人机工程学作业

人机工程设计报告书设计题目：我校学生餐后餐椅人机分析及改良设计姓名：学号：班级：工业设计一、调研报告1) 对食堂现状进行分析调查淮海工学院第一食堂是目前我院最大的学生食堂，每次就餐人数可以达到将近千人，食堂的窗口也比较多，食堂内部的设施与条件也在不断的完善，为了更好的满足广大同学的日常需求，提倡以人为本的观念，其人机学的设计尤为重要。

本文对其人机学进行评析，指出优缺点，并为进一步完善其功能提出改进设计方案。

对于学生来说，每天三点一线的生活，教室-宿舍-食堂，所以，食堂在生活中占有重要的位置。

对于学生而言，在食堂里面，不仅仅是为了吃饭，会在里面加入一些感情的成分在，譬如跟同学聊天，三两好友一起谈笑风生，亦或者可以认识很多同学的地方，因为平时忙于上课，这个时候可以联络联络感情……而且因为食堂是很多人一起用餐的地方，认识的，不认识的，可能有时候还会碰见老师，因此，就需要恰到好处的距离。

食堂的人口流动性强，集中性强，需要合理的利用空间，以便于在人流集中的那个时间段里，让更多的学生可以及时的吃到热乎乎的饭菜，及时的赶去做别的事情，所以，我们应该从人机学角度来对食堂进行调查，改良设计，给广大的师生一个优良的用餐环境。

2) 实物调查.个人观察和文献资料二、人机分析及改良设计食堂人机问题涉及到诸多方面，针对各方面的调查对以下方面进行解析。

一、桌子的相关设计桌子的宽度：580mm 桌子的长度：1100mm桌子的高度（全高）：750mm 桌子的厚度：50mm1）桌宽桌宽：桌子的宽度是由两个人面对面的吃饭所需要的活动尺度58-65mm之间，以及人们面对面所需要的心理尺度决定的，接近态一般在350-750mm之间，这样就可以满足人们正常交往的需要。

坐姿作业通常在作业面以上进行，随作业面高度，手偏离身体中线的距离及手举高度的不同，其舒适的作业范围也在发生变化。

若以手处于身体中线处考虑，直臂作业区域由两个因素决定：肩关节转轴高度及该转轴到手心（抓握）距离（若为接触式操作，则到指尖）。

第五百分位的人体坐姿抓握尺度范围，以肩关节为圆心的直臂抓握空间半径。

由于座椅设计原则中的：对于休闲用椅，整体要求腿能向前伸展，有利于肌肉放松，同时有利于身体的稳定。

因此，臀膝长-最大容臀空间=容腿进深≥330mm，容脚空间≥550mm，所以桌子的宽度≥715mm.桌宽：最合理的桌宽应该大于等于715mm，学校食堂的桌宽580mm，相比而言，是不合理的，所以，应该适当的加宽，让同学坐的时候腿部有足够的活动空间，避免尴尬。

2）桌长桌长：桌长通常是由肩宽加上人们相处必要的心理尺寸决定的，学生的年龄阶段比较固定，跨度小，肩宽的范围差距比较小。

一般人们的肩宽在320-340mm 之间，再加上公共空间的心理修正量，加上吃饭所必须的胳膊的活动范围，就是一般情况下的桌面的宽度。

学校食堂的桌子都是两个人并排的，所以桌长应该在990-1410mm之间。

桌高：坐姿肘高为男P95+女P95/2=291mm,桌高是有小腿的高度400mm加上大腿的厚度男性P95+女性P95/2=151mm，再加上裤厚3mm，腿的活动范围≦340mm，以及鞋高的修正值25-38mm，就是正常的桌高，大概在919-932mm之间。

桌长：合理的桌长在990-1410mm之间，学校食堂的桌长为1100mm，，较为合理。

桌高：合理的桌高在919-932mm之间，学校食堂的桌高为700mm，不太合理，有点低了，不过就餐的时间很短，所以，不算是特别不合理。

3）桌厚桌厚：一般情况≤100mm.桌厚：合理的桌厚主要是可以承受桌面施加的压力的前提下，尽量的节省材料，因为学校食堂用餐桌椅属于实用型，而不是观赏型的。

所以，不算是特别不合理。

4）桌子的斜杠桌子的斜杠：它主要起的是支撑的作用，一般情况跟它的材料有比较大的关系，我们学校的食堂用餐桌椅用的是金属材料，支撑能力较强，较为合理。

二、食堂椅子的相关设计座椅的直径：305mm 座椅的厚度：40mm座椅中间下陷的尺度：7.5mm 座椅的高度（不加座厚）：370mm座椅设计的要点：座椅的结构型式应尽可能与桌子工作的各种操作活动要求相适应，应能使操作者在使用过程中保持身体舒适，稳定并能进行准确的控制和操作；座椅的座高和腰靠高必须是可调节的，座高调节范围在GB10000中“小腿加足高”，即360-480mm之间；工作座椅坐面高度的调节方式可以是无级的或间隔20mm为一挡的有级调节，工作座椅腰靠高度的调节方式为165-210mm间的无级调节；座椅可调节部分的结构改造，必须易于调节，必须保证在椅子使用过程中不会改变已调节好的位置并不得松动；座椅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；无论操作者坐在座椅前部，中部还是往后靠，座椅坐面和腰靠结构均应使其感到安全，舒适；座椅腰靠结构应具有一定的弹性和足够的刚性，在座椅固定不动的情况下，腰靠承受250N的水平方向作用力时，腰靠倾角不得超过115°；座椅的结构材料和装饰材料应耐用，阻燃，无毒，坐垫，腰靠，扶手的覆盖层应使用柔软，防滑，透气性好，吸汗的不导电材料制造。

如下图所示。

图桌椅尺寸图1）座椅的直径座椅的直径：因为人体生理原因，一般坐宽在370-420mm之间。

与利用腰部寻找支撑点，膝窝来决定坐深。

坐宽是在条件允许的范围内，以宽为好，以便坐姿更换。

坐姿臀宽一般为370-450mm之间。

座椅的直径：坐间宽的合理范围在370-450mm之间，学校食堂用餐座椅的直径为305mm，稍有偏窄，同学们坐的时候可能会稍有不适，所以应该适当的加宽。

2）座椅的厚度座椅的厚度：一般与所用材料以及所要承受的重量有关系，一般不予限定。

座厚：座厚与所要承受的压力以及使用的材料有关，学校的座椅用的是ABS 材料，硬度以及抗压能力是合理的。

3）座椅下陷的尺度座椅下陷的尺度：由人体解剖学可知，人体坐骨粗壮，与其周围的肌肉相比，能承受更大的压力。

而大腿底部有大量血管和神经系统，压力过大会影响血液循环和神经传导而感到不适。

所以座垫上的压力应按照臀部不同部位承受不同压力的原则来设计，即在坐骨处压力最大，向四周逐渐减小，至大腿部位时压力降至最低值，这是坐垫设计的压力分布不均匀原则。

即使不能满足，也要满足股骨的受力，人体结构在骨盆下面有两块圆骨，称为坐骨结节，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。

坐骨结节下面的坐面呈近似水平时，可使两坐骨结节外侧的股骨处于正常的位置而不受过分的压迫，因而人体感到舒适。

在座椅设计时，斗形坐面是应该避免的，一般应该在坐面下陷的同时，座面的中心微凸。

一般休闲座椅的坐骨支撑点在180-200mm之间。

座椅下陷的尺度：学校食堂用餐桌椅的座面呈近似水平，相对比较合理。

4）座椅的高度座椅的高度：坐高=小腿高+脚高+鞋高修正值，一般在360-480mm左右。

座椅设计尺寸原则之中：小腿垂直于地面，大腿平行于地面，双脚平行于地面，过高则容易对大腿产生压迫感;当桌面高度固定的时候，作高一般使用身材较小的人的尺寸P5，同时，最合理的状态为座面高度可调。

座椅的高度：合理尺寸在360-480mm之间，学校的为370mm，在合理范围之内。

三、座椅其他距离尺寸值1）座椅与桌面的边缘的距离座椅与桌面的边缘的距离（前后）：110mm座椅与桌面边缘的距离（前后）：座平面与桌平面下点的间距在170-280mm 之间。

座椅与桌面边缘的距离（前后）：合理范围为170-280mm之间，学校的为110mm，稍微偏近。

2）座椅与桌面的距离座椅与桌面的距离（上下）：340mm座椅与桌面的距离（上下）：掌握座面与桌面的高度差一般在200-300mm之间。

座椅与桌面的距离（上下）：一般在200-300mm之间，学校的为340mm，接近合理状态。

3）座椅与座椅之间的间距座椅与座椅之间的间距（同一桌左右）：350mm座椅与座椅之间的间距（同一桌左右）：座椅与座椅之间的间距是由人的肩宽，肘的活动范围还有人们的心理距离所组成的。

虽然一般情况下跟自己坐在一起的是自己的好友，不过，在人多的时候，有位子可以吃饭就行了，所以，我们也要考虑到这点，接近态一般在350-750mm之间，肘间宽一般在500mm左右。

座椅与座椅之间的间距（同一桌左右）：一般在350-750mm之间，学校的为350mm，接近合理，应该稍微加宽，方便同学们交换坐姿。

4）排列中相邻的桌子座椅之间的间距排列中相邻的桌子座椅之间的间距（不同桌）：150mm排列中相邻的桌子座椅之间的间距（不同桌）：与上一条相似，不同的是一般朋友们会坐在同一桌，不同桌的一般都是陌生人了，所以应该是个人距离的接近态。

排列中相邻的桌子座椅之间的间距（不同桌）：合理范围同上，学校的为150mm，不合理，会特别拥挤。

5）支撑桌子的长方体斜杠支撑桌子的长方体斜杠的长度：485mm支撑桌子的长方体斜杠的边长：35mm座支撑的直径：32.5mm座支撑的直径：座支撑的主要功能是可以支撑住人坐上去之后所施加的压力，可以有很多种的形式，有单腿支撑的，也有多腿支撑的，最普遍的应该是单腿和四腿支撑。

座支撑的直径：与所要承受的压力有关，学校的较为合理。

6）面对面的座椅间距面对面的座椅间距（同一桌前后）：800mm面对面的座椅间距（同一桌前后）：一个人的容脚空间≥550mm，面对面坐的时候，是两个人，而且，还要加上两个人腿的活动范围修正量，一般在1200mm左右。

面对面的座椅间距（同一桌前后）：合理的应在1200mm左右，学校的为800mm，不太合理，容腿空间不够，容易造成尴尬。

7）相邻的两排桌子的座椅距离相邻的两排桌子的座椅距离：410mm相邻的两排桌子的座椅距离：一般采用女性P95的臀宽346mm。

图5 相邻两排桌子相邻的两排桌子的座椅距离：仅容一个人通过，没办法让两个人同时通过，造成麻烦。

综上所述，我们学校食堂用餐桌椅存在着一定的不合理之处，需要进行改良。

如图5所示。

坐姿是人体较自然的姿势，它有很多优点。

当站立时，人体的足踝，膝部，臀部和脊椎等关节部位受到静肌力作用，以维持直立状态，而坐着时，可免除这些肌力，减少人体能耗，消除疲劳。

坐姿比站立更有利于血液循环，站立时，血液和体液会向下肢积蓄；而坐着时，肌肉组织松弛，使腿部血管内血流静压降低，血液流回心脏的阻力减少，坐姿还有利于保持身体的稳定，这对精细作业更合适。

在脚操作场合，坐姿保持身体处在稳定的姿势，有利于作业。

四、桌椅材料与颜色、排列的相关问题从材料来看，食堂的用餐桌椅全部都是ABS塑料制品，支撑用的是金属材料，经济实惠，经久耐用，适合于学校这样一个非盈利性质的餐厅的要求。

ABS 是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。