工程学意义下自行车骑姿分析
车把与鞍座之 间 的相 对位置 决定 了骑 乘者 上半 身 的
姿 势 。 车 把 过 低 会 使 骑 行 者 的 上 肢 承 受 很 大 的 静 压 , 间 时
稍长 , 手臂 和手 掌易 发生 疲 劳 , 同时过 低 的上身 也 会压迫 腹部 , 但力容易传递 到车。提高 车把高度 可使背部 弯 曲度 变浅 , 以避 免对 腹 部 的压 迫 , 力 不 易传 递 到前 轮 。 可 但 J 从生 物 力学 角度 来 看 , 当人 体 脊柱 处 于非 自然 弯 曲状 态 时 , 引起椎 间 盘压力 改变 , 使腰 部疼 痛 。所 以 良好 的 会 致 骑姿应使骑乘者舒适地坐在椅 子上 的姿势 , 身体应 稍 向倾 斜, 手臂肘部 略有弯曲。这样可 以利用上 半身肌 群 的平行
来 确 定 的 。对 表 1 析 得 出 , 动 员 是 为 了减 少 空 气 的 阻 分 运
力才放低车把 以及弯 曲脊 柱 , 而且可 以看 出, 间越 长 , 时 弯 曲程度越小 , 是考虑身体条 件所容许 的 限度 。相关研究 这 也证明 , 部作 最大的倾 斜或上体成 4 9 。 头 5~ 0 倾斜 时 , 内耳
随着人 民生活水平 的不断 提高 、 环保 意识 的加 强 , 自 行 车已不仅 作 为大众 的 交通工 具 , 的健 身 、 能 、 保 、 它 节 环 旅游等作用 日益 被人 们所 认识 。但 许 多人 认为 骑 自行 车
谁 都 会 , 什 么 新 鲜 的 。其 实 不 然 , 车 不 但 要 能 安 全 行 没 骑 驶 , 要 骑 得 舒 服 、 得 美 才 能 算 会 骑 车 。有 人 骑 车 时 问 还 骑
成 分 , 助 蹬 踏 。 图 1是 结 合 Ma nqi R 人 机 仿 真 系 辅 n eunP O 统 来 分 析 车 把 与 鞍 座 以及 蹬 踏 位 置 , 鞍 座 重 点 为 S点 , 设 车把握点 为 H点 , 么一般情 况下 , 翘 式或平 车把 的 H 那 上
人机工程学在自行车中的应用
2.下坡越野车
一、自行车的简介
2)种类:
3、 登山越野车 (1)MTB登山车系的一种,因林道路面及休闲运动需求所 发展的车款,设有前置式避震器,舒适,省力,操控轻松,有较好的踩踏 效率,求车身的灵活几轻巧度,车架后面采用固定式后摇臂。 (2)变速 系统方面,采用前置式变速器,有18~27段的选择,方便在不同路况中进行 加速或减速。 (3)变速把手有拨杆式及旋转式 (4)煞车采用碟煞系 统,配合专用的煞车轮架,在紧急状况
车架部分:
• 车架是自行车的主要部件,它与车把、前叉和前后车轮连接,承载着 骑车人的全部重量,分前三角和后三角两部分。车架的前后部分都应 具有一定的刚性和弹性。从而确保不同的道路,安全稳定的行驶。
车架的前三角部分:
上管、下管、立管组成了一个封闭的前三角,是决定骑行者操纵性 能的主要部件。
车架的后三角部分:
水平脚踏
自锁脚踏
脚带脚踏
鞍座部分:
• 人处于坐姿状态时,由人体组织的解剖学特性可知,与鞍座紧密 接触的是最能承受压力的臀部的两块坐骨结节,时间久了便会感 到疲劳,造成臀部疼痛。
坐姿时坐骨结节承受大部分的身体重 量,当座面接近水平状态时,位于坐 骨结节外侧的股骨处于正常的位置 (如图)而不会受到过分压迫使人觉 得舒适;而当座面呈斗型(凹式三角 形)时,会时股骨因受到压迫而向上 转动并承受载荷,且还会使髋部肌肉 受压从而引起不舒适感。
• 坐垫部分
为了把减轻降低行驶时对下体的压 力,我们可以在设计坐垫的时候将两 侧垫高,这样就将更多的压力分散到 两翼坐骨上,从而使得下体得到解放 。 其次,由于人在骑自行车时,长时 间处于一种前屈运动的状态,坐姿属 于非自然、良好的坐姿,这样椎间盘 内压力分布不均衡,就会产生腰部酸 痛、疲劳等不适感。要减轻腰部的不 适感,在保证人体操作灵活性的同时 ,应使人骑车时的坐姿接近自然坐姿 。通常情况下,设置适当的靠背可使 疲劳降低。大于90°的靠背还可防止 骨盆的旋转,增加坐姿的稳定性,基 于上述原因与原理,可考虑在自行车 的坐垫后面设置一个适当的靠背。靠 背的具体尺寸如图所示。
人机工程学在自行车设计中的应用研究
人机工程学在自行车设计中的应用研究作者:李一达来源:《现代装饰·理论》2013年第04期本文基于美国KB公司提出的五通中心点自行车尺寸关系,通过对人体尺寸的分析,完整描述自行车骑行姿势和整车尺寸的关系,并通过分析出人与自行车的相互关系来归纳出符合人机工程学的自行车设计方法步骤。
自行车部分是专为激烈的骑车运动而设计。
最重要的关键在于车体尺寸的大小,能否有效均匀地分散骑乘者的重量,同时又可保持良好的平衡。
座垫要调整到正确的高度,曲柄要与地面平行,如此膝盖下方突出的骨块就会直接位于脚踏轴心的上方。
背部应该向前倾斜到至少45度角,背部臀部及下背部强壮的臀肌才能在踩踏时有效施力。
这种姿势会使身体重量移至双臂,此时手肘微微弯曲,手腕要打直,才能减缓行车时的震动。
当跨立在自行车上方推动自行车时,车子的高度不会撞伤大腿,而且也确保摔车时不会受到严重伤害。
座管:座管应伸长 15-20 公分(6-8英寸)。
若要使踩踏发挥最高效率,座垫高度在公路及越野时的高度应该保持一致。
陡降坡时,要降低座垫,才能放开车尾。
车把:车把应比座垫低约2.5-5公分(1-2 英寸),宽度为53.3-70公分(21-24 英寸)。
宽车把在低速时控车效果较好;窄车把在高速时较易操控。
胯下空间:越野骑车时,胯下与上管应管应保持 8-10 公分(3-4英寸)的距离。
较高的上管适用于下坡及平顺的路面,但胯下仍应保持 2.5公(1英寸)的距离。
较低的上管有利于表演骑车特技,但是除非骑行者身材很矮,否则手伸出去的距离会太短,骑乘的感觉会不舒服。
在车把手与骑乘的操控设计方面,美国 Klein bicycle公司,创新的提出了五通中心点(BB Center)到骑乘时手握持点的关系,称之为Direct fit length及 Direct fit angle,来完整描述骑姿和车架尺寸的关系。
从座垫到手把位置是有身体的尺寸,如躯干长,上臂长,小臂长及手腕尺寸所决定,因为有四个角度变化,纵使有人体的尺寸,设计者也很难依照四个长度及四个角度去决定座垫和手把的相对位置。
人机工程学(自行车设计)
2012年 12 月 13 日目录1.摘要2.设计课题2.1设计课题的提出2.1.1 儿童自行车的需求2.1.2儿童自行车的销售情况2.1. 3市场上销售的儿童自行车的类型2.1.4市场上销售的儿童自行车的性能2.1.5儿童自行车的市场价格2.1.6消费者所能接受的儿童自行车的价格2.1.7 相关儿童自行车的人机尺寸及自行车侧面图3设计课题的确定3.1调查3.2自行车的提出3.3建议3.4儿童自行车草图及分析3.4.1简单型儿童自行车3.4.2仿生牌儿童自行车4.儿童自行的分析4.1尺寸的要求4.2尺寸分析4.3自行车的形态学分析4.4部分材料4.5特性分析5.思维导读参考6.设计总结摘要1.儿童自行车概述儿童自行车是儿童车之中的一大门类,儿童车包括儿童自行车、儿童推车、婴儿学步车、儿童三轮车四大类。
儿童自行车适用儿童的年龄范围是4~8岁,选购时结合儿童的年龄和身材高矮,选择合适的尺寸,即鞍座高度在435~635mm范围内的自行车,选购车辆时要注意手闸的闸把尺寸。
尺寸过大,刹车时孩子就握不紧手闸,也就刹不住车。
所以选购时最好带孩子一起去试一试。
另外制动力不得小于50N。
否则车辆就会刹不住,给小孩带来危害。
儿童自行车还配有保护轮(平衡轮),它能使骑车者保持平衡,因此选购时要注意是否配齐(左右各一只),使用时不要随意拆除,家长在选购和使用时务必要考虑这一点。
儿童自行车特点儿童自行车的链罩是必不可少的,鞍座最高高度等于或大于560mm的儿童自行车应装一只盘链罩或其它防护装置以遮住链条和链轮上啮合部的外表面,当链条全部啮合在链轮上时,盘链罩应在直径方向上超出链条的外侧面,不用盘链罩而用其它防护装置的,则遮住范围应延至链轮齿初始进入链条两侧片的那一点起沿链条量到至少25mm处。
鞍座最高高度低于560mm的儿童自行车应装有一只链罩,它要完成遮住链条、链轮和飞轮的外表面和边沿,还要遮住链轮以及链条和链轮啮合处的内表面,以防小孩手指伸入其中受到伤害。
人机工程案例分析 3篇
人机工程案例分析3篇1人机工程学(Ergonomics)日本称为"人间工学",或采用欧洲的名称,音译为"Ergonomics",俄文音译名"Эргнотика"在我国,所用名称也各不相同,有"人类工程学"、"人体工程学"、"工效学"、"机器设备利用学"和"人机工程学"等。
为便于学科发展,统一名称很有必要,现在大部分人称其为"人机工程学",简称"人机学"。
"人机工程学"的确切定义是,把人机环境系统作为研究的基本对象,运用生理学、心理学和其它有关学科知识,根据人和机器的条件和特点,合理分配人和机器承担的操作职能,并使之相互适应,从而为人创造出舒适和安全的工作环境,使工效达到最优的一门综合性学科。
2人机系统(Man-Machinesystems)"人机系统",就是人和一些机器、装置、工具、用具等为完成某项工作或生产任务所组成的系统。
更确切地说,这种系统还应包括环境条件在内。
所以,人机系统实际上是指人机环境组成的一个不可分割的整体。
人机系统的范围是很广阔的,有简单的,也有复杂的,如人用铅笔书写,就是一个简单的人机系统;又如船员驾驶轮船,飞行员驾驶飞机,司机开动汽车,就是一些较复杂的人机系统。
在人机系统中,包括人、机器和环境三个组成部分,而每个组成部分可称为一个分系统或子系统。
机器分系统具有控制器和显示器(显示器的种类很多,有视觉的、听觉的,触觉的等)。
人,这一分系统在看到(或听到,触到)显示器的显示时,就要决定如何去控制,如何去操作。
如果有必要调节时,即可通过人体的动作去进行操纵。
整个人机系统是在各种不同的环境里工作。
而环境条件又不同程度地影响着各个分系统的工作。
可见,在人机系统中,人同机器、环境的关系总是相互作用,相互配合和相互制约的,但人始终起着主导作用。
人机工程案例分析-3篇
人机工程案例分析-3篇-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN人机工程案例分析 3篇人机工程学是一门新兴的边缘科学。
它起源于欧洲,形成和发展于美国。
以下是本站小编为大家带来的人机工程案例分析 3篇,希望能帮助到大家!人机工程案例分析 11人机工程学(Ergonomics)日本称为人间工学,或采用欧洲的名称,音译为 Ergonomics ,俄文音译名Эргнотика 在我国,所用名称也各不相同,有人类工程学、人体工程学、工效学、机器设备利用学和人机工程学等。
为便于学科发展,统一名称很有必要,现在大部分人称其为人机工程学,简称人机学。
人机工程学的确切定义是,把人机环境系统作为研究的基本对象,运用生理学、心理学和其它有关学科知识,根据人和机器的条件和特点,合理分配人和机器承担的操作职能,并使之相互适应,从而为人创造出舒适和安全的工作环境,使工效达到最优的一门综合性学科。
2 人机系统(Man-Machine systems)人机系统,就是人和一些机器、装置、工具、用具等为完成某项工作或生产任务所组成的系统。
更确切地说,这种系统还应包括环境条件在内。
所以,人机系统实际上是指人机环境组成的一个不可分割的整体。
人机系统的范围是很广阔的,有简单的,也有复杂的,如人用铅笔书写,就是一个简单的人机系统;又如船员驾驶轮船,飞行员驾驶飞机,司机开动汽车,就是一些较复杂的人机系统。
在人机系统中,包括人、机器和环境三个组成部分,而每个组成部分可称为一个分系统或子系统。
机器分系统具有控制器和显示器(显示器的种类很多,有视觉的、听觉的,触觉的等)。
人,这一分系统在看到(或听到,触到)显示器的显示时,就要决定如何去控制,如何去操作。
如果有必要调节时,即可通过人体的动作去进行操纵。
整个人机系统是在各种不同的环境里工作。
而环境条件又不同程度地影响着各个分系统的工作。
可见,在人机系统中,人同机器、环境的关系总是相互作用,相互配合和相互制约的,但人始终起着主导作用。
人机工程案例分析
人机工程学“产品设计”案例分析一、不错设计1、耳机符合人机工程学设计,可任意转动麦克风,属后挂式耳机2、符合人机工程学原理的设计奉上鲜明的拇指托靠处和波动曲线起伏的键盘,在与好友保持密切的沟通联络时,指尖如舞蹈般在上轻盈曼妙地跃动。
如水银泻地般顺畅自然的滑盖式机械结构,因采用由专为高性能车辆提供轴承的厂商制造的优质滚珠轴承而更臻完美,令堪比手工技艺的登峰造极之作。
3、电动固定平台搬运车根据人机工程学原理设计的舵柄,操作简单、安全、灵活;高强度的车身,满足各种需求,适应性强;先进的液压系统具有轻载快速提升功能,效率高;驱动轮和双承载前轮均为聚氨酯,耐磨性能好;货叉前部特殊设计的导轮,具有很好的导入性;所有的轴承均备有润滑套,液压系统和轴承完全免维护;德国进口密封元件:优质、可靠、使用寿命长、密封效果好;摆动后轮结构:保证两侧后轮均能同时落地,接触性好,防止油缸承受侧向载荷;提供不同的货叉长度/宽度;提供尼龙/橡胶轮供不同工况使用;可选停车制动功能:手制动/脚制动4、奥迪Shooting Brake概念车的内饰先天的跑车本性,按照典型的跑车风格设计的较低座椅位置、高位中控台、清晰的仪表板总成,无不显露出这一特性。
较短的跑车型换档杆、极佳手感的档把、车门上宽阔的扶手以及上覆橡胶材料的铝质踏板,将外形和功能通过人机工程学完美地契合。
5、激光条码扫描器LS 4008i 的设计不但坚固耐用,而且对性能进行专门设计以提高可操作性。
LS 4008i 不但非常轻巧,并且优化了手柄设计,任何人大小的手都能轻松握持,使用舒适无比。
其获得专利的双指触发器可以减少手指疲劳,过长时间操作下亦是如此适合长时间操作。
免持式Intellistand 可以方便地进行固定展现扫描,大大提高了工作效率。
LS 4008i 扫描仪扫描器具有一个明亮的较大双色发光二极管,还有一个音量可调的蜂鸣器,可以在解码成功时发出确认声音信号。
扫描仪扫描器上的橡胶垫有两种作用,一是减振,一是抬高扫描仪扫描器使其远离柜台,方便取放。
电动自行车车架设计中的人机工程学原理研究
电动自行车车架设计中的人机工程学原理研究人机工程学是一门研究人类与技术系统相互作用的学科,旨在改善人类在使用技术系统时的舒适性、安全性和效率。
在电动自行车的设计中,人机工程学原理发挥着重要作用,能够提高用户的体验,使得骑行更加轻松、舒适和安全。
1. 人机工程学原理在电动自行车车身设计中的应用1.1 人体工学人体工学是人机工程学的重要分支,研究人体结构、功能和行为特征,并应用于产品设计中。
电动自行车的车架设计应考虑人体工学原理,保证骑行时身体的姿势自然、舒适。
例如,车架宜根据人体工程学设计合适的坐姿角度和脚踏位置,以减轻骑行者的疲劳和不适感。
1.2 负重分布负重分布是车身设计中需要考虑的重要因素。
合理的负重分布不仅能提高骑行的稳定性,还能减小对车架的负荷,延长使用寿命。
人机工程学原理指导下的车架设计应根据电动自行车的使用场景和用户需求,合理规划车身结构和负载分布。
例如,将电池安置在车架最低点,以降低重心,提高车辆的稳定性。
1.3 操作易用性电动自行车的车架设计应注重操作的便捷性和易用性。
人机工程学原理强调人们的便利和舒适感,在车架设计中应确保用户可以轻松操作控制面板、变速器和刹车。
例如,控制按钮的位置宜符合人体工学原理,使得用户在骑行过程中能够方便地调整电动助力模式。
2. 人机工程学原理与车架材料选择2.1 轻量化设计提高电动自行车的续航里程是用户追求的重要目标之一。
人机工程学原理指导下的车架设计应采用轻量化的材料,以减轻整车重量,减少功耗,提高续航能力。
例如,使用高强度但轻量的铝合金材料或碳纤维复合材料来制造车架,以满足高刚度和低重量的要求。
2.2 强度与可靠性除了轻量化,车架的强度与可靠性也是至关重要的。
人机工程学原理指导下的车架设计应确保足够的强度和刚性,以承受骑行过程中的各种力道和震动。
例如,通过采用合适的结构设计、增加螺栓连接点的数量和优化焊接工艺等方式,提高车架的强度和可靠性。
3. 人机工程学原理与车架减振设计减振设计是电动自行车车架设计中重要的考虑因素之一,能够提高骑行的舒适性和安全性。
自行车鞍座的人机工程设计
自行车鞍座的人机工程设计前言 (3)第一章绪论 (4)1.1课题研究背景 (4)1.2国内外研究现状 (4)1.3课题研究的内容 (6)1.4课题的意义 (6)1.5论文结构 (6)1.6本章小结 (7)第二章自行车鞍座的人机工程设计 (8)2.1人机工程学 (8)2.2人机工程学的定义 (8)2.3人机工程学的内容 (9)2.4人机工程在自行车鞍座设计中的应用 (10)2.4.1自行车鞍座对舒适性的影响 (10)2.4.2鞍座的人机工程分析 (11)2.4.3现有鞍座的人机特点分析 (12)2.4.4人机工程学指导下的鞍座设计 (14)2.5本章小结 (16)第三章自行车鞍座逆向设计 (17)3.1逆向工程学 (17)3.2逆向工程学的定义 (17)3.3逆向工程学的进展 (17)3.4逆向工程学的作用 (17)3.5自行车鞍座设计中逆向工程的运用 (17)3.5.1三坐标测量仪 (18)3.5.2点云图的生成 (18)3.6 imageware软件的逆向建模 (21)3.6.1 imageare软件的简介 (21)3.6.2鞍座点云图的导入imageware软件 (21)3.6.3点云的多边形化 (22)3.6.4云多边形化参数的设定 (23)3.6.5点云噪点的分析 (23)3.6.6点云噪点的删除 (24)3.6.7曲面构造分析 (24)3.6.8曲面SurfA、SurfB、SurfC、SurfD与SurfE的构造 (25)3.7本章小结 (32)第四章 UG软件对鞍座表面局部造型 (33)4.1导入UG6.0中进行鞍座表面的设计 (33)4.1.1将鞍座模型导入到UG NX6.0软件中 (33)4.1.2基准平面的建立 (33)4.1.3鞍座上表面草图的构造 (34)4.1.4改进后的鞍座模型 (34)4.2本章小结 (35)第五章总结与展望 (36)5.1工作总结 (36)5.2展望 (36)参考文献: (38)致谢 (38)前言随着人类社会的向前进展,绿色无碳生活慢慢的影响着全世界人们的衣、食、住、行。
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人—自行车系统设计案例分析
工业设计F1002 赵土豆201048262500
一、人—自行车系统组成
自行车的功能是供人骑行,人在骑行过程中人和自行车可以看成一个人机系统,且人是最主要的因素,该人机系统中人—自行车的界面关系分析如下。
人—车界面关系
鞍座
轮胎
人车把
脚蹬——曲柄
1.人与支撑部件的关系
支撑部件主要有车架,前叉,鞍座和车把等,是自行车的构架。
支撑部分将其他零部件固定在相互间正确的位置上,保证自行车的整体性,
实现自行车的功能。
从人机关系来看,鞍座,车把和车架等的位置和大小,以及他们间的相互关系,与骑车人的位置和肌肉的动作有着密切的联系.人坐的位置怎样更合适,车架多高使人脚蹬起来用力才方便,如何保证人的上身有正确的姿势,手握车把的距离多长才合适等,都决定于人体特性的设计参数.
2.人与动力接收部件的关系
动力接收部件主要是脚蹬和曲柄.动力是靠骑车人的双脚踩在脚蹬上,下肢运动的力使曲柄转动产生的.为了使人省力和有舒适感,必须在骑自行车人的体格和体力与自行车元件的尺寸关系上下功夫,研究人体下肢肌肉的收缩运动与曲柄转动之间的能量转换关系.
3.人与传动部件关系
传动部件主要是滚珠,链条和链轮.人的作用力是通过链条和链轮传动而带动后轮转动,从而使自行车前移.传动部分的设计关键是要有较高的传动效率和可靠性,且有易操纵的变速机构.保证较高的传动效率,才能使人用一定的肌力而获得较大的输出功率.
4.人与工作部件的关系
工作部件就是车轮,即车圈,轮胎等.绝大部分轮胎是充气的,少数是实心的.车轮一方面把骑车人的肌肉力量,有效地转化为同地面接触而向前运动的力;另一方面将骑车人的握力转换为与接地部分所
产生的刹车阻力.在设计自行车的各部分尺寸,车闸及变速器等时,应该着眼于骑车人-动力-传动-工作的连贯性,才可能设计出同骑车人手的大小或握力相适应的闸把,刹车力适当的车闸,才不会发生刹车阻力不够的现象.
二、影响自行车性能的人体因素
影响自行车性能的人体因素:人的体格因素、下肢肌力、输出功率、脚踏速度、平衡机能、人的手和握力、人的疲劳等。
1.人的体格因素
以身高H为基本因素,其他身体的能力与H、H*H、H*H*H 成比例的特征.如手臂,腿,气管等的长度与身高成比例,从而以关节为中心所产生的力矩,步幅等,都取决于H的大小.肌肉,大动脉,骨骼的截面
空气阻力
速度
身
体
姿
臂长
荷重
脚长
视觉、平衡感觉
手的大小、
合成重心
脚力
积以及肺泡的表面积等都可看成与H*H成比例.肺活量,血液量,心脏容量等都可看成与H*H*H*成比例.体格对处出力性能的影响,从理论上讲,弹跳能力与H成比例,速度能力与H*H成比例,作功能力和H*H*H成比例.但实际上因每个人身体素质不同,常有20%以上的偏差.
2.人的下肢肌力
自行车骑行的原动力,主要是骑车人的下肢肌力.人骑车时,骨骼肌肉内部的化学能转化为肌肉收缩的机械能.自行车脚蹬的转动就是通过肌肉收缩出力而完成的,一般说肌肉长的人比肌肉短的人有利.肌肉收缩时产生的力,一般与肌肉的截面积成比例,约为每平方厘米40-50N,通过一定训练的人可提高到65N.
3.人的输出功率
人输出的功率随着骑车人的体格,体力,骑车姿势,持续时间和速比等的变化而变化.一般成年男人的最大输出功率约为0.7马力,能持续10秒左右.如果持续时间长,其值要小得多,持续1小时,大约只有0.1-0.2马力.
4.人的脚踏速度
自行车运动是很有节奏的,其节奏常常与人的心脏节律保持一定关系.健康人的心脏跳动为70次/min,一般脚踏以60r/min节奏转动较为合适。
设计时以这一常用速度来确定相关设计参数。
5.人的平衡机能
骑车人本身的平衡机能是影响自行车性能的重要因素,如果
缺少平衡机能,哪怕是运动性能很好的自行车也不能平衡行驶;若人有很好的平衡机能,却可掩盖自行车设计上的某些缺陷.
6.人的手和握力
影响刹车性能的人的主要是人的手和握力,男性和女性,成年人和儿童的手的大小和握力都不相同.据试验,为了长时间捏闸而不致使手有疼痛的感觉,希望只用最大握力的10%左右便能得到必要的减速度.
7.人的疲劳
人体疲劳和疼痛是对骑车出力性能的不利因素,其产生原因有人体因素,也有自行车结构因素.疲劳和疼痛一般是由于部分肌肉负担过大,骑车姿势不合适,以及体重对鞍座的体分压不合适等引起的.此外,影响出力因素还有人的最大摄氧量.
三、自行车设计结构要素分析
影响自行车性能的因素除了上述人的因素外,还有许多机械因素。
为了获得自行车较佳的性能,必须把人的因素和机械因素有机地结合起来,以使人—车协调。
为此,以下分析与人体相关的结构要素。
1.速比
大小链轮的齿数比,与链轮直径比相一致,一般控制在 2.3-4.0的范围内。
利用速比关系可取得骑行时所必要的功率和必要的速度。
速比要合适,如果太小,无论人的肌力有多大,由于不能充分提高转速,所以就得不到大的输出功率。
也由于比速小,在限定的曲柄
转速下,得不到必要的骑行速度,(后轮转速)。
速比过大时,要求的踏力也大,容易使人疲劳。
为了保持不疲倦的持续骑行,希望肌肉的负担约为最大肌力的10%,按此选择速比和曲柄转速,可得到比较好的效果。
2.曲柄长度
传统的自行车设计,一般从杠杆原理考虑得较多,对人研究少,认为曲柄越长越有力。
但曲柄过长后,为了不使脚踏碰到前泥板,不荷三点的相互
车
速
路面车架结
车闸情况
轮胎特车轴距离
骑行
得不加大中轴至前轴的距离(前心距)。
这样势必加长车架,影响了正确的坐车姿势,使人感到臀部痛。
若能按人的身长或下肢长来考虑曲柄长度,则可使人省力和舒适。
通常曲柄长度的基准,取人身长的1/10,相当于大腿骨长的1/2。
3.三接点位置
正确的骑车姿势,是由汽车人和自行车三个接点位置决定的,如图中所示的鞍座位置A、车把位置B、脚蹬位置C。
按三点调整法,AB和AC约等,一般AB=(AC—3)cm,A点略低于B点,约5cm。
1.鞍座位置
鞍座装得过低,骑行时双脚始终呈弯曲状态,腿部肌肉得不到放松,时间长了就会感到疲软无力;鞍座装得过高,骑行时腿部的肌肉拉得过紧,脚趾部分用力过多,双脚也容易疲劳。
骑车时适当的用力
部位是脚掌。
设计或矫正按座位置高低最常用的方法,是使手臂的腋窝部位中心紧靠鞍座中部,使手的中指能触到装配链轮的中轴心为宜。
人体各部尺寸都有一定的联系,只要腋窝中心至中指的长度确定下来,鞍座高度便可大致确定。
行驶较快的车,鞍座位置要向前移动,行驶较慢的车,鞍座位置要向后移动,否则都不利于骑行,如下图所示。
2.车闸
设计时,闸把开挡、力率和闸把力要与人手的大小和握力相适应。
灵敏度高的车闸,随着闸把上力的增大,刹车力也按比例的增加。
如果闸把力到达某一程度不发生刹车作用,继而又骤然生效,说明这种车闸设计不良。
在紧急情况下操纵时,理想的施闸力和减速度见下表
表1 理想的施闸力和减速度
四、人—车动态特性分析
1.动态稳定性
自行车的稳定性是行驶过程中的稳定,是一种动态平衡的稳定性。
动态稳定性影响到自行车骑行中的动作,包括直进稳定性和前后左右方向的稳定性。
显然,稳定性对安全行驶是必不可少的特性。
1.力学特性
自行车行驶在平地上转弯的条件是侧向力(于离心力平衡)与自行车总重量(人和车的重量)的合力作用线要通过轮胎与地面的接触点。
这当然与骑车人有关,但最重要的是自行车的造型要有适合这种力学特征的结构形式。
2.转向特性
自行车转弯时可能有三种情况:
人体和车身向内倾的角度相等。
即骑车人身体的中心线贺车子的中心线一致时,自行车就可以转弯,即所谓中倾旋转;骑车人的倾斜
角比车子的倾斜角大时,此时的转弯即所谓内倾旋转;骑车人的倾斜角比车子的倾斜角小时,此时的转弯即所谓外倾旋转。
10。