人机工程学第8章 作业空间与用具设计
作业空间设计与用具设计ppt课件
接触类型
心理距离
亲密距离
≤450
个人距离
450～1200
社交距离
1200～3500
公共距离
3500～9000
22
2 个人领域
1）边界效应：大多数人更喜欢或站或坐于公共空间 的边界。这说明个人领域并不是越大越好，空间 过大会使人觉得难以把握，而感到无所适从。
完整版ppt课件
23
2）交往与联系的需求：人不仅有私密性的需求， 还要交往的需要，不单纯拒其他人于个人心理空 间尺度之外，如开放式办公室。
更小。
完整版ppt课件
29
3 坐、立姿交替
既可以避免由于长期站姿操作而引起的疲劳，又可以 在较大的的区域活动以完成作业，同时可以帮助作业 者完成一些较为精细的作业。
并不是所有的作业都可以采用坐、立交替的作业姿势， 它只适合一些特殊的作业。例如，作业中需要重复前 申超过41cm或高于15cm的操作。
作业类型
精密作业 一般作业 重荷作业
工作高度（以肘 高为零位）cm
+ 5~10
-- 5~10
--15~30
零位为肘高，我国男性肘高均值为102cm,女性为96立体工作区域
立体区域就是将水平面工作区域和垂直面工作区域结
合，上肢在三维工作空间运动所包括的范围。立体工 作区域也可分为最大工作区域和正常工作区域。舒适 工作区域一般介于肩与肘之间的空间范围内，此时手 臂活动路线最短。
完整版ppt课件
39
9.2.4脚的工作区域
1 坐姿脚的工作区域
深影区为脚的灵敏作业空间，适合摆 放用力不大但需要较频繁操作的踏板；浅 影区需要大腿、小腿有较大的动作，适合 摆放较用力但不需要频繁操作的踏板。
人机工程学第8章作业空间与用具设计
人机工程学第8章作业空间与用具设计作业空间与用具设计是人机工程学的重要内容之一，它关注的是如何创造一个适合人类工作的环境，在这个环境中，人们可以高效地完成工作，并且不会对身体和心理产生过大的负荷。
本章将通过介绍作业空间的设计原则和用具设计的要点，来讨论人机工程学在提高工作效率和保护人体健康方面的应用。
作业空间的设计原则主要包括以下几点：合理的布局、适当的尺寸、充足的照明和通风、安全与舒适。
首先，合理的布局意味着根据工作的需求和工作流程来安排各个工作区域的位置和相对关系。
例如，把使用频率高的工具放在工作台上方的便捷位置，使得工人使用起来更加方便。
其次，适当的尺寸是指作业空间的尺寸应该适合工人的身体尺寸，既要考虑工人在工作中的动作范围，又要避免空间过大或过小对工人的影响。
再次，充足的照明和通风也是作业空间设计的重要方面，良好的照明可以提高工人的视野和警觉性，而良好的通风可以保持空气的流通，减少有害物质对工人的影响。
最后，安全与舒适是作业空间设计的核心目标，要保证工人在工作中的安全和舒适，减轻工作产生的身体和心理负荷。
用具设计是指针对具体工作需要设计相应的工具和设备，使其既能满足工作的要求，又能保护工人的身体健康。
用具设计的要点主要包括以下几个方面：符合人体工程学原理、易于操作和控制、可调节和适应个体差异、耐久和易于维护。
首先，符合人体工程学原理是指用具的设计应该遵循人体结构和功能的原则，使得使用起来更加自然和舒适。
例如，电脑键盘的形状和键位的布局应该符合人手的形状和动作习惯，减少手部的疲劳和不适。
其次，易于操作和控制是指用具的控制面板和按钮应该设计成易于理解和使用的形式，减少错误操作和提高工作效率。
再次，可调节和适应个体差异是指用具的一些参数和功能可以根据不同个体的需要进行调节和适应，以提供更好的使用体验。
最后，耐久和易于维护是指用具应该具有较长的使用寿命，并且维护起来方便快捷，减少因设备故障而造成的停工和维修成本。
人机工程学-人体尺寸和作业空间设计
40
编辑ppt
41
编辑ppt
42
编辑ppt
43
编辑ppt
44
编辑ppt
45
编辑ppt
46
编辑ppt
47
编辑ppt
48
编辑ppt
49
编辑ppt
50
编辑ppt
51
编辑ppt
52
编辑ppt
53
编辑ppt
54
编辑ppt
55
编辑ppt
56
编辑ppt
57
编辑ppt
58编辑ppt源自9编辑ppt60编辑ppt
61
编辑ppt
62
编辑ppt
63
编辑ppt
64
编辑ppt
65
编辑ppt
66
编辑ppt
67
编辑ppt
68
编辑ppt
69
编辑ppt
• 课堂练习：设计一把你自己的学习娱乐座椅 • 分析工作桌椅和休息座椅的区别
70
编辑ppt
编辑ppt
21
编辑ppt
22
编辑ppt
23
编辑ppt
24
编辑ppt
25
编辑ppt
26
编辑ppt
27
编辑ppt
28
编辑ppt
29
编辑ppt
30
编辑ppt
31
编辑ppt
32
编辑ppt
33
编辑ppt
34
编辑ppt
35
编辑ppt
36
编辑ppt
37
编辑ppt
38
编辑ppt
39
1
室内人机工程学8
3.2 肢体的运动与肌肉施力人体的一切活动都是通过人体的运动系统实现的。
运动系统由三个主要部分组成：骨骼、关节和肌肉，运动系统的运动作用实际是肌肉收缩牵动骨骼绕关节的转动，所以人体活动能力决定于肌肉。
无论是人体自身的平衡稳定或人体的运动，都离不开肌肉的机能。
肌肉的机能是收缩和产生肌力，肌力可以作用于骨，通过人体结构再作用于其他物体上，称为肌肉施力。
3．2．1 肌肉肌肉占人体总重量的40％左右，分布于人体的各个部位，肌肉由肌纤维组成，每块的肌肉的两端形成肌腱，肌腱的强度极高，牢牢地附着在骨骼上。
肌肉具有一个重要的特性，他的长度可以比正常的长度缩短一半，称为肌肉的收缩。
肌肉收缩的能力与长度有关，肌肉越长，收缩肌做功能力越强。
每条肌肉都有一定大小的力收缩，肌肉的最大肌力为每平方厘米截面3—4公斤力，可见人的肌力大小取决于肌肉的横截面积的大小。
由于女性的肌肉较小，肌力比男性约小30％。
肌肉产生力的大小还与收缩的长度有关，长度为静息状态长度时产生的力量最大。
随着肌肉长度的缩短，肌肉产生肌力的能力逐渐下降。
肌肉在收缩的过程中，消耗肌肉中的化学能而产生机械能，即肌肉的收缩是通过将化学能转换为机械能来实现的。
化学能的转换是一个复杂的过程，需要消耗能量，能量的来源主要依靠葡萄糖、脂肪和蛋白质，同时还需要有氧的参与，葡萄糖和氧这些重要的产能物质在肌肉中的贮存量很少，必须靠血液的输送，所以血液的输送是影响肌肉活动的限制性因素。
3．2．2 静态肌肉施力肌肉施力有两种方式t(1)动态肌肉施力：(2)静态肌肉施力(图3—30)。
血液输送动态和静态施力的基本区别之一在于它们对血液流动的影响。
静态施力时，收缩的肌肉组织压迫血管阻止血液进入肌肉，肌肉无法从血液中得到糖和氧的补充，不得不依赖于本身的能量储备。
对肌肉影响更大的是代谢废物不能迅速排除，积累的废物造成肌肉酸痛，引起肌肉疲劳。
由于酸痛难忍，静态作业的持续时间受到限制。
与此相反，动态施力时，肌肉有节奏地收缩和舒张，这对于血液循环而言，相当于一个泵的作用，肌肉收缩时将血液压出肌肉，舒张时又使新鲜血液进入肌肉，此时血液输送量比平常提高几倍，有时可达静息状态时输入肌肉血液量的10°20倍。
人机工程学--第八章作业岗位与空间设计
手工作业岗位设计
（6）大腿空间高度Z和小腿空间高度U的最小值
作业岗位与空间设计
2. 与作业有关的作业岗位尺寸
手工作业岗位设计
（6）大腿空间高度Z和小腿空间高度U的最小值
作业岗位与空间设计
2. 与作业有关的作业岗位尺寸
手工作业岗位设计
与性别有关的尺寸计算（例工作高度） 性别一致时
作业岗位与空间设计
作业空间设计
作业空间设计原则 c.按空间内设施或元件的功能进行布置，按 功能相同或相互联系的设施和元件进行适当编排， 便于操作和管理。 d.整个空间的布置除方便操作处，应按作业 安全、人流、物流的组织来进行。 以上这些原则，在空间设计的实际应用中， 会存在矛盾的地方，满足了某一原则，有可能会 削弱另一原则。每一条原则都不是绝对的，而应 按实际空间的具体情况，统一考虑，全面权衡， 以其中某一原则为主，适当考虑其他原则。
作业岗位与空间设计
手工作业岗位类型
手工作业岗位设计
1. 坐姿手工作业岗位，见图8-2 2. 立姿手工作业岗位，见图8-3 3. 坐、立姿交替作业岗位，见图8-4
作业岗位与空间设计
坐姿手工作业岗位
横向活动空间D
手工作业岗位设计
向后活动空间W
腿部空间进深T1 脚部空间进深T2 脚坐姿腿空间高度G 立姿脚空间高度L 腿部空间宽度B
作业岗位与空间设计
2. 与作业有关的作业岗位尺寸
（6）脚支撑高度F的调整范围
手工作业岗位设计
F5% F95% S5% S95% U 95% U 5%
作业岗位与空间设计
2. 与作业有关的作业岗位尺寸
手工作业岗位设计
（6）大腿空间高度Z和小腿空间高度U的最小值
人机工程-作业空间设计
作业空间设计作业空间包括作业者在操作时所需的空间及在作业中所需的机器、设备、工具和操作对象所占的空间范围。
作业空间的设计是指按照作业者的操作范围、视觉范围以及作业姿势等一系列生理、心理因素对作业对象、机器、设备、工具进行合理的布置、安排，并找出最适合本作业的人体最佳作业姿势、作业范围，以便为作业者创造一个最佳的作业条件。
一个设计优良的作业空间，不仅可以使作业者作业舒适、安全，操作简便，而且有助于提高人机系统的作业效率。
本章主要分析了影响作业空间设计的主要因素，在“人”方面有：作业者的操作范围、视觉范围、作业姿势等因素；在“机”方面有：单个机器设备的控制面板布置以及多个机器布置时局部与整体的关系等；在此基础上研究了坐姿作业空间与站姿作业空间，虚拟车间、工厂，以及作业空间的辅助用具如座椅、工作台的设计等；最后论述了作业空间的设计评价。
第一节作业空间设计概述研究作业空间的设计，首先要明确以下几个相关概念：一、近身作业空间是指作业者在某一固定的工作岗位上，保持站姿或坐姿等一定的作业姿势时，由于人体的静态或动态尺寸的限制，作业者为完成作业所及的空间范围。
如人在坐姿打字时，四肢（主要指上肢）所及的空间范围，就是近身作业空间。
近身作业空间作为作业空间设计的最基本内容，主要依据作业者在操作时四肢所及范围的静态尺寸和动态尺寸来确定。
根据人体的作业姿势不同，近身作业空间又可分为坐姿近身作业空间和站姿近身作业空间。
二、个体作业场所是指作业者周围与作业有关的、包含设备因素在内的作业区域，简称作业场所。
如电脑、计算机桌、电脑椅就构成一个完整的个体作业场所。
同近身作业空间相比，作业场所更复杂些，除了作业者的作业范围，还要包括相关设备所需的场地。
当仅有一台机器设备时，我们就可以把它当作个体作业场所来设计，而不必考虑多台设备布置时总体与局部的关系。
三、总体作业空间多个相互联系的个体作业场所布置在一起就构成了总体作业空间。
总体作业空间不是直接的作业场所，它更多地强调多个个体作业场所之间尤其是多个作业者之间的相互关系。
人机工程要点及试题
人机工程学要点1第1章：1、人机工程学的英文名称？2、人机工程学的综合定义和发展历史？3、人机工程学到底研究什么？4、人机工程学的研究方法？5、了解人机工程学学科体系有什么意义？第2章：1、感觉与知觉的定义；2、感觉与知觉的相同点与区别及其关系；3、知觉的基本特性；4、视觉与本体感觉的定义；5、视野（包括垂直面与水平面内视野与色觉视野）的定义；6、本体感觉的种类。
7、人的个性心理类型及含义。
第3章：1、人类环境行为的类型，形成的因素。
2、环境行为特征、基本模式。
3、人的行为习性。
4、人的行为模式的分类及其要点。
5、环境行为的空间分布包括那些方面？空间分布图形、分布规律、空间状态和空间尺度、空间设计概念和空间组合。
第4章：1、什么是人体测量学？2、你熟悉总体、样本、均值、标准差、适应域、百分位、百分位数的含义吗？3、人体尺寸的应用原则主要掌握什么数据？4、设计一套你认为最合理的上课课桌、桌椅。
（效果图与简单结构工程图）第5章：1、天然采光主要考虑那些因数?2、色彩在室内环境气氛中所起的作用与方法？3、什么是空间界面设计？质地设计的原则与方法？4、空间形成的原因？5、空间构成的分类？6、空间视觉特性的分类？7、什么是空间旷奥度？它的视觉特性？第6章：1、工业设计活动的层面。
2、消费者的类型、消费者心理的共同性和差异性、消费者的行为规律和满意度。
3、工业设计与消费者的关系。
第7章1、工作椅设计：根据人体尺寸及椅子设计原则，分析目前学生用椅的缺点，设计一种适合学生用的椅子。
请注意：你可以根据自己的兴趣，设计其他椅子。
2、根据手握工具的设计原则，设计一种新型鼠标，并分析其设计根据。
第8章作业岗位与空间设计1、作业岗位有哪三种？2、作业岗位的选择的要求及原则？3、手工作业岗位类型有哪三种？4、手作业岗位尺寸设计与人体及与作业有关的作业岗位尺寸有哪些？5、视觉显示终端作业岗位的人机界面包括哪几个界面？6、作业面高度设计的原则是什么？7、作业空间布置考虑顺序如何？第9章人与环境的界面设计1、试述影响影响热环境的要素？2、过冷、过热环境对人体的影响体现在哪些方面？3、根据环境因素试分析高考时间从7月初调整到6月初是考虑了哪些因素？4、试分析光环境对安全的影响。
人机工程学 作业空间设计
《人机工程学》课后作业
——作业空间设计
现代电子化办公台设计
现代化办公室内电子设备的更新和完善，逐渐形成了电子化办公室。
与其电子设备相适的办公家具设计，已显得非常重要。
1、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。
按照人机工学原理，电子办公台尺寸应符合人体各部位尺寸。
上图是依据人体尺寸确定的电子化办公台主要尺寸，该设计所依据的人体尺寸是从大量调查资料获得的平均值。
2、电子化办公台可调设计
由于实际上并不存在符合平均值尺寸的人，即使身高和体重完全相同的人，其各部位的尺寸也有出入。
因此，在电子化办公台按人体尺寸平均值设计的情况下，必须给予可调节的尺寸范围，如图，下部三个高度尺寸范围和座椅靠背调节范围等。
电子化办公台调节方式有：垂直方向的高低调节、水平方向的台面调节以及台面的倾角调节等，如图示，国外电子化办公台使用实践证明，采用可调节尺寸和位置的电子化办公台，可大大提高舒适程度和工作效率。
3、电子化办公台组合设计
采用现代办公设备和办公家具，即意味着办公室内部的重新布置，因而要求办公室隔断、办公单元系列化、办公台易于拆装、变动灵活等特点。
为适应这些要求，电子化办公台大多设计成拆装灵活方便的组合式，根据电子化办公台的几种基本组合单元，可组合成各种型式多变的办公单元系列。
作业岗位与空间设计(ppt35张)
Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology
11
8.5.2 作业面高度
在站姿和坐、站姿作业中，必须依从一定的原 则进行设计，参阅表8-8。 1. 站姿，见图8-17，图8-18。 2. 坐/站姿。
Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology
H [ H H ] / 2 2 2 ( W , 95 %) 2 ( M , 5 %)
Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology
7
8.3 视觉信息作业岗位设计
8.3.1 视觉显示终端作业岗位的人机界面，见图8-5
Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology
10
8.5 作业面设计
8.5.1 水平作业面
水平作业面主要在坐姿作业和坐、站姿作业场合 使用，它必须位于作业者舒适的手工作业空间范围内， 见图8-16。 对于正常作业区域，作业者应能在小臂正常放置 而上臂处于自然悬垂状态下舒适的操作。 对最大作业区域，应使在臀部伸展状态下能够操 作，且这种作业状态不宜持续很久。
人机工程学(八)
Email：gygc126@
第8章 作业岗位与空间设计
8.1
主 要 内 容
8.2 8.3 8.4 8.5 8.6
作业岗位的选择 手工作业岗位设计 视觉信息作业岗位设计 作业空间的人体尺寸 作业面设计 作业空间的布置
Prepared by PhD H. Y. Huang, Dongguan University of Technology
作业空间设计
第八章作业空间设计第一节作业空间设计的基本原则作业空间设计时，一般应遵守以下原则：1.根据生产任务和人的作业要求，首先应总体考虑生产现场的适当布局，避免在某个局部的空间范I制内，把机器、设备、工具和人员等安排得过于密集，造成空间劳动负荷过大。
然后再进行各局部之间的协调。
在作业空间设计时，总体与局部的关系是相互依存和相互制约的。
若总体布局不好，就不能保证每个局部都有适当的作业空间。
而只保证个别局部有适当的作业空间，也不能保证整个工作系统的安全、高效、舒适与方便的人机工程学要求。
因此，必须正确协调总体设计与局部设计相互之间的关系。
2.作业空间设计要着眼于人，落实于设备。
即结合操作任务要求，以人员为主体进行作业空间的设计。
也就是首先要考虑人的需要，为操作者创造舒适的作业条件，再把有关的作业对象（机器、设备和工具等）进行合理的排列布置。
否则往往会使操作者承受额外的心理上的和体力上的负担，其结果不仅降低工作效率，而且往往不经济、也不安全。
考虑人的活动特性时，必须考虑人的认知特点和人体动作的自然性、同时性、对称性、节奏性、规律性、经济性和安全性。
在应用有关人体测量数据设计作业空间时，必须合格证至少在90%的操作者中具有适应性、兼容性、操纵性和可达性。
第二节工作空间人体尺寸及应用原则1.工作空间立姿人体尺寸（6项）2.工作空间坐姿人体尺寸（5项）2.工作空间跪姿、俯卧姿、爬姿人体尺寸（6项）第三节工作空间设计一、工作空间设计的一般原则在GB/T 16251-1996《工作系统设计的人类工效学原则》中，给出了工作空间设计的以下一般性原则：1）操作高度应适合于操作者的身体尺寸及工作类型，座位、工作面（工作台）应保证适宜的身体姿势，即身体躯干自然直立，身体重量能得到适当支撑，两肘置于身体两侧，前臂呈水平状。
2）座位调节到适合于人的解剖、生理特点。
3）为身体的活动，特别是头、手臂、手、腿、脚的活动提供足够的空间。
4）操纵装置设置在肌体功能易达或可及的空间范I韦I内，显示装置按功能重要性和使用频度依次布置在最佳或有效视区内。
《人机工程学》第8章 作业空间与用具设计
图8 - 10 垂直面工作区域(适用于男、 女性立姿作业)
第8章 作业空间与用具设计
表8 - 9 男、 女性操作者立姿作业位置设计参数
第8章 作业空间与用具设计 表8 - 10 正常工作区域和最大工作区域在水平面和垂直面上的距离
第8章 作业空间与用具设计
3. 坐—立姿交替操作工作区域设计 采用坐—立姿交替的作业姿势时， 其水平面工作区
第8章 作业空间与用具设计
由于人的肘部高度各不相同， 因此为使工作面的 高度适合于不同肘高的操作者， 可以采用下列三种方 法： 一是调节机器的高度， 此办法适用于机器有固定 的操作者或者轻便机器； 二是通过高度可调的座椅或 脚垫板调节操作者肘部的高度， 使之与工作面保持适 宜的距离； 三是调节工件的高度。 上述三种办法中， 通常以第二种办法最为经济、 方便。
0.9346倍。
第8章 作业空间与用具设计
图 8 - 1 立姿活动空间
第8章 作业空间与用具设计
图8 - 2 坐姿活动空间
第8章 作业空间与用具设计
图8 - 3 单腿跪姿活动空间
第8章 作业空间与用具设计
图8 - 4 仰卧活动空间
第8章 作业空间与用具设计
1. 立姿活动空间 立姿时人的活动空间取决于身体尺寸、 保持身体 平衡的微小平衡动作以及身体放松状态。 当脚的站立 平面不变时， 为保持平衡， 必须限制上身和手臂能达 到的活动空间。 图8 - 1为立姿活动空间及上身和手
作区域。 美国的法莱（Ｆarley）将最大工作区域定义
为以肩峰点为轴， 上肢伸直在矢状面上移动时， 手的 移动轨迹所包括的范围； 将正常工作区域定义为上臂
自然下垂， 以桡骨点为轴， 前臂在矢状面上移动时，
手的移动轨迹所包括的范围。
人机工程学复习资料 丁玉兰
1、学科的命名英国：Ergonomics Ergon（工作）+ nomos （自然规律）+ ics（学）美国：Human Engineering（人类工程学）Human Factors Engineering（人因工程学）日本：人间工学、人体工程学、人机工程学、人类工效学、人机控制学、宜人学等。
中国：人体工程学、人机工程学、人类工程学等2、人机工程学的定义（一）国际人机工程学会（International Ergonomics Association）：人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素;研究人和机器及环境的相互作用;研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适问题的学科．2、人机工程学的定义（二）《中国企业管理百科全书》将人机工程学定义为：研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器与环境系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。
2、人机工程学的定义(三）综上所述可以认为：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，分析研究人与机械、人与环境以及机械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科学。
因此，人机工程学可定义为：按照人的特性设计和改善人—机—环境系统的科学。
3、具体含义说1）人—机—环境的具体含义：人——指操作者或使用者；机——泛指人操作或使用的物，可以是机器。
也可以是用具、工具或设施、设备等；环境——是指人、机所处的周围环境，如作业场所和空间、物理化学环境和社会环境等；人—机—环境系统——是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及它们所处的周围环境所构成的系统，简称人—机系统。
（2）人—机—环境之间的关系：相互依存；相互作用；相互制约。
（3）人机工程学的特点：学科边界模糊；学科内容综合性强；涉及面广。
人机工程大作业——————人机工程学电脑桌椅
人机工程学大作业题目：电脑桌椅的人机分析设计学院：机械学院班级：2013年 6 月10 日电脑桌椅的人机分析设计现在笔记本电脑基本上是每个大学生必备的家用电器，现代大学生的学习生活越来越离不开电脑了，无论是学习还是娱乐，电脑都是不可或缺的工具。
但是公寓的条件有限不少学生都没有购买专门的电脑桌，只是随便的用普通的书桌和坐椅来代替，结果时间一长，经常会腰酸脖子痛，身体疲劳不说还影响视力，所以说配置一套合适的电脑桌椅是相当有必要的，这也是我们之所以研究这个课题的原因。
现在大学生每天要有2 小时以上的时间是面对电脑的，也就是说我们每天要有很长的时间是坐在电脑桌前的。
久坐电脑桌前的都有这样的经验，工作学习一段时间以后，常常会感觉脖子、肩膀发沉，起身活动一下就好了。
肩膀酸痛最常见的原因，是由于不良坐姿引起的。
同一姿势保持太久，使脖子和肩膀周围的肌肉紧张，时间一久就导致酸痛感。
腕关节的病痛是由于长时间使用电脑，手部的神经受到压迫所致。
不同于繁重体力劳动的是，从事电脑操作进行的是一项静力作业，伴随着头、眼、手的细小和频繁运动，往往持续时间长、工作量大，会使操作者的肌肉、骨骼反复紧张，引起相应的病症。
1．据我们调查个别人的宿舍不难发现电脑桌不足其主要表现：（1）电脑桌的作业高度偏高且不可调部分调查者对现在所使用的电脑桌不太满意，有些人认为桌面高度偏高，使用起来不舒服。
（2）电脑桌幅面偏小很多用户反映电脑桌幅面设计偏窄，使用空间不够。
（3）电脑桌的键盘托板高度不合理造成作业疲劳,幅面尺寸偏小,使用不方便（4）显示器位置偏高,现在市场上的电脑桌高度都在710mm以上,这个高度对于大多数的人来说普遍偏高（5）眼睛距电脑屏幕距离偏小,达不到手臂的距离（6）作业时缺乏必要的肘部支撑（7）对于电脑桌的桌面颜色，大部分的调查者喜欢色彩鲜艳的电脑桌，还有些人喜欢桌面是木材的原本色。
（8）在电脑桌的附加功能方面，很多人认为电脑桌的高度应该能够自由调节，根据不同的使用者身体尺寸，调节出不同的电脑桌高度,还有人认为电脑桌要附加腕靠，还有些人认为电脑桌桌缘应该加上软垫。
人因工程(8作业空间设计)
1
主要内容：
第一节 作业空间设计概述 第二节 作业空间设计中的人体因素 第三节 作业姿势与作业空间设计 第四节 工作场所性质与作业空间设计 第五节 座椅设计
《人因工程学》机械工业出版社
2
第一节 作业空间设计概述
一、作业空间设计的有关概念 二、作业空间设计的一般要求
《人因工程学》机械工业出版社
《人因工程学》机械工业出版社
（一）视野
垂直平面的视野：以标准视线水平为 0º 基准, 则最大 视区为视平线以上50º 和视平线以下70º 。颜色辨别界 限为视平线以上30º ，视平线以下40º 。 实际上人的自然视线是低于标准视线的，一般状态下， 站立时自然视线低于水平线 40º ，坐着时低于水平线 15º ；在站姿松弛时，自然视线偏离标准线30º ，在坐 姿松弛时，自然视线偏离标准线38º 。最佳观看展示 物的视区在低于标准线30º 的区域里。
《人因工程学》机械工业出版社 29
一、坐姿作业空间设计
图12-6坐姿立体作业范围(㎜)
图12-7坐姿人体尺寸和工作面高度、 座椅高度的关系示意图
30
《人因工程学》机械工业出版社
一、坐姿作业空间设计
（三）容膝、容脚空间
表12-3 容膝空间尺寸/mm
尺寸部位 容膝孔宽度 容膝孔高度 容膝孔深度 大腿空隙 容腿孔深度 最小尺寸 510 640 460 200 660
人们对正面要求较大，而侧面要求较少。因此，有必要 通过工作场所的布局设计，使工作岗位具有足够的、相 对独立的个人空间，并预先对外来参观人员的通行区域 做出恰当的规划。 有些座椅设计的虽然考虑了人的舒适性和使用效率，但 由于放置的位置和排列不当，总体使用效率并不高。例 如长排放置的多人座椅，中间不加分隔，即使落座者旁 边有空位人们通常也不愿意坐上去，如果加上扶手或隔 开座椅，就可以提高座椅利用率。
人机工程学应用 第八章
影 响 躲 避 距 离 的 因 素
16
第八章 工作空间与座椅设计
（六）作业空间设计的一般程序
一个好的作业空间应使作业者观察、操作都是非常方便的，且在长时间的
工作过程中都不会感到单调、疲劳。对于简单的作业场所，这比较容易实现， 但对复杂的作业空间，要设计一个舒适的作业空间并非易事。要得到一个完美 的设计方案，须经过一系列不可少的设计步骤。具体步骤为：
立姿和坐姿时的脊柱姿态
18
第八章 工作空间与座椅设计
（二）座椅设计的一般原则
1．促进腰椎前凸
2．最小化椎间盘压力 3．最小化背部肌肉的静力负荷 4．降低姿势的僵化程度 5．提供容易的可调节性能
人们在倾斜作业面工作时的两种常见姿势（单位：度）
19
第八章 工作空间与座椅设计
水平作业面与倾斜作业面坐姿对比（单位：度）
90°角，后面的腰部区域会向外扁平化，甚至会
向外弯曲(凸形)，这样就变成了脊柱后弯。这种 情况发生的原因就是髋关节只能转动约60°，迫 使骨盆向后转动约30°以达到90°的股骨角度。
腰椎后弯会导致位于脊柱椎骨间的椎间盘受到
的压力增大。右图表明当工作姿势是站姿时， 脊柱的腰椎前凸；而当处于坐姿时，脊柱后弯。 带阴影的椎骨是腰部脊柱。
人的水平作业范围（单位：mm）
11
第八章 工作空间与座椅设计
（二）作业面的高度
作业面高度的确定应遵循以下原则： （1）如果作业面高度可调节，则必须将高度调节至适合操作者身体、尺度及个人喜 好的位置。
（2）作业面的高度应能使人的上臂自然下垂，处于舒适放松状态，小臂一般应接近
水平状态或略下斜，在任何情况下都不能让小臂上举过久。 （3）坐姿作业时，桌面高度约为740mm，若桌面偏高，桌面前沿会压迫前臂引起 不适，并使书写作业时手臂微颤；桌面过低，会使背椎弯曲，使人驼背，这时可 改用50°～24°倾角的桌面，可使书写方便而且可减少背部肌肉紧张。 （4）若在同一作业面内完成不同性质的作业，则作业面高度应可调节，调节范围在 人体尺度的5%～95%之间。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第8章 作业空间与用具设计
表8 - 3 按作业情况选定作业姿势
第8章 作业空间与用具设计
表8 - 4 人体测量参数的建议修正值
第8章 作业空间与用具设计
1. 坐姿操作工作区域设计
进行工作区域设计时， 对于工作面高度的确定， 应以提高工作效率和使操作者保持正确姿势， 减少疲 劳为原则。 许多研究表明， 最佳工作面高度应略低于 人的肘高。 康兹(S.A.Konz)认为， 工作面的最佳高度 应在肘下50 mm,但工作面确定在人的肘上 25 mm至肘 下25 mm之间， 对工作效率无明显不良影响。
域与采用坐姿作业时相同； 其垂直面工作区域与采用
立姿作业时相同。 表8 - 11为美国男、 女性操作者采 用坐—立姿作业时的人体参数。
第8章 作业空间与用具设计
表8 - 11 采取坐、 立姿交替操作的作业位置设计参数
第8章 作业空间与用具设计
4. 其他作业姿势的空间尺寸
采用蹲坐、 屈膝、 跪、 爬、 卧等姿势进行操作 时， 需要占用的最小空间尺寸见图8 - 11和表8 - 12。
第8章 作业空间与用具设计
手移动轨迹——PQ曲线可由下列 参数方程确定 X=A1cosθ＋A2cos〔65°＋（73°／90°）θ〕 Y＝A1sinθ＋A2sin〔65°＋（73°／90°）θ〕 (8 - 1)
第8章 作业空间与用具设计
8.2.2 垂直面工作区域 垂直面工作区域也可分为最大工 作区域和 正常工
第8章 作业空间与用具设计
对于坐姿作业， 可使工作面高度恒定， 根据操作
者肘高和作业特点， 通过调节座椅高度， 使肘部与工 作面之间， 保持适宜的高差， 并通过调节搁脚板高度， 使操作者的大腿处于近似水平的舒适位置。 表8 - 5给 出了男、 女坐姿操作时固定的工作面高度以及相应的 座椅(坐平面)高度和搁脚板高度的调节范围。
作区域。 美国的法莱（Ｆarley）将最大工作区域定义
为以肩峰点为轴， 上肢伸直在矢状面上移动时， 手的 移动轨迹所包括的范围； 将正常工作区域定义为上臂
自然下垂， 以桡骨点为轴， 前臂在矢状面上移动时，
手的移动轨迹所包括的范围。
第8章 作业空间与用具设计
图8 - 6 斯夸尔斯的水平面正常工作区域(mm)
第8章 作业空间与用具设计
由于人的肘部高度各不相同， 因此为使工作面的 高度适合于不同肘高的操作者， 可以采用下列三种方 法： 一是调节机器的高度， 此办法适用于机器有固定 的操作者或者轻便机器； 二是通过高度可调的座椅或 脚垫板调节操作者肘部的高度， 使之与工作面保持适 宜的距离； 三是调节工件的高度。 上述三种办法中， 通常以第二种办法最为经济、 方便。
第8章 作业空间与用具设计
图8 - 7 立体工作区域示意图
第8章 作业空间与用具设计
8.2.3 立体工作区域 将水平面工作区域和垂直面工作区域结合， 上肢 在三维空间运动所包括的范围为立体工作区域或空间 工作区域。 图8 - 7为采用巴恩斯法、 斯夸尔斯和法莱 法得到的立体工作区域图， 其空间形状呈贝壳状。 立
第8章 作业空间与用具设计
图8 - 8为坐姿操作时水平面的工作区域。 图中肩 峰点P以椅背Q为基准， P至Q的距离为1/2胸厚， 至工 作台边缘的水平距离 S也为1/2胸厚； K 为上肢前展长， J为前臂长， H为肩宽， 均取其第5百分位数； 胸厚G 取其第95百分位数。
第8章 作业空间与用具设计
图8 - 10 垂直面工作区域(适用于男、 女性立姿作业)
第8章 作业空间与用具设计
表8 - 9 男、 女性操作者立姿作业位置设计参数
第8章 作业空间与用具设计 表8 - 10 正常工作区域和最大工作区域在水平面和垂直面上的距离
第8章 作业空间与用具设计
3. 坐—立姿交替操作工作区域设计 采用坐—立姿交替的作业姿势时， 其水平面工作区
第8章 作业空间与用具设计
图8 - 11 跪卧等作业姿势需要占用的空间 (a) 蹲坐； (b) 屈膝； (c) 跪； (d) 爬； (e) 俯卧； (f) 仰卧
第8章 作业空间与用具设计
表8 - 12 成年人跪、 卧工作姿势的最小占用空间
第8章 作业空间与用具设计
立姿作业时的水平面工作区域与坐姿作业时相同。 图8 - 10为立姿作业时垂直面的工作区域。 肩高E取其 第5百分位数； 肘高L取其第95百分位数。 表8 - 9是我国男、 女性操作者的立姿作业人体参数。 表8 - 10是根据表8 - 9所确定的最大工作区和正常工作区的
距离。
第8章 作业空间与用具设计
第8章 作业空间与用具设计
第8章 作业空间与用具设计
8.1 作业空间设计的基本要求 8.2 工作区域设计 8.3 座椅设计 8.4 手握式工具设计
第8章 作业空间与用具设计
8.1 作业空间设计的基本要求
8.1.1 行动空间 行动空间是人在作业过程中， 为保证信息交流通 畅、 便捷而需要的运动空间。 为此， 作业空间设计应 满足如下要求。
0.9346倍。
第8章 作业空间与用具设计
图 8 - 1 立姿活动空间
第8章 作业空间与用具设计
图8 - 2 坐姿活动空间
第8章 作业空间与用具设计
图8 - 3 单腿跪姿活动空间
第8章 作业空间与用具设计
图8 - 4 仰卧活动空间
第8章 作业空间与用具设计
1. 立姿活动空间 立姿时人的活动空间取决于身体尺寸、 保持身体 平衡的微小平衡动作以及身体放松状态。 当脚的站立 平面不变时， 为保持平衡， 必须限制上身和手臂能达 到的活动空间。 图8 - 1为立姿活动空间及上身和手
第8章 作业空间与用具设计
表8 - ２ 到接近对象的距离
第8章 作业空间与用具设计
2. 领域性 与人身空间相类似， 领域性也是一种涉及人对空 间要求的行为规则。 它与人身空间的区别， 在于领域 的位置是固定的， 而不是随身携带的， 其边界通常是 可见的， 具有可被识别的标记。
第8章 作业空间与用具设计
体工作区域也可分为最大工作区域和正常工作区域。
舒适工作区域一般介于肩与肘之间的空间范围内， 此 时手臂活动路线最短。
第8章 作业空间与用具设计
8.2.4 工作区域设计 不论操作者采取何种作业姿势(可参照表8 - 3选择)
进行作业， 在利用巴恩斯法、 斯夸尔斯法和法莱法确
定最大工作区域和正常工作区域时， 应注意： ① 由于 人体测量数据是在裸体、 身体挺直的条件下测得的，
第8章 作业空间与用具设计
表8 – 1 人身空间的分区及其说明
第8章 作业空间与用具设计
第8章 作业空间与用具设计
人身空间以身体为中心， 但在不同的方向要求的 距离是不同的。 通过实验发现， 人们站立时， 接近物 体的距离总小于接近人的距离； 不同性别的人， 身体 前、 后、 侧部的接近距离不同， 构成了人体周围的八 角形的“缓冲带”， 如表8 - ２所示。 同时还发现， 被试女性走过站立男性时距离比被试男性走过女性时 的距离远。
表8 - 7是根据表8 - 6所确定的最大工作区域和正常工作
区域的距离。
第8章 作业空间与用具设计
表8 - 6 男、 女性操作者坐姿作业位置设计参数
第8章 作业空间与用具设计
表8 - 7 正常工作区域和最大工作区域在水平面和 垂直面上的距离(适用于男、 女坐姿作业的布局)
第8章 作业空间与用具设计
臂的活动范围。
第8章 作业空间与用具设计
2. 坐姿活动空间 图8 - 2为坐姿活动空间及上身、 手臂和腿的活动 范围。 图8 - 2(a)为主视图， 零点位于正中矢状面上。 3. 单腿跪姿活动空间 图8 - 3为单腿跪姿活动空间及上身和手臂的活动
范围。
4 . 仰卧姿活动空间 图8 - 4为仰卧姿的活动空间及手臂和腿的活动范围。
表8 - 5 坐姿作业工作面高
第8章 作业空间与用具设计
图8 – 8 为坐姿操作时水平面的工作区域
第8章 作业空间与用具设计
图8 - 9 垂直面工作区域(适用于男、 女性坐姿作业)
第8章 作业空间与用具设计
图8 - 9为坐姿操作时垂直面的工作区域。 图中肩 高F和肘高M， 均以坐平面PP为基准； N为坐姿窝 高， 取其第95 百分位数； 肩高 F取其第5 百分位数； 肘高M取其第95百分位数。 表8 - 6是我国男、 女性操作者坐姿作业人体参数。
8.1.3 活动空间
人从事各种作业都需要有足够的操作活动空间。 操作活动空间受工作过程、 工作设备、 作业姿势以及 在各种作业姿势下工作持续时间等因素的影响。 作业 中常采用的作业姿势有立姿、 坐姿、 坐—立姿、 单腿 跪姿以及仰卧姿等。 图8 - 1～图8 - ４为各种作业姿势 时的活动空间， 这些活动空间均以我国成年男性第95 百分位数(身高1775mm)为基准。 女性均为男性的
第8章 作业空间与用具设计
1. 保证通行顺利 作业空间设计， 首先应考虑人能够顺利通行， 这
是保证作业空间适合于操作者的最基本的原则。
2. 操作联系方便 操作者在联系方面的要求， 包括操作者与机器之 间的联系和操作者相互之间的联系两个方面。 3. 机器布置合理 人和机器安装位置的关系， 应遵循便于人迅速而 准确地使用机器的原则。
第8章 作业空间与用具设计
8.2 工作区域设计
8.2.1 水平面工作区域 操作者采用立姿或坐姿操作时， 上肢在水平面上 移动形成的轨迹所包括的区域称为水平面工作区域。 水平面工作区域可分为最大工作区域和正常工作区域。 巴恩斯根据美国人体测量数据绘制出的水平面工
作区域如图8 - 5所示。
第8章 作业空间与用具设计
因此， 在设计中使用这些数据时， 必须加以修正(见
表8 - 4)；
第8章 作业空间与用具设计