人机工程学 第七章 手握式工具设计设计
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第 7 章 手握式工具设计
主讲：苏 胜
1
手的解剖分析
2
手握式工具设计原则
3
把手设计参数
3
案例分析
一、 手的解剖及其与工具使用有关的疾患
图1人体手部的掌侧观模型
手的解剖及其与工具使用有关的疾患
腕关节动作状态
二 肱二头肌 与 桡骨 连接的情形
抓握工具动作分类
着力抓握：
（手指和手掌 同时用力）
力与小臂平行 力与小臂垂直
二、 手握式工具设计原则
1、一般设计原则 必须有效地实现预定的功能； 必须与操作者身体成适当比例，使操作者发挥最大效率； 适当考虑性别、训练程度和身体素质的差异； 作业姿势不能引起过度疲劳。
2、解剖学因素 （1）避免静肌负荷手臂自然下垂
（2）保持手腕处于顺直状态
把手弯曲式工具设计
（3) 避免掌部组织受压力
（三）一般手握式工具设计指南
手工具物理特徵 重量及配重
握柄直徑 握柄長度
握柄握距 握柄形狀 握柄斷面形狀
握柄溝槽
握柄角度
設計指南 重心儘可能接近手掌中心，重量應小於
2.3kg 應在2-8cm之間，力握時最佳握把直徑為5cm
最短應為10-12.5cm，握柄的尾端不能壓迫 到手掌
最佳握距在5-6cm，不宜超過13cm 應使手掌與握把間的接觸面積最大 在推力和拉力兼有的作業下，採用寬高比為
精确抓握：手指
着力和控制动作不能同时进行Байду номын сангаас
重复性积累损伤病症 腱鞘炎：手腕尺偏、掌曲和腕外转，使腕部肌腱弯曲导致腱鞘处 发炎； 腕道综合症（腕隧道症侯群）：由于腕道内正中神经损伤所引起 的不适。表现为手部疼痛、灼热、刺痛及麻木感。 网球肘(肱骨外踝炎、主妇肘)：一种肘部组织炎症，由手腕的过 度桡偏引起。尤其是当挠偏与掌内转和背屈状态同时出现时，肘 部挠骨头与肱骨小头之间的压力增加，导致网球肘。 狭窄性腱鞘炎(俗称扳机指)：是由手指反复弯曲动作引起的。在 类似扳机动作的操作中，食指或其它手指的顶部指骨须克服阻力 弯曲，而中部或根部指骨这时还没有弯曲。导致手指前端弯曲。 职业性肩酸痛 （50肩）
1:1.25 的矩形握柄 手指溝槽可提供較好的摩擦力、避免滑手，
深度不宜超過0.32cm 握柄角度在19°左右可以減少手腕尺偏
四、案例分析
(4) 避免手指重复动作
三、把手设计参数 （一）手部人机尺寸
人体手部尺寸
（二）把手设计参数
1、直径：着力抓握30—40mm ；精密抓握8—16mm； 2、长度：100—125mm； 3、形状：圆形、三角形、矩形、丁字形、斜丁字形等； 4、弯角：10度左右； 5、双把手工具：抓握空间； 6、用手习惯和性别差异。
主讲：苏 胜
1
手的解剖分析
2
手握式工具设计原则
3
把手设计参数
3
案例分析
一、 手的解剖及其与工具使用有关的疾患
图1人体手部的掌侧观模型
手的解剖及其与工具使用有关的疾患
腕关节动作状态
二 肱二头肌 与 桡骨 连接的情形
抓握工具动作分类
着力抓握：
（手指和手掌 同时用力）
力与小臂平行 力与小臂垂直
二、 手握式工具设计原则
1、一般设计原则 必须有效地实现预定的功能； 必须与操作者身体成适当比例，使操作者发挥最大效率； 适当考虑性别、训练程度和身体素质的差异； 作业姿势不能引起过度疲劳。
2、解剖学因素 （1）避免静肌负荷手臂自然下垂
（2）保持手腕处于顺直状态
把手弯曲式工具设计
（3) 避免掌部组织受压力
（三）一般手握式工具设计指南
手工具物理特徵 重量及配重
握柄直徑 握柄長度
握柄握距 握柄形狀 握柄斷面形狀
握柄溝槽
握柄角度
設計指南 重心儘可能接近手掌中心，重量應小於
2.3kg 應在2-8cm之間，力握時最佳握把直徑為5cm
最短應為10-12.5cm，握柄的尾端不能壓迫 到手掌
最佳握距在5-6cm，不宜超過13cm 應使手掌與握把間的接觸面積最大 在推力和拉力兼有的作業下，採用寬高比為
精确抓握：手指
着力和控制动作不能同时进行Байду номын сангаас
重复性积累损伤病症 腱鞘炎：手腕尺偏、掌曲和腕外转，使腕部肌腱弯曲导致腱鞘处 发炎； 腕道综合症（腕隧道症侯群）：由于腕道内正中神经损伤所引起 的不适。表现为手部疼痛、灼热、刺痛及麻木感。 网球肘(肱骨外踝炎、主妇肘)：一种肘部组织炎症，由手腕的过 度桡偏引起。尤其是当挠偏与掌内转和背屈状态同时出现时，肘 部挠骨头与肱骨小头之间的压力增加，导致网球肘。 狭窄性腱鞘炎(俗称扳机指)：是由手指反复弯曲动作引起的。在 类似扳机动作的操作中，食指或其它手指的顶部指骨须克服阻力 弯曲，而中部或根部指骨这时还没有弯曲。导致手指前端弯曲。 职业性肩酸痛 （50肩）
1:1.25 的矩形握柄 手指溝槽可提供較好的摩擦力、避免滑手，
深度不宜超過0.32cm 握柄角度在19°左右可以減少手腕尺偏
四、案例分析
(4) 避免手指重复动作
三、把手设计参数 （一）手部人机尺寸
人体手部尺寸
（二）把手设计参数
1、直径：着力抓握30—40mm ；精密抓握8—16mm； 2、长度：100—125mm； 3、形状：圆形、三角形、矩形、丁字形、斜丁字形等； 4、弯角：10度左右； 5、双把手工具：抓握空间； 6、用手习惯和性别差异。