作业岗位与作业空间设计
作业岗位与空间设计
坐姿工作面高度
坐姿工作面与上肢的姿势
表 坐姿作业空间设计参数（毫米） 工作面的设计要允 许大臂在工作中保 持自然放松的姿势。 在工作的时候保持 大臂的放松以及肘 部保持在90度可以 使人们在工作中很 舒适，同时可以保 持腕部处于中立的 姿势
作业空间设计的关键因素
作业特点：工作需要，工作性质和工作内容
作业空间特点：近身作业、个体作业、总体作业 人体尺寸：参照人体尺寸数据，要考虑净尺寸和实际工作时的着 装尺寸 视觉范围：视野、视距、照明 作业姿势：坐姿、立姿和坐立交替结合姿势 个体因素: 使用者的性别、年龄、体形和人种等因素 控制面板布臵：重要程度、作业顺序、使用频率、功能对应性、 控制器的间距 设备布局：作业顺序、设备功能、混合布臵
脑力负荷
7.1作业空间设计概述 7.2作业空间设计的人体因素 7.3作业空间设计内容 7.4作业空间设计评价
7.5作业空间设计应用
7.1 作业空间设计概述
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 合理的布臵、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。
水平作业范围 指人坐在工作台前，在水平面上方 便的移动手臂所形成的轨，包括 正常范围和最大范围。
垂直作业范围
人体手臂最适合的作业区域是一个 近似梯形的区域，设计时应根据人 体尺寸和图中所示范围决定作业空 间 立体作业范围 立体作业范围指的是将水平和垂直 作业范围结合在一起的三维空间
图 坐姿的正常和最大水平作业范围 （Barnes,1963;Squires,1956）
作业岗位与作业空间设计
3. 脚的作业空间 见图8-13
4. 受限作业空间 见图8-14，图8-15，尺寸参阅表8-4至8-5。 P 168 表8-6 由上肢和零件尺寸限定的维修空间 P169 表8-7 由标准工具尺寸和使用方法限定的维修空间
•
•7.4 作业空间的人体尺寸
•第8章 作业岗位与空间设计
3. 坐、立姿交替作业岗位 见图7-4
•
•7.2 手工作业岗位设计
7.2.2 手作业岗位尺寸设计
1. 与人体有关的作业岗位尺寸
2.
D、W、T1、T2、G、L、B、Z、U；参阅表7-1和表7
2. 与作业有关的作业岗位尺寸
（1）作业对象高度C：由工作任务确定；
（2）作业台厚度K：
•Km
•Kmi
（3ax）坐姿岗位相对高度H1和n立姿岗位工作高度H2；
•
•7.1 作业岗位的选择
7.1.2作业岗位设计要求和原则
1.设计要求
1）作业岗位的布局应保证工作能在上肢所能达到的范围内完 成，且考虑下肢的舒适性。 2）考虑操作动作的频繁程度。 3）考虑作业者的群体。
2. 设计原则
1）作业岗位应考虑作业者的生理特点和动作的经济性原则。 2）作业岗位的各组成部分应符合工作特点和人机工程学要求。 3）作业岗位不允许无关物体存在。 4）作业岗位设计应符合国家有关标准和规程的要求。
I类：视力为主的手工精细作业；
II类：为使用臂力为主，对视力有一般要求的作业；
III类：为兼顾视力和臂力的作业。参阅表7-2
（4）作业平面高度A的最小限值
坐姿作业岗位：
•
•7.2 手工作业岗位设计
•立姿：
•（5）座位面高度S的调整范围
安全作业空间的设计
3、常见作业姿势 4、选择的姿势原则
力方向； 3〕工作场所各种物质 〔包括必需的工具、加
工材料等〕的安放位置；
4〕控作台或工作台的台
面高度，有无适宜的容
膝空间；
5〕作业时起坐的频率。
一、坐姿作业空间 1．坐姿作业的特点
优点
最合理的作业姿势是坐姿作 业。因此，必需坐着工作的，
宜承受坐姿的作业 就肯定要保证坐着工作。可
1〕坐姿工作面的高度
坐姿工作面的高度主要由人体参数和作 业性质等因素打算。
从作业性质来说，作业需要的力越大，则工作面高 度就应越低；作业要求视力越强，则工作面的高度 就应当越高。 b对视力强度要求较高的工作， 如微型机械和仪表的组装，准确 复制和画图等,台面高度一般选 为840±20毫米，眼睛到被观看 物体的距离为250-350毫米，能 区分直径小于l毫米的零件；
二、作业空间设计的根本原则
为了使作业空间设计得既经济合理，又能 给作业人员的操作带来舒适和便利，作业 空间设计时一般应遵守以下原则：
1．总体布局和局部协调 2．着眼于人，落实于设备
作业空间设计要着眼于人，落实于设备。即以人为主体进展设 计，首先考虑人的需要，为人制造舒适的作业条件，再把有关 的作业对象〔机器、设备和工具等〕进展合理的排列布置。其 中考虑人的活动特性时，必需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，必需至少在90%的 操作者中具有适应性、兼容性、操纵性和可达性。
安全作业空间设计
一、作业空间的概念
作业空间
作业空间包含三种不同的空间范围
作业接触空间
作业活动空间 安全防护空间
在工作系统中，人、机、环境三 个根本要素都占有用肯定的空间， 并有机地结合在一起。这些空间 的总和，就叫作业空间。
第七章 作业岗位及作业空间设计
1、坐姿手工作业岗位 图7—2(a)、(b)分别为坐姿手工作业 岗位的侧视图和俯视图时需确定的 与作业有关和与人体有关的尺寸 2．立姿手工作业岗位 图7—3为立姿手工作业岗位的侧视 图，其俯视图同图7—2(b)。图中代 号同图7-2 3．坐、立姿交替手工作业岗位 坐、立姿交替手工作业岗位侧视图 见图7-4，其俯视图见图7—2(b)，图 中代号含义亦同图7—2。
⑦大腿空间高度Z和小腿空间高度U的最小 限值见表7-3
一、三种作业岗位的特征
1、坐姿作业岗位 坐姿作业岗位是为从事轻作业、中作业且不要求作 业者在作业过程中走动的工作而组织的。当具有下 述基本特征时，宜选择坐姿岗位。 ①在坐姿操作范围内，短时作业周期需要的工具、材料、 配件等都易于拿取或移动。 ②不需用手搬移物品的平均高度超过工作面以上15cm 的作业。 ③不需作业者施用较大力量，如搬动重物不得超过 4.5kg，否则应采用机械助力装臵。 ④在上班的绝大多数时间内从事精密装配或书写等作业。
3．坐、任务的性质，要求操作者在作业过程中采用不同 的作业姿势来完成，而只有不同的作业岗位才能满足作 业者采用不同作业姿势的要求，为此情况而组织的作业 岗位称坐、立姿交替作业岗位。具有下列特点时，建议 采用坐、立姿交替岗位。 ①经常需要完成前伸超过41cm或高于工作面15cm的重 复操作。如果不考虑人体可及范围和静负荷疲劳的特点， 可取坐姿作业岗位；但考虑人的特点，应选择坐、立姿 交替岗位。 ②对于复合作业，有的最好取坐姿操作，有的则适宜立 姿操作，从优化人机系统来考虑，应取坐、立姿交替岗 位。
（二）手工作业岗位尺寸设计
根据与作业相关的程度，三种手工作业岗位中的尺寸均分为 与作业有关相与人体有关两类，下面分别介绍两类尺寸确定 方法。 1、与人体有关的作业岗位尺寸 由国家标准中与作业者人体有关部位第5或第95百分位数值 推导出与人体有关的岗值尺寸，列于表7—l。
第8章 作业岗位与空间设计
3）作业岗位不允许无关物体存在。 4）作业岗位设计应符合国家有关标准和规程的要求。
8.2手工作业岗位设计
以手工操作为主的生产岗位称为手工作业岗位（国标 GB14776-93为岗位设计提供了基本原则和确定尺寸的基 本方法）。
8.2.1 手作业岗位类型 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
第8章 作业岗位与空间设计
第7章链接
第9章链接
8.1 作业岗位的选择
依据工作任务的性质来选择作业岗位,作业岗位分为坐 姿岗位，立姿岗位和坐、立姿交替岗位，见图8-1。 8.1.1 三种作业岗位的特征 1. 坐姿作业岗位：适于从事轻、中作业且不要求作业者在 作业过程中走动的工作。
2. 立姿作业岗位：适于从事中、重作业以及坐姿作业岗位 的设计参数和工作区域受到限制的工作。
第8章 结束
回总目录 第9章
附录 本章所附插图
图8-1
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图8-2
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图8-3
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图8-4
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图8-5
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图8-6
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图8-7
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图8-8
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图8-9
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图8-10
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图8-11
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图8-12
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图8-13
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图8-14
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图8-15
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图8-16
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图8-17
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图8-18
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图8-19
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具体尺寸计算请参阅教材
3.与性别有关的作业岗位尺寸 （1）当作业人员性别一致时 （2）当作业人员性别不一致时
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。
作业岗位与空间设计
06 总结与展望
本次研究的成果总结
通过对作业岗位与空间设计的深入研究，我们成功构建了一个全面、系 统的理论框架，为相关领域的研究提供了有力的理论支撑。
通过实证研究和案例分析，我们验证了作业岗位与空间设计对企业生产 效率、员工工作效率和员工满意度等方面的重要影响，进一步证实了该 领域研究的实践意义。
我们提出了一系列切实可行的优化措施和建议，帮助企业更好地进行作 业岗位与空间设计，提高生产效率和员工工作效率，同时降低生产成本。
对未来研究的展望与建议
未来研究可以进一步关注作业 岗位与空间设计的动态性和灵 活性，以适应不断变化的市场
需求和生产环境。
可以进一步探讨如何将先进的 科技手段（如人工智能、大数 据等）应用于作业岗位与空间 设计中，提高企业的智能化水
封闭式办公空间
提供独立、安静的办公环 境，保障私密性，适用于 需要高度集中精力的岗位。
混合式办公空间
结合开放式与封闭式的优 点，既保障私密性又促进 团队协作。
生产空间的设计
生产线布局
根据生产流程合理规划生产线， 提高生产效率，降低运输成本。
设备布局
根据设备尺寸、功能和操作要求， 合理安排设备位置，确保生产顺
自然光利用
充分利用自然光，提高室内采光质量，减少人工照明使用。
照明设计
根据作业需求选择合适的照明设备和布局方式，确保光线 均匀、柔和，避免眩光和阴影。
家具与设备配置优化
人体工程学应用
选用符合人体工程学的家具和设备，提高员工工作舒 适度和效率。
家具选择
选择环保、耐用、舒适的家具，营造温馨、整洁的工 作环境。
作业岗位的设置原则
因事设岗原则
根据工作任务和流程的需要， 合理设置作业岗位，避免人浮
人机工程国家标准(69页,作业岗位尺寸、空间尺寸、作业场地空间尺寸、险情声光信号、视觉信号、视野等)
最小面积/m² 活动空间/m³ 最低高度/m
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
管理人员
≥5
≥15
≥3
设计人员
≥6
≥20
≥3
工作场地空间尺寸
辅助性工作场地空间尺寸 ➢ 出入口
出口形状
矩形 正方形 圆形
应急出口的尺寸/mm
尺 最小 405×610 460 560
寸 最佳
510×710 560 710
工作场地空间尺寸
➢ 工作台面厚度 K
对原有设备，K值是已知的；新设计情况的K值，应满足下式关系。
K=Z5%-A+S5%
K=Z5%-A+S5%
➢ 工作高度A的最小限值
1、坐姿工作岗位 A≥H1-C+S 或 A≥H1-C+U+F 2、立姿工作岗位 A≥H2-C ➢ 座位面高度S的调整范围
S95%-S5%=H1(5%)+H1(95%)
坐姿作业空间 ➢ 水平作业范围
作业空间尺寸
➢ 垂直作业范围
作业空间尺寸
坐姿作业时手的垂直作业范围/mm
坐姿上肢运动范围
➢ 立体作业范围
作业空间尺寸
坐姿立体作业范围/mm
容膝、容脚空间
作业空间尺寸
尺寸部位 a 容膝孔宽度 b 容膝孔高度 c 容膝孔深度 d 大腿空隙 e 容腿孔深度
最小尺寸 510 640 460 200 660
➢ 脚支撑高度F的调整范围 F5%+F95%=S5% -S95%+U95%-U95% 或 F5%+F95%=H1(95%) -H1(5%) +U95%-U95%
工作岗位尺寸
➢ 大腿空间高度Z和小腿空间高度U的最小限值大腿空间高 度Z和小腿空间高度U的最小限值
第五章作业空间设计
①椅子可以移动，以便在立姿操作时可将它移开； ②椅子高度可调，以适应不同身高者的需要； ③坐姿作业时应提供脚踏板（脚垫），否则，会因 工作座椅坐面过高，人的双脚下垂，造成座面前缘压迫大 腿，使血液循环受阻。踏板中心位置高度应为座面高度减 去坐姿小腿加足高的第95%百分位数，以保证容膝空间适 应90%以上的人群。
般家务工作时使用的座椅。 设计要点： 设计这类座椅要突出通用性，并要设计成便于移动的。
（3）休息椅 专供休息用的座椅， 例如：沙发椅、躺椅等。 设计要点： 设计这类椅子要突出舒适性，使人坐在上面姿势自然，
感到轻松、舒服。
2．作业用座椅设计的工效学原则 （1）座高:是指地面至就坐后面上坐骨支承处的高 度。合适的座高应使臀部受力符合要求。
(a)
(b)
(c)
(d)
工作座椅
对立姿工作岗位，如其 工作面高度相对较低，为了 减轻因弯腰引起人体疲劳， 可采用支撑物：
图（a）脚踏板和搁臂垫 组合。
图（b）脚踏板和支承凳 组合。
图（c）回跳凳
作用：
支撑物能够给操作者身 体一个平衡力，但操作活动 又不受这个力的影响。
实践表明，操作者斜靠 在这类支承物上，比正坐在 其他椅凳上更便于改变姿势 和方便操作。
（6）靠背
座椅靠背可分为肩靠和腰靠。
作业场所使用腰靠较多，腰靠不宜太高，也不宜太宽， 要柔软与人腰形状相符。
靠背与座面的角度要有弹性或可调性，可随人的背部活 动而改变角度。一般取靠背与座面角度在950～1100之间，靠 背宽度在320～370mm之间，靠背高为130mm左右。
例如：办公坐椅，客车坐椅等。
(4) 1600～1800mm：操作不方便区，视觉条件不好，少 装开关。
第五章+作业空间设计2
三.立姿工作台设计
双手操作时，上臂自然下垂，前臂自然弯曲时，最省力、 最舒适，工作台一般在肘部以下。
立姿作业控制台一般布置的尺寸范围如图5-30所示。
另外，工作面高度不仅与身高有关，还与作业时施力的 大小、视力要求和操作范围等很多因素有关。如被加工件越 大，工作台面越要低些；操作需用力时工作台面也应低一些， 这样可以利用身体的重力作功（图5-27）。
1．座椅的基本类型
不同的工作采用不同类型的坐椅。
（1）专用工作椅 例如：汽车驾驶员座椅、飞行员座椅、办公室座椅、
学校课桌椅等都属专用工作椅。 工作坐椅 立姿作业时，若工作面高度较低时，为了减轻因弯腰
引起人体疲劳，采用支撑物。
（2）多用座椅 指不是为某种固定工作，而可供多种场合使用的座椅。 例如：餐厅、会议室、候车候机室使用的座椅以及从事
3．座椅设计的新观念
近年来，座椅设计有新的发展。一般的座椅设计仅从座
椅的固有形状与尺寸关系上进行调整性设计。而新的座椅设
计则从座椅最根本的功能要求的角度着手，从设计观念上有
所突破与创新。
（1）“动态”座椅（图5-21） 其设计特点是座椅能对坐者的动作与姿势做出自动响应
（2）前倾式座椅（图5-22） 研究表明，采用座面适当前倾设计的工作椅会更适合于
(a)
(b)
(c)
(d)
工作座椅
对立姿工作岗位，如其 工作面高度相对较低，为了 减轻因弯腰引起人体疲劳， 可采用支撑物：
图（a）脚踏板和搁臂垫 组合。
图（b）脚踏板和支承凳 组合。
图（c）回跳凳
作用：
支撑物能够给操作者身 体一个平衡力，但操作活动 又不受这个力的影响。
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-第4章-作业空间布局与工位设计PPT课件
人机工程学
ERGNOMICS
1
第4章 作业空间布局与工位设计
4.1 作业姿势记录与分析 4.2 作业姿势评价与设计 4.3 作业空间与作业面设计
2
4.1 作业姿势记录、分析与评价
记录姿势
描述、定义 姿势
•笔录、计算机现场记录、录像 •专业仪器 •主观反馈
分析姿势
评价
3
4.1 作业姿势记录、分析与评价
姿势定义（P67-68） •姿势分类图（预定义姿势图） •姿势描述方法：坐标法；轴坐标法；类解剖学法
4
4.1 作业姿势记录、分析与评价
•姿势图像法 Posturegram (Priel 普里尔) •Priel等人曾将工厂中人工作业的姿势利用三维空间坐标，予以数量化定义 成易于记录的模式（Posturegram）并做记录分析，使人工物料搬运在姿 势的分析上有初步的雏形。 •将身体分为14个肢段：双手、双前臂、双上臂、双大腿、双小腿、双脚、 颈部、头部 •将身体测量面分为三个坐标平面、九个高度水准，并定义各肢体活动角度 •进行动作分析时将如任一肢段沿着任一平面之移动与旋转角度及手部作业 高度，给予不同平面及高度的相对应代码，最后根据IE工程师在记录表单上 所记录各肢段在工作中的相对位置，统计在某一时段中，各肢段在各种状 态的活动情况，由此记录可以找出活动最频繁之肢段与其活动范围。 •该法可以完整记录多种职业中的工作姿势，但不适于记录动态活动。
21
4.1 作业姿势记录、分析与评价
22
4.1 作业姿势记录、分析与评价
23
16
4.1 作业姿势记录、分析与评价
橱柜设计
•OWAS方法 为了更清楚地展现厨房工作时身体所受到的种种压力，我们借助了OWAS方法作为辅助工具。 上了颜色的人体工学木偶利用不同的颜色表明了不同的人体工学压力级别。 •红色：身体受压极为严重 •橙色：受压严重 •黄色：受压较轻 •蓝色：无害的身体姿势
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
人因工程第三章作业空间设计
14
坐姿作业空间设计
作业范围
D. 根据手臂的活动范围，可以确定坐姿作业空间的 平面尺寸。按照能使95％的人满意的原则，应该：
① 经常使用的控制器、工具、加工件放置在最舒适 范围
② 不常用的控制器、工具放在最舒适范围外的最大 可及范围
③ 特殊的易引起危害的装置，布置在最大可及范围 外 从垂直平面看，人体上肢的最舒适作业区是一个 梯形区，如图3－4
40
如果坐姿不正确或座椅设计不合理，会 给身体带来伤害： a) 长时间采用坐姿，静脉压力会增加，大 腿局部受到压力，血液回流阻力增加， 会造成下肢肿胀、麻木 b) 不正确的坐姿还会因腹部肌肉松弛，脊 柱前弯而影响呼吸系统、消化系统的功 能 c) 人体躯干过于前倾或后仰，则会造成颈 椎炎等疾病
38
操作者在作业过程中涉及到的显示器、控制
控制面板的布置原则 在完成某一作业的过程器中可所能使不用止的一控个制，器这时应按照各器件对完成 是有一定顺序的，为了作方业便起、作快用捷的地重操要作程，度来布置，即最重要的 在配置这些器件时也应器按件照布这置一在使人用的顺最序佳操作和视觉范围内，如 布置。一般对有操作顺序的控急制停器开应关按应照该放在人的正前方 当控制面板中的显示竖器直、方控向制由器上较而多下时、在，水作要平成业方过向程自中左，向有右一的些显示器、控制器的 组排列，功能相关的器件应放在一顺起序或进使在行用位排置频列率高于其他器件，对于这些经常用
人机工程学课后习题
第一章人机工程学概论(习题)1、简述人机工程学的定义2、举出我们日常生活中与人机工程学相关的例子3、说出人机工程学科常见的名称4、简要地说明现代人机工程学研究的内容和方法？5、讲述人机工程学发展的4个阶段6、人机工程学与工业设计的关系？7、随机列举数种产品，初步分析其中存在的人机问题并提出解决方案第二章人体测量与数据应用(习题)1、什么是人体测量学？人体测量中的主要统计函数？2、常用的人体测量仪器有哪些？3、人体测量立姿要求？4、人体尺寸数据的特征有哪些？5、人体尺寸分布状况的描述方法？6、学会查人体尺寸表。
成年男子坐姿两肘间宽大于473mm的人所占百分位数是多少？7、求华南地区男子（18－55）胸围的P98百分位数8、人体测量数据应用的原则？9、产品人体尺寸设计的方法与步骤？10、人体尺寸修正量的意义及构成。
11、举例说明实际中需要心理修正量的设计实例。
12、公共汽车顶棚的扶手横杆高度应属于哪一型产品尺寸设计？13、请确定火车卧铺铺长的最小功能尺寸和最佳功能尺寸？第二章人的感知与运动特征(习题)1、什么叫视野及视野的分类？2、什么叫视觉的暗适应与明适应？3、造成眩光的主要因素有哪些？4、视觉的特征有哪些？5、听觉的特征？6、什么叫听觉的掩蔽效应？7、触觉的特征？8、如何提高人的信息处理能力？9、什么是操纵力？手与脚的操纵力有哪些特点？10、什么是反应时间？如何缩短反应时间？11、肢体的运动输出特性主要有那些方面？12、影响运动准确性的因素有那些？13、操作运动准确性要求主要包括哪几个方面？第三章人的心理与行为特征(习题)1、什么是感觉、知觉？2、感觉与知觉的关系？3、感觉的基本特征有哪些？4、什么是感觉阈限？有哪几种？5、知觉有哪几种？主要特征？6、视错觉的种类及其在在设计中的作用？7、注意、记忆、创造性思维的特征？8、人对产品的知觉、记忆、注意的特征？第四章人机的信息界面设计(习题)1、什么是人机的信息界面，信息界面模型？2、在人机系统中，信息显示的方式及特征？3、简述显示器的设计原则。
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4章作业空间布局与工位设计
人机工程学第4章作业空间布局与工位设计人机工程学是一门研究人类与机器相互作用的学科，其中的一个重要方向是研究如何设计合理的作业空间布局和工位设计，以提高工作效率和工作质量。
在这一章中，我们将学习人机工程学中的相关概念和原则，并探讨如何应用这些原则来设计合理的工作环境。
首先，作业空间布局是指将工作环境中的各个元素按照合理的方式布置，以便提高工作效率和工作质量。
布局的合理性取决于多个因素，包括工作任务的特性、工作人员的身体尺寸和工作习惯等。
在进行作业空间布局时，人机工程学提供了一些基本原则和方法。
首先，作业空间布局应该考虑工作任务的特性。
不同的工作任务需要不同类型的工作空间和设备。
例如，需要进行大量操作的工作需要提供足够的工作面积和适当的操作间距，以确保工作人员能够自由操作。
而需要进行集中思考和分析的工作则需要提供相对安静的工作区域，以减少干扰和噪音。
其次，作业空间布局应该考虑工作人员的身体尺寸和工作习惯。
不同身体尺寸的工作人员需要不同高度和宽度的工作空间。
此外，还应该尽量减少工作人员需要进行不必要的身体运动和转身的情况，以提高工作效率和减少工作错误。
此外，工位设计是作业空间布局中的重要组成部分。
一个好的工位设计可以提高工作效率和工作质量。
在工位设计中，也需要考虑工作任务的特点、工作人员的身体尺寸和工作习惯等因素。
首先，工位设计应该遵循人机工程学的原则。
工位的高度、倾斜角度和操作方式应该符合人体工程学的要求，以确保工作人员可以舒适地进行工作。
例如，工位的高度应该使得工作人员的姿势保持自然和舒适，手臂可以轻松地进行操作，肩膀不会受到不必要的压力。
其次，工位设计应该考虑工作人员的安全。
工位上应该提供适当的防护设施，以保护工作人员的安全。
例如，在需要进行高温操作或有化学品的工作环境中，应该提供适当的防护设备，以保护工作人员免受伤害。
最后，工位设计应该考虑工作人员的便利性。
工位上应该提供足够的储存空间，以方便工作人员存放和取用工作所需的材料和工具。
作业空间设计
第九章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。
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7.3.2视觉信息作业岗位的人体尺寸
1、视觉显示终端作业岗位的人体尺度 考虑现代人体尺寸的各种变化和修正量而确定的具体
数据。见图7-6 2、仪表控制作业岗位的人体尺度
图7-7，该图中(a)、(b)、(c)分别表示控制台结构形 式不同，相应的作业岗位尺寸也有一定的差异。 3、荧光屏观察作业岗位的人体尺度
3.总体作业空间
不同个体作业场所的布置构成总体作业空间，如计算机房、 网吧、办公室、教室、车间等。
7.4 作业空间的人体尺寸
8.4.2 近身作业空间
1. 坐姿近身作业空间 见图8-9，图8-10
2. 站姿近身作业空间 见图8-11，图8-12
3. 脚的作业空间 见图8-13
4. 受限作业空间 见图8-14，图8-15，尺寸参阅表8-4至8-5。 P 168 表8-6 由上肢和零件尺寸限定的维修空间 P169 表8-7 由标准工具尺寸和使用方法限定的维修空间
（4）作业平面高度A的最小限值 坐姿作业岗位：
7.2 手工作业岗位设计
立姿：
（5）座位面高度S的调整范围 S 95%-S 5%=H 1(95%)-H 1(5%)
（6）脚支撑高度F的调整范围 F=S-U F 95%-F 5%=S 95%-S 5%+U 5%-U 95%
7.2 手工作业岗位设计
L
返回
7.2 手工作业岗位设计
返回
7.2 手工作业岗位设计
3.与性别有关的作业岗位尺寸
（1）当作业人员性别一致时，工作高度H2计算式为：
（2）当作业人员性别不一致时，工作高度H2计算式为：
H2的选择见表8-2。
7.3 视觉信息作业岗位设计
7.3.1视觉显示终端作业岗位的人机界面 见图7-5
1. 人-椅界面 首先要求作业者保持正确坐姿，并采用
3. 坐、立姿交替作ห้องสมุดไป่ตู้岗位 见图7-4
7.2 手工作业岗位设计
7.2.2 手作业岗位尺寸设计
1. 与人体有关的作业岗位尺寸
2.
D、W、T1、T2、G、L、B、Z、U；参阅表7-1和表7-3
2. 与作业有关的作业岗位尺寸
（1）作业对象高度C：由工作任务确定；
（2）作业台厚度K：
Kmax
Kmin
（3）坐姿岗位相对高度H1和立姿岗位工作高度H2； I类：视力为主的手工精细作业； II类：为使用臂力为主，对视力有一般要求的作业； III类：为兼顾视力和臂力的作业。参阅表7-2
7.1.2作业岗位设计要求和原则
1.设计要求
1）作业岗位的布局应保证工作能在上肢所能达到的范围内完 成，且考虑下肢的舒适性。 2）考虑操作动作的频繁程度。 3）考虑作业者的群体。
2. 设计原则
1）作业岗位应考虑作业者的生理特点和动作的经济性原则。 2）作业岗位的各组成部分应符合工作特点和人机工程学要求。 3）作业岗位不允许无关物体存在。 4）作业岗位设计应符合国家有关标准和规程的要求。
第7章 作业岗位与空间设计
7.1 作业岗位的选择 7.2 手工作业岗位设计 7.3 视觉信息作业岗位设计 7.4 作业空间的人体尺寸 7.5 作业面设计 7.6 作业空间的布置 7.7 作业空间设计的社会心理因素
7.1 作业岗位的选择
依据工作任务的性质来选择作业岗位,作业岗位分为坐姿岗位， 立姿岗位和坐、立姿交替岗位，见图7-1。
B、应使臂部自然下垂，处于合适的放松状态，小臂一般应接近 水平状态或略下斜；任何场合都不应使小臂上举过久。
C、不应使脊推过度屈曲。 D、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
1、坐姿作业面高度 参阅表8-8。
2. 站姿 见图8-17，图8-18 3. 坐/站姿
7.5 作业面设计
GB5083、GB3861、GB4064
7.2 手工作业岗位设计
以手工操作为主的生产岗位称为手工作业岗位（国 标GB14776-93为岗位设计提供了基本原则和确定尺 寸的基本方法）。 JB／Z 308《工作岗位一般人机工程 要求》
7.2.1 手作业岗位类型
1. 坐姿手工作业岗位 见图7-2
2. 立姿手工作业岗位 见图7-3
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7.6 作业空间的布置
7.4 作业空间的人体尺寸
第8章 作业岗位与空间设计
7.4 作业空间的人体尺寸
7.4 作业空间的人体尺寸
7.5 作业面设计
7.5.1 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. 正常(舒适)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。
适当尺寸、结构和可以调节的座椅。
2. 眼-视屏界面 要求满足人的视觉特点（视距、视
野），并选用可旋转和可移动的显示器。
3.手-键盘界面 要求上肢能舒适的工作，保持上臂自 然下垂，手腕顺直，可选择高度可调的平板放置键盘， 键盘可移动，倾斜度可调。设计腕垫，避免引起手腕 疲劳综合症。
7.3 视觉信息作业岗位设计
见图7-8
7.4 作业空间的人体尺寸
7.4.1 有关概念
作业空间应以“人”为中心，以人体尺度为基准确定的操作 或工作空间。
1.近身作业空间
指作业者在某一位置时，考虑身体的静态和动态尺寸，在坐 姿或站姿状态下所能完成作业的空间范围。
2.个体作业场所
指操作者及其周围与作业有关的、包含设备因素在内的作业 区域，如：汽车驾驶室，计算机操作台，机床。
最大作业区域: 应使在臂部伸展状态下能够操作，且 这种作业状态不宜持续很久。见图8-16.
作业面一般设计成水平面，对于阅读、绘图，可设计 成倾斜面（倾斜度和高度最好可调）。
7.5 作业面设计
7.5.2 作业面高度
作业面高度设计原则: 一般应在肘部以下5~10cm。
A、作业面高度最好可调，工作时将高度调至适合操作者身体尺 度及个人喜好的位置。
7.1.1 三种作业岗位的特征
1. 坐姿作业岗位：适于从事轻、中作业且不要求作业者在作业 过程中走动的工作。 2. 立姿作业岗位：适于从事中、重作业以及坐姿作业岗位的设 计参数和工作区域受到限制的工作。 3. 坐、立姿交替岗位：适于操作者在作业的过程中不得不采用 不同的作业姿势来完成的工作。
7.1 作业岗位的选择