人机工程3版课件4

图6-9 不同把手的旋拧力矩
a)
b)
图6-10 利用虎口施力
10
（四）其他几种手工具 1．避免手指反复的弯曲扳动操作（图6-11）
图6-11 拇指按压操作 优于食指弯曲操作
2．减少或避免肌肉的静态施力 （对比：图6-10a与b，图6-4a与b。）
a）拇指按压
b）食指弯曲
3．使负担准确控制的肌肉和用力较大的肌肉互相分离
获2007全球产品设计大奖赛(IDEA)奖
The 2007 International Design Excellence Awads
21
第一节 手机设计中的人机学
手机的发展变迁; 1983→…: “大哥大”→智能手机。
图6-15 手机的发展变迁
智能手机（smartphone）：具有独立移动操作系统，可自主选择安 装多种开放性应用软件以扩充功能、能无线上网的新型手机。
8
（二）刀、锤、手工钢锯 示例1：握柄弯曲的工具，图6-7
图6-7 握柄弯曲的工具
示例2：使用老式手弓锯中的问题，图6-8
a）传统手锯，使用时两手腕偏屈用力
b）新式手锯，使用时两手腕基本顺直
图6-8 传统手锯与新式手锯
9
（三）旋拧工具的握把 螺钉旋具握把应做出光滑圆润不硌手的凹凸纹槽。 不同纹槽把手旋拧力矩的对比见图6-9。 好把手应减小掌心受压，让大、小鱼际肌承受较大的压力。 “虎口”处皮质坚韧，可承受较大力量。图6-10右图所示的改进旋具， 旋拧力矩大，操作方便，抓握更轻松。
看似“不大”的改进，
获2007全球产品设计大奖赛(IDEA)奖
The 2007 International Design Excellence Awads
作用可不小哟！
体现了设计师对创新的敏感！
20
S2的19盎司多头锤
设计师 原子设计和沃恩＆布什内尔工厂 委托企业 沃恩＆布什内尔工厂
头部组合化设计，能降低手、手腕、手臂的冲 击力。根据需要，可快速简易地更换头部。……
动脉穿孔用插针
冲击钻
16
小型台钳：带有万向轴节和吸盘
使用方便的轻巧摄像机
17
饮用器皿：拿取、倾倒都轻松方便
18
钛合金眼科工具 （英国1985年设计协会奖）
19
创新扳手
设计师 Proprietery Technologies 委托企业 Proprietery Technologies
扳手头与把手垂直，可显著加大与手掌受压部位的接触面积，使 用舒适，避免手掌伤害，且能提高扳手的操作力。扳手截面随着趋近 两端而逐渐变薄，因扳手贴近工作面，使用方便，易于掌握 。……该 扳手含有7项专利，深为业界赞许。 ……
因此，腕关节的较大 偏屈、偏转，使其间肌肉、 肌腱、血管、神经受到压 迫，影响手部、手指活动， 严重的会导致损伤和疾患， 如腱鞘炎、腕道综合症等。
图6-3 桡腕关节横断面（掌心朝上）
5
2．手工具的一般人机学要求 ①手工具的大小、形状、表面状况与人手的尺寸和解剖条件适应。 ②使用时能保持手腕顺直；避免掌心受压过大；尽量由手部的大小 鱼际肌、虎口等部位分担压力。 ③避免手指反复的弯曲扳动操作；避免或减少肌肉的“静态施力”。 使用手工具的姿势、体位自然、舒适，符合手和手臂的施力特性。 ④工具使用中不能让同一束肌肉既进行精确控制，又出很大的力量； 即负担准确控制的肌肉，和负担较大出力的肌肉应互相分开。 ⑤注意照顾女性、左手优势者等群体的特性和需要。
12
三、手工具的使用方式
手工具的使用方式，主要指使用手工具时的姿势、体位。 令人唏嘘感叹、让人凝首深思的镰刀！图6-13。
a）直身作业 高效轻松 b）弯腰拱背 又苦又累
图6-13 弯腰收割的镰刀和直身作业的推铲
13
直柄、弯柄电烙铁使用的不同（图6-14）。
a）提肘耸肩 b）肩部放松下垂
图6-14 手工具设计对作业姿势的影响
冲破固有使用方式的牢笼，是迈向创新革新广阔天地的关键一步。
此图源于古籍， 评价一下：
背包和伞的 人机工程水平如何？
唐玄奘 西天取经图
14
走马看花 轻松浏览
工具及其使用方式
传统吸量管
人体工程吸量管
人体工程吸量管：使用方便、轻松
15
家 庭 灭 火 器
涂料喷抢（美国1985年《工业设计》回顾最佳设计奖
OXO好帮手五金工具系列
设计师 Smart Design and OXO International
委托企业 OXO International 包含20个创新工具，舒适易用。
如拔钉锤顶部有柔软缓冲层，拔出 钉子后在物体表面不留痕迹。多功 能剪刀有弹簧手柄，避免手部受伤 。多功能到易于更换刀片，……
2007全球产品设计大奖赛获奖
6
二、几种手工具
（一）钢丝钳等双握把工具
a）用传统钳把 手腕尺侧偏
b）改进设计后手腕顺直
图6-4 尖嘴钳：传统设计与改进设计
工人们长期使用后的结果， 见图6-5。
图6-5 两种钢丝钳使用者中 腱鞘炎患者比例
7
2．双握把工具的抓握空间
图6-6 双握把工具的 抓握空间与捏握力
第六章 工业设计人机工程（3版） 阮宝湘等 编著
产品设计人机学的若干专题
第一节 手工具及其使用方式
手工具的进步曾经滞后于人类文明的进程。近代工业设计推动了工具的 改善，但应用人机学研究和改进工具，仍值得关注。
一、手工具设计的人机学因素
1.手工具与人手解剖 （1）手指和手部的活动 手指伸开、握拢靠肌肉拉力现实，因此， 手掌面表层多为“屈肌”，图6-1a；手背面表层多为“伸肌”，图6-1b。
例如手电钻侧面加一小把手，钻孔时一只手掌握方向，另一只手使劲 下压，操作方便。
图6-12 控制与用力分离、左右手都适用
11
4．顾及女性、左手优势者等人群的需要 男女通用产品，需顾及女性的人体尺寸、操纵力等。 女性专用工具造型符合女性审美特点。 适合左利者的工具有两种类型：一种是左手专用品图6-12所示手电钻。
图6-2 手部肌肉 （桡侧面）
1
a）手掌面
b）手背面
图6-1 手部和前臂的肌肉
2
3
手掌动脉 浅层
腕关节各方向的肌肉重叠交错，如果手臂扭曲、手腕偏屈，各肌肉束 互相干扰，将影响这些肌肉发挥正常功能。
4
（2）手腕状态和腕管
腕部是多自由度的关 节，结构复杂；
多条肌肉、肌腱，血 管、神经由此穿越骨关节 间复杂狭窄的缝隙通往手 部（图6-3）。