基于人机工程学的课桌设计

基于人机工程学的课桌设计

摘要：人机工程学是一门在认真研究人、机、环境三要素自身特性的基础上，科学利用该三要素之间的相互作用、相互依存的有机联系来寻求系统优化的一门学科。其“以人为本”的设计思想已为工程和工业设计所利用和重视。在我们日常的学习生活中，我们发现教室里的课桌总是存在“高低不宜、宽窄不当”的现象。针对这一类现象，在基于人机工程学的基础上对课桌做出相关机构与尺寸的设计。

关键词：人机工程学课桌结构尺寸设计

一、对现有课桌机构及尺寸的分析

1.1对我校南教课桌进行抽样测量得出如下数据：

其中，h表示桌面距离地面的高度；a表示桌子的横向尺寸；b表示桌子的纵向尺寸；c表示凳子的离地尺寸。

1.2对人体及书籍相关数据测量得出如下数据：

a0表示人正常书写时两肘肩之间的距离；b0表示常见书籍的长度（选取较大书籍进行测量）。

1.3对学校桌椅关键尺寸合理性的评价

评价标准：对学校来说给各学生准备课桌椅，可先测出各年级同学的平均身高，乘0.27算出合适椅高，找一批高出椅子约33cm的桌子跟椅子配套。

（注：综合考虑到男女同学的身高差异，取在校大学生平均身高为170cm）

①凳子高度c进行评价：根据c=0.27H=0.27*17=45.9cm；学校桌椅平均高度为

44.6cm,基本满足要求，属于合理。

②桌子高度h进行评价：根据h=c+33=45.9+33=78.9cm；学校课桌平均高度

76cm,基本满足要求，属于合理。

③桌子横向尺寸a进行评价:显然a＜a0；不能满足实际需求，需要进行修正。

④桌子纵向尺寸b进行评价:b=l+b0=30+29=59cm,显然大于实际尺寸，不能满足

实际需求，需要进行修正。（注：l表示在最佳书写位置时，胸口距离书写处的距离）

二、基于人机工程学的课桌结构与尺寸的设计

2.1对椅子结构进行设计

在现有的高度固定式桌椅中，虽然存在许多的缺点，但由于其结构简单，造价低，仍然受到许多采购者的青睐。为了保证其经济性，本次设计舍弃了对桌子结构的改造，而是对桌椅增加了新的功能。即：在椅子的脚柱于椅子的承载面增加了调位滑轨，使得学生能够根据自己的身高来调节椅子的高度。其三维图如下:

侧视图可调滑轨部分

2.2对桌椅尺寸进行设计

根据1.3的分析可知，桌子合理的纵向尺寸为b=l+b0+x=30+29+5=64cm (注：x表示书顶端于桌子顶端的安全距离)

同理，根据1.3的分析可知，桌子合理的横向尺寸为a=a0+2y=78+2X5=88cm (注：y表示相邻两人同时写作业时，两人肘肩之间的距离)。

设计尺寸如下图所示：

参考文献：

【1】丁玉兰.人机工程学[M].第四版.北京：北京理工大学出版社，2011.

【2】朱治远.人体系统解剖学[M].上海：上海医科大学出版社，1997

【3】[日]浅居喜代治.现代人机工程学概论[M].田训珍，译。北京：人民交通出版社，1985