第7章 工作台椅与工具设计
第7章-工作台椅与工具设计 ppt课件
式中 h－干涉点高度 k－操作者眼高 H－显示面板下端高度 d－操作者眼点与干涉点的投影距离 D－干涉点与显示面板的投影距离
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6.1.3 常用控制台设计
1. 坐姿低台式控制台，见图7-5 2. 坐姿高台式控制台，见图7-6 3. 坐立姿两用控制台，见图7-7 4. 立姿控制台 5. 标准控制台，见图7-8，尺寸参阅表7-1
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图7-33
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图7-34
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图7-35
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图7-36 ppt课件
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图7-37
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图7-38 ppt课件
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7.4.2久坐工作人员座椅
久坐工作易引起腰部不适的原因，在于椎间盘压力大 小因坐姿不同而改变，见图7-22
7.4.3 办公室工作座椅
根据日本人体测量数据所涉及的办公座椅原型，见 图7-23
国外按人体工程学原理设计的办公坐椅，见图7-24
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7.4.4 座椅设计的新概念
• 1. 动态座椅，见图7-25 • 2. 前倾式座椅，见图7-26 • 3. 膝靠式座椅，见图7-27 • 4. 靠背可调座椅，见图7-28 • 5.多功能沙发椅，见图7-29
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7.5 手握式工具设计
7.5.1 手的解剖及与工具有关的疾患，见图7-30，图7-31 7.5.2 手握式工具设计原则
1. 一般原则 2. 解剖学因素 （1）避免静肌负荷，见图7-32 （2）保持手腕处于顺直状态，见图7-33,图7-34,图7-35 （3）避免掌部组织受压力，见图7-36 （4）避免手指重复动作，见图7-37
人因工程学第七章作业中的动作、岗位和空间设计
在进行作业的过程中，需要考虑最容易看见物体时眼睛的高度和物体与眼 睛的距离。例如，在必须降低眼睛高度的情况下，就要形成蹲下的姿势、 前屈的姿势或侧屈的姿势等，保持或反复做这样的姿势，是引起过早疲劳 的原因。 （2）与循环的关系 如果伸长手抓住电车的拉手，手指就会发麻，如长时间一直站着，则脚会 出现水肿，这是日常的经验。在远离心脏的部位，由于重力的缘故，血液 循环流动往往不畅。因而，必须尽可能避免手的操作点过高的姿势或妨碍 血液循环的姿势，如蹲下的姿势和把头低下的前屈姿势。
②坐姿操作。
在下列作业中宜采用坐姿操作：持续时间较长的工作应尽可 能采取坐姿操作，以免疲劳；精确而细致的操作应采取坐姿， 因为在坐姿状态下，可完成较精确的操作；需要手足并用地 作业。
坐姿操作的缺点在于，作业过程中不易改变体位，施力受到 限制，工作范围有局限性，长期久坐作业易引起脊柱弯曲等 职业损伤。
此外，人体所处的姿势是影响施力的重要因素。
4．人体不同姿势的能耗
图7-5 不同姿势的相对氧耗量
图7-6 各种作业姿态相对应的能耗（kcal／min）
图7-7 姿势与肢体活动程度
二、作业姿势的设计原则
1．作业姿势的选择
（1）确定作业姿势的因素
确定作业姿势的因素主要有：工作空间的大小与照明条件； 体力负荷的大小及用力方向；工作场所各物（包括仪器、工 具、加工物件等）的安放位置；工作台面的高度，有无合适 的容膝空间；操作时起、坐的频率。
图7-8 不良的作业姿势
④双手同时操作时，手的运动方向应相反或者对称运动，单手 作业本身就造成背部肌肉静态施力。另外，双手做对称运动 有利于神经控制。
⑤作业位置（坐台的台面或作业的空间）高度应按工作者的眼 睛和观察时所需的距离来设计。观察时所需要的距离越近， 作业位置应越高，如图7-9所示。由图可见，作业位置的高度 应保证工作者的姿势自然，身体稍微前倾，眼睛正好处在观 察时要求的距离。图中还采用了手臂支撑，以避免手臂肌肉 静态施力。
工作台椅设计
6.1.2.4柜式工作台的造型尺度
柜式工作台是操纵控制装置中普遍采用的工作台，其 中尤以直柜式工作台最为常见。直柜式工作台的造型尺度是 根据操纵控制装置的功能范围，人体适宜的操作姿势而定。 下面分别讨论。 (1)坐姿操作的直柜式工作台造型尺度P121
❖ ①操作型工作台的基本 特点是，台面上供操作用的 各种装置相对固定安放，人 在台上仅完成某些操作动作。 如微机操作台等。通常情况 下，这类操作台的台面可做 成水平面向下约 15°(12~24°的斜面,显示 屏平面应在正平面向后约 15°左右的位置为佳。②装 配型工作台主要是供较小机 件的装配或包装等工作使用 的。因此，台面必须做成平 面，面积也应根据放置机件 的大小和数量而定。
6.1.1 工作台的基本类型---柜式工作台
❖ ③弧面形工作台 该形式工作台 是在弯折式工作台基础上的进一步 变形(图6．48)。
❖ 弧面形工作台的特点是，弧面上 布置的各显示器与操作者视距相等， 观察时不需调节视距，因而准确、 便捷。
❖ 各控制器与人肢体活动距离一致， 因而操作也能较为方便、快捷。
人机工程学
---工作台与座椅设计
福建工程学院
6.1 工作台设计 6.1.1 工作台的基本类型
❖ 工作台一般均由面板和支承部分构成。根据组合形式不同，一般可 分为桌式工作台、柜式工作台和平台式工作台三种。
❖ 1)桌式工作台 桌式工作台是常见的工作台，它包括各种办公桌、 课桌、微机操作台及各类服务性柜台等（图6.45）。桌式工作台的特 点是结构简单，视野开阔，采光好，桌面上可任意组放各类供操作使 用的物品。桌面下方可根据需要任意组合分割出供储备的使用空间。 桌式工作台的桌面一般多做成水平的，也可根据需要做成带10°20°倾角的斜面。因为桌式工作台在使用时多采用坐姿，所以，在设 计和选用时必须充分考虑工作座椅的配套问题。
人机工程学--第六章工作台椅与工具设计
压力过大 会使血液 循环和神 经传导受 到影响
臀部体压分布曲线
坐骨处承压 能力最大
工作台椅与工具的设计
—坐姿生物力学 股骨受压迫使 髋部肌肉反常 压迫使肘部肩 部受力
6.3工作座椅的设计
避免斗型坐面
3. 股 骨 受 力 分 析
6-16 座面对股骨的影响
工作台椅与工具的设计
坐姿生物力学
6.3工作座椅的设计
6.3工作座椅的设计
工作台椅与工具的设计
E、靠背
6.3工作座椅的设计
靠背应适当地支持腰凹，使腰关节能自由运动。靠背
压于腰部的面积愈宽愈好，因此靠背的水平开头就适合于
腰围。 靠背倾角是指靠背与椅面之间的夹角，按保持脊柱的 正常自然形态增加舒适感作为设计要求，最适宜的角度为 115°。也可以依据坐椅的用途来确定。
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计
工作台椅与工具的设计
手握工具的设计
手握工具采用人机工程学设计设计目的
人们的生产、生活离不开各类工具，这些工具的尺寸与 形状很大一部分不符合人机工程学的设计原则。长期使用 易造成身体损伤、病变；生产的效率低下。因此有必要根
工作台椅与工具的设计
C、坐深 坐深是指坐面的前后距离。
6.3工作座椅的设计
其尺寸应满足三条件：
①使臀部得到充分支持； ②腰部须得到靠背的支持； ③椅面前缘与小腿间留有适 当距离 通常工作椅可取： 350mm～400mm 休息椅可取：400mm～ 430mm
工作台椅与工具的设计
D、坐面倾角
椅面与水平面的夹角。 坐面略向后倾斜，以防止长 时间坐着时臀部向前滑动， 并方便背部背向靠背。 工作用椅由于工作时身 体需向前倾，倾角不宜大， 可取4°～6°。 休息椅后倾角须大些， 有得于肌肉的放松，可取 14°～24°。
最新人因工程-第6章-工作台椅与工具设计教学讲义PPT课件
6.1.3 常用控制台设计
1. 坐姿低台式控制台，见图6-5（a） 2. 坐姿高台式控制台，见图6-5（b） 3. 坐立两用控制台，见图6-6 4. 立姿控制台，见图6-6 5. 标准控制台，见图6-7，尺寸参阅表6-1
治法，是在治则的指导下，根据不同
的病情所采取的具体治疗方法。它由治 则所规定，并从属于一定的治疗法则的 治疗措施。如治病八法、虚实补泻、表 里异治、平调阴阳寒热、治法逆从等。
《内经》时代创立的治法多种多样，包
括内治、外治法。内治法制方虽不多， 但理论方法十分丰富。外治法中针刺方 法占有很重要的地位，仅针刺法就有20 多种，涉及《内经》中所有病证的治疗。 此外，外治法还涉及砭石、灸焫、药物 熏洗与熨贴、按摩、导引、手术治疗。 《内经》重视内因在发病中的地位，强 调保养正气，反映在具体治疗方法上， 就有饮食疗法、精神疗法、护理疗法等。
6.3.2 坐姿生物力学 1. 肌肉的活动度 2. 体压分布，见图6-15 3. 股骨受力分析，见图6-16 4. 椎间盘受力分析，见图6-17
6.3.3 坐姿人体测量尺寸，见图6-18
6.4 工作座椅设计
6.4.1 一般工作场所座椅 • 1. 座椅设计要点 • 2. 座椅结构形式，见图6-19 • 3. 座椅主要参数，参阅表6-2
【应用举例】 • 石瘕——桂枝茯苓丸；肠蕈——西黄丸。 • 疟母——鳖甲煎丸。 • 瘰疬——消瘰丸。 • 瘿瘤——海藻玉壶汤。
3.客者除之
【含义】外邪侵犯，用祛邪之法驱除外邪。 【应用举例】 • 风寒湿痹——羌活胜湿汤（祛风寒湿） • 风寒袭表——桂枝汤、麻黄汤（解表发
工作台与座椅与作业空间设计
工作台与座椅与作业空间设计6.1 工作台设计6.1.1 工作台的基本类型工作台一般均由面板和支承部分构成。
根据组合形式不同，一般可分为桌式工作台、柜式工作台和平台式工作台三种。
1)桌式工作台桌式工作台是常见的工作台，它包括各种办公桌、课桌、微机操作台及各类服务性柜台等（图6.45）。
桌式工作台的特点是结构简单，视野开阔，采光好，桌面上可任意组放各类供操作使用的物品。
桌面下方可根据需要任意组合分割出供储备的使用空间。
桌式工作台的桌面一般多做成水平的，也可根据需要做成带10°-20°倾角的斜面。
因为桌式工作台在使用时多采用坐姿，所以，在设计和选用时必须充分考虑工作座椅的配套问题。
2)柜式工作台柜式工作台是指控制器和显示器均固定安装在面板上的专用工作台。
按工作台面板组合形式的不同，一般又可分为直柜式工作台、弯折式工作台和弧面形工作台等。
柜式工作台的操作一般多采用坐姿或站、坐姿。
因此在没计时必须充分考虑不同操作姿势的座椅配套问题，同时还应充分考虑到容膝空间问题。
①直柜式工作台该形式工作台的支承部分多是一字形排列的箱柜，台面由几块面板按平面、竖面或斜面组合而成。
其特点是台面沿横向尺寸较大，既可单件使用，也可多件组合使用；既可一人操作，也可供多人同时操作(图6．46)。
②弯折式工作台该形式工作台是在直柜式工作台的基础上演变而成的。
即根据需要把直柜式工作台的左、右两边各弯折一次，形成三面相交的形式。
其基本要求是，弯折后各面板的中心距人眼的垂直距离应大致相等，并保证在最佳视野范围内(图6．47)。
③弧面形工作台该形式工作台是在弯折式工作台基咄上的进一步变形 (图6．48)。
弧面形工作台的特点是，弧面上布置的各显示器与操作拘视距相等，观察时不需调节视距，因而准确、便捷。
各控制器与人肢体活动距离一致，因而操作也能较为方便、快捷。
若不需观察和监视台外情况，还可做成球面形。
3)平台式工作台平台式工作台多见于工厂里供施力加工的工作台，如钳工操作台和木工操作台等。
第7章工作台椅与工具201410-student
基于第2.5百分位的女性作业者人体测量学数据
作出的。根据图中阴影区的形状来设计控制台，可使 得操作者具有良好的手—眼配合协调性。
二、控制台的设计要点
基于第2.5百分位的女性作业者人体测量学数据作出 的。根据图中阴影区的形状来设计控制台，可使得操 作者具有良好的手—眼配合协调性。
End of Chapter 7
Thank you.
2．显示器面板型式
控制台显示器面板大多为平坦的矩形。大型 控制室内，将控制台设计成显示-控制分体 式，即显示器面板与控制台分开配置
3．控制台上方干涉点高度
对于分体式控制台，由于控制台高度方 向上的干涉点，可能遮挡视线，在显示 面板的下方产生死角，在死角部分不能 配置仪表
3．控制台上方干涉点高度
5．标准控制台
作业姿势不同，控制台的尺寸范围也不 相同。
图7-8是一种控制台的标准设计 表7-1 尺寸数据
§6-2 办公台设计
一、电子化办公台人体尺度 现代电子化办公室内大多数人员是长时
间面对显示屏进行工作，因而要求像控 制台一样具有合理的形状和尺寸，以避 免工作人员肌肉、颈、背、腕关节疼痛 等职业病。
一、坐姿生理学 1.脊柱结构 2．腰曲弧线 3.腰椎后突和前突
一、坐姿生物力学
1．肌肉活动度 2．体压分布 3．股骨受力 4.椎间盘受力
2．体压分布
4.椎间盘受力
三、坐姿人体测量尺寸
§6-4 工作座椅设计
一、一般工作场所座椅 指计算机房、打字室、控制室、交换台等
场所坐姿操作者使用的工作座椅。 GB/T 14774—93标准给出了这类工作座椅
(3)避免掌部组织受压力
操作手握式工具时，有时常要用手施相 当的力。如果工具设计不当，会在掌部 和手指处造成很大的压力，妨碍血液在 尺动脉的循环，引起局部缺血，导致麻 木、刺痛感等。
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
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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
【建筑工程设计】工业设计人机工程学复习习题
【建筑工程设计】工业设计人机工程学复习习题【建筑工程设计】工业设计人机工程学复习习题第一章人机工程学概论(习题)1、简述人机工程学的定义国际人机工程学会（International Ergonomics Association，IEA）：研究人与系统中其他因素之间的相互作用，以及应用相关理论、原理、数据和方法来设计以达到优化人类和系统效能的学科。
（2000.8）人机工程学专家旨在设计和优化任务、工作、产品、环境和系统，使之满足人们的需要、能力和限度。
一般定义：人机工程学是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与产品、人与环境以及产品与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的学科。
人机工程学：按照人的特性设计和改善人—机—环境系统的科学。
2、举出我们日常生活中与人机工程学相关的例子人机信息界面设计、工作台椅设计、各种工具的设计3、说出人机工程学科常见的名称美国：Human Engineering; Human Factors Engineering人类工程学或人类因素工程学欧洲：Ergonomics 人类工程学或工效学。
已被国际标准化组织正式采纳，本义：劳动的规律。
工程心理学（前苏联）；人间工学（日本）我国：人机工程学、人类工程学、工程心理学、宜人学、人的因素等。
4、简要地说明现代人机工程学研究的内容和方法？研究内容：1）人体特性的研究：主要研究在工业设计中与人体有关的问题。
2）工作场所和信息传递装置的设计：主要研究如何设计合适的环境及信息传递装置，使人可以舒适高效的工作。
3）环境控制与安全保护：主要研究从长远利益出发，如何设计环境及进行安全保护以保证人在长期工作下健康不受影响，事故危险性最小。
4）人机系统的总体设计：人机系统工作效能的高低主要取决于它的总体设计，即在整体上使“机”与人体相适应，解决好人与机器之间的分工和机器之间信息交流的问题可，使二者取长补短，各尽所长。
第6章_工作台椅与手握工具设计(2)_安全人机工程学
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Chapter 6 Designing of Workbench & Tool
未来的厨房设计 "Empty Kitchen"
Empty Kitchen厨房是为了未来, 世界人口急剧增加,生活空间已经 缩 小 而 设 计 的 . 未 来 厨 房 重 要 的 是 要 充 分 的 利 用 空 间 ,“Empty Kitchen”面积小,可使其在任何空间摆放. 它结合了三种功能清洗、
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Chapter 6 Designing of Workbench & Tool
2）座椅的结构形式和参数
坐面倾角 ：3—4度
腰靠倾角 ：110度
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Chapter 6 Designing of Workbench & Tool
6.4.2 办公室工作座椅
图 6
17 办 公 用 座 椅 原 型
-
正姿课桌椅视频
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Chapter 6 Designing of Workbench & Tool
6.4.3 座椅设计的新概念
1. 动态座椅 见图6-18 2. 前倾式座椅 见图6-19 3. 膝靠式座椅 见图6-20
和人一起走路的座椅视频
上班时要注意坐姿视频
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Chapter 6 Designing of Workbench & Tool
第六章 工作台椅与工具设计
Chapter 6 Designing of Workbench & Tool
6.3 工作椅设计主要依据
坐 姿 的 优 点
当人站立时，人体的足裸、腰部、臀部和脊椎等关节部 位受到静肌力作用，以维持直立状态，而坐时，可免除 这些肌力，减少人体能耗，消除疲劳，坐姿态比站立更 有利于血液循环，而且有利于保持身体的稳定。 目前，大多数办公室人员、脑力劳动者、部分体力劳动 者都采用坐姿工作 。随着技术的进步，愈来愈多的体力 劳动者也将采取坐姿工作，因而工作坐椅设计和相关的 坐姿分析日益成为人机工程学工作者和设计师们关注的 研究课题。
人机工程学课程标准
《人机工程学》课程标准1课程信息2课程性质与定位1、课程性质：工业设计是现代社会工业产品竞争力的核心要素,是实现高、新技术产业化的重要手段，是科技创新不可缺少的另一翼。
它不仅指产品外观的美化，更包括对人的因素、环境生态、技术前景、社会变革等高层次的理解，被誉为“21世纪最有前途的科学”。
工业设计的主体是产品设计。
工业设计的核心是“以人为中心”。
用户的需求和喜好在产品开发设计过程中需得到更大关注。
产品不仅要满足功能要求、美学要求，更要满足使用者的安全、舒适，有利于健康和操作的得心应手，以及环境保护的要求。
因此，如何寻找人-机-环境间的最佳匹配关系，探索工业产品“以人为中心”的设计理念、设计手段与方法，成为现代工业设计必须关注的重要课题。
人机工程学是实现“以人为中心”的设计思想的重要理论基础，是衡量当代产品设计水平的重要指标。
随着科学技术的发展，“以人为中心”的理念已成为设计产品系统的主要目标，人机工程学已成为设计学科领域中的主要研究方向，成为工业设计的主要理论基础和设计理念。
将人的因素融入到产品开发的整个过程中，关注产品的使用者，确保产品易于使用、学习、生产和安全，提高产品的使用性和质量。
2、课程的目的和任务：人机工程学是一门重要的专业基础课，它既有系统的理论基础知识又有很强的实践性。
通过本课程的学习，要使学生掌握有关人的生理、心理、人体测量、人的作业方式、人的状态和人机系统分析的基本原理、人机系统分析和设计的程序和方法等，以便从人体工程学的角度，理性地处理工业设计问题。
为进入专业课程打下良好基础。
3课程目标4学习任务（情境）本课程注重以学生的设计制作应用能力作为课程考核的关键内容，并结合学生的设计表述与沟通能力进行考核。
考核以学生课程中设计制作的作品作为主要考核依据，注重职业能力的培养。
所以考核为过程性考核。
考核内容包括平时成绩、项目设计成绩综合评定，平时成绩包括平时出勤、课堂表现（纪律、学习态度、回答问题等）、职业素质（严谨求实善于交流、吃苦耐劳、团队意识）。
第6章_工作台椅与手握工具设计(2)_安全人机工程学
加工和烹饪, 当做完了这些 功能后我们可 以关闭各种功 能组合成一个 完整的平面, 进行用餐.它 还很容易清洗.
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Chapter 6 Designing of Workbench & Tool 手握工具设计 6.56.5 手握工具设计
6.5.1 手的解剖及其与工具使用有关的疾患
1. 手的解剖
人手是由骨、 动脉、神经、 韧带和肌腱 等组成的复 杂结构，如 图6-21.
第六章 工作台椅与工具设计
Chapter 6 Designing of Workbench & Tool
6.3 工作椅设计主要依据
坐 姿 的 优 点
当人站立时，人体的足裸、腰部、臀部和脊椎等关节部 位受到静肌力作用，以维持直立状态，而坐时，可免除 这些肌力，减少人体能耗，消除疲劳，坐姿态比站立更 有利于血液循环，而且有利于保持身体的稳定。 目前，大多数办公室人员、脑力劳动者、部分体力劳动 者都采用坐姿工作 。随着技术的进步，愈来愈多的体力 劳动者也将采取坐姿工作，因而工作坐椅设计和相关的 坐姿分析日益成为人机工程学工作者和设计师们关注的 研究课题。
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Chapter 6 Designing of Workbench & Tool
未来的厨房设计 "Empty Kitchen"
Empty Kitchen厨房是为了未来, 世界人口急剧增加,生活空间已经 缩 小 而 设 计 的 . 未 来 厨 房 重 要 的 是 要 充 分 的 利 用 空 间 ,“Empty Kitchen”面积小,可使其在任何空间摆放. 它结合了三种功能清洗、
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Chapter 6 Designing of Workbench & Tool
安全人机工程学课后习题答案
安全人机工程学第一章一，人机关系随社会的发展有很大的变化，请举例说明其变化及其特点答：1 原始人机关系，旧石器时代的石刀、石枪、骨针等工具大部分呈直线形状，有利于人使用；到新石器时代，人类所用的锄头、铲刀及石磨等的形状，更适合人的使用。
那是的人类在用这些工具进行笨重的体力劳动时，就自发地存在保护自己和提高劳动效率两方面需要解决的问题。
2 经验人机关系，这些工具由于人的使用经验、体会促使人机关系有简单到复杂，由低级到高级，由自发到自觉，逐渐科学化。
但这个时期的人机关系及发展只是建立在人类不断积累经验和自发的基础上。
3 人机关系越来越复杂，机器要求操作者接受大量的劳动成果，例如：飞机的飞行，座舱及仪表位置设计考虑人的生理、心理和生物力学特性等。
二，如何理解人机工程学的含义？答：人机工程学是根据人的心理、生理和身体结构等因素，研究系统中人、机械、环境相互间的合理关系，以保证人们安全、健康、舒适地工作，并取得满意的工作效果的一门科学。
三，阐述人机工程学与安全人机工程学的联系与区别。
答：安全人机工程学是从安全的角度和人机工程学的着眼点研究人与机的关系，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。
安全人机工程学基础研究的方法与人机工程学的研究方法基本相同，但是研究问题的角度和着眼点主要侧重于从适应人的安全性特征去研究人机界面。
四、举例分析你所熟悉的一个人机系统的人、机及其结合面答：计算机。
在人机系统中，存在一个人与机相互作用的“面”，所有的人机信息交流都发生在这个面上，通常把这个“面”称为人机界面。
在人机界面上，向人表达机械运转状况的仪表或器件叫做显示器。
对机械来说，显示器执行的功能是输出，而对人来说，是输入。
而显示器就是人与计算机的结合面。
人即安全主体。
机这里是指计算机。
五、请说明安全人机工程学在安全工程学中所处的地位与作用答：安全人机工程学是安全工程学学科体系的一部分也是实现安全工程学的科学依据和最活跃的人的作用因素，它与其他三个子系统相互交叉、渗透、影响、制约、互为补充，从而构成了安全工程学这一整体。
CH10作业台椅与工具设计
ZJUT-IE
浙江工业大学工业工程研究所 汤洪涛
控制台设计
ZJUT-IE
控制台形式
控制台的设计要点
常 用 控 制 台 设 计
坐姿低台式控制台
坐姿高台式控制台
坐立姿两用控制台
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浙江工业大学工业工程研究所 汤洪涛
肌肉活动度（一）
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脊椎骨依据其附近的肌肉和腱连接，椎 骨的定位正是借助于肌腱的作用力。
一旦脊椎偏离自然状态，肌腱组织就会 受到相互压力(拉或压)的作用，使肌肉活动度 增加，招致疲劳酸痛。
浙江工业大学工业工程研究所 汤洪涛
浙江工业大学工业工程研究所 汤洪涛
办公台设计实例二
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办公台设计实例三
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浙江工业大学工业工程研究所 汤洪涛
浙江工业大学工业工程研究所 汤洪涛
办公台设计实例四
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办公台设计实例五
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坐姿比站立更有利于血液循环； 有利于保持身体的稳定，这对精细作业更适； 在脚操作场合，坐姿保持身体处在稳定的姿势，有利于作
业。
浙江工业大学工业工程研究所 汤洪涛
坐姿的优点与缺点
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限制了人体活动范围，尤其是需要上肢出力的场合，往往 需要站立作业，而频繁的起坐交替也会导致废劳；
改变已调节好的位置，并不得松动. 各零部件的外露部分不得有易伤人的尖角、锐边，各部分
结构不得存在可能造成挤压、剪、钳伤人的部位。 无论是操作者坐在座椅前部、中部还是往后靠，工作座椅
第七章 工作台椅与工具设计
7.1 控制台设计
控制台（工作台）： 是包含操纵装置和显示装置
的作业单元。它小到一台便携式打字机，大到一个房 间（控制室或控制中心）。
7.1.1 控制台的形式 • 1. 桌式控制台
• 2. 直柜式控制台 • 3. 组合式控制台 • 4. 弯折式控制台
见 图7-1
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图7-1 控制台的形式 （a） 桌式控制台;（b）直柜式控制台； （c）组合式控制台;（d）弯折式控制台 返回
3. 股 骨 受 力 分 析
7-17 座面对股骨的影响
如图7-17（a）所示，人体结构在骨盆下面有两块圆骨，称为坐骨结节。 如图7-17（b）所示，当座面呈斗形时，会使股骨向上转动，这种状态除 坐姿时这两块面积很小的坐骨结节能支承上身的大部分重量。坐骨结节下面 了使股骨处于压迫位置而承受载荷外，还造成髋部肌肉承受反向压迫，并使 的座面呈近似水平时，可使两坐骨结节外侧的股骨处于正常的位置而不受过 肘部和肩部受力，从而引起不舒适感，所以斗形座面应该避免的。 31 分的压迫，因而人体感到舒服。
4
1. 控制台作业面
见图7-2
2. 显示器面板形式
见图7-3
3. 控制台上方干涉点 高度
见图7-4
Dk dH h Dd
式中 h－干涉点高度 k－操作者眼高 H－显示面板下端高度 d－操作者眼点与干涉点的投影距离 D－干涉点与显示面板的投影距离
5
女性：P2.5
长：110~120cm 宽：40cm
轮船驾驶室中控台
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7.2 办公台设计
7.2.1 电子化办公台人体尺度 见图7-9 图7-10
7.2.2 电子化办公台可调设计
见图7-11
7.2.3 电子化办公台组合设计
人因工程第章工作台椅与工具设计
人因工程第章工作台椅与工具设计在工作中，对人体工学的关注非常重要，因为不合适的工作环境会导致身体不适和劳动生产率下降。
人因工程是一门关注人与工作环境交互的学科，它可以提供有用的指导来设计更加舒适和高效的工作台椅和工具。
工作台椅设计工作台椅是人们工作中最常使用的一种家具，它的设计要符合人体工程学原则，以确保使用者的舒适和健康。
以下是一些常见的人体工学原则，可以帮助我们设计合适的工作台椅：1. 座位高度和角度座位高度应该根据身高和工作需求来调整。
一般来说，当使用者的大腿和下腿呈90度时，座位的高度就是合适的。
座位角度也非常重要，一般来说，座位角度应该比较平坦，俯角为5度到10度之间。
2. 背部支撑和角度为了让使用者的背部得到舒适的支撑，座椅上应该设计出舒适的背部支撑，从而减少背痛和腰痛的发生。
背部的角度也应该可调节，以适应不同的身体类型和工作需求。
3. 座位深度和宽度座位的深度和宽度应该根据使用者的身体类型和工作需求来设计。
座位深度应该允许使用者的背部得到合适的支撑，并且让使用者的大腿可以放松下来。
座位宽度应该允许使用者的臀部可以舒服地放在座位上。
4. 手臂支撑手臂支撑可以帮助使用者在长时间工作中减少肩、颈、背部和手臂的疲劳。
手臂支撑的高度和位置应该可以根据使用者的身高和工作需求来调整，以确保使用者的舒适度。
5. 座位材质和舒适性座位的材质应该是舒适的，以避免使用者在长时间工作中感到不适和疲劳。
座位上的任何起伏或边缘都应该被设计成光滑和舒适的，以避免刺激和不适。
工作台设计在工作台的设计中，人体工程学原则同样非常重要。
以下是一些应该考虑的设计原则：1. 工作台高度工作台高度应该与使用者的身高相匹配。
通常来讲，工作台的高度应该使得使用者的手臂和手腕保持自然伸展，肩膀和颈部也应该松弛。
如果工作台的高度不正确，使用者很容易在长时间工作中感到疲劳和不适。
2. 工作台表面工作台的表面应该光滑且容易清洁，这样使用者可以更加舒适地操作。
【精品】第7章 桌台类家具设计
5.当一个人坐在椅子内，他身体的重量并非全部在整个臀部，而是在两块坐骨的范围内。
6.坐姿最严重的问题是对腰椎和腰部肌肉的有害影响，人体姿势是决定椎间盘内压力的主要因素，椎间盘内压力过高是损坏椎间盘的主要原因。
7.直腰坐比弯腰坐椎间盘内压力降低，但肌肉负荷增大；弯腰坐有利于肌肉放松，却增加了椎间盘的内压力。
8.在靠背的设计中,往往考虑能够提供“两个支撑”，即要设计腰椎和肩胛骨的位置。
9.人体的测量尺寸中小腿加足高是确定座椅高度的关键尺寸；座面过低：坐骨结节点处局部压力过大，持续受力也产生疲劳感。
座面过高：座面前沿会压迫大腿后侧的血管和神经，造成血流不畅和麻木感。
同时腿部肌肉得不到充分放松，血流下沉，会造成腿部肿胀。
采用低百分位数据（第5百分点数据），若座高可调，则取90％的满足度，即取下限百分位5％到上限百分位95％坐深（臀部-膝腿部长度）是确定座椅深度的关键尺寸；座深过小时：臀部得不到充分的支撑。
座深过大时：座面前端将压迫膝窝处压力敏感部位，坐者必须向座沿处移动以避免压迫膝窝，此时背部支撑点悬空，使靠背失去作用；采用低百分位数据（第5百分点数据），若座深可调，则取90％的满足度，即取下限百分位5％到上限百分位95％。
座深应满足的三个条件：①臀部得到充分支撑；②腰部得到靠背的支撑；③座面前缘与小腿之间有适当的距离。
臀宽是确定座椅宽度的关键尺寸。
采用高百分位数据（一般以妇女臀宽的上限为标准）；对成排相邻放置的座椅，如剧场观众椅，座宽则应以使用群体肩宽的平均值即百分位50％的值为设计基准。
10.当靠背倾角达到 110°时,人体的肌电图的波动明显减少，被试者有舒服的感觉。
一般工作用椅靠背倾角较小，一般靠背倾角常取100°,而休息用椅则较大。
11.当座面与靠背夹角在110°以上时，椎间盘内压力显著减小。
1.工作椅的功能尺寸设计应考虑哪些方面?⏹工作椅：人工作时所用的座椅⏹座高:可调，高度为38-53cm。
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7.1 控制台设计
• 7.1.1 控制台的形式，见图7-1 • 1. 桌式控制台 • 2. 直柜式控制台 • 3. 组合式控制台 • 4. 弯折式控制台
7.1.2 控制台设计要点
1. 控制台作业面，见图7-2 2. 显示器面板形式，见图7-3 3. 控制台上方干涉点高度，见图7-4
7.3.2 坐姿生物力学
1. 肌肉的活动度 2. 体压分布，见图7-16 3. 股骨受力分析，见图7-17 4. 椎间盘受力分析，见图7-18 7.3.3 坐姿人体测量尺寸 座椅设计相关的人体测量主要尺寸见图7-19 不良座椅的设计见图7-20
7.4 工作座椅设计
7.4.1 一般工作场所座椅 • 1. 座椅设计要点 • 2. 座椅结构形式，见图7-21 • 3. 座椅主要参数，参阅表7-2
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图7-9
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图7-10
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图7-11
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图7-12
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图7-13
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图7-14
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图7-15
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图7-16
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图7-17
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图7-18
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图7-19
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图7-20
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图7-21
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图7-22
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图7-23
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图7-24
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图7-25
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图7-26
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图7-27
h Dk dH Dd
式中 h－干涉点高度 k－操作者眼高 H－显示面板下端高度 d－操作者眼点与干涉点的投影距离 D－干涉点与显示面板的投影距离
6.1.3 常用控制台设计
1. 坐姿低台式控制台，见图7-5 2. 坐姿高台式控制台，见图7-6 3. 坐立姿两用控制台，见图7-7 4. 立姿控制台 5. 标准控制台，见图7-8，尺寸参阅表7-1
7.5 手握式工具设计
7.5.1 手的解剖及与工具有关的疾患，见图7-30，图7-31 7.5.2 手握式工具设计原则
1. 一般原则 2. 解剖学因素 （1）避免静肌负荷，见图7-32 （2）保持手腕处于顺直状态，见图7-33,图7-34,图7-35 （3）避免掌部组织受压力，见图7-36 （4）避免手指重复动作，见图7-37
3. 把手设计 直径，通常着力抓握30-40mm，精密抓握8-16mm 长度，一般合适度为100-125mm 形状，视用途而定
弯角，最佳为10度左右 双把手工具，见图7-38
附录 第7章所附插图
图7-1
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图7-2
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图7-3
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图7-4
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图7-5
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图7-6
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图7-7
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图7-8
7.4.2久坐工作人员座椅
久坐工作易引起腰部不适的原因，在于椎间盘压力大 小因坐姿不同而改变，见图7-22
7.4.3 办公室工作座椅
根据日本人体测量数据所涉及的办公座椅原型，见 图7-23
国外按人体工程学原理设计的办公坐椅，见图7-24
7.4.4 座椅设计的新概念
• 1. 动态座椅，见图7-25 • 2. 前倾式座椅，见图7-26 • 3. 膝靠式座椅，见图7-27 • 4. 靠背可调座椅，见图7-28 • 5.多功能沙发椅，见图7-29
办公台设计
7.2.1 电子化办公台人体尺度 电子化办公台示意图见图7-9
7.2.2 电子化办公台可调设计，见图7-10, 7-11 7.2.3 电子化办公台组合设计，见图7-12
7.3 工作座椅设计的主要依据
7.3.1 坐姿生理学 1. 脊柱结构，见图7-13 2. 腰曲弧线，见图7-14 3. 腰椎后突和前突，见图7-15
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图7-28
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图7-29
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图7-30
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图7-31
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图7-32
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图7-33
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图7-34
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图7-35
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图7-36
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图7-37
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图7-38
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