人机工程作业空间设计

作业空间设计——人的环境合理设计工作岗位，以保证作业者安全、舒适、高校工作。

首先以视觉信息作业岗位的人体尺寸为例

1.作业空间

（1）近身作业空间。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工作姿势时，由于人体的静态或动态的尺寸限制，作业者为完成作业所涉及的空间范围。

（2）个体作业场所。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，简称为作业场所。如电脑、计算机桌、电脑椅就构成一个完整的个体作业场所。与近身作业空间相比，更为复杂，还包括了相关设备所需的场地。

（3）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。总体作业空间不是直接的作业场所，它更多地强调多个个体作业场所之间尤其是多个作业者之间的相互关系。

1、近身作业空间设计应考虑的因素

（1）作业特点

（2）人体尺寸

（3）作业姿势

（4）个体因素

（5）维修活动

2、作业场所布置原则

（1）重要性原则

（2）使用频率原则

（3）功能原则

（4）使用顺序原则

3、总体作业空间设计的依据

1、作业空间设计时人体测量学数据运用

（1）确定对于设计至为重要的人体尺寸；

（2）确定设计对象的使用者群体，以决定必须考虑的尺寸范围；

（3）确定数据运用原则；

（4）选择合适的数据定位群体的百分位；

（5）查找表选择有关数据值；

（6）如有必要，对数据作适当的修正；

（7）考虑测量衣着情况；

（8）考虑人体测量学数据的静态和动态性质

2、人体视野及所及范围

（1）视野

（2）主要视力范围

（3）眼高

（4）视觉运动规律

（1）视野

视野是指人的头部和眼球固定不动的情况下，眼睛观看正前方物体时所能看得见的空间范围，常以角度来表示。视野的大小和形状与视网膜上感觉细胞的分布状况有关，正常人两眼的视野大致相同。

在水平面内的视野是：双眼视区大约60º以内的区域，辨别字的视线角度为10º～20º；分辩字母的视线角度为5º～30º，在各自视线范围以外，字和字母模模糊糊，趋于消失。对于特定的颜色的辨别，视线角度为30º～60º。最敏锐的视力是在标准视线每侧1º的范围内。

垂直平面的视野：以标准视线水平为0º基准,则最大视区为视平线以上50º和视平线以下70º。颜色辨别界限为视平线以上30º，视平线以下40º。

实际上人的自然视线是低于标准视线的，一般状态下，站立和坐姿时自然视线低于水平线15º；在站姿松弛时，自然视线偏离标准线30º，在坐姿松弛时，自然视线偏离标准线38º。最佳观看展示物的视区在低于标准线30º的区域里。

（2）主要视力范围

根据对物体视觉的清晰度，一般把视野分成三个主要视力范围区：

①中心视力范围（直视区）。人们通常所说的视力，是指视网膜中心窝处的视力，又称中心视力。1.5º～3º，其特点是对该区内的事物的视觉最为清晰。

②瞬间视力范围，视角18º，其特点是通过眼球的转动，在有限的时间内就能获得该区内物体的清晰形象。

③有效视力范围，视角50º，其特点是利用头部和眼球的转动，在该区内注视物体时，必须集中注意力方能有足够的清晰视觉。

（3）眼高

人眼具有视觉特性，在目视工作中人眼的适应性至关重要。人眼适应性与人眼的高度及显示器、控制器的位置有关。显示器、控制器的配置应当满足人的视觉特性的要求。配置不当将引起作业者的视觉疲劳，从而导致作业的效率降低，安全和可靠性也无法保障。

立姿眼高是从地面至眼睛的距离，在一般工业人口中，眼高的范围约为（147～175）cm。坐姿眼高是从座位面至眼睛的距离，其范围约为（660～790）mm。两组数据值均为正常衣着和身体姿势状态。这些尺寸是目视工作必须适应的眼高范围。

（4）视觉运动规律

①眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易疲劳；一般先看到水平方向的物体，后看到垂直方向的物体。因此，很多仪表外形设计成横向长方形。

②视线的变化习惯于从左到右，从上到下和顺时针方向运动。所以仪表刻度方向设计应遵循这一规律。

③人眼对水平方向尺寸和比例的估计比对垂直方向尺寸和比例的估计要准确得多，因而水平式仪表的误读率（28％）比垂直式仪表的误读率（35％）低。

④当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相等的情况下，人眼对左上限的观察最优，依次为右上限、左下限、而右下限最差。视区内仪表的布置应考虑这一点。

⑤两眼的运动是协调的、同步的。在正常情况下不可能一只眼睛转动而另一只眼睛不动；在一般操作中，不可能一只眼睛视物而另一只眼睛不视物。因而通常都以双眼视野为设计依据。

3、工作体位

（1）决定工作体位和姿势的因素

（2）工作体位

（1）决定工作体位和姿势的因素

操作者在作业过程中，通常采用坐姿、立姿、坐立交替相结合姿势，也有一些作业采用跪姿和卧姿。在作业中使用良好的作业姿势可使作业者时刻处于轻松的状态。在确定作业姿势时，主要考虑以下因素：

1.作业空间的大小和照明条件；

2.作业负荷的大小和用力方向；

3.作业场所各种仪器、机具和加工件的摆放位置；

4.作业台高度及有没有容膝空间；

5.操作时的起坐频率等因素。

（2）工作体位

①坐姿作业

坐姿是指身躯伸直或稍向前倾角为10°～15°，上腿平放，下腿一般垂直地面或稍向前倾斜着地，身体处于舒适状态的体位。

坐姿作业具有以下特点：不易疲劳，持续工作时间长；身体稳定性好，操作精度高；手脚可以并用作业；脚蹬范围广，能正确操作。

人体最合理的作业姿势就是坐姿作业。以下作业应采用坐姿作业：精细而准确的作业；持续时间较长的作业；施力较小的作业；需要手、足并用的作业。

②立姿作业

立姿通常是指人站立时上体前屈角小于30°时所保持的姿势。立姿作业的优点及缺点如下：