人机工程设计应用课件

浅谈人机工程设计
第二部分 电动跑步机的人机工程设计
本部分是利用人机工程学的理论和方法，深入研究电 动跑步机的人机工程设计，阐明了跑步机的合理布局和其 本身机构设计时应符合人机工程学的有关要求。
。 以下是跑步机示意图：
浅谈人机工程设计
电动跑步机的设计应符合人体的尺寸，这是很容 易理解的。但是由于受人的年龄、性别、种族、地区 等因素的影响，人的身材大小各不相同，那么该用哪 一种身材的人作为跑步机设计的依据？在对人群进行 统计性的人体尺寸测量时，各种身材的人频数分布状 态（出现率）用百分位数表示。在国标GB10000中 分别给出了不同年龄段第1、5、10、50、90、95、 99百分位的人体尺寸，在跑步机设计中，常用的是 18~60岁年龄组的第5百分位数和第95百分位数，它 考虑了绝大多数的使用者群体。
浅谈人机工程设计
第一部分 人机工程学概论

现代的工业产品造型设计，不仅要求造型新颖、美观、大方，色彩符合现代 人的欣赏习惯，以及使用新材料、新工艺、新结构，还应包括产品的造型设 计必须符合人机工程学的要求。人机工程学是本世纪50年代发展起来的一门 学科，是研究产品设计中如何正确处理人、机器及其工作环境之间相互作用 的学科。
wenku.baidu.com
浅谈人机工程设计
第三部分:总结
本文主要利用了现代设计及理论中的人机工程设计的原理 和方法，并根据“中国成年人人体尺寸”作为基本依据，对电 动跑步机的主要部件的一些尺寸、形状、材质和色彩进行设计， 使电动跑步机具有良好的使用性，达到安全、舒适、健康的目 的。
浅谈人机工程设计
谢谢！ 谢谢！
浅谈人机工程设计
按人机工程的相关原理和人体尺寸确定相关结构 与空间的尺寸： （1）容空间尺寸设计按第95百分位数： 包容空间是指以人为中心，包容人体（或某部分） 的空间。例如：最小作业空间（区域）、通道、维修 空间、肢体自由活动空间、门、舱口等，对于这类空 间，要求其能包容大多数人，按大身材人设计，小身 材的人当然也就包括在内。 （2）被包容空间尺寸设计按第5百分位数： 被包容空间是指以人为中心，被人体（或某部分） 所包容的空间。例如，肢体的可及范围、椅面高度、 搬运物的宽度等，对于这类空间，应使小身材（P5） 能包容其空间，大身材人当然也就没有问题。
浅谈人机工程设计
第三部分:总结
人机工程学是本世纪50年代发展起来的 一门新兴学科，它由人体科学、工程技术、 环境科学、安全科学和社会科学等交叉而形 成。人机工程学研究人和机器及环境的相互 作用，把人的因素作为产品设计的重要条件 和原则，使设计出的机器操作简便、省力、 安全、可靠高效、舒适。当前，人机工程学 的研究和应用越来越广泛。人机工程学的研
浅谈人机工程设计
3、底架：底架与地面之间采用高密橡胶垫，可减 轻震动和噪音。电动跑步机的底架高度应该尽量降低， 减少使用者（特别是老年使用者）使用时的危险性；电 动跑步机前面带有调节高度的升降电机，调节整个跑台 的倾斜角度。 4、材质设计：电动跑步机是一种通过跑步而获得锻 炼的健身器材，因此在它的造型设计时，必须充分考虑 其造型的动态特性。扶手和电子显示器的支撑架采用现 代弯管工艺加工出优美的流线造型；马达盖是由工程塑 料通过现代注塑工艺加工而成，其轮廓生动的曲线型。
二、人机工程学研究的内容


1. 人体特性的研究
人体特性研究的主要内容是：在工业产品造型设计中与人体有关的问 题。例如，人体形态特征参数、人的感知特性、人的反应特性以及人 在劳动中的心理特征和人为差错等。研究的目的是解决机器设备、工 具、作业场所以从各种用具的设计如何适应人的生理和心理持点。为 操作者(或使用者)创造安全、舒适、健康、高效的工作条件。
浅谈人机工程设计
（4）可调节结构尺寸的调节范围为第5至第95百分 位数： 由于人体尺寸的差异，欲使每个工作者能处于一 种舒适、准确、高效的工作状态，则应将有关节结构 设计成为可调节的，例如，与控制台有关的座高度和 脚踏板的高度等，应是可调节的，其尺寸应以P50为 基准，调节范围扩展到P5至P95。
一、什么是人机工程学

国际人类工效学学会的定义为：人机工程学是研究人在某种工作环境 中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素，研究人和机器及环 境的相互作用，研究在工作、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作 效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。

我国对人机工程学的定义为：人机工程学是一门新兴的边缘学科。它 是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的 研究方法和手段。综合地进行人体结构、功能，心理以及力学等问题 研究的学科。用以设计使操作者能发挥最大效能的机械、仪器和控制 装置，并研究控制台上各个仪表的最适位置。
二、人机工程学研究的内容


3. 研究人与机器间信息传递装置和工作场所的设计 要研究人与机器及环境之间信息交换过程，井探求人在 各种操作环境中的工作成效问题。信息交换包括机器(显 示装置)向人传递信息和机器(操纵装置)接受人发出的信息， 而且都必须适合人的使用。值得注意的是，人机工程所要 解决的重点不是这些装置的工程技术的具体设计问题，而 是从适合于人使用的角度出发，向设计人员提出具体要求， 怎样使仪表能保证操作者看得清楚，读数迅速准确；怎样 设计操纵装置才能使人操作起来得心应手，方便快捷、安 全可靠等。 工作场所设计的合理性，对人的工作效率有直接影响。 工作场所设计一船包括工作空间设计、作业场所的总体布 置、工作台或操纵台设计以及座位设计等。研究工作场所 的目的在于保证物质环境符合人体的持点，既能使人高效 地完成工作，又要感到舒适和不易产生疲劳。
浅谈人机工程设计
另外，电动跑步机的相关人机工程方面的详细设 计还包括： 1、扶手：扶手上应采用发泡塑料做成的扶手套， 可以提高使用者在抓握时的舒适感。 2、跑步带：跑步带的尺寸应满足跑步带抗延展性 好，使用寿命长，不易变形的需要，长度方向应让人 能轻松迈开步伐，设计为1300 mm；宽度应按照人体 尺寸P 95的肩宽来确定，加上余量，设计为450 mm。
浅谈人机工程设计
（3）最佳工作区位置尺寸按第50百分位数： 在包容与被包容关系中，要求空间适应人的极 限状态，而对于某些频繁使用的操纵器，则是希望 能以最舒适的状态来进行操作，才不容易疲劳，并 达到准确和高效。例如，重要的、使用频繁的或需 精细操作的开关、旋钮等控制器的设置，各类机械 主要操作手柄的设置等。这时应按中等身材人设计， 因第50百分位附近，人的密度高，可使多数人处于 舒适、高效的作业状态下。
二、人机工程学研究的内容



2．人机系统的整体设计 人们设计人一机系统的目的，就是为了使整个系统工作性能最优化， 即系统的工作效果要佳。这是指系统运行时实际达到的工作要求，如 功率人、速度快、精度高、运行可靠，以及人的工作负荷要小，即指 人完成任务所承受的工作负担或工作压力要小和不易疲劳等。 人与机器各有特点，在生产中应充分发挥各自的待长，合理地分配人 机功能。这对系统效率的提高影响很大。显然，为f提高整个系统的效 能，除了必须使机器的各部分(包括环境系统)都适合人的要求外，还 必须解决机器与人体相适应问题，即如何合理地分配人机功能，二者 如何相互配合，以及人与机器之间又如何有效地交流信息等。 值得指出的是，随着自动化的发展，人们必须解决更复杂的测量精度、 快反应速度及信息量增大等有关问题，又必须控制生产过程和规定有 限的时间间隔。自动化不是从多而复杂的系统所控制的过程中把人排 挤出去，而是把人摆到新的条件上去。因此，在设计新的自动化系统 时，就必须充分注意人的持性，使自动化条件能对人更有利。

该学科在美国称为人类工程学(Human Engineering)或人的因素工程学 (Human Factors Engineering)，西欧多称为工效学(Engonomics)，日本称为 人间工学，在我国名称尚未统一，除常用的人机工程学和人机工程设计外， 还有人体工程学、人类工程学、人类工效学、工效学、工程心理学等。
浅谈人机工程设计
浅谈人机工程设计
前言
本文分为三部分， 本文分为三部分，在第一部分首先讲述了 人机工程的定义和相关概念，在第二部分结合 人机工程的定义和相关概念， 电动跑步机的设计实例讲述人机工程具体应用， 电动跑步机的设计实例讲述人机工程具体应用， 最后在第三部分对本文章进行了总结。 最后在第三部分对本文章进行了总结。
二、人机工程学研究的内容


4．环境控制和人身安全装置的设计 生产现场有各种各样的环境条件，如高温、潮湿、振动、 噪声、粉尘、光照、辐射、有毒等。为了克服这些不利的 环境因素，保证生产的顺利进行，就需要设计一系列的环 境控制装置，以适合操作人员的要求和保障人身安全。 “安全”在生产中是放在第一位的，这也是人一机一环 境系统的特点。为了确保安全，不仅要研究产生不安全的 因素，并采取预防措施，而且要探索不安全的潜在危险， 力争把事故消灭在设计阶段。安全保障技术包括机器的安 全本质化、防护装置、保险装置、冗余性设计、防止人为 失误装置、事故控制方法、救援方法、安全保护措施等。
浅谈人机工程设计
5、色彩设计：色彩不仅能表现产品的外观，而 且更能表现产品的精神。这就要求色彩与产品的功能、 环境场所、使用对象等因素统一起来，在人们的心中 产生统一、和谐的感觉。电动跑步机主色调采用黑色， 体现出产品的厚重塌实和使用者对强健的渴求；同时， 因为该器材多在室内使用，黑色便于与周围环境的色 彩进行搭配。显示器面板底色采用深灰色，说明字符 用白色，明度对比较强，使字符清晰度高，易辨认。 面板控制键和显示窗口的四周用淡蓝色装饰，这样与 深灰色底色保持协调和统一。