国内人机工程学教材-手持工具设计

人机工程学Man-Machine Engineering (4)
产品设计物理学
固态物体的三种重要物理特性为质量［m］、重心［CG］、惯性力矩［I］。

1. 质量：
2. 重心：
3•惯性力距：是决定产品感觉的重要因素。

手部转动与挥动时。

手动操作产品的设计
一.把手设计：即产品与手的界面。

A. 直径：着力抓握30 ------- 40mm，精密抓握8 ---------- 16mm。

掌握时把手直径为［如手电钻］30-50mm 。

持握时把手直径为8-16mm 。

B. 长度：掌宽71 —— 97mm 之间=把手长100 —— 125mm。

C. 形状：圆形截面较好。

［三角、矩形、丁字形（扭力增大50%，最佳直径25mm，斜丁字形最佳夹角为60度。

）
D. 弯角：最佳角度为10度。

E. 双把手工具：抓握空间（空间宽度为45 -------- 80mm ）。

两把手平行时为45 ------- 50mm 。

把手向内弯时，为75 ------- 80mm 。

最大握力限制在100N。

使用需要抓握动作的把手，手同时握住两把手单元，把手
两单元的距离为76-89mm 之间。

F. 用手习惯：左手10%，右手90%，惯用手力X 80%=非惯用手
G. 材质:与抓握方式有关。

防水、油、汗等滑落问题。

压力在掌心的平均分配，吸收震动撞
击。

凹纹橡胶材质为佳，不可太深或太浅。

H. 把手四周空间：不戴手套为30-50mm 。

I. 既要求精确操作，又要求着力抓握的把手：可提供数个可更换的把手，也可由一组只是把手互异相同单元组成。

.手动操作产品设计基本要求:
1. 减少过多的受力抓取面积
2. 减少静止的受力姿势以及设备使用时的捏取部位。

3. 减少不便的关节位置，尽可能用中间姿势。

4. 减少重覆在手部侧偏位置时做手指用力的动作。

5. 减少设备造成手部震动的范围。

三•手握式工具：
设计原则：
A. 避免静态施力。

a) b)
珞铁设计对比
■）不好的设计b）好的设计
B. 保持手腕处于顺直状态。

避免尺偏（腱鞘炎）（将工具的把手与工作部分弯曲10度左右效果最好。

19度加减5度）。

刀、斧、锄、铲、剪刀
便用不同尖膽謝證計時之X 光片（Damnm 1%5/Ikriwre. I956i C. 避免掌部组织受压力。

较大的接触面积，压力作用在不敏感区域（拇指和食指间）
避免寧部压力的把手设计
（a ＞传统把手丿（b ）改良后把手
D.
避免手指重复动作。

扳机指操作设计应尽量用拇指， 少用食指握柄圆柱形，最佳直41mm 。

避免桡偏（网球
⑷傅毓贰n 1 恼啜良設計
Ca) (b)
避免单指（如食指）反复操作的设计
（小拇指操作y （b＞指压板操作
四•产品的可携带性：
使用者可轻松舒适的携带10分钟而不需休息的为可携带产品。

只可短距离携带125米，随时需停留休息的为可输式产品。

五.影响产品可携带性的因素有：
A重量:可携带产品必须轻于4.4kg。

可输式产品：单手最大8.1kg。

双手最大9.4kg。

15cm 宽度为限，每增加10cm，最大重量应减少10%。

肩带：两端扣带距离300-450mm ，长1300mm 左右可调，宽为40mm［6 公斤内］—76mm［背部护肩］。

B大小：单手提最大建议尺寸：最大长度［提携时前后的长度］100cm。

最大宽度［两侧］15 cm。

最大深度［上下］45 cm 。

基于第五百份位使用者立姿的抓握高度与25cm净空而得。

双手提最大建议尺寸：最大长度［提携时两侧间的长度］40cm。

最大宽度［前后］30 cm 。

最大深度［上下］40cm。

单手提的产品的最大深度=最矮使用者立姿抓握高度-产品底部到地面的距离
C重心与把手的位置：中心位于把手中央、延长把手长度、设置多种抓握位置。

D惯性力矩：单手提携。

越重越不重要。

E把手设计：最小长度：115 mm
把手四周的最小间隙：30-50 mm
戴手套时把手四周的最小间隙：55-85 mm
把手直径：20-40 mm
表面材质：不光滑、无深沟。