人机工程学--第六章工作台椅与工具设计
人机工程学思考题
人机工程学思考题第１章人机工程学概论1、经验人机工程学时期比较著名的实验有哪些？2、简述现代人机工程学研究的方向。
3、何为人机工程学？其任务与研究范围是什么？第２章人体测量与数据应用１、进行人体测量的基准面有哪些？２、何为均值？方差？百分位数？３、为何要进行人体测量尺寸的修正？４、简述人体测量数据的选用原则？5、开放实验：测量某一组人体尺寸（如体重、身高、上譬长等），计算其均值、方差，完成以下计算：⑴求某百分位数人体尺寸⑵求数据所属百分率第３章人体感知与运动特征１、人主要有哪几种感觉类型？各有何特点？２、何为反应时间？影响反应时间的因素有哪些？３、听觉有何特征？第４章人的心理与行为特征１、影响行为的因素主要有哪些?2、何为感觉、知觉？两者的区别是什么？３、感觉的的基本特性有哪些？４、知觉的基本特性有哪些？５、错视觉在什么情况下要利用？什么情况下要避免？６、思维有哪些基本特征？７、如何利用创造性思维？8、说明需要、动机、情感、性格与意志对人行为的影响第５章人机的信息界面设计1、数字式显示和指针式模拟显示各有什么优点？２、为什么“开窗式”仪表比较好而“垂直直线式”最差？3、用信号作为报警器应注意哪些问题？4、闪光信号的作用有哪些？5、请说出听觉传示装置的分类以及适用范围？6、音响和报警装置的设计原则是什么？7、在设计语言传示装置时，应注意哪些问题？8、在什么情况下宜采用听觉显示？9、操纵杆的主要优点有哪些？10、设计形状编码时要注意哪几点？11、举例说明什么是“显示器与控制器的概念一致“？12、什么情况下宜选用脚动控制器？第6章工作台椅与工具设计1、工作座椅的设计要点是什么？2、根据控制台的设计原则分析一下多媒体教室控制台的设计优缺点？3、手握工具的设计原则是什么？从日常生活中的手握工具之一分析其优缺点。
第7章作业姿势与动作设计1、作业姿势与体机能的关系是什么？2、布置工作地点的原则是什么？3、作业姿势的设计要点是什么？第8章作业岗位与空间设计1、作业空间包含哪三种不同的空间范围？2、在进行作业空间设计时，一般应遵守哪些基本原则？第9章人与环境的界面设计1、眩光对作业不哪此不利影响？应对其采取什么样的防护措施？2、作业场所的光照要求有哪些指标，设计时应该如何达到？3、噪声有哪些危害？4、温度环境对工作场所有哪些影响？5、如何在工作场所进行颜色调节？第10章事故分析与安全设计1、安全防护空间距离都分哪些？简述设计时的注意事项？2、简述人产生不安全动作的原因有哪些？3、结合实例说明如何进行安全装置的设计？第11章人机系统总体设计1、人机系统总体设计原则有哪些？2、总体设计要点是什么？第12章人机工程发展新趋势1、人机工程新的发展趋势主要从哪几个方面着眼？2、緑色设计中的3R原则指的是什么？名词解释：掩蔽效应、听觉残留、明适应、视距、暗适应、有效温度、视错觉、视野、人机界面、形状编码、静态测量、动态测量、方差、标准差、抽样误差、百分位数、感觉阈限、强度效应、视角、视力、视错觉、眩光、声压、声强、响度、听觉绝对阈限、触觉阈限、本体感觉、反应时间、大小编码、位置编码、色彩编码、单作用按钮、双作用按钮、作业接触空间、作业活动空间、容膝空间、水平面作业范围、垂直面作业范围坐姿空间作业范围、全面照明、局部照明、综合照明、有效温度、人机系统、人机功能分配、作业分析、故障、环境故障、人为失误、 S—O—R行动模型、随机故障、串联配置方式、并联配置方式、控制显示比、均值、视觉疲劳、安全防护空间、人为差错、感受性、听觉的辨别阈限、安全距机器的可靠性、照明的稳定性、系统的作业结构、形象化显示。
人因工程学第六章工作台、椅与手握式工具设计
2．按台面的结构特点分类 按台面的结构特点， 控制台可以分为三类（ 图6-2）： ①薄型台面 ②厚型台面 ③ 前置附加台面
3．按控制台形式分类 ①桌式控制台 ②直柜式控制台 ③组合式控制台 ④弯折式控制台
4．按自动化程度分类
①全自动化（或半自动化）过程控制台
②手动过程控制台
二、控制台的人体工程设计
（3）腰椎后突和前突
正常的腰曲弧线是微微前突。为使坐姿下的腰曲弧线变形最 小，坐椅应在腰椎部提供两点支承。由于第5～6胸椎高度相 当于肩胛骨的高度，肩胛骨面积大，可承受较大压力，所以 第一支承应位于第5～6胸椎之间，称其为肩靠。第二支承设 置在第4～5腰椎之间的高度上，称其为腰靠，和肩靠一起组 成坐椅的靠背。无腰靠或腰靠不明显将会使正常的腰椎呈图 6-24（a）所示的后突形状。而腰靠过分凸出将使腰椎呈图624（b）所示的前突形状。腰椎后突和过分前突都是非正常状 态，合理的腰靠应该是使腰曲弧线处于正常的生理曲线。
（3）控制台台面的倾斜度
①控制台的台面上安装显示器和控制器时，为使显示装置易读 且操作控制器较舒适，应使台面相对于水平面有一个前倾角 αP，如图6-7（a）所示。前倾角αP一般可取10°～15°，若 αP小于10°，与水平台面相比无明显优势。
② 在某些情况下， 具有前倾角的台面会使控制台后缘的高度 增加，从而使操作者前方的视域界限线升高，导致控制台后 边的盲区加大，如图6-7（b）所示。
（5）控制台台面的长度
①对单座位控制台，台面最大长度为1120mm。
②当台面长度大于1120mm时，可考虑采用表面平整的、组合的 两翼式控制台，如图6-10所示。
人机工程学第6章
2．眼—视屏界面
在眼—视屏界面上，首先要求满足人的视觉特点， 即从人体轴线至视屏中心的最大阅读距离为710～760 mm，以保护人眼不受电子射线伤害；俯首最大角度 不超过15°，以防止疲劳；视屏的最大视角为40°， 以保持一般不转动头部。 眼—视屏界面的另一要求是，选用可旋转和可移 动的显示器，建议显示器可调高度约为180mm，显示 器可调角度为－5°～＋15°，以减少反光作用；如 设置固定显示器，其上限高度与水平视线平齐，以避 免头部上转。
人机工程学(第三版)多媒体教学
2011-6-9
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§6.1.3 手工作业岗位设计
一、手工作业岗位的类型 在工业生产中，以手工操作为主的生产岗位 称为手工作业岗位。按工作任务的性质，也 分为三种类型。国标GB 14776—93中对三种 类型的手工作业岗位的设计提供了有关的基 本原则和确定尺寸的基本方法。
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3．手—键盘界面 键盘界面
在手—键盘界面上，要求上臂从肩关节自然下垂， 上臂与前臂的最适宜的角度为70°～90°，以保证肘 关节受力而不是上臂肌肉受力；还应保持手和前臂呈 一直线，腕部向上不得超过20°。 在手—键盘界面设计时，为适应所有成年人的使用， 可选择高度固定的工作台，但应选择高度可调的平板 以放置键盘。键盘在平板上可前后移动，其倾斜度在 5°～15°范围内可调。在腕关节和键盘间应留有 100mm左右的手腕休息区；对连续作业时间较长的文 字、数据输入作业，手基本不离键盘，可为其设置一 舒适的腕垫，以避免作业者引起手腕疲劳综合症。
图 6-3
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3．坐、立姿交替手工作业岗位
第6章工作台椅与手握工具设计安全人机工程学
6.2 办公台设计
6.2.1 电子化办公台人体尺度 见图6-6，图6-7
6.2.2 电子化办公台可调设计
见图6-8
6.2.3 电子化办公台组合设计
见图6-9
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第六章 工作台椅与工具设计
Chapter 6 Designing of Workbench & Tool
6.1 工作台设计
• 工作台（控制 台）： 是包 含操纵装置和 显示装置的作 业单元。它小 到一台便携式 打字机，大到 一个房间（控 制室或控制中 心）。
2
Chapter 6 Designing of Workbench & Tool
6.1.1 工作台的形式
6.1 工作台设计
图6-1 控制台的形式 （a） 桌式控制台 （b）直柜式控制台 （c）组合式控制台（d）弯折式控制台
3
Chapter 6 Designing of Workbench & Tool
6.1 工作台设计
6.1.2 工作台设计要点
1) 设计要求
工作台尺寸宜人、造型美观、方便使用、给人以舒适感。 2) 设计关键 根据人体尺度，将控制器与显示器布置在作业者正常的作 业空间范围内。保证作业者能良好地观察必要的显示器，操作 所有的控制器，以及为长时间作业提供舒适的作业姿势。控制 台有时在操作者前侧上方也有作业区，所有这些区域都必须在 可视可及区内。关键内容包括：工作台面的布置、工作台作业 面高度两方面。
4
Chapter 6 Designing of Workbench & Tool
3) 工作台面的布置
工作台面的大小与台面上布置的显示 器、控制器的数量以及它们的尺寸有 关，如果这些装置元件多且尺寸大的 话，台面尺寸就大，反之要小些。 图 6-1 和表 6-11 列出了各显示器和控 制器在工作台面上的位置，这些位置 与他们的重要性和使用频率有关。
最新人因工程-第6章-工作台椅与工具设计教学讲义PPT课件
6.1.3 常用控制台设计
1. 坐姿低台式控制台，见图6-5（a） 2. 坐姿高台式控制台，见图6-5（b） 3. 坐立两用控制台，见图6-6 4. 立姿控制台，见图6-6 5. 标准控制台，见图6-7，尺寸参阅表6-1
治法，是在治则的指导下，根据不同
的病情所采取的具体治疗方法。它由治 则所规定，并从属于一定的治疗法则的 治疗措施。如治病八法、虚实补泻、表 里异治、平调阴阳寒热、治法逆从等。
《内经》时代创立的治法多种多样，包
括内治、外治法。内治法制方虽不多， 但理论方法十分丰富。外治法中针刺方 法占有很重要的地位，仅针刺法就有20 多种，涉及《内经》中所有病证的治疗。 此外，外治法还涉及砭石、灸焫、药物 熏洗与熨贴、按摩、导引、手术治疗。 《内经》重视内因在发病中的地位，强 调保养正气，反映在具体治疗方法上， 就有饮食疗法、精神疗法、护理疗法等。
6.3.2 坐姿生物力学 1. 肌肉的活动度 2. 体压分布，见图6-15 3. 股骨受力分析，见图6-16 4. 椎间盘受力分析，见图6-17
6.3.3 坐姿人体测量尺寸，见图6-18
6.4 工作座椅设计
6.4.1 一般工作场所座椅 • 1. 座椅设计要点 • 2. 座椅结构形式，见图6-19 • 3. 座椅主要参数，参阅表6-2
【应用举例】 • 石瘕——桂枝茯苓丸；肠蕈——西黄丸。 • 疟母——鳖甲煎丸。 • 瘰疬——消瘰丸。 • 瘿瘤——海藻玉壶汤。
3.客者除之
【含义】外邪侵犯，用祛邪之法驱除外邪。 【应用举例】 • 风寒湿痹——羌活胜湿汤（祛风寒湿） • 风寒袭表——桂枝汤、麻黄汤（解表发
人机工程学基础与应用-工作台椅设计分析
项目任务过程
学习活动三
2、分析说明肢体活动的角度范围、肢体活动能及的距离范围 （2）肢体活动所能及的距离范围
项目任务过程
学习活动三
3、分析说明人的动态尺寸对工作台椅设计的重要性
项目任务过程
学习活动三
3、分析说明人的动态尺寸对工作台椅设计的重要性
项目任务过程
1、帮助学习者分析工作台水平操作区域
学习活动三
1、引导学习者对工作台椅的人的动态尺寸进行认知
项目任务过程
学习活动三
2、分析说明肢体活动的角度范围、肢体活动能及的距离范围 （1）肢体活动的角度大小
项目任务过程
学习活动三
2、分析说明肢体活动的角度范围、肢体活动能及的距离范围 （1）肢体活动的角度大小
项目任务过程
学习活动三
2、分析说明肢体活动的角度范围、肢体活动能及的距离范围 （1）肢体活动的角度大小
项目任务综述
项目流程：
分析
人与工作台椅的关系
掌握
基本要求 基本分析内容
掌握
人体尺寸应用方法 人体尺寸应用原则
实施分析
如何满足人的需求
总结评价
项目任务过程
1、项目任务引入 （1）说明本项目主要分析内容
学习活动一
分析电脑办公操作台椅的尺寸
项目任务过程
1、项目任务引入 （2）分析“使用者”与“工作台椅”的关系
学习活动一
项目任务过程
2、项目任务调查
学习活动一
相关书籍、国家标准、学习网站； 通过调研了解工作台椅“人性化设计”的案例； 电脑工作台椅实例现有的情况。
项目任务过程
学习活动二
1、引导学习者对工作台椅的人的静态尺寸进行认知
项目任务过程
人机工程学(第三版)第6章工作台椅与工具设计
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图6-32
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图6-33
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图6-34
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图6-35返回来自返回图6-13
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图6-14
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图6-15
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图6-16
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图6-17
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图6-18
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图6-19
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图6-20
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图6-21
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图6-22
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图6-23
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图6-24
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图6-25
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图6-26
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图6-27
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图6-28
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图6-29
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图6-30
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图6-31
6.1 控制台设计
• 6.1.1 控制台的形式，见图6-1 • 1. 桌式控制台 • 2. 直柜式控制台 • 3. 组合式控制台 • 4. 弯折式控制台
6.1.2 控制台设计要点
1. 控制台作业面，见图6-2 2. 显示器面板形式，见图6-3 3. 控制台上方干涉点高度，见图6-4
h Dk dH Dd
6.4.2 办公室工作座椅，见图6-20
6.4.3 座椅设计的新概念
• 1. 动态座椅，见图6-21 • 2. 前倾式座椅，见图6-22 • 3. 膝靠式座椅，见图6-23
6.4.4 其它工作座椅
1. 作业用凳，见图6-24 2. 其它支撑物，见图6-25
6.5 手握式工具设计
6.5.1 手的解剖及与工具有关的疾患，见图6-26，图6-27，图628 6.5.2 手握式工具设计原则
1. 一般原则 2. 解剖学因素 （1）避免静肌负荷，见图6-29 （2）保持手腕处于顺直状态，见图6-30，图6-31，图6-32 （3）避免掌部组织受压力，见图6-33 （4）避免手指重复动作，见图6-34
座椅的人机工程学分析
•
座深 = 坐深 - 60mm ( 间隙) )
• 国标 GB/T3326 规定靠背椅座深为:
座面倾角
• 通常椅子座面稍向后倾, 首先防止臀部逐渐滑出座 • 面而造成坐姿稳定性差; 其次使背部能有所支撑, • 减轻坐骨结节点处的压力, 使整个上身重量由下肢 • 承担的局面得到改善, 减小疲劳度。 人体工程学
座面深度
• 座面深度是指椅子座面前沿至后沿的距离。在办公座椅设计过
• 程中, 座面不可过深, 否则背部支撑点悬空, 靠背失去作用,
• 同时膝窝处会受到压迫, 使小腿产生麻木感; 座面也不可过浅 ,
• 否则大腿前部悬空, 重量会全部压在小腿上, 会很快产生疲劳 。
• 人体工程学研究表明, 座深以略小于座姿时大腿水平长度为宜 , 即:
• 过低, 膝盖拱起, 体压过于集中在坐骨上, 时间久了会产生疼痛感 。
• 人体工程学研究表明, 合理的座高应等于小腿加足高再加上 2530mm
• 的鞋跟厚再减去 10-20mm的活动余地, 即:
座面
• 人体的骨盆下面有两块坐骨结节, 在坐姿状 • 态下, 当座面呈近似水平时, 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, 人体 • 会感到舒适。当坐面呈斗形时, 会使股骨向上转 • 动, 这种状态除了使股骨处于受压迫位置而承受 • 载荷外, 还造成髋部肌肉承受反常压迫, 并使肘部 • 和肩部受力, 从而引起不舒适感。因此, 座面的设 • 计应该呈近似水平, 避免斗形设计。
• 6.工作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，腰 靠倾角b不得超过115度。
• 7、工作座椅一般不设扶手。需设扶手的座椅必须保证操作 人员作业活动的安全性。
安全人机工程学课后习题答案知识
安全人机工程学第一章一，人机关系随社会的发展有很大的变化，请举例说明其变化及其特点答：1 原始人机关系，旧石器时代的石刀、石枪、骨针等工具大部分呈直线形状，有利于人使用；到新石器时代，人类所用的锄头、铲刀及石磨等的形状，更适合人的使用。
那是的人类在用这些工具进行笨重的体力劳动时，就自发地存在保护自己和提高劳动效率两方面需要解决的问题。
2 经验人机关系，这些工具由于人的使用经验、体会促使人机关系有简单到复杂，由低级到高级，由自发到自觉，逐渐科学化。
但这个时期的人机关系及发展只是建立在人类不断积累经验和自发的基础上。
3 人机关系越来越复杂，机器要求操作者接受大量的劳动成果，例如：飞机的飞行，座舱及仪表位置设计考虑人的生理、心理和生物力学特性等。
二，如何理解人机工程学的含义？答：人机工程学是根据人的心理、生理和身体结构等因素，研究系统中人、机械、环境相互间的合理关系，以保证人们安全、健康、舒适地工作，并取得满意的工作效果的一门科学。
三，阐述人机工程学与安全人机工程学的联系与区别。
答：安全人机工程学是从安全的角度和人机工程学的着眼点研究人与机的关系，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。
安全人机工程学基础研究的方法与人机工程学的研究方法基本相同，但是研究问题的角度和着眼点主要侧重于从适应人的安全性特征去研究人机界面。
四、举例分析你所熟悉的一个人机系统的人、机及其结合面答：计算机。
在人机系统中，存在一个人与机相互作用的“面”，所有的人机信息交流都发生在这个面上，通常把这个“面”称为人机界面。
在人机界面上，向人表达机械运转状况的仪表或器件叫做显示器。
对机械来说，显示器执行的功能是输出，而对人来说，是输入。
而显示器就是人与计算机的结合面。
人即安全主体。
机这里是指计算机。
五、请说明安全人机工程学在安全工程学中所处的地位与作用答：安全人机工程学是安全工程学学科体系的一部分也是实现安全工程学的科学依据和最活跃的人的作用因素，它与其他三个子系统相互交叉、渗透、影响、制约、互为补充，从而构成了安全工程学这一整体。
人机工程学之办公椅设计
Office Chair Design
Office Chair Design
办公椅
狭义的定义是指人在坐姿状态下进行桌面工作
时所坐的靠背椅，广义的定义为所有用于办公室的椅子。 时所坐的靠背椅，广义的定义为所有用于办公室的椅子。
Office Chair Design
1.市场上的办公椅存在的问题 市场上的办公椅存在的问题 市场竞争无序,区域性特征明显 等特征。 （1）品牌众多 市场竞争无序 区域性特征明显 等特征。 ）品牌众多,市场竞争无序 区域性特征明显,等特征 （2）设计能力普遍低下，大都只能靠抄袭。 ）设计能力普遍低下，大都只能靠抄袭。 （3）据调查表明，89%的调查者希望办公椅带有升降杆， ）据调查表明， 的调查者希望办公椅带有升降杆，
具有升降功能，这样可以调节椅子高低适合不同的坐姿。 具有升降功能，这样可以调节椅子高低适合不同的坐姿。42%的调 的调 多段调节升降扶手， 查者认为应该有多段调节升降扶手，根据不同身高人群可调整 不同的扶手高度。 不同的扶手高度。60%的调查者认为椅背可调节倾斜度 。 的调查者认为椅背可调节倾斜度
（4）调查访问中，大多数人认为，办公椅的取材应该 ）调查访问中，大多数人认为， 环保，达到绿色设计的标准。 环保，达到绿色设计的标准。
Office Chair Design
最后结果
Office Chair Design
传统的办公椅，高度没有升降功能，扶手也没有调节功能， 传统的办公椅，高度没有升降功能，扶手也没有调节功能，椅背不可倾斜
Off过改造的，高度只有升降功能。 这个经过改造的，高度只有升降功能。
Office Chair Design 这个办公椅高度升降功能， 这个办公椅高度升降功能，扶手 可调，椅背可调，椅背也够高， 可调，椅背可调，椅背也够高，可以 使人更好的休息。 使人更好的休息。 但颜色有点沉重， 但颜色有点沉重，可能长时间的 应用的话， 应用的话，可能会影响心理上对工作 的压抑。 的压抑。
【建筑工程设计】工业设计人机工程学复习习题
【建筑工程设计】工业设计人机工程学复习习题【建筑工程设计】工业设计人机工程学复习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国际人机工程学会（International Ergonomics Association，IEA）：研究人与系统中其他因素之间的相互作用，以及应用相关理论、原理、数据和方法来设计以达到优化人类和系统效能的学科。
（2000.8）人机工程学专家旨在设计和优化任务、工作、产品、环境和系统，使之满足人们的需要、能力和限度。
一般定义：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，分析研究人与产品、人与环境以及产品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学科。
人机工程学：按照人的特性设计和改善人—机—环境系统的科学。
2、举出我们日常生活中与人机工程学相关的例子人机信息界面设计、工作台椅设计、各种工具的设计3、说出人机工程学科常见的名称美国：Human Engineering; Human Factors Engineering人类工程学或人类因素工程学欧洲：Ergonomics 人类工程学或工效学。
已被国际标准化组织正式采纳，本义：劳动的规律。
工程心理学（前苏联）；人间工学（日本）我国：人机工程学、人类工程学、工程心理学、宜人学、人的因素等。
4、简要地说明现代人机工程学研究的内容和方法？研究内容：1）人体特性的研究：主要研究在工业设计中与人体有关的问题。
2）工作场所和信息传递装置的设计：主要研究如何设计合适的环境及信息传递装置，使人可以舒适高效的工作。
3）环境控制与安全保护：主要研究从长远利益出发，如何设计环境及进行安全保护以保证人在长期工作下健康不受影响，事故危险性最小。
4）人机系统的总体设计：人机系统工作效能的高低主要取决于它的总体设计，即在整体上使“机”与人体相适应，解决好人与机器之间的分工和机器之间信息交流的问题可，使二者取长补短，各尽所长。
第6章_工作台椅与手握工具设计(2)_安全人机工程学
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Chapter 6 Designing of Workbench & Tool
未来的厨房设计 "Empty Kitchen"
Empty Kitchen厨房是为了未来, 世界人口急剧增加,生活空间已经 缩 小 而 设 计 的 . 未 来 厨 房 重 要 的 是 要 充 分 的 利 用 空 间 ,“Empty Kitchen”面积小,可使其在任何空间摆放. 它结合了三种功能清洗、
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Chapter 6 Designing of Workbench & Tool
2）座椅的结构形式和参数
坐面倾角 ：3—4度
腰靠倾角 ：110度
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Chapter 6 Designing of Workbench & Tool
6.4.2 办公室工作座椅
图 6
17 办 公 用 座 椅 原 型
-
正姿课桌椅视频
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Chapter 6 Designing of Workbench & Tool
6.4.3 座椅设计的新概念
1. 动态座椅 见图6-18 2. 前倾式座椅 见图6-19 3. 膝靠式座椅 见图6-20
和人一起走路的座椅视频
上班时要注意坐姿视频
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Chapter 6 Designing of Workbench & Tool
第六章 工作台椅与工具设计
Chapter 6 Designing of Workbench & Tool
6.3 工作椅设计主要依据
坐 姿 的 优 点
当人站立时，人体的足裸、腰部、臀部和脊椎等关节部 位受到静肌力作用，以维持直立状态，而坐时，可免除 这些肌力，减少人体能耗，消除疲劳，坐姿态比站立更 有利于血液循环，而且有利于保持身体的稳定。 目前，大多数办公室人员、脑力劳动者、部分体力劳动 者都采用坐姿工作 。随着技术的进步，愈来愈多的体力 劳动者也将采取坐姿工作，因而工作坐椅设计和相关的 坐姿分析日益成为人机工程学工作者和设计师们关注的 研究课题。
人机工程学试题库及答案
4、在 B 人机工程学发展阶段，研究者大都是心理学家。 A、科学 B、经验 C、现代 5、在经验人机工程学发展阶段，研究者大都是 A 。 A、工程技术人员 B、心理学家 C、管理学家 三、简答题 1、人机工程学在其形成与发展史中，大致经历了哪三个阶段？ 每一个阶段的主要特点分别是什么？（8 分） 经验人机工程学：以机械为中心进行设计，通过对操作者得选拨 和培训，使人适应机器 科学人机工程学：重视工业与工程设计中人的因素，力求使机器 适应人。 现代人机工程学：（1）不同于传统人机工程学研究中着眼于选 择和训练特定的人，使之适应工作要求；现代人机工程学着眼于 机械装备的设计，使机器的操作不能月初人类能力界限之外；（2） 密切与实际应用相结合，通过严密计划规定的广泛的实验性研 究，尽可能利用所掌握的基本远离，进行的具体的机械装备设计。 （3）力求使实验心理学、生理学、功能解剖学等科学的专家与 物理学、数学、工程学方面的研究人员共同努力、密切合作。
值。 11、方差表明样本的测量值是变量，既趋向均值而又在一定范围 内波动。 12、抽样误差数值大，表明样本均值与总体均值的差别大；反之， 说明其差别小，即均值的可靠性高。 13、当测量方法一定时，样本容量越多，则测量结果精度越高。 表示有 %的人群身材尺寸小于此值，而有 %的人群身材尺寸 14、 P 99 大于此值。 15、在工作中常取站、坐、跪、卧等作业姿势。 16、满足度是指所设计产品在尺寸上能满足多少人使用，通常以 合适使用的人数占使用者群体的百分比表示。 17、满足度的确定应根据所设计产品使用者总体的人体尺寸差异 性、制造该类产品技术上的可行性和经济上的合理性等因素进行 综合优选。 18、在设计时确定了某一满足度指标后，但用一种尺寸规格的产 品却无法达到这一要求时，可考虑采用产品尺寸系列化和产品尺 寸可调节设计解决。 19、功能修正量包括着装修正量、姿势修正量和实现产品不同操 作功能所需的修正量。 20、人体尺度主要决定人机系统的操纵是否方便和舒适宜人。
人机工程学—工作椅
此座椅的腰靠角为95度， 符合标准
5 腰靠
靠背可以帮助脊柱保持正 常，轻松的姿态，一般座 椅的腰靠长应为320mm340mm，腰靠宽应为 200mm-300mm，腰靠高 应为165mm-210mm。
此座椅的腰靠长为：445mm，腰靠高为：345mm。 这些都不在范围之内，数值都比较大。
2.座深:该椅子超过(380mm).
改进:该椅子的座深460mm, 应该缩短至360-390mm.
3.扶手:该椅子超过(280mm).
改进:该椅子的扶手长340mm, 应该缩短至200-280mm之内.
6 扶手
扶手的高度一般为200~250mm. 两扶手的内间距最大不超过 500mm.扶手长度200~280mm.
此座椅的扶手长为：340mm，高为：200mm. 扶手有点偏长。
存在的问题及改进方法
1.座宽:该椅子没超过(500mm).
改进:该椅子的座宽465mm, 应该扩大至500mm左右.
1 座高分析 座高又称座面高，是指坐 骨下支点的臀部到地面的 高度。为了使座者舒服， 座椅的高度一般不应超过 小腿较短的人所适应的高 度。 工作座椅座面高取360480mm为宜。
该座椅的座高为:420mm， 还是比较符合要求的。
2 座宽分析 座宽一般依据女性中95百 分位的臀宽尺寸设计。无 扶手的工作座椅座宽应为 370-420mm，推荐值为 400mm。扶手座椅的座宽 应不小于500mm.
人机工程学
-------座椅分析
工作座椅设计需要考虑的重要因素 包括座高，座宽，座深，座面倾角， 腰靠等
工作座椅
总高：790mm 座高：420mm 座深：460mm 座宽：465mm 腰靠倾角：95° 腰靠高：345mm 腰靠宽：445mm 扶手高：620mm
第六章 工作台椅设计
650-690
6.1.2.2桌式工作台的造型尺度
③服务型工作台 除了应满足人与物的造型尺度外，还应考虑到与服 务对象的相互关系。下面以图6．51为例来分析讨论。
由图(a)可看出，工作 台上都有一屏障，使工作人 员与服务对象有一种隔离感。 其次，室内地面比服务厅地 面高出260mm，从设计者 来说可能是为了让坐着的工 作人员与站着的被服务对象 视线保持平行。但是，当工 作人员站立时就会对服务对 象产生一种居高临下感。显 然，这种设计是不合适的。 图(b)是经过改进后的工作台，其显著特点是拆除了屏障。从某种意义上讲 也消除了工作人员与服务对象的心理屏障。另一方面也扩大了空间，活跃了气 氛。其次是室内外地面高度一致，改过去工作人员的俯视为仰视，即使站立工 作时也仅为平视。在顾客是"上帝"的今天，工作台造型尺度上的这种细小问题， 也是值得有关人士思考和借鉴的。
6.1.4工作台面板布局
工作台的形式一经确定，面板上显示器和控制器的 合理布局就是关键问题。 为了保证工作效率和减少人体疲劳，面板的设计原 则应尽可能地让操作者不转动头部和眼睛，更不必移 动操作位臵，便可方便地操作，并可从显示器上获取 全部信息。 为此，面板区域的合理划分，控制器与显示器的合 理配臵就成为首要问题。
③弧面形工作台 该形式工作台 是在弯折式工作台基础上的进一步 变形(图6．48)。 弧面形工作台的特点是，弧面上 布臵的各显示器与操作者视距相等， 观察时不需调节视距，因而准确、 便捷。 各控制器与人肢体活动距离一致， 因而操作也能较为方便、快捷。 若不需观察和监视台外情况，还可 做成球面形。
6.2.1 座椅设计的人机学基础
6.2.1.1坐姿生理学 1 脊柱结构
第六章人机工程学与家具设计课件
年龄分组 白分
测量 位数 项目
1.1身高 1.2体重（kg）
1.3上臂长 1.4前臂长 1.5大腿长 1.6小腿长
2.1眼高 2.2肩高 2.3肘高 2.4手功能高 2.5会阴高 2.6胫骨点高 3.1坐高 3.2坐姿颈椎点高 3.3坐姿眼高 3.4坐姿肩高 3.5坐姿肘高 3.6坐姿大腿厚 3.7坐姿膝高 3.8小腿加足高 3.9坐深 3.10臀膝距 3.11坐姿下肢长 4.1胸宽 4.2胸厚 4.3肩宽 4.4最大肩宽 4.5臀宽 4.6坐姿臀宽 4.7坐姿两肘间宽 4.8胸围 4.9腰围 4.10臀围
99
1814 83 349 268 523 419 1705 1494 1128 828 887 498 979 719 868 659 312 160 549 463 510 613 1096 331 261 415 486 346 369 518 1018 960 1009
1
1449 39 252 185 387 300 1337 1166 873 630 648 363 789 563 678 504 201 107 410 331 388 481 826 219 159 304 347 275 295 326 717 622 795
人体尺寸是家具功能设计的基础。面向全国的家具设计依据的人 体尺寸见表6-1所示。面向区域或其他国家的家具应参考相应人体 测量资料。
图6-3 不同国家人体尺寸差异
四、 家具分类
根据家具与人和物之间的关系，可以将家具划分成以下三类：
第一类为与人体直接接触，起着支承人体活动的坐卧类家具，如 椅、凳、沙发性、床榻等。
人体工程学的内容包含着生理与心理两方面内容，从生理角度看， 主要研究依靠人体的结构尺寸，找出与设计物的比例关系，根据 人体结构的基本参数进行各领域的设计活动，满足人们的物质需 求；从心理角度看，研究色彩、线条、空间、形状、声音、气味、 肌理等客观因素对人的感情、运动、意志、行为等方面的影响， 从而在具体的设计中注意造型、色彩、环境等因素，达到更科学、 更合理，满足人们的精神需求。
人因工程第章工作台椅与工具设计
人因工程第章工作台椅与工具设计在工作中，对人体工学的关注非常重要，因为不合适的工作环境会导致身体不适和劳动生产率下降。
人因工程是一门关注人与工作环境交互的学科，它可以提供有用的指导来设计更加舒适和高效的工作台椅和工具。
工作台椅设计工作台椅是人们工作中最常使用的一种家具，它的设计要符合人体工程学原则，以确保使用者的舒适和健康。
以下是一些常见的人体工学原则，可以帮助我们设计合适的工作台椅：1. 座位高度和角度座位高度应该根据身高和工作需求来调整。
一般来说，当使用者的大腿和下腿呈90度时，座位的高度就是合适的。
座位角度也非常重要，一般来说，座位角度应该比较平坦，俯角为5度到10度之间。
2. 背部支撑和角度为了让使用者的背部得到舒适的支撑，座椅上应该设计出舒适的背部支撑，从而减少背痛和腰痛的发生。
背部的角度也应该可调节，以适应不同的身体类型和工作需求。
3. 座位深度和宽度座位的深度和宽度应该根据使用者的身体类型和工作需求来设计。
座位深度应该允许使用者的背部得到合适的支撑，并且让使用者的大腿可以放松下来。
座位宽度应该允许使用者的臀部可以舒服地放在座位上。
4. 手臂支撑手臂支撑可以帮助使用者在长时间工作中减少肩、颈、背部和手臂的疲劳。
手臂支撑的高度和位置应该可以根据使用者的身高和工作需求来调整，以确保使用者的舒适度。
5. 座位材质和舒适性座位的材质应该是舒适的，以避免使用者在长时间工作中感到不适和疲劳。
座位上的任何起伏或边缘都应该被设计成光滑和舒适的，以避免刺激和不适。
工作台设计在工作台的设计中，人体工程学原则同样非常重要。
以下是一些应该考虑的设计原则：1. 工作台高度工作台高度应该与使用者的身高相匹配。
通常来讲，工作台的高度应该使得使用者的手臂和手腕保持自然伸展，肩膀和颈部也应该松弛。
如果工作台的高度不正确，使用者很容易在长时间工作中感到疲劳和不适。
2. 工作台表面工作台的表面应该光滑且容易清洁，这样使用者可以更加舒适地操作。
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压力过大 会使血液 循环和神 经传导受 到影响
臀部体压分布曲线
坐骨处承压 能力最大
工作台椅与工具的设计
—坐姿生物力学 股骨受压迫使 髋部肌肉反常 压迫使肘部肩 部受力
6.3工作座椅的设计
避免斗型坐面
3. 股 骨 受 力 分 析
6-16 座面对股骨的影响
工作台椅与工具的设计
坐姿生物力学
6.3工作座椅的设计
6.3工作座椅的设计
工作台椅与工具的设计
E、靠背
6.3工作座椅的设计
靠背应适当地支持腰凹，使腰关节能自由运动。靠背
压于腰部的面积愈宽愈好，因此靠背的水平开头就适合于
腰围。 靠背倾角是指靠背与椅面之间的夹角，按保持脊柱的 正常自然形态增加舒适感作为设计要求，最适宜的角度为 115°。也可以依据坐椅的用途来确定。
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计
工作台椅与工具的设计
手握工具的设计
手握工具采用人机工程学设计设计目的
人们的生产、生活离不开各类工具，这些工具的尺寸与 形状很大一部分不符合人机工程学的设计原则。长期使用 易造成身体损伤、病变；生产的效率低下。因此有必要根
工作台椅与工具的设计
C、坐深 坐深是指坐面的前后距离。
6.3工作座椅的设计
其尺寸应满足三条件：
①使臀部得到充分支持； ②腰部须得到靠背的支持； ③椅面前缘与小腿间留有适 当距离 通常工作椅可取： 350mm～400mm 休息椅可取：400mm～ 430mm
工作台椅与工具的设计
D、坐面倾角
椅面与水平面的夹角。 坐面略向后倾斜，以防止长 时间坐着时臀部向前滑动， 并方便背部背向靠背。 工作用椅由于工作时身 体需向前倾，倾角不宜大， 可取4°～6°。 休息椅后倾角须大些， 有得于肌肉的放松，可取 14°～24°。
6.3工作座椅的设计
工作台椅与工具的设计
驾驶用坐椅的设计尺寸
类 型
1、小 轿 车 2、轻型载重汽车 3、中型载重汽车 4、重型载重汽车
坐一靠背夹角 /° 100 98 96 92
6.3工作座椅的设计
（单位：mm）
坐垫后倾角/°
12 10 9 7
坐 高
300～350 380～400 400～470 430～500
采用坐姿工作 。随着技术的进步，愈来愈多的体力劳动者也将
采取坐姿工作，因而工作坐椅设计和相关的坐姿分析日益成为人 机工程学工作者和设计师们关注的研究课题。
工作台椅与工具的设计
7 6.3工作座椅的设计 6.3.1坐姿生理学 图 6 脊 柱 的 形 状 及 组 成 12 肩靠 前 12 后
1. 脊 柱 结 构
设计要点 1、重要仪器布置于水平向上10°向下45 °，斜度为60 °的面板上 2、水平向上10°~30°放置次要显示器。
工作台椅与工具的设计
标准控制台
6.1 控制台设计
图6-7 一种标准控制台的设计
工作台椅与工具的设计
6.1 控制台设计
工作台椅与工具的设计
6.1 控制台设计
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计
工作台椅与工具的设计
6.1 控制台设计
控制台（工作台）： 是包含操纵装置和显示装置的作业单元。 它小到一台便携式打字机，大到一个房间（控制室或控制中 心）。 6.1.1 控制台的形式 • 1. 桌式控制台 • 2. 直柜式控制台 • 3. 组合式控制台 • 4. 弯折式控制台
工作台椅与工具的设计
6.1 控制台设计
6.1 控制台设计
工作台椅与工具的设计
6.2.1 电子化办公台人体尺度
6.2办公台设计
图6-8 电子化办公示意图
工作台椅与工具的设计
6.2.1 电子化办公台人体尺度
6.2办公台设计
图6-9 电子化办公台主要尺寸
工作台椅与工具的设计
6.2.2 电子化办公台可调设计
6.2办公台设计
图6-10 电子化办公台调节方式
桌式控制台
组合式控制台
直柜式控制台
弯折式控制台
工作台椅与工具的设计
6.1.2 控制台设计要点 控制台设计的主要内容：
6.1 控制台设计
工作台尺寸宜人、造型美观、方便使用、给人以舒 适感。
关键： 根据人体尺度，将控制器与显示器布置在作业者正 常的作业空间范围内。保证作业者能良好地观察必要的 显示器，操作所有的控制器，以及为长时间作业提供舒 适的作业姿势。控制台有时在操作者前侧上方也有作业 区，所有这些区域都必须在可视可及区内。
据人机工程学的原理对手握工具进行合理的设计。
工作台椅与工具的设计
手的解剖
手握工具的设计
手的组成：骨、 动脉、神经和 肌腱等部分组 成
工作台椅与工具的设计
手臂的解剖
二
手握工具的设计
工作台椅与工具的设计
手握工具的设计 力与小臂平行
着力抓握：
（手指和手掌 同时用力） 抓握工具动作分类 力与小臂垂直
精确抓握：手指
坐 宽
480～520 480～520 480～520 480～520
坐 深
400～420 400～420 400～420 400～420
靠背高
450～500 450～500 450～500 450～500
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计
汽车乘客坐椅设计尺寸
项 目 尺 寸/mm 480-450-440 450-480-530 420～450 530～560 项 目 尺 寸/mm 与坐宽相同 230～240 105°-110°-115° 6°～7°
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计
图6-18 对座椅设计有用的人体尺寸
工作台椅与工具的设计
座椅的分类
6.3工作座椅的设计
按使用目的分类：工作椅、休闲椅、多功能椅。 工作椅：用于各类工作场所，舒适性与效率都要考
虑。
休闲椅（或休息椅）：家居、休息场所、各类交通 工具以舒适性作为设计重点。 多功能椅：可用于多种类型的场所。 也可以按使用环境来分类：室内用椅、室外用椅、
工作台椅与工具的设计
1、控制台作业面
6.1 控制台设计
女性：P2.5
图6-2 推荐的控制台作业面布置区域
工作台椅与工具的设计
2. 显示器面板形式
6.1 控制台设计
图6-3 显示面板的型式
工作台椅与工具的设计
3. 控制台上方干涉点高度
6.1 控制台设计
Dk dH h Dd
式中 h－干涉点高度 k－操作者眼高 H－显示面板下端高度 d－操作者眼点与干涉点的投影距离 D－干涉点与显示面板的投影距离
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计
工作用椅：95°～105°，一般 100°为宜。
学生用椅：在保持警觉条件下
，可取95°～100°。 休息用椅：105°～110°。
工作台椅与工具的设计
F、扶手高度 扶手的用途主要在于支持手 臂重，以减轻肩部负担，增加舒 适感。在就坐、起坐和变换坐姿 时，手臂可利用扶手来支撑身体， 并可在不稳定条件下利用扶手保 持身体的稳定。 扶手的高度是指椅面到扶手 上表面的距离，一般在椅面有效 厚度以上200～230mm。两扶手间 距在500～600mm之间。
2. 腰 曲 弧 线
图6-13 各种不同姿势下所产生的腰椎曲度
工作台椅与工具的设计
—坐姿生理学 3. 腰 椎 后 突 和 前 突
6.3工作座椅的设计
腰靠合 理才能 腰椎前 凸合理
无腰 靠或 腰靠 不明 显
腰靠 过分 前凸
图6-14 腰椎后突和前凸
(a) 腰椎后突;
(b)腰椎前凸
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计
工作椅设计主要依据
当人站立时，人体的足裸、腰部、臀部和脊椎等关节部位受 到静肌力作用，以维持直立状态，而坐时，可免除这些肌力，减 少人体能耗，消除疲劳，坐姿态比站立更有利于血液循环，而且 有利于保持身体的稳定。 目前，大多数办公室人员、脑力劳动者、部分体力劳动者都
坐姿生物力学 体压分布
6.3工作座椅的设计
好的坐椅应使身体的重量分布合理。人坐着时人
体上部和大腿的重量由座面来承担，由解剖学看人的 坐骨结节处是人最能承重的部分，坐着时人体大约75% 的体重由它及每块结节处的25cm2面积范围肌肉来支持。
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计
大腿根处 承压能力 几乎为零
腰曲弧线正常 时椎间盘上受 力均匀（a图） 腰曲弧线向前 弯曲椎间盘前 端间隙变小受 推挤和摩擦， 腰部不舒适易 病变（b图） 汽车驾驶员舒 适的坐姿角度 （c图）
4. 椎 间 盘 受 力 分 析
图6-17 不同坐姿时椎间盘受力分析
32
工作台椅与工具的设计
坐姿人机工程学
6.3工作座椅的设计
理想坐椅：应使就坐者体重分布合理，大腿近似呈水
交通工具用椅。
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计