人因工程 第三章 作业空间设计
人因工程-作业空间设计评估(陈勇2023
作业空间设计评估分析报告编制：XXX日期：2023.05.17目录1.生产装配桌设计 (1)1.1. 作业空间评价指标 (2)1.2. 装配桌设计规格 (3)2.作业空间评估 (4)2.1. 可达性要求 (5)2.2. 可视性要求 (6)3.作业绩效评估 (6)3.1. 左右手操作效率 (7)3.2. 疲劳频次 (7)4.适用性评估 (8)5.总结 (8)1.生产装配桌设计1.1. 作业空间评价指标作业空间设计主要考虑指标分别为：可达性要求、可视性要求、舒适性要求、心理空间要求。
图1.可操作范围示意图图2.作业范围示意图作业空间设计需要满足可达性要求指标如下：序号类别坐姿作业范围水平作业范围最大区域可视范围舒适最大区域舒适左右最大目视高度目视长度1 2男生60cm 左右女生50cm 左右60~80cm 39.4cm 50.8cm 100cm 36.8cm 71~76cm 1.2. 装配桌设计规格图3.装配桌示意图通过人因工程学-作业空间设计原则分析，结果如下：(1).坐姿条件下，作业范围为48cm＜60cm，处于舒适区，最大工作范围为76cm(60~80cm 区间)，需要做适当前倾状态调节。
(2).工具盒与工具放置板上下高度均可调节，可根据视野范围调至可视性范围，针对有电脑屏幕工位，目视长度在76cm 左右，符合可视性要求。
(3).装配桌长度为1.5m，人体坐姿状态，符合最大水平作业范围长度1.5m。
2.作业空间评估2.1. 可达性要求工作长度区域满足可达性要求，人体坐姿能够操作的空间为70cm, 符合最大区域60~80cm 范围。
2.2. 可视性要求坐姿可视性距离为72cm，满足人因工程设计长度需求71~76cm,符合设计需求。
3.作业绩效评估3.1. 左右手操作效率装配桌宽度800mm 范围内，左右手操作会因工作距离增加，操作时间存在递增趋势。
3.2. 疲劳频次随着工作距离增加，耐疲劳程度下降，由于产品生产不是连续性操作，此装配桌宽度尺寸800cm 符合生产需求。
作业空间设计-人因工程学
（二）主要工作体位
二、立姿
（二）立姿的缺点 1. 不易进行精确和细致的作业； 2. 不易转换操作； 3. 立姿时肌肉要做出更大的功来支持体重，容易引起疲劳； 4. 长期站立容易引起下肢静脉曲张等。
（二）主要工作体位
三、坐、立交替
某些作业并不要求作业者始终保持立姿或坐姿，在作业的一定阶段， 需交换姿势完成操作。这种作业姿势称为坐、立交替的作业姿势。
夹角
（二）立姿作业空间设计
一、工作面高度
（二）立姿作业空间设计
二、作业范围
立姿水平作业范围与坐姿作业时基本相同，垂直范围要大一些。
（二）立姿作业空间设计
三、工作活动余隙
立姿作业时，人的活动性比较大，为保证作业者操作自由、动作舒展， 必须使操作者有一定的活动余隙，并尽量大些。可参照下表。
第二节 作业空间设计中的人体因素
二、人体视野及所及范围
（一）视野 （二）主要视力范围 （三）眼高 （四）视觉运动规律
（一）视野
视野是指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。 动视野是头部固定不动，自由转动眼球时的可见范围； 静视野是头部固定不动时在眼球静止不动状态下的自然可见范围；
单位：mm 心理距离
<= 450 450~1200 1200~3500 3500~9000
（三）个人心理空间
第三节 作业姿势与作业空间设计
（一）坐姿作业空间设计 （二）立姿作业空间设计 （三）坐立姿交替作业空间设计 （四）斜作业面设计 （五）受限作业空间设计
（一）坐姿作业空间设计
（一）坐姿作业空间设计
（2）垂直作业范围
（一）坐姿作业空间设计
大学安全人机工程学课件-作业空间设计讲义
3. 作业空间设计的目的
从大的范围来讲，就是组织生产现场，把 所需要的机器、设备和工具等按生产任务、工 艺流程、人的操作要求进行合理的空间布置， 给能量、物质和人员确定一个最佳的流通路线 和占有区域，从而提高工作系统总体上的可靠 性和高效性。从小的范围来讲，就是合理设计 工作岗位，以保证作业者在工作位置上便于工 作，保证操作活动的准确高效，并以最低的体 力负荷和心理负荷获得最高的劳动生产率，同 时确保劳动者的安全和健康。
4. 作业空间设计 在现代人机工程学中的地位
随着工矿企业向大型化、现代化方面发展，工 作系统所消耗的能量日益巨大，物质流量不断增加， 对人的操作要求显著提高，这使得作业空间设计变 得越来越重要，并成为协调工作系统内人-机-环境 等各个组成部分的相关关系和提高系统整体性能的 最关键的措施之一。
7.2 作业空间设计的基本原则
二、辅助性工作场地的空间尺寸
1. 出入口
封闭的工作区域首先应有供日常通行的常规出入 口，允许预期的人员、车辆和货物不受限制地通过。 其次封闭的工作场所必须提供辅助入口以及各种需要 的应急出口。相应的空间尺寸为： （1）仅供人员进出的出入口： 进出高度≥2.1m；最小宽度≥0.81~0.86m；尽量不采用 门槛。 （2）由车辆、货物通行的出入口： 视具体情况而定。 （3）应急出口： a. 有足够的数量； b. 每个应急出口有便于里边人员迅速撤出的足够空间； c. 应急出口应易于开启。
其基本要求如下所示：
• 1 设备操作人员的平面活动范围。 a. 最小工作间的地面面积≥8m2。 b. 工作岗位上的自由活动面积≥1.5m2，且自由活动场地
宽度>1.0m c. 每个操作者最佳的工作活动面积=4m2。
• 2 工作间内长时间工作人员的基本空间要求。 a. 以坐姿为主的工作人员的基本空间≥12m3。 b. 非坐姿为主的工作人员的基本空间≥15m3。 c. 重体力劳动者的基本空间≥18m3。
人机工程---作业空间设计
术语和符号3．1 水平基准面P XY在工作岗位，人站立的或座椅放置的平面(见图1至图3)。
3．2垂直基准面P YZ与人体冠状面平行，与水平基准面相垂直，并且通过工作岗位上限制人体向前的点所在的平面[见图1(a)至图3]。
3．3座位面高度S座位设计平面与水平基准面之间的距离[见图1(a)和图3]。
3．4 坐姿工作岗位的相对高度H1坐姿时手操作平面与座位设计平面之间的距离[见图1(a)和图3]。
3．5 立姿工作岗位的工作高度H2立姿时手操作平面和水平基准面之间的距离(见图2和图3)。
3．6工作平面高度 A安放作业对象或工装夹具的平面和水平基准面之间的距离[见图1(a)至图3]。
3．7 作业面高度 C手作业平面和工作平面之间的距离[见图1(a)至图3]。
3．8 工作台面厚度K工作平面与限制大腿向上动作界面之间的距离[见图1(a)至图3]。
3．9 脚支撑高度 F脚支撑面的几何中心与水平基准面之间的距离[见图1(a)和图3]。
3．10 小腿空间高度U座位设计平面与脚支撑几何中心之间的距离[见图1(a)和图3]。
3．11 大腿空间高度Z限制大腿向上动作界面与座位平面之间的距离[见图1(a)和图3]。
3．12 坐姿工作岗位的腿空间高度G限制大腿向上动作界面与脚空间上方界面之间的距离[见图1(a)和图3]。
3．13 立姿工作岗位的脚空间高度I容脚空间上方界面与水平基准面之间的距离(见图2)。
3．14 腿部空间进深T1垂直基准面和限制小腿或膝前伸界面之间的距离[见图1(a)至图3]。
3．15 脚空间进深T2垂直基准面与限制脚前伸界面之间的距离[见图1(a)至图3]。
3．16 腿部空间宽度 B限制膝或脚向外侧扩展的两界面之间的距离[见图1(b)]。
3．17 横向活动间距 D两相邻工作岗位上的纵向中平面之间的距离[见图1(b)]。
3．18 向后活动间距W垂直基准面和限制人体向后活动界面之间的距离[见图1(a)至图3]。
人因工程—作业空
在作業台面上加上斜面，提高 治治具高度,減少MIC與操作者 的距離,減少疲勞度﹐
三、作业空间与用具设计
立姿作業優化2
測試機台CELL高度過低
Before
After
三、作业空间与用具设计
立姿作業改善3
400
三、作业空间与用具设计
立姿作業布置改善4
不合理的布置會浪費操作時間，使動作效率下降，應加 以排除。重整操作環境等也可合并減少一些無用動作。 例.將膠布位置由作業員的背后變為側邊，可減少作業員 的轉身動作。 前 后
546
216
15.77
9.70
一、人的形体参数
人体尺寸的影响因素
年齡 & 性別 & 種族 & 年代 & 職業 & 国家 & 其他
種族（国家）
美國白人
人數 年齡 身高 體重 25000 23 173.7 70.4
美國黑人
6684 23 172.7 69
日本人
233 25-34 161.3 54.9
一、人的形体参数
三、作业空间与用具设计
3.1 作业空间设计 3.1.1工作高度(立姿)
立姿較適合之時機： 工作台下沒有大腿放置空位。 處理物品重量大於4.5kg。 經常需要舉起雙手伸長手臂於高處取物。 作業必須經常起身走動。 作業必須以雙手向下施加壓力。
三、作业空间与用具设计
立姿作业空间
立姿作业的特点: （1）需要经常改变体位的作业。站着频繁的起坐消耗 能最少些； （2）常用的控制器分布在较远区域、需要手足有较大 运动幅度的作业。因站姿时作业者可以走动，可以看见或 使用坐姿作业者够不到的部件； （3）需要用力较大的作业。立姿时手臂力量较大，易 于操作大操纵杆。
人机工程作业空间设计方案
人机工程作业空间设计方案1. 简介人机工程学是一门研究人类与机器之间相互作用的学科，旨在设计和改进工作空间以提高工作效率和舒适度。
而在现代工作环境中，人机工程的应用更加广泛，尤其是在工业和办公领域。
因此，设计一个符合人机工程学原则的工作空间，对于提高生产效率和员工工作质量至关重要。
本文将通过分析工作空间设计的相关原则和实践经验，提出一系列人机工程作业空间设计方案，并以办公室为例，展开详细论述。
2. 工作空间设计原则在进行工作空间设计时，需要考虑以下几个原则：(1) 人机交互：要有助于员工和机器之间的良好互动，使得任务执行更加顺畅和有效。
(2) 劳动效率：设计的工作空间要有助于提高员工的工作效率和生产能力。
(3) 人员健康：保证工作空间的环境对员工的身体和心理健康无害。
(4) 灵活性：工作空间要有一定的灵活性，以适应不同工作任务的需求。
(5) 经济性：设计方案要兼顾其成本和效益，以实现经济效益。
3. 办公室设计方案(1) 办公布局首先，办公室的布局需要合理，有助于员工之间的交流和协作。
办公桌的布置应该考虑到员工之间的通道和空间，保证工作过程中员工之间的互动和交流更加方便。
同时，应该合理安排各种设备和家具，确保员工能够方便地使用和移动。
尤其是对于需要频繁使用的办公用品，应该放置在员工易取得的位置，以提高工作效率。
(2) 座椅和桌子办公室的座椅和桌子是员工工作中最常用的工作设备，因此，它们的设计对员工的工作效率和身体健康有着重要影响。
设计时应该考虑到员工的身体尺寸和姿势，以确保座椅和桌子的高度和角度能够符合人体工程学原则。
此外，对于长时间坐在办公椅上工作的员工，可以考虑配备一些支持性的座椅，以减少对员工身体的压力。
同时，为了保护员工的视力，应该提供一些适合长时间使用的桌面照明。
(3) 办公设备和工具办公室中常见的设备和工具，如电脑、打印机、复印机等，都应该有明确的放置位置，并且易于员工使用。
此外，为了加强对这些设备和工具的管理，可以考虑进行标识和编号，以提高管理效率。
人因工程第三章作业空间设计
表3-1 坐姿作业时一般控制台设计尺寸
School of Economics & Managemen
y Ye
Jiangsu University of Science and Technology
立姿作业空间设计
立姿作业范围
立姿立作姿业作时业，时身，体身自体然自站然立站，立有，时有躯时干躯稍干向 前稍倾向前15o倾，1如5o图，3如-7图。3此-7时。：此时：
第一节 作业空间设计概述
两个“距离”的概念 1. 安全距离：为了防止碰到某物（通常是
比较危险的东西）而设置的障碍物距离 作业者的尺寸范围 2. 最小距离：确定作业者在作业时所必须 的最小范围
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立姿作业空间设计
立姿作业空间垂直方向布局设计
立姿立作姿业作空业间空在间垂在直垂方直向方可向划可分划为分5为段5，段每， 段每所段设所计设的计内的容内不容一不样一：样：
A. 在0～500mm高度之间适宜于脚控制 B. 在500～700mm高度之间，手与脚的操
总体作业空间的设计除了要考虑设备、用具所占的空间以及作业者 的操作空间以外，还应给作业者留有足够的心理空间
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作业空间设计的原则
人因工程之作业空间设计介绍课件
提供足够的空间：确保员工有足够的活动空间，避免拥挤和压抑感
良好的照明和通风：提供充足的光线和良好的通风条件，保证员工的健康和安全
舒适的温度和湿度：保持适宜的温度和湿度，使员工感到舒适，提高工作效率
效率性原则
1
合理布局：根据作业流程和设备布局，提高工作效率
2
减少走动：缩短作业人员走动距离，降低疲劳度
03
提高企业竞争力：通过优化工作环境，提高员工的工作效率和满意度，从而提高企业的竞争力。
04
作业空间设计的原则
安全性原则
设计应确保作业空间内无安全隐患
01
设备、工具和材料应放置在安全的位置
02
作业空间应设有紧急出口和逃生路线
03
作业空间内应设有安全警示标志和提示
04
舒适性原则
符合人体工程学：设计应符合人体生理和心理需求，提高工作效率
隔音处理：采用隔音材料和吸音板，降低噪音干扰
色彩搭配：采用柔和、明亮的色彩，营造轻松、愉悦的工作氛围
01
02
03
04
05
06
某医院的作业空间设计
01
空间布局：根据医院各部门职能，合理规划空间布局，提高工作效率
02
照明设计：采用自然光和人工照明相结合，保证工作环境明亮舒适
03
色彩搭配：选用柔和、温馨的色彩，缓解医护人员和患者的紧张情绪
噪音控制：通过隔音材料和设备降噪措施，降低噪音对员工的影响
安全防护：设置安全通道、防护栏等设施，保障员工安全
某办公室的作业空间设计
空间布局：开放式办公区、独立办公室、会议室等
照明设计：采用自然光和人工照明相结合的方式，保证光线充足且舒适
绿化设计：摆放绿植，增加办公室的生机和活力
人因工程学重点归纳
第一章人因工程学概述人因工程学，起源于欧洲,形成于美国。
（英国是人因工程研究最早的国家）美国：人类工程学；西欧：人类工效学；日本：人间工学人因工程学的起源与发展人因工程学的萌芽时期：19世纪末到20世纪初；人因工程学的兴起时期：第一次世界初期至第二次世界大战之前；人因工程学的成长时期：第二次世界大战开始至20世纪60年代；人因工程学的成长时期：第二次世界大战开始至20世纪60年代；人因工程学的发展阶段：20世纪60年代以后20世纪30年代，清华大学开设了工业心理学课程人因工程学的研究内容：（1）研究人的心理和生理的特征（2）研究人机系统总体设计（3）研究人机界面设计（4）研究工作场所设计和改善（5）研究工作环境及其改善（6）研究作业方法及其改善（7）研究系统的安全性和可靠性（8）研究组织与管理的效率主要研究方法：（1）调查法（2）观测法（3）实验法（4）心理测量法（5）心理测验法（6）图示模型法人因工程学的相关学科：人体生理学、心理学、人体测量学、解剖学、生物力学、医学等人因工程学与工程学科的关系：人因工程学的研究目的体现了本学科是人体科学和环境科学不断向工程科学渗透和交叉的产物；工程科学包括工程设计、安全工程、系统工以及管理工程等学科第三章微气候环境空气温度：我国法定采用摄氏温度（°C），而美国则常采用华氏温度（°F）t(°F）=9/5 t(°C)+32空气湿度分为绝对湿度和相对湿度两种人体对微气候环境的主观感受1.舒适温度及其影响因素舒适温度一般是（21±3°C），影响舒适温度的因素有：(1)季节（2）劳动条件（3）衣服（4）地域（5）性别、年龄等2.舒适湿度3.舒适的风速微气候环境综合评价方法不舒适指数、有效温度、三球温度指数（WBGT）、卡他度三球温度指数也称为湿球黑球温度，是综合考虑了干球温度、相对湿度、平均辐射温度和风速四个环境因素的综合温标高温作业环境对人的影响高温作业环境有三种基本类型：（1）高温、强热辐射作业（2）高温、高湿作业（3）夏季露天作业长期接触高温的工人，其血压比一般高温作业及非高温作业的工人高高温作业环境对人体的生理影响对消化系统具有抑制作用、对中枢神经系统具有抑制作用、人的水分和盐分大量丧失、高温及噪声联合作用损伤人的听力高温作业环境下不仅引起人体不适，影响身体健康，而且还使生产率降低低温作业环境对人的影响低温作业环境对人体的生理影响低温时皮肤血管收缩，体表温度降低；低温会导致神经兴奋性与传导能力减弱，出现痛觉迟钝和嗜睡状态低温作业环境对人体的影响影响人体四肢的灵活性，最常见的是肢体麻木。
人体工程学完整教案之三第三章
第三章室内环境中的心理与行为1.领域性（心理）领域是指人为了某种需要而占据的一定空间范围。
这种范围可以是个人作为，或者是一间屋子，一栋房子甚至是一片区域。
他可以是有围墙的具体边界也可能是象征性的，容易为其他人识别的边界标志，或者是使人感知的空间范围。
人对空间的战友和支配是生命的渴望和本能。
领域性是从动物的行为研究中借用过来的，动物的个体或者群体常常生活在自然界的固定位置或者区域，各自保持一定的生活领域，减少对生活环境的相互竞争。
人也具有领域性，源于人的动物本能。
但不同于动物，领域对人更多已经内化成的是心理上的影响，而非直接的行为争斗。
如果两个同学住在同一间房子里，该房间会被分成2个大致相当的空间范围，个人的物品也会放在各自的范围内。
相邻两户宅前的空地人们会本能的用围墙或篱笆隔开，意识各自的范围。
将领域人格化是人对领域占有的一个共同特点。
所谓人格化是指领域的占有者总是用特殊的方式颈领域处理的具有特殊性，以肯定自己的身份和在群体当中的地位。
最有效的方式就是将物质环境做特殊处理，以表示占有者的身份。
如将住宅外部的出入口、围墙等进行特殊设计，使其具有标志性。
将室内的家具、陈设、装饰等做特殊处理，使其就有个性。
领域性带来的积极作用：促使占有者进行正常的活动，为自身提供安全感，实现自我表达的可能性，是空间环境构成一定的秩序。
使人类活动在动态中发展平衡。
消极作用：人类具有扩大领域的本能，造成占有者彼此间的攀比，争斗，使得人际关系，邻里关系社会关系复杂化。
领域的研究对设计具有指导意义，既不能让占有者随意扩大领域，也不能不合理的缩小领域，要求设计者合理的确定个人领域和公共领域的界限保障领域占有者的安全，又要便于人群交往。
个人空间（心理）个人空间是指存在于个体周围的最小空间范围。
个人空间是个人活动和生存的基础，他随着个体的活动而移动。
对这个范围的被侵犯和被干扰，会引起人的焦虑和不安。
个人空间有2种作用:使人与人，人与空间环境的关系的一分开，使其保持各自完整而又不受侵害的空间范围，即“身体缓冲区”。
人因-工程0517
1 作业空间设计
③脚作业空间 与手操作相比，脚操作力较大，但精确度差， 且活动范围较小，一般脚操作限于脚踏板类装置。 正常的脚作业空间位于身体前侧，座高以下的区 域，其舒适的作业空间区域于身体尺寸与动作的 性质。 ④ 功能臂长测量 近身作业空间主要由功能臂长决定，其测量以 座椅面最低点和肩关节转动轴为两参考点。
第一章 人因工程概述
人因工程学：20世纪40年代后期跨越不同学 科和领域，应用多种学科的原理、方法和数据 发展起来的一门新兴的边缘学科。 由于学科内容的综合性、涉及范围的广泛性以 及学科侧重点的不同，学科命名也具有多样化 的特点。
欧洲：称为工效学（Ergonomics) 美国：人类因素学（Human Factors)、人类工程 学(Human Engineering)、工程心理学 (Engineering Psychology) 日本：人间工学 中国：人机工程学、工效学、人机学、人体工程学
1 作业空间设计
1.6 个人的社会心理空间 ①个人心理空间 ②个人领域 公共距离 社交距离 近身距离 紧身距离
1 作业空间设计
1.7 工作面设计 ①工作面高度 最好能使上臂自然的下垂，前臂接近水平 或稍微下倾放在工作面上，还要考虑工作性质、 视距和工作面的厚度等因素。可以把工作面和 坐椅的高度设计成可调节的。如图 ②坐姿立姿兼顾的工作面 可以使肌肉得到放松，有利于减轻操作疲 劳和维护操作者的健康。
1 作业空间设计
1.10 工位器物的布置 ①工源自器物布置范围的最大限度 将显示器和控制器及其他有关器物安置在人 的感官或手、足等效应器官可及的范围内。 ②工位器物布置的最佳位置 通常认为围绕视15度范围是最适宜的视觉区， 手位于操作者手臂前方与腰等高的地方最有利 于施力，足控制器的布设位置与施力强度有关。
人机工程-作业空间设计
作业空间设计作业空间包括作业者在操作时所需的空间及在作业中所需的机器、设备、工具和操作对象所占的空间范围。
作业空间的设计是指按照作业者的操作范围、视觉范围以及作业姿势等一系列生理、心理因素对作业对象、机器、设备、工具进行合理的布置、安排，并找出最适合本作业的人体最佳作业姿势、作业范围，以便为作业者创造一个最佳的作业条件。
一个设计优良的作业空间，不仅可以使作业者作业舒适、安全，操作简便，而且有助于提高人机系统的作业效率。
本章主要分析了影响作业空间设计的主要因素，在“人”方面有：作业者的操作范围、视觉范围、作业姿势等因素；在“机”方面有：单个机器设备的控制面板布置以及多个机器布置时局部与整体的关系等；在此基础上研究了坐姿作业空间与站姿作业空间，虚拟车间、工厂，以及作业空间的辅助用具如座椅、工作台的设计等；最后论述了作业空间的设计评价。
第一节作业空间设计概述研究作业空间的设计，首先要明确以下几个相关概念：一、近身作业空间是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作业姿势时，由于人体的静态或动态尺寸的限制，作业者为完成作业所及的空间范围。
如人在坐姿打字时，四肢（主要指上肢）所及的空间范围，就是近身作业空间。
近身作业空间作为作业空间设计的最基本内容，主要依据作业者在操作时四肢所及范围的静态尺寸和动态尺寸来确定。
根据人体的作业姿势不同，近身作业空间又可分为坐姿近身作业空间和站姿近身作业空间。
二、个体作业场所是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。
同近身作业空间相比，作业场所更复杂些，除了作业者的作业范围，还要包括相关设备所需的场地。
当仅有一台机器设备时，我们就可以把它当作个体作业场所来设计，而不必考虑多台设备布置时总体与局部的关系。
三、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。
第三章展示空间设计与人体工程学PPT课件
我国成年女性人体平均尺寸
我 国 不 同 地 区 人 体 各 部 分 的 平 均 尺 寸
二、基本动态尺寸
动态尺寸又称机能尺寸，是受测者处于知行各种动作或进行各种体能动作时 身体各个部位的尺寸值，以及动作幅度所占空间的尺寸。人体的动态姿势按活动 规律可以分为站立姿势、座椅姿势、平坐姿势和躺卧姿势。
生活姿势的分类
一、展示设计中的视觉要素
（1）视野
视野是人的视觉特征之一，是人头部与眼球处于固定状态 时所能见到的空间范围。它反映的是人视网膜感光机能的状况， 可分为一般视野和色觉视野两类。
一般视野是指人的眼睛在角度为15°左右的视觉范围内所 感受的空间尺寸，在此范围内人的视觉分辨力最强，是最佳的视 觉范。
色觉视野是指不同波长的光线对视网膜产生的不同刺激和 眼睛辨别颜色感觉的功能。
第三章 展示空间设计与人体工程学
第一节 展示空间中的人体尺寸
人体工程学是以人体解剖学、生理学和心理学等为基准， 综合多学科来研究人与环境的各种关系，使得生产器具、生 活器具、生活环境、工作环境等与人体功能相适应的一门综 合性交叉学科。
一、人体的静态尺寸 静态尺寸又称结构尺寸，是人体处于相对竞争的状态下所测
第二节 展示空间中的视听关系
展示设计的本质决定了它是一种观赏活动的过程，而视觉和听 觉是人类最重要的两种感知能力。视觉和听觉所感知的信息占全部 感觉器官所感知内容的2/3强，因此视觉和听觉是人们了解世界最主 要的手段，展示设计中所要考虑的视听要素也正式实现良好设计的 基础条件之一。
展示物基本观赏方式
视野 —— 人的头部与 眼球处于固 定状态时所 看到的空间 范围。
（2）视角、视力和视距 视角是指被视物体的两个端点的光线投入眼球时的相交角度。 眼睛分辨物体细部微小结构的最大能力成为视力或视敏度，它随
人机工程学作业岗位与空间设计资料分享
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3.与性别有关的作业岗位尺寸 （1）当作业人员性别一致时 （2）当作业人员性别不一致时
具体尺寸计算请参阅教材
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8.3视觉信息作业岗位设计
8.3.1视觉显示终端作业岗位的人机界面，见图8-5 1.人-椅界面 首先要求作业者保持正确坐姿，并采用适当
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8.4.2 近身作业空间
1. 坐姿近身作业空间，见图8-9，图8-10 2. 站姿近身作业空间，见图8-11，图8-12 3. 脚的作业空间，见图8-13 4. 受限作业空间，见图8-14，图8-15，尺寸参阅
表8-4至8-7
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8.5 作业面设计
8.5.1 水平作业面 水平作业面主要在坐姿作业和坐、站姿作业场合使
8.2.2 手作业岗位尺寸设计
1. 与人体有关的作业岗位尺寸，参阅表8-1 2. 与作业有关的作业岗位尺寸，参阅表8-2，表8-3 （1）作业面高度C （2）作业台厚度K （3）坐姿岗位相对高度H1和立姿岗位工作高度H2 （4）作业平面高度A的最小限值 （5）座位面高度S的调整范围 （6）脚支撑高度F的调整范围 （7）大腿空间高度Z和小腿空间高度U的最小值
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8.2手工作业岗位设计
以手工操作为主的生产岗位称为手工作业岗位（国标 GB14776-93为岗位设计提供了基本原则和确定尺寸的基 本方法）。
8.2.1 手作业岗位类型 1. 坐姿手工作业岗位，见图8-2 2. 立姿手工作业岗位，见图8-3 3. 坐、立姿交替作业岗位，见图8-4
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8.1 作业岗位的选择
依据工作任务的性质来选择作业岗位,作业岗位分为坐 姿岗位，立姿岗位和坐、立姿交替岗位，见图8-1。 8.1.1 三种作业岗位的特征 1. 坐姿作业岗位：适于从事轻、中作业且不要求作业者在 作业过程中走动的工作。 2. 立姿作业岗位：适于从事中、重作业以及坐姿作业岗位 的设计参数和工作区域受到限制的工作。 3. 坐、立姿交替岗位：适于操作者在作业的过程中不得不 采用不同的作业姿势来完成的工作。
人因工程第三章作业空间设计
14
坐姿作业空间设计
作业范围
D. 根据手臂的活动范围，可以确定坐姿作业空间的 平面尺寸。按照能使95％的人满意的原则，应该：
① 经常使用的控制器、工具、加工件放置在最舒适 范围
② 不常用的控制器、工具放在最舒适范围外的最大 可及范围
③ 特殊的易引起危害的装置，布置在最大可及范围 外 从垂直平面看，人体上肢的最舒适作业区是一个 梯形区，如图3－4
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如果坐姿不正确或座椅设计不合理，会 给身体带来伤害： a) 长时间采用坐姿，静脉压力会增加，大 腿局部受到压力，血液回流阻力增加， 会造成下肢肿胀、麻木 b) 不正确的坐姿还会因腹部肌肉松弛，脊 柱前弯而影响呼吸系统、消化系统的功 能 c) 人体躯干过于前倾或后仰，则会造成颈 椎炎等疾病
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操作者在作业过程中涉及到的显示器、控制
控制面板的布置原则 在完成某一作业的过程器中可所能使不用止的一控个制，器这时应按照各器件对完成 是有一定顺序的，为了作方业便起、作快用捷的地重操要作程，度来布置，即最重要的 在配置这些器件时也应器按件照布这置一在使人用的顺最序佳操作和视觉范围内，如 布置。一般对有操作顺序的控急制停器开应关按应照该放在人的正前方 当控制面板中的显示竖器直、方控向制由器上较而多下时、在，水作要平成业方过向程自中左，向有右一的些显示器、控制器的 组排列，功能相关的器件应放在一顺起序或进使在行用位排置频列率高于其他器件，对于这些经常用
人体尺寸与作业空间PPT课件
•激光扫描法 •投射光法 •图像处理三维建模法
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人体尺寸测量方法
激光扫描法
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人体尺寸测量方法
投射光法
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人体尺寸测量方法
图像处理三维建模法
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人体尺寸测量方法
人体外形测量：人体测量、医疗整形等
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人体尺寸测量方法
参数化人体模型
结构模型用于 不需要精确尺 寸的概念人机 设计
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人体尺寸测量实例
注意：例中被排除的10%的人，是10%的矮小者还是高大 者或者大小各排除5%即取中间值，取决于排除后对使用 者的影响和经济效果。
当需要得到某项人体测量尺寸M1所处的百分率P时， 可按下列步骤及公式求得：Z=（M1-M）/S
然后根据Z值查表得小p的值，再按下列公式求百分率P； 即P=0.5+p
尺寸是客观的，尺度是主观的。美产生于尺度关系，所以， 尺寸是物理层面的人机工程学问题，尺度是认知和感性层面 的人机工程学问题。
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人体尺寸测量
2.2 标准化的测量条件—被测者姿势（P37）
（1）立姿
挺胸直立，头部以眼耳平面定位， 眼睛平视前方，肩部放松，上肢自 然下垂，手伸直，手掌朝向体侧， 手指轻贴大腿侧面，自然伸直，左、 右足后跟并拢，前端分开，使两足 大致呈45角，体重均匀分布于两足。 见图2—6。
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人体尺寸测量
眼耳平面 通过左、右耳屏点及右 眼眶下点的水平面称为 眼耳平面或法兰克福平 面。
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人体尺寸测量
（2）坐姿
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图3-4 坐姿最舒适工作区的垂面
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图3-7 上肢垂直作业范围 School of Economics & Managemen Jiangsu University of Science and Technology
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School of Economics & Managemen 图3-1 坐姿上肢运动范围 Jiangsu University of Science and Technology
立姿作业空间设计
立姿作业范围
立姿作业时，身体自然站立，有时躯干稍向 立姿作业时，身体自然站立，有时躯干 稍向前倾15o，如图3-7。此时： 前倾15o，如图3-7。此时： A. 作业范围是以肩关节为中心，最大可及 范围为720mm半径的两个圆弧； B. 最大可抓取的作业范围，是以600mm为 半径的圆弧；
坐姿作业空间设计
容膝容脚空间
A. 工作台面的底面高度与座椅平面的高度 之差要超过人体大腿的厚度；工作台面 应向人体方向伸出 B. 随作业性质的改变，工作台尺寸也应相 应改变 C. 图3-6是荧光屏工作岗位的工作台设计尺 寸。当无脚踏板时，设计尺寸可参考表 3-1
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立姿作业空间设计
立姿作业范围
C. 最舒适的作业范围为半径300mm，上臂 与身体躯干夹角不大于45o左右的两个圆 与身体躯干夹角不大于45o左右的两个 弧构成，身体前部最舒适作业范围的半 圆弧构成，身体前部最舒适作业范围的 径可增大到400mm左右 半径可增大到400mm左右 D. 立姿作业空间设计除了受作业范围的影 响外，还受头部姿势与视线的影响。图 3-8为一般人最舒适的姿势
图3-6 工作台高度不能升降的荧光屏工作岗位工效学形态设计
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表3-1 坐姿作业时一般控制台设计尺寸
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•坐姿作业的优点：不易疲劳，持续工作时间 第二节 作业空间设计 长；身体稳定性好，操作的精度高；手脚可 •立姿作业的优点：可活动空间增大，适合来 回走动和经常变换体位的作业（纺织挡车工、 以并用作业 •坐姿作业适用于：精密作业（书写、小部件 普通机床操作工等）；手的力量增大，人体 的装配等）；施力较小的作业；作业所需的 能输出较大的操纵力；不需要容膝空间，相 工具、材料等在坐姿状态下易于拿到 坐—立姿作业空间：作业的 对于坐姿而言，所需的作业空间更小 作业面总能保持在一定的区 域内，并且不要求作业者始 在实际作业中，人们常采用坐姿、立姿作业。 终保持站姿，在作业的一定 这两种作业姿势特点不同，分别适合不同的作 阶段，也可以坐姿操作。采 业场所： 用这种作业既可以避免长期 站姿操作引起的疲劳，又可 坐姿作业空间设计 以在较大的区域内活动以完 立姿作业空间设计 成作业，同时稳定的坐姿可 坐—立姿作业空间设计 以帮助作业者完成一些较精 细的作业
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图3-8 最舒适的姿势
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坐姿作业空间设计
作业范围
坐姿作业时，身体伸直或稍向前倾10o～15o， 坐姿作业时，身体伸直或稍向前倾10o～ 15o，大腿自然平放，小腿伸直或稍向前 大腿自然平放，小腿伸直或稍向前伸， 伸，此时： 此时： A. 操作者的上肢最大可及范围是一个立体 空间(图3-1) B. 最典型的平面作业范围，就是人坐在工 作台前，在水平面上运动手臂所形成的 轨道(图3-2)
近身作业空间
定义：作业者在某一固定的工作岗位上，保持站姿或坐姿等一定 的作业姿势时，由于人体的静态或动态尺寸的限制，作业者为完 成作业所及的空间范围
近身作业空间主要根据作业者在操作时四肢所及范围的静态尺寸 和动态尺寸来确定
根据人体作业姿势的不同，近身作业空间可分为坐姿近身作业空 间和立姿近身作业空间
作业空间的设计
按照作业者的操作范围、视觉范围以及作业姿势等 一系列生理、心理因素对作业对象、机器、设备、 工具进行合理的布置、安排，并找出最适合本作业 的人体最佳作业姿势、作业范围，以便为作业者创 造一个最佳的作业条件
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图3-5 上臂和上身躯干夹角不同时的特性曲线 School of Economics & Managemen Jiangsu University of Science and Technology
第一节 作业空间设计概述
两个“距离”的概念 1. 安全距离：为了防止碰到某物（通常是 比较危险的东西）而设臵的障碍物距离 作业者的尺寸范围 2. 最小距离：确定作业者在作业时所必须 的最小范围
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坐姿作业空间设计
工作台面高度
工作台面的高度直接影响着人体上臂的工作 工作台面的高度直接影响着人体上臂的 工作姿势，上臂同上身躯干的角度不同 姿势，上臂同上身躯干的角度不同导致 对于精密小型零件的检查、装配作业，由 于考虑到人的视力条件，头部俯角不能超 导致手的敏感度和耐疲劳程度的改变 手的敏感度和耐疲劳程度的改变 过25o，上身躯干不宜弯曲，工作台面要 • 研究表明：随上臂和上身躯干的夹角不 略高于肘部（例如手表装配）；对于视力 同，手臂的特性值是变化的。当上臂和 要求不高的较大的零件装配作业，工作台 要高于肘部 上身躯干的夹角为8o时，手臂的特性值 最大（图3－5） • 一般认为，工作台的高度，应视作业的 特点而定
立姿作业空间设计
立姿作业空间垂直方向布局设计
立姿作业空间在垂直方向可划分为5段，每 立姿作业空间在垂直方向可划分为5段， 每段所设计的内容不一样： 段所设计的内容不一样： A. 在0～500mm高度之间适宜于脚控制 B. 在500～700mm高度之间，手与脚的操 作都不方便，所以不宜在此区域设臵控 制器 C. 在700～1600mm高度之间，最适宜于手 的操作和观察，特别是900～1400mm高 度是人最舒适的作业范围
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School of Economics & Managemen Jiangsu University of Scienc业者周围与作业有关的、包含设备因素在内的作业区域
同近身作业空间相比，个体作业场所更为复杂，除了作业者的作 业范围，还要包括相关设备所需的场地
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总体作业空间
定义：多个相互联系的个体作业场所布臵在一起
总体作业空间不是直接的作业场所，它更多地强调了多个个体作 业场所之间尤其是多个作业者之间的相互关系
坐姿作业空间设计
作业范围
D. 根据手臂的活动范围，可以确定坐姿作业空间的 平面尺寸。按照能使95％的人满意的原则，应该： ① 经常使用的控制器、工具、加工件放臵在最舒适 范围 ② 不常用的控制器、工具放在最舒适范围外的最大 可及范围 ③ 特殊的易引起危害的装臵，布臵在最大可及范围 外 从垂直平面看，人体上肢的最舒适作业区是一个 梯形区，如图3－4
总体作业空间的设计除了要考虑设备、用具所占的空间以及作业者 的操作空间以外，还应给作业者留有足够的心理空间
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