人机工程学课程设计
学院：汽车与交通学院专业：车辆工程
姓名：赵建峰
学号：200624283
指导老师：仪垂杰撒占友
林荣辉周扬民
青岛理工大学
2008年12月
人机工程学
课程设计指导书
青岛理工大学
车辆工程教研室
2008年12月
1 课程设计的意义
人机工程学主要是从安全的角度出发来研究人－机－环境这三个因素，如何相互协调而达到效能最优，可以说其立足点在于保证人在工作过程中既能安全又能舒适地工作。实践表明在设计中忽视人性化设计而导致作业疲劳引发事故的情况并不少见，而且随着人们对生活质量的进一步要求，各种产品的设计均要考虑到宜人的原则，这些都是人机工程学所要研究的内容。
2 课程设计的目的
通过本次课程设计，学生能够运用所学相关课程的理论知识并积极寻找直接或间接资料来解决一些新的问题，既能够加深对理论知识的理解和掌握，又能培养其综合应用所学的理论知识进行分析解决实际问题的能力，还能锻炼其全面考虑问题的思想方法、工作方法以及计算、绘图和编写设计文件的能力，并了解有关人机工程学的设计标准。
3 课程设计的要求
（1）要求学生掌握人机工程学的设计方法和步骤，熟悉相关的设计标准；（2）在教师指导下，独立完成课程设计任务指导书规定的全部内容；
（3）问题分析全面、数据采集客观、设计方案合理、计算过程正确、文理通顺、表达清晰；
（4）按照工程制图标准绘图；
（5）设计说明书要求详细说明设计过程，书写规范。
4 课程设计考核方法及成绩评定
1、数据采集的客观性，设计方案的合理性，计算过程的准确性，图纸绘制的规范性，说明书撰写情况，学习态度。
2、按以上考核点，给出优、良、中、及格、不及格。
人机工程学课程设计任务书
一、设计题目：
冲压作业操作台的人机工程学设计
二、设计背景：
冲压作业单调、重复，容易引起操作者疲劳；噪声和振动使操作意识下降，也是导致事故的重要原因之一。如果操作者的姿势不正确，会加速疲劳，增加危险性，所以操作位置和姿势，以及周围环境诸因素都应合理设计。
三、设计内容：
在压力机的尺寸设计上考虑人体参数，并设置肘托板、高度可调的椅子和脚踏板，以增加操作的舒适性。
其设计流程图如图1-1所示。
四、设计要求：
1、人操作时能减轻胳膊疲劳的肘托板设计；
2、高度可调节的座椅设计；
3、大小、用力合适的脚踏板设计；
4、操作台高度设计；
5、人与操作台的视角；
6、操作台垫板厚度设计。
冲压作业的标准操作尺寸1-肘托板 2-坐椅 3-脚踏板
现状分析
理论资料收集现有状况收集、分析使用分析功能分析
尺寸计测
计测项目选择计测人群选择
确定新设计方案
脚踏板设计操作台设计
座椅设计其它
结束
图1-1
目录
1.概述： (7)
2.现状分析： (7)
3.操作台设计： (8)
3.1 操作台台面高度设计： (8)
3.2 操作台台面宽度设计 (9)
3.3 操作台的长度设计： (9)
3.4操作台的长度设计： (9)
3.5 操作台台面边缘形状设计 (9)
3.6 操作台垫板设计 (9)
3.7 人与操作台的视角：38度 (9)
4.座椅设计 (9)
4.1 座面高度设计 (10)
4.2 坐深设计 (10)
4.3 座宽设计 (11)
4.4 座面倾角设计 (11)
4.5 靠背的高和宽设计 (11)
4.6 靠背与座面夹角设计 (12)
4.7 坐垫高度的设计 (12)
4.8 扶手高度设计 (12)
4.9 座椅旋转角度设定 (12)
4.10 座椅与操作台的距离设计 (13)
5.脚踏板设计 (13)
5.1 脚踏板简介 (13)
5.2 脚踏板的相关尺寸设计 (13)
5.2.1 宽度设计 (14)
5.2.2 两脚踏板的间距的设计 (14)
5.2.3 厚度设计 (14)
5.2.4 长度设计 (14)
5.2.5 倾斜角度设计 (14)
5.2.6 脚踏板与座椅轴的距离设计 (14)
5.2.7 脚踏板表面设计 (14)
5.2.8 其他设计 (15)
6.肘托板的设计 (15)
6.1 长度设计（依据前臂长设计） (15)
6.2宽度设计（依据肩宽和上臂长设计） (15)
6.3 厚度设计 (15)
6.4 倾斜角设计 (16)
6.5其他设计 (16)
7. 新方案确定 (16)
7.1 操作台 (16)
7.2 座椅 (16)
7.3 脚踏板 (16)
7.4 肘托板 (16)
8.总结 (16)
参考资料 (17)
1.概述
随着科学的发展和社会的进步，更多的人性化因素被引入到各种产品的设计制造中，人机工程的应用也越来越广泛。人机工程学研究人从事不同作业时生理以及心理的变化，并据此确定作业的合理负荷及能量消耗，制定合理的歇息制度，采取正确的操作方法。以减轻疲劳，保障健康，提高作业的效率。人机工程学还研究作业分析和经济原则，寻求经济、省力、有效的标准工作方法和标准作业时间，以消除无效劳动，合理利用人力和设备，提高工作效率。在本次设计中我们利用人机工程学原理设计冲压作业操作台的各个主要部件。压力加工时机械制造的基础工艺之一，在工业生产中有重要地位。
冲压设备易操作，零配件成型效率较高，因此在各种制造型行业中使用越来越广泛。所以人机工程在冲压工作中的应用也显得越来越重要。
冲压生产现场一般噪音较大，冲压工作本身又具有简单、重复的特性，而人员在这种作业环境下连续工作几个小时，易产生单调感，从而引起心理、生理上的疲劳，进而造成注意力下降，工作不细心，往往容易产生事故。所以我们需要根据安全人机学原理设计一个安全舒适的作业环境，以实现机宜人、人适机，达到人机合理结合，为此我们对冲压工作台的各个主要部件中加入了人性化设计。
2.现状分析
压力加工工艺亦称为锻压工艺，即利用压力机和模具，使金属及其他材料在局部或整体上产生永久变形。压力加工涉及的范围很广，包括弯曲、胀形、拉伸等成形加工、挤压、穿孔、锻造和压接等组合加工等。它是一种少切削或无切削的加工工艺。由于压力等加工效率高，质量好，成本低，它广泛应用在汽车、电气和航天航空等生产部门。越来越多的生产企业采用锻压工艺取代机械切削加工工艺，使锻压机械在机床中的比例增大，其中，以曲柄压力机的数量和品种最多。
压力机（包括剪切机）是危险性较大的机械，通常被称为“老虎机”，发生操作者的手指被切断的数字是惊人的。压力加工的人身安全受到关注，一直是劳动安全工作比较突出并下大力气解决的问题。（压力加工的人身安全受到关注，一直是劳动安全工作比较突出并下大力气解决的问题）。压力加工过程是这样的，上模具安装在压力机滑块上并随之运动，被加工材料放于固定在压力机工作台的下模具上，通过上模具相对于下模具作垂直往复直线运动，完成对加工材料冲压。滑块每上下往复运动一次，实现一个行程，当上行程时，滑块向上移动离开下模，操作者可以伸手进入模口区，进行出料、清理废物、送料、定料等作业；当下行程时，滑块向下行动进行冲压。
经过分析与调查，现有冲压设备一般存在如下问题：
工作台：⑴有的工作台台面太高，矮个人高度受限，易累；而高个人员因容膝空间不足，身体不能挺直，长期作业造成脊椎炎等；
⑵工作台台面边缘台尖锐，当操作人员起坐时，易滑伤手臂、手等；
⑶操作人员与操作台的视角不合理，造成眼睛疲劳。
座椅：⑴座椅高度固定，而人的身高不同，太矮的人双腿悬空，双脚无法平贴于
地面，座椅前端压迫大腿，影响血液循环，从而导致小腿麻木，太高的人因骨盘而倾，导致异常的腰部曲线，进而引起腰酸背痛。因操作人员不能找到合适自己的高度，长期作业易造成生理和心理疲劳。
⑵座椅软硬不适合，太软人体臀部和大腿会深深地凹入座垫内，全身受到座垫和接触压力，不调节坐姿，排除压力的效率也差；太硬则会引起不舒适甚至疲劳感等。
⑶座椅无靠背，操作人员不能得到很快的休息，或是靠背与座椅之间无开口区域，不能配合人体向后突出的骶骨和臀部的需要。
⑷坐背和坐垫的角度设置不合理，造成腰部曲线变形，而且不能得到舒适的休息。
⑸座椅无扶手，休息时，手臂无支撑，易造成身体疲劳。
脚踏板：⑴无脚踏板，工作椅座而过高，人的双脚处于悬空状态。
⑵有脚踏板，但角度设计不合理，长时间工作造成脚踝酸痛、麻木。
肘托板：⑴随工作时间的加长，肘与操作台的长时间接触会导致手臂、肩膀、颈部因工作而引起疲劳酸痛，甚至过度疲劳引发关节炎、肌腱炎。
⑵有肘托板，边缘为矩形，棱角太尖锐，易划伤手臂及手，倾斜角度设计不合理，易造成腰部酸痛、脊椎变形等。
冲压事故的原因分析如下：
⑴冲压操作简便，动作单一，单调重复的工作极易使操作者产生厌倦情绪。
⑵作业频率高，操作者需要配合冲压频率，手频繁地进出模操作，每班操作次数可达到上百次甚至上千次，经历和体力都消耗大。
⑶冲压机械噪声和振动大，作业环境恶劣造成对操作者生理和心理的不良影响。
⑷设备问题。模具结构设备不合理，机械本身故障造成连冲或不能及时停车等。
⑸人的手脚配合不一致，或太多人操作彼此动作不协调。
防止冲压事故时一个复杂、综合性的工作，应从多方面、多层次给予重视。压力机本质安全和采用安全装置时压力作业安全的基础和前提，使用和管理是安全的保证，包括制定严格的安全操作规程、创造良好环境和舒适的工作条件，采用辅助安全措施等，否则压力机及其安全装置再好，但得不到正确的使用和维护，甚至遭到人为损坏和拆除，事故仍可能发生。
3.操作台设计
3.1 操作台台面高度设计：
坐姿工作面的高度主要由人体参数和工作性质等因素决定，从人体参数看，一般同坐高加三分之一坐姿高度或坐姿轴高见25mm来确定工作面高度。从作业性质来看，作业需要的力越大，则工作面高度越低，作业视为要求越强，则工作面得高度就越高。
经分析此次工作面的高度按照坐姿身高的第95百分位数值设计。
此次设计针对的是18~60岁的人群，故查《GB10000—1988中国成年人人体尺寸标准》，在此年龄段的坐姿身高的第95百分位数值为958mm，考虑到在此
次设计中加了脚踏板，故设计座面高度为860mm。
3.2 操作台台面宽度设计
工作面宽度视作业功能要求而定。若单供肘靠只用，最小宽度为100mm，最佳宽度为200mm，仅当写字面用，最小宽度为305mm，最佳宽度为405mm；作办公桌用，最佳宽度为910mm；作试验台用，视需要而定。
此次设计宽度为1000mm。
3.3 操作台的长度设计：
尺寸与宽度相同（1000mm）
3.4操作台的长度设计：
查《GB10000—1988中国成年人人体尺寸标准》：在18~60岁年龄段第90的百分位数的坐姿膝高为523mm。
查《正常人着装身材尺寸和穿鞋修正量值》表的膝高的修正量为33mm。
最小功能尺寸为:523+33=556mm
剩余高度为：860-556=304mm
为保证容膝空间，工作面板厚度设计为40mm
3.5 操作台台面边缘形状设计
考虑到操作人员的舒适度以及安全，形状设计为弧面型。
3.6 操作台垫板设计
为了配合不同零件的加工以及实现冲压器的不同功能和及时调换损坏的垫板，垫板应设计为课调换的：考虑垫板受力以及经济，厚度设计为40mm，形状有正方形，边长一般为250mm，圆形垫板直径一般设计为300mm。此次设计为正方形，边长250mm。
3.7 人与操作台的视角：38度
4.座椅设计
如何解决最佳的坐姿问题一直是一个极富挑战性的设计课题。长期以来，在漫长的历史过程中，最佳坐姿的功能一直没有得到根本的突破和解决。不同的造型，不同尺度的椅子支撑着人们的各种坐姿，一张好的座具甚至还包括对不良坐
姿的强制矫正功能。就座椅设计而言包含有两大设计工作，其一是为座椅本身的物理结构设计，其二为符合使用者的人体生物力学要求。前者属于家具工程的工作，后者则为工作设计或人体工程学所要探讨的领域。本次设计属后者。
座椅设计的一般原则：⑴座椅的形式和尺度与坐的目的或动机有关；
⑵座椅的长度必须与相对的人体测量值配合；
⑶座椅的设计必须能提供坐者足够的支撑和稳定作用；
⑷座椅的设计必须能使坐者改变其姿势，但其椅垫必须足以防止坐姿行为中的滑脱现象；
⑸靠背，特别是在腰部的支撑，可降低脊柱所产生的紧张压力；
⑹座垫必须有充分的衬垫和适当的硬度，使之有助于人体的压力
分布于坐骨结节附近。考虑到坐的动机，座椅简单地分为3种：
第一种用于休息，设计重点在于使人体获得最大的舒适感，因此要判定这种座椅的设计是否有效合理，应以人体的压力感觉是否减至最小，以及人体任何部位的支撑点，只有最小的不舒适等为评判基准，第二种是各种作业场所的工作用椅，稳定性事其重要考虑因素，腰部必须有正确的支撑，而且体重分布为座垫上；第三种是多用途椅，常用于多种方面的目的，例如可能与桌子配合使用，有时用它工作，或者用作备用椅常常需要收藏起来。本次设计中采用第二种座椅即工作椅。
4.1 座面高度设计
正确的座高应使坐者大腿保持水平，小腿垂直，双腿平放在地面上，这是因为大腿底部的柔软肌肉并不适合承受过度的压力，座垫前端所受的压力常使人感到不舒适，当腿短的人坐在比他的小腿还高的座面上是=时，双腿常需要悬空，双腿无法平贴于地面，座垫前端压迫大腿底部，影响血液循环，导致小腿麻木，建议座垫前端应比人体膝窝高低约50mm，而且使膝窝感觉不到压迫感，座垫前端宜有半径25~50mm的弧度。但座面太低对腿长的人也不适合，同时因骨盘后倾，致使正常的腰部曲线为止伸直，导致腰酸背痛，工作用椅人体通常需以比较直立式且双腿平放于地面，其座高宜比休息用椅稍高。许多研究认为，工作用椅的座高宜设定为可调整式的，以适合多数人使用，工作用椅座高为350~500mm，调节范围为工作台下240~300mm之间。
4.2 坐深设计
正确的坐姿使用者易寻求到合适的腰椎支撑，如果座深尺度值超过身材较小者的大腿长，即臀部至膝窝距离，座面前缘将压迫到膝窝的压力敏感部位，使坐者为使躯干达到靠背的支撑面而改变腰部曲线，或向前滑坐，导致骶椎与腰椎无靠背支撑而呈不良坐姿，就工作用椅而言，它的只用这分布很广，其座深可取身材较矮小者人体测量值作为依据，身材高大者，其惟一的不利因素在于其双膝略微露出座面前端而已，只要设定的座高便双腿能平放在地面上，就不致于在大腿底部引起压力疲劳。工作用椅座深为300~400mm。
4.3 座宽设计
座宽的设计必须适合身材高大者，其相对应的人体测量值是臀宽。这种人体尺寸值受性别的差异影响较大，座宽宜采用较高百分位的女性测量值为设计依据。座宽应满足臀部就坐所需要的尺寸，使人能自如的调整坐姿，一般可取400~500mm。
4.4 座面倾角设计
座面角度应以座垫水平夹角衡量。座垫后倾角有两种作用：首先由于重心力，躯干会向靠背后移，使背部有所支撑，降低背部肌肉的静态肌肉力；其次在长期的坐姿下，座垫后倾以防止臀部逐渐滑出座面，对于坐在不同靠背角度座椅的人体，采用肌电图（EMG）测量其背部肌肉所引发的活动力，结果显示具有与正中垂直线呈20°的靠背倾斜可获得良好的背部支撑，然而，就座椅功能和坐的动机而言，工作用椅和休息用椅的目的是让身心松弛，当然最佳的松弛状态时身体躺下呈水平式的姿势，而后倾的座垫面有助于维持类似姿势，但工作用椅的目的是获得一种使它很容易接近于前方工作区的姿势，后倾的座面使坐者获得以驱赶向前的姿势工作，脊柱形成了不正常弯曲，大部分工作需要以人体躯干朝前弯曲的姿势来进行，前倾式的座面符合这种条件，而坐在座面后倾即使只有5°的工作椅上，也会引起腰部曲线拉直而产生不舒适感。通过5种座垫高度和不同坐姿的组合，测量坐在椅子上的人体在座面上的压力分布以及背部肌肉被拉伸的程度，结果显示坐在前倾5°的座面比坐在后请式者有较少的肌肉伸张，而座面压力分布更为均匀。工作椅的座面如果为前倾式，必须设置有弹性座垫，否则前倾式的座面会降低身体稳定性，增加向前滑动的可能性。此外在这种环境下，靠背支撑的必需性不太明显，因此人体其他部位的肌肉必须产生较大的作用力，以平衡背部肌肉所减少的负荷。所以工作椅座面倾角一般小于3°。
4.5 靠背的高和宽设计
座椅的设计必须提供正确的腰部曲度，使脊柱处于自然均衡状态，正确的腰部支撑形成的脊柱前弯姿势，是一种合乎自然地形势，这种姿势可由两种座椅设计获得：一种是考虑面与背之间的角度；另一种是必须正确的支撑腰椎部位。成年人腰部弯曲率厚度约为15~25mm，纵向弧度约为250mm半径，中心位置约在座面上方230~260mm处，而腰椎的支撑点位置则应稍高一点，以达到支撑人体背部重量的目的。靠背的尺寸和臀部地面到肩部的高度及肩宽有关，其高度尺寸值如有座垫椅面时，必须取自人体坐定受压后的座面，然而靠背的线性尺寸值只有靠背设计问题的一部分，靠背的功能主要是维持一种避免疲劳的松弛式脊柱姿势，因此其形状和角度才是最重要的，每个人的脊柱曲率形态有很大的差异，因而靠背高度和形状之间的关系也就更为复杂，为了配合落坐时人体向后突出的骶骨和臀部柔软的需要，同时又要使腰部能坚实地配合在靠背上，学者建议，在座垫正上方的靠背必须有一口区域或向后倾斜退缩，其高度空间至少为125~200mm，因此，必须根据使用场合采用不同的靠背高度，取值范围宜为460~610mm；其背宽为350~480mm，靠背的截面可以是一个人半径大于1000mm
的圆弧。
4.6 靠背与座面夹角设计
与座垫角度相同，为了防止人体坐姿向前滑动和引导腰弯部位（包括骶椎）依靠在靠背上，设计时必须考虑靠背与座垫之间的角度，从人体脊柱形状而言，靠背角度在115°较为合适，接近自然地腰部形状，不过也有人主张比直角稍大的95°~100°可使人获得较佳的舒适感。Jones用一种能调节高度的汽车用椅，让坐者以不同的坐姿研究了姿势和舒适的关系。经过研究，他建议最佳的靠背角度是108°，Grandjean在研究了各种不同场合休闲用椅的最佳靠背角度设定后，建议阅读时最佳角度是101°~104°，而纯粹为了放松身心的休闲椅的最佳角度为105°~108°。
4.7 坐垫高度的设计
以观察方式研究两种不同的火车座椅（较柔软和较坚实座椅），当分析比较乘客坐在椅子上产生局促扭动的动作及维持稳定姿势不动的时间后，发现坐在较坚实椅垫上的乘客比坐于柔软椅垫的乘客为佳。椅垫具有两种重要功能，首先它有助于将坐骨结节和臀部的体重所产生的压力予以分散，若此种压力无法排除，则会引起不舒适甚至疲劳感等；其次它使身体采用一种稳定的姿势，将身体凹陷入椅垫并予以反撑，椅垫不可太柔软。当人体坐在柔软椅垫上，在排除压力的同时，很容易产生使整个身体无法得到应有的支撑，从而产生坐姿不稳的感觉，人体在休闲椅的柔软材质上只有双脚依靠在坚实的地面上才有稳定杆。因此，弹力太大的座椅非但无法使人获得依靠，审视由于需要维持一种特定姿势，肌肉内应力的增加导致疲劳产生由柔软的布套，垫物，弹簧构成的椅垫，人体臀部和大腿会深深地凹陷入座垫内，全身受到座垫的接触压力，不便调整坐姿，排除压力的效果也差，另外，人体长时间坐在柔软的椅垫物上，需要通过肌肉的收缩作用以维持坐姿稳定，所以座垫不可太柔软，一般坐垫的高度是25mm。
4.8 扶手高度设计
座垫设计常需考虑扶手，除非人体活动时，扶手会妨碍到躯干、肩部和手臂的活动性，扶手的主要功能在于使人手臂有所依靠，使人体处于稳定的状态；它也作为改变姿势和从坐椅上站起等动作的支柱，在某些依靠手指的控制操作中，它也常被用作稳定装置的代用品。扶手不可设定台高，太高的扶手使肩膀高耸成圆状，肩部和颈部的肌肉拉伸，产生僵硬痛苦；而太低的扶手则使手肘支撑不良，导致弯腰或躯干斜向一侧等。一般座椅的扶手高度可定为距离座面上方210~230mm，两扶手的间距可取500~600mm，运输工具中两扶手间距可取400~500mm。
4.9 座椅旋转角度设定
由于座椅一般比较笨重且位置一般处于固定点，座椅可固定在地面上，为了
方便上下工作台，将座椅设置为角度顺逆90°旋转。
4.10 座椅与操作台的距离设计
参考人体参数，设计座椅固定轴与工作台边缘共线。
座椅设计是我们此次设计中的重点之一，座椅设计应适合于大多数人的体型，保持人体最佳坐姿，避免不必要的负荷加诸人体。
5.脚踏板设计
5.1 脚踏板简介
操纵机构有手控按钮或推杆式，脚踏式开关。脚踏开关式由于可可解放双手进行台面操作，手脚配合并用提高效率，使用比较普遍。具体结构有脚踏板直接带动杠杆系统，也有用脚踏、电气开关进行控制脚踏板杠杆系统多用于刚性离合器。
在图14-8所示操纵结构中，操作者踩下脚踏板4，通过杠杆5和拉杆2，拉动关闭器让开尾板，转键转动，离合器结合，滑块运动；松开脚踏板，并闭合在弹簧3的作用下复位，强制转键回到分离状态，滑块停止在上死点，如果是单行程，脚踩踏板一下再松开，滑块完成一个进程，如果脚持续踩踏板下松开，可实现滑块的连续动作。
脚动控制器主要由两种形式：脚踏板和脚踏钮。在本次冲压操作台设计中我们采用脚踏板形式。脚踏板的形式又有盲动式，摆动式和回转式(包括单曲柄和双曲柄)，如图5-24所示。
脚动控制器适宜用力，在坐姿下脚的操纵力远大于手，一般的脚动控制器都采用坐姿操作，只有少数操纵力较小（小于50N）才允许采用站姿操作。本次设计采用坐姿操作，一般的脚踏板采用14N/cm 2的阻力为好。当脚踏板用力小于227N时，腿的屈折角应以107°为宜。用脚蹬（脚踏板）用力大于227N时，则腿的屈折角应以130°为宜。用脚的前端惊醒操纵时，脚踏板上允许的用力不超过60N；用脚和腿同时操作时可达1200N；对于需加快动作的脚踏板，用力应减少到20N。
为方便脚施力，脚踏板多采用矩形或椭圆形平面板，图5-26是几种设计较好的脚踏板和相关尺寸。此次设计中采用矩形平面板。
5.2 脚踏板的相关尺寸设计
在设计脚踏板时应满足人的需求，尺寸不能太大，否则占用过多操作空间，浪费材料，还易引起误操作，太小则会导致同等操作力下踏板上的压强增大，对脚的反作用力增大，不便操作且影响判断力。
查《GB10000—1988中国成年人人体尺寸标准》
在18~60岁年龄段等90的百分位数的足宽为93mm。
查《正常人着装身材尺寸和穿鞋修正量值》表的足宽的修正量为13~20mm。
最小功能尺寸为：93+20=113mm
此次设计定宽度为110mm
5.2.2 两脚踏板的间距的设计
查表《GB10000—1988中国成年人人体尺寸标准》
在18~60岁年龄段第90百分位数的肩宽为：371mm
查表《正常人着装身材尺寸和穿鞋修正量》的肩宽的修正量为13mm
最小功能尺寸：371+13=384mm
此次设计定两家踏板的间距为400mm
5.2.3 厚度设计
从用力以及节省材料两方面考虑，设计厚度为20mm
5.2.4 长度设计
查表《GB10000—1988中国成年人人体尺寸标准》
在18~60岁年龄段第90的百分位数的足长为241mm
查表《正常人着装身材尺寸和穿鞋修正量》的足长修正量为30~38mm
最小功能尺寸为：241+35=276mm
此次设计定脚踏板的长度为300mm
5.2.5 倾斜角度设计
考虑足跟水平时脚踝关节的背屈，侧转等活动的角度，以及人体最舒适的脚部弯曲角度设计倾斜角度为25°(见附图)
5.2.6 脚踏板与座椅轴的距离设计
根据有关的人体参数及脚的用力情况设计脚踏板与座椅轴的间距为400mm 5.2.7 脚踏板表面设计
脚踏板表面设计为齿纹状，以避免用力时脚滑脱
工件及废料等坠落物撞击脚踏板，引起滑块以外运动造成事故。操作者在单行程操作时，或由于动作不协调，以及忘记抬脚导致连冲，引发冲压事故。从根本上解决安全问题还需采用安全装置。
脚踏板操作装置的安全要求：
⑴脚踏板开关应采用弹簧复位，在无外力状态下应能自动复位。踏板与开关的接触应灵敏，可靠。
⑵脚踏板的上部与两侧应有防护罩，罩体应具有抗撞击的强度与刚度，踏板应防滑。
6.肘托板的设计
随着工作时间加长，肘与操作台因长时间接触，导致手臂、肩膀、颈部疲劳酸痛，肘托板整体采用人机学原理设计，符合手臂及腕部的活动习惯，可解决因长时间工作引起的上述问题。
6.1 长度设计（依据前臂长设计）
查表《GB10000—1988中国成年人人体尺寸标准》
在18~60岁年龄段第90的百分位数的前臂长为253mm
查表《正常人着装身材尺寸和穿鞋修正量值》臂—手的修正量为3mm
最小功能尺寸：253+3=256mm
肘托板的长度定为300mm
6.2宽度设计（依据肩宽和上臂长设计）
查《GB10000—1988中国成年人人体尺寸标准》
在18~60岁年龄段第90的百分位数的肩宽为：371mm
查《正常人着装身材尺寸和穿鞋修正量值》表的肩宽修正量为13mm
最小功能尺寸：371+13=384mm
在18~60岁年龄段第90的半分位数的上臂长为：333mm
肩—肘的修正量为8mm
最小功能尺寸：333+8=341mm
故肘托板的宽度定为：384+341=725mm. 此次设计中取750mm
6.3 厚度设计
长期工作会造成肘部疲劳，故将肘托板设计为软垫，但又不能太软，否则用力不均匀，将其厚度设为20mm
座椅高度可调，相应的肘托板的角度设定为在0~90°间可调
6.5其他设计
垫板设计成略微内凹形，防止肘部滑动：边缘设计为圆弧，以防边缘尖端造成手肘损伤。
7. 新方案确定
7.1 操作台
高度设计为860mm，宽度1000mm，长度为10000mm，厚度为40mm，操作台垫板设为正方体，边长为250mm，厚度为40mm，人与操作台视角为38°。
7.2 座椅
高度可调，调节范围为工作台下240~300mm之间，坐深400mm，坐宽400mm，坐面倾角3°；靠背高500mm，宽400mm，靠背下沿与座面间留有80mm空间，靠背横截面是半径为10000mm圆弧，靠背与座面的夹角为105°；坐垫不宜太软，高度为25mm；扶手高度为200mm，两扶手间距500mm；座椅与操作台便于共线，座椅设置成顺逆90°可旋转。
7.3 脚踏板
长方体，长300mm，宽110mm，厚20mm，两脚踏板间距为400mm，倾斜角25°，脚踏板与座椅轴间距400mm，表面为齿纹状。
7.4 肘托板
长300mm，宽750mm，厚20mm，倾斜角度0~90°可调，内凹形，边缘圆滑，外表面粗糙。
8.总结
安全是指人、机、环境的协调共处，保证系统处于正常工作的状态，因此从安全的角度分析，任何要素的异常，都是导致事故发生的原因，而排除事故的潜
在因素正是保证系统安全的重要条件。人机工程学是在近现代工业产品设计的实践过程中逐步产生、发展的一门新兴学科，并随着社会的发展以及人们对安全的重视而愈显其重要性。人机工程学以人机关系为研究对象，包括它的内在主客观因素以及两者的相互制约关系，发展变化规律等。人、机、环境三个要素之间相互作用，相互依存的关系决定着系统总体的性能，科学的利用三个要素之间的有机关系，可以寻求系统的最佳参数。
此次课程设计的题目是：冲压作业操作台的人机工程学设计。经过一个多周的时间，小组成员团结协作，收集资料并不断组织集团分析讨论，以及指导老师的悉心指导和科学建议是完成此次设计的关键。虽然收集到较多资料，但由于多种因素的限制，使得我们此次的设计结果中存在着一些不足，我们只是根据理论资料和掌握的部分现实资料进行了设计，实用性能方面必定会有缺陷。通过此次设计，我们实践了所学到的人机工程学理论，为我们以后的学习与设计打下基础。
系统设计的一般方法，通常是在明确系统总体要求的前提下，着重分析和研究人、及、环境三个要素对系统总体性能的影响，经过不断修正和完善三要素的结构方式，最终确保系统最优组合方案的实现。这是人机工程学为工业设计开拓了新的思路，并提供了独特的设计方法和有关理论依据。
参考资料
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15、马江彬编.人机工程学及应用.北京：机械工业出版社，1993
设计图
吉林建筑大学 安全人机工程学课程设计 设计题目人机工程学在轿车安全性设计中的应用 与分析 名姓 号学 级班安全121班 业专安全工程 学院市政与环境工程学院 指导教师马池香
2015年6月19日 摘要 随着社会的飞速发展，以及经济增长速度的大幅度提高，随着物质条件的优越，人们对现代化交通工具的需求量也在不断地加大，比如说轿车，以往，轿车只不过是少数人的特权产物，但是如今，他早就已经走进了寻常百姓家，成为了大家外出必不可少的交通工具，而且，所扮演的戏份也是越来越大。而轿车的设计，也要充分的的人机工程尤其是安全人机工程的角度来考虑轿车的安全性与舒适性。而消费者在购买的过程中也越来越看重这些，所以轿车内的设施与配置的设计与安全人机工程的联系也显得越来越举足轻重。 本设计主要针对于轿车，分析人机工程学在轿车安全性设计中的应用，通过主动与被动两个方面来进行阐述。在主动安全系统中，驾驶员与轿车构成了典型的人机系统，其中驾驶员是系统的核心，通过对人机工程学原理的应用对轿车进行转向系统和制动系统操纵装置、仪表显示装置和驾驶视野的设计，从而提高了车辆的主动安全性。
目录 第一章人机学的基本理 论 (1) 第二章轿车的显示装置设 计 (2) 2.1显示装置的概 念 (2) 2.2显示器的分类与选 择 (2) 2.3仪表显示器的设 计 (2) 2.3.1仪表显示装 置 (2) 2.3.2表盘的设 计 (3) 2.3.3 字符 ........................................................... 4 2.3.4 指针 ........................................................... 4 2.4信号灯显示装 置 (5) 2.5显示装置的布 置 (6) 第三章控制装置设计的人机分析及改 进 (8) 3.1方向盘的设计分 析 (8) 3.1.1 方向盘的角度设计 ............................................... 8 3.1.2方向盘的位置设 计 (9) 3.1.3方向盘大小的设计 ............................................... 10 3.2变速杆设计分 析 (10) 3.2.1变速杆的形状 ................................................... 10 3.2.2变速杆的高度及位置 ............................................. 11 3.2.3变速杆的操纵角度及位移 .........................................
课 程 设 计 课程安全人机工程学 题目学生公寓卫生间的人机工程学改进设计院系安全与环境工程系 专业班级安全技术管理1000班 学生姓名 学号 指导老师
学生公寓卫生间的人机工程学改进设计 安全技术管理1002班朱永祥 [摘要]当今中国高校的学生公寓已经公寓化，服务性设施也在改进。根据需求对现在的学生公寓卫生间进行改进设计，充分考虑人的因素，对其做一些“人性化”的改善，以求在我们学习效率的同时，也能有一个舒适的生活环境。本设计通过对学生公寓卫生间的主要人机关系进行实测和整改设计。运用了安全人机工程学的基本原理和方法，全面考虑人的生理、心理因素，考虑其型式及居住的空间能适合人的生活方式，人与卫生间系统综合的宜人性，借鉴一般卫生间的设计的情况，取长补短，使之达到安全、舒适、合理的效果。 [关键词]人性化；安全性；舒适性
【ABSTRACT】：In today's Chinese college student apartment has Residence form service facilities in improving also. According to the needs of students' apartments toilet now improved design, full consideration of factors, some of the "human nature is changed" improvement, in order to study in our efficiency at the same time, also can have a comfortable life environment. The design of toilet to students through the apartment main man-machine relationship was measured and repair design. Using a safe man-machine engineering the basic principle and method, the comprehensive consideration of physiological, psychological factors, consider its type and living space can be suitable for people's way of life, and man and toilet system comprehensive agreeableness, using the general the design of toilet, learn from each other, so as to meet the safety, comfort, reasonable effect. [key words] : Humanization；safety；comfort
人机工程学分析报告 四川师范大学环境艺术设计刘明岳 对大学生寝室布局进行人机分析 一、背景：当今中国学生宿舍已公寓化，服务设施也在改进，有关资料了解我国高校寝室的洗舆区的情况。将使本文的评析更加有实际针对性。 二、分析及改进准备 1 （1）、浴洗室门的布局问题：门是重点研究的问题之一。 首先，通常的门的宽度为900mm可提供两个人通行，但是我校寝室卫生间门的宽度为500mm，从理论上说卫生间的门本身有可能设定的比通常的门窄，很明显存在着人机问题。由于卫生间带有洗舆和热水的部分功能。平时进出接水端盆身体需要侧身行走，这样时久会造成身 心劳累。如图1-1所示 1-1图 当人们长时间这样行走会很疲劳，而且学校寝室大多数是 8人间。由于天气原因特别是冬天，特别是早上起床后需要热水，这会造成拥堵会给大家上课时间带来一定的影响。对于这 种情况分析后，总合考虑应当改进门的宽度。提高卫生间的利 用率。我初步设计了一个改进的方案如平面图1-2所示。
1-2平面图 （2）、在原有的基础上加宽门的尺寸由原来的500mm增加到700mm。这样提高了卫生间门的基本功能利用率。也符合了人机工程学的人体舒适度。 2、（1）、洗舆区水池区如图3所示。分析洗舆水池中的人机关系可得出以下结论： 水池有点浅，在洗衣物时会造成衣服被水溅湿，弄湿衣鞋。 洗脸、刷牙、弯腰会徒增疲劳。中国百分位在90左右的人 都会穿增高鞋垫。 图3示 3、（1）、水池的改进图如图4所示。将水池高度由原来的800m m 提高了80m m这样减少了衣鞋的弄湿。同时也减轻人体的疲劳程 度。减少了地面的长期潮湿情况。
4平面图 4、（1）、寝室水龙只有一个如图5所示。这是人机工学中一出现的个严重的问题。八个人用一个水龙过于拥挤。不符合人机工 程学的舒适标准。 （2）、针对这种情况。在原来水龙头的位置不变的基础上。增 设了一个圆形水池，在墙的三角区 增设的有助于节约空间。同时将原来的水池区的尺寸由原来的长1500mm、高800mm、宽600m m g改到现在的长不变，高880m m、深450m m。 二、本次报告应用人机工程学的知识，对我校学生寝室洗舆 区进行人机分析并改进设计，通过发现问题、提出疑问、查找资料、解决问题。提出设计方案并加以总结。通过绘图软件的评析设计提高方案的精确度和可信度，设计方案在原有的基础上改进具有可操作性和实际性。
人机工程学课程设计 现在是人工智能的时代，下面是人机工程学课程设计，欢迎参考！ 人机工程学课程设计安全人机工程学是从安全角度出发，讨论人、机和人机相互关系的规律，运用系统工程的方法研究各要素之间的相互作用、相互影响以及它们之间的协调方式，通过设计使人一机系统的总体性能达到安全、准确、高效、舒适的目的。 机械系统过程的任何阶段都必须有人参与，人始终起着主导作用，是最活跃、最难把握，同时也最容易受到伤害的。由于机械设计违反安全人机学原则导致的事故时有发生，据国外资料统计，生产中有58％一70％的事故是与忽视人的因素有关。因此，机械设计应考虑与人体有关的人体测量参数、人的感知特性、反应特性及人在劳动中的心理特征，以减少人为差错，最大限度地减轻体力、脑力消耗及精神紧张感。 由于生理影响产生的危险。不利于健康的操作姿势、用力过度或重复用力等体力消耗产生的疲劳所导致的危险。 由于心理-生理影响产生的危险。在对机器进行操作、监视或维护时，由于精神负担过重、缺乏思想准备以及过度紧张等原因，造成心理负担过重而导致的危险。 由于人的各种差错产生的危险。受到环境不利因素的干
扰或由于人-机配合、协调不当，使人产生各种错觉而引起误操作所造成的危险。 在机械设计中，根据安全人机学原则，通过减小操作者心理和生理的不利影响，协调好人、机的功能分配和相互作用来改善机器的操作性能和可靠性，从而减少机器使用各阶段的差错概率，以保障安全。机械设计时应考虑以下几个方面： 合理分配人机功能。在机械的整体设计阶段，要分析、比较人和机的各自特性，合理分配人机功能。在可能的条件下，尽量通过实现机械化、自动化，减少操作者干预或介入危险的机会。随着微电子技术的发展，人机功能分配出现向机器转移，人从直接劳动者向监控或监视转变的趋势，向安全化生产迈进。 适应人体特性。在确定机器的有关尺寸和运动时，应考虑人体测量参数、人的感知反应特性以及人在工作中的心理特征，避免干扰、紧张、生理或心理上的危险。 友好的人机界面设计。人机界面，即在机器上人、机进行信息交流和相互作用的界面。人、机相互作用的所有要素，如操纵器、信号装置和显示装置，都应使操作者和机器之间的相互作用尽可能清楚、明确，信息沟通快捷、顺畅。 作业空间的布置。这是指显示装置和操纵装置的位置，以及确定合适的作业面。它对操作者的心理和行为可产生直
人体工程学设计与应用 授课老师：汪海波 安徽工业大学机械工程学院 艺术设计 082班 王宇田 089054483
第一部分：网页分析 色彩分析： 主要页面的背景色为白色，大体都是白色调。白色给人的心里感受有积极的也有消极的。积极方面；纯洁、干净、新鲜、未来派 消极方面;医院的、冷冰冰的、无生趣的、中性的 能与海军蓝、黑色或者红色等暗色调构成强烈的对比色，这种对比能产生权威感 能紧紧吸引人的注意力，树立发展进步的形象 页面的主体颜色为白色，根据人体工程学颜色的匹配的清晰程度 很高。相对于白底黑字在视觉上还有一定保护视力的作用。此种搭配让访问者能集中注意力阅读观看主体文字。
板式分析： 淘宝网是著名的大型交易网站，信息量大，内容比较繁多。制作者将每个版块都进行分类，可以在类型中寻找需要的相关信息，运用不同颜色的字体来区分各个种类，运用方块来区别类型。
二级菜单分栏较首页更简洁，基本风格相同，图片穿插文字编排合理，色彩轮廓明显。考虑到网站除自身的宣传外还有买卖交易的的基本服务，整体分为四大块，各个内容之间条理清晰，虽然信息量很大，但是可读性依然很高。
从整体形势上看，比较活泼，更具内容的变化性、实用性更强一些。商业网站伴随商业的利益，因此会有一些广告窗口的出现或者浮于表面，让人觉得有点乱。 网站最下面有合作的网站链接还有附加的一些网站 字体分析： 主要字体为标准的宋体，高度为4mm,高宽比是1:1，字体成正方形。字的笔画与字高的比例是1:10符合人体工程学字符大小形状和设计规划。
其他辅助字体为西黑体，高度为4mm,高宽比是1:1，字体成正方形。字的笔画与字高的比例是1:10符合人体工程学字符大小形状和设计规划。配上暗色调的底色和醒目的字符颜色。能引起访问者的注意，方便访问者的浏览。 活动窗口的艺术个性字，增加了该窗口的注意力，同事也协调了网页的气息。
人机工程学课程设计 题目键盘的人机工程学分析与设计 学生姓名郑平平学号1115074008所在学院机械工程学院 专业班级工业设计2011级1101班 指导教师王小军 完成地点陕西理工学院北区 2013年 12 月 28 日
课程设计任务书 院(系) 机械工程学院专业班级工业设计11 学生姓名李洋 一、课程设计题目键盘的人机工程学分析与改进设计 二、课程设计工作自__ 2013 _年_ 12 月_ 16 日起至 2014_年 1 月 08 日止。 三、课程设计进行地点: 校内 四、课程设计的内容要求： 设计内容 1、对所研究的产品进行人机工程学分析，包括该产品与人体尺寸的匹配，操纵或显示装置的感知、认知分析，操纵机构的宜人性分析，用户视觉感受与使用心理的分析； 2、在分析的基础上，总结现有该产品存在的问题或不足； 3、针对所存在的问题，提出解决方案；（或进行创新设计） 4、经过分析论证，进行方案的比较、筛选，优化设计方案，并最终确定设计方案； 5、建立三维模型，制作效果图六视图； 6、绘制标准CAD六视图工程图； 7、制作展板，进行效果展示。 设计要求： 1、设计说明书A4幅面，统一采用计算机打印； 2、设计说明书撰写规范参考《陕西理工学院毕业设计（论文）》格式及计要求； 3、所有图纸打印幅面A4（工程图、设计草图、效果图6视图、展板），单独装订成册； 4、设计说明书、图册、所有源文件的刻录光盘一并装入资料带，并填写清单； 5、课程设计题目参见选题表及题目清单，每位同学可从中自行选择其中之一，或自拟题目，但必须经过指导教师同意，方可进行； 6、每位同学独立设计，完成所有设计任务。 指导教师王小军系(教研室)工业设计教研室系(教研室)主任签名批准日期
1．安全人机工程学研究的主要内容和方法是什么？ 人体特性的研究、人机系统的总体设计、工作场所和信息传递装置的设计、环境控制与安全保护设计 实测法（Measure method），实验法（Experiment method），分析法（Analysis），调查研究法（Survey)，计算机仿真法(Simulation)，感觉评价法(Sensory inspection)，图示模拟和模型试验法(model) 2．简述坐姿作业空间设计的主要内容和采用的人体参数。 坐姿作业空间设计主要包括：工作台、工作座椅、人体活动余隙和作业范围等的尺寸和布局等. 其设计用人体参量（坐姿10个数据） 3．知觉的基本特性及其影响因素 知觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。 人脑中产生的具体事物的印象总是由各种感觉综合而成的，没有反映个别属性的知觉，也就不可能有反映事物整体的感觉。 知觉是在感觉的基础上产生的。感觉到的事物个别属性越丰富、越精确，对事物的知觉也就越完整，越正确。 知觉的整体性，知觉的选择性，知觉的理解性，知觉的恒常性 4．信息编码的意义和方法是什么？分析操纵装置特征编码的方法和意义。 （形状、大小、颜色、标志） 5．仪表显示装置设计时主要考虑哪些方面？在各部分的设计中，主要考虑哪些影响因素？模拟（指针表盘等的设计） 数字（形状、格式、显示器） 6．脚操纵装置设计的主要内容是什么？ （形式、操纵方式、力量，尺寸、形状位置） 7．人与“机”特性的比较主要从哪些方面考虑？ 速度，逻辑推理，计算，可靠性，连续性，灵活性，输入灵敏度，智力，操作处理能力，功率输出，综合能力，记忆 8．安全防护装置设计的基本原则是什么？举例说明这些原则的应用 a)以保护人身安全为出发点进行设计的原则。 b)安全防护装置必须安全可靠的原则。 c)安全防护装置与机械装备配套设计的原则。 d)简单、经济、方便的原则。 （举例：自己任意） 9．安全人机工程学对安全工程设计的作用主要表现在哪些方面？ （人体结构，匹配，结构及环境设计）
我校学生公寓洗漱室的改进设计 课程名称：人机工程学课程设计 姓名，学号： 所属院系：管理学院工业工程系 指导教师：邓华 1设计目的：让学生经历一次完成的人机工程学应用实践，引导学生发现问题、调查问题、探索可能的改进以及更求最佳的解决方案。激发学生的学习主动性，培养学生自我钻研，开拓进取的精神。扩大学生的学科眼界，延伸课堂教学的空间。 2设计题目：我校学生公寓洗漱室的改进设计
3说明：盥洗台是我们一天当中使用次数最多的地方之一，拥有一个舒适的洗漱环境和平台对提高我们的生活质量作用很大。通过对我校学生公寓盥洗台的人机学评析，发现其中的不足与不便之处，通过参考文献资料和网络对盥洗台的现状进行改进设计。学生公寓盥洗室的改进设计是整个学生公寓设计中最复杂但也是最重要的一部分,合理的学生公寓盥洗室设计能够减轻学生的疲劳与损伤,提高学习效率,为学生带来和谐,愉快的气氛以及更加美好的环境.本文运用人因工程的主要原则与理论,利用真实具体的数据,为学生公寓盥洗室进行了个性化设计,涉及布局,尺寸，环境,色彩与通风等各个主要方面,充分体现了人因工程的核心“以人为本,提高效率”。 4背景：我们小组所选择的研究对象是西苑3号楼3区二楼的盥洗室。它具有一定的代表性。西苑的8栋公寓均采用这样的洗漱室。而且也是我们小组日常生活的地方，每天可以接触到，具有一定的说服力。5调研： 1.水龙头数。现在的宿舍是12个水龙头，而通常洗漱室高峰期有14到16 个人同时洗漱。同学们要么与人共用，要么等待。一方面会侵犯别人的个人空间造成心理上不舒服，另外一方面浪费等待时间。90% 同学认为应该增加水龙头数目 2.水槽深度。85%同学觉得水槽深度应该为一个面盆的深度为最佳，15%同学觉得深度要达到半个桶的深度。 3.放刷牙杯子的位置。100%同学同意放水槽上方的凸台。并且要有边缘，以防牙刷、杯子等洗漱用具的掉落。
人机工程学和产品设计 班级：机械107班姓名：刘清勇学号：Z100501714 随着科学技术的发展，以及人们对各种服务以及舒适操作的需求，人机工程学得到了长足的发展。国际人机工程学会（International Ergonomics Association）对本学科所下的定义为：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；研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适性等问题的学科。 顾名思义，人机工程学研究的是人与机器之间的相互关系。其根本宗旨是使人能够更加方便舒适的操作机器，提高生产效率，减少误操作，使人与机器能够和谐共处。所以人的因素至关重要。举个简单的例子：人提水壶时要考虑水壶方便、适应手提；往里装水，盖子可以用手打开；水烧开后壶会热，要有隔热手柄；要把水烧开的信息告诉使用壶的人；把烧开的水倒出来。这是人机工程学在生活中的简单应用，它与我们生活中的方方面面都息息相关。 其中人、机、环境构成了一个人——机——环境系统，在进行产品设计时，要综合考虑着三方面的因素，努力做到三者的协调统一。 人机系统设计的目的就是创造最优的人机关系、最佳的系统效益、最舒适的工作环境，充分发挥人、机各自的特点，取长补短、相互协调、相互配合。如何合理分配人与机在系统功能以及人机间有效传递信息是系统整体设计的基本问题。 随着科学信息技术的发展，人们面对的是大量快速传递的信息，要求操作时精度高、快速准确。同时人机界面由硬件向软件转移，这时人与机都进入了一个新的阶段，因此新系统中人的特性如何体现，人与机的功能如何分配，机器系统如何更宜人等成为系统设计的主要内容。 人机工程学的研究方法主要有七种：1. 观察法可借助摄影或录像；2. 实测法借助仪器进行实际测量；3. 实验法在实验室或作业现场进行多次反复观测； 4. 模拟和模型试验法；5. 计算机数值仿真法； 6. 分析法；7. 调查研究法。对于每种方法的运用要结合具体的设计环境、现有生产条件、资金水平、以及人的技术水平来具体选取。 下面我以手套为例来简述人机工程学的产品设计过程。 第一，手套的号码人手的尺寸： 首先要考虑的问题是手套的尺寸如何适合于人的形态和功能范围的限度，相对于人的参数主要是人的结构尺寸和功能尺寸。人的结构尺寸指的是静态尺寸，而功能尺寸指的是动态尺寸。当我们买一双手套时会发现没有与我们的手完全相符的手套，不是有点大就是有点小，所以要考虑功能尺寸。手套的不合适会对我们的手造成一定的伤害，尤其是在一些重要的生产线上，不合适的手套很有可能会引发重大事故。然后根据不同年龄阶段男女手尺寸的特点，设计一系列不同尺寸的手套，来满足各种年龄的需求。 第二，手套的松紧程度： 手套如果过紧就会是人佩戴起来不舒适，如果是在工业环境，佩戴不舒适的手套就会影响工作心情，进而会影响工作效率，给工厂效益带来损失。 而手套过送的话则容易产生松脱，对于冬天保暖用手套，过松还会保暖效果
人机工程学在设计里的应用 班级：工业设计姓名：陈晓清学号：090602015 、椅子 我们根据古籍资料开发了多款第一把交椅”，选用优质的鸡翅木做原料，充分体现了其木质肌理细密，紫褐色深浅相间成文，予人以羽毛璀璨闪耀之感的特点。还原了这款历史上最有名的椅子！这种椅子的特点是木头的双脚交叉，张开以后才能平稳，所以又称“交床”。大约在唐以后，人们才把带后背与 扶手的坐具称为椅子。在宋元时已出现了带靠背的交椅，分为直背与圈背两大类。明代的交椅就是圈背交椅的延续与发展，而前者直后背交椅，《三才图会》名之曰“折叠椅”。 明代交椅以造型优美流畅而著称，它的椅圈曲线弧度柔和自如，制作工艺考究，通常由三至五节榫接而成，后背椅板上方施以浮雕开光，座面多以麻索或皮革所制，前足底部安置脚踏板，装饰实用两相宜。扶手、靠背、腿足间，一般都配制雕刻牙子，另在交接之处也多用铜装饰件包裹镶嵌，不仅起到坚固作用，更具有点缀美化功能。交椅可折叠，搬运方便。 在交椅进入厅堂时，它的交叉折叠的椅足已失去了原来野外使用的功能，于是有人将它改成常规椅子的四条直足，这便成了“圈椅”。现传世 的明式交椅，以黄花梨最珍稀，而杂木交椅的存世量不少 二、自行车 1886年，英国的约翰.k.斯塔利，是一位机械工程师，从机械学，运动学的角度设计出了新的自行车样式，为自行车装上了前叉和车闸，前后轮的大小相同，以保持平衡，并用钢管制成了菱形车架，还首次使用了橡胶的车轮。斯塔利不仅改进了自行车的结构，还改制了许多生产自行车部件用的机床，为自行车的大量生产利推广应用开辟了宽阔的前景，因此他被后人称为“自行车之父”。斯塔利所设计的自行车车型与今天自行车的样 1888年，爱尔兰的兽医邓洛普，从医治牛胃气膨胀中得到启示，他把家中花园里用来浇水的橡胶管粘成圆形，打足了气，装在自行车轮子上，前往参加骑自行车比赛，居然名列前茅，引起了人们极大的兴趣。充气轮胎是自行车发展史上一个划时代的创举，它增加了自行车的弹性，不会因
课程设计 （安全人机工程课程设计——————说明书）题目：寝室桌椅的安全人机优化设计 班级：2012级安管1班 学号： 学生姓名： 指导老师：刘艳宾 重庆安全技术职业院学院
目录 人体参数———————————————————————3 4 5 电脑桌高度的确定——————————————————— 5 6 电脑桌材质和颜色选择——————————————————7 电脑桌标准尺寸—————————————————————8 宿舍电脑桌分析————————————————————9 10 电脑桌设计———————————————————————11 座椅设计理念——————————————————————12 座椅结构————————————————————————13 座椅建模————————————————————————14 座椅渲染效果——————————————————————15 结束语—————————————————————————16 参考文献—————————————————————16
学生公寓电脑桌的人机学分析与设计 摘要：通过对大学生寝室电脑桌的尺寸，外形进行分析，结合安全人机工程学中的有关知识，以及人的主要尺寸，对大学生电脑桌进行评估及改进。 关键词：安全人机工程学人体参数舒适安全 人体的主要参数： 表1 人体测量尺寸主要参数如下（CM）： 项目百分位 数 男（尺 寸） 女（尺 寸） 尺寸平 均值 坐高50 908 855 881.5 坐姿眼高50 798 739 768.5 坐姿肘高50 263 + 413 251 + 382 654.5 小腿加足高50 坐姿大腿厚 度 95 151 151 151 坐姿膝高95 532 493 512.5 电脑桌的整体要求： 桌面的高度、键盘的抽屉、走线等要符合自己实际情况和工作习惯。 电脑桌的高度应该适中，根据安全人机工程学的知识可知，电脑桌的高度应以第5百分位至第95百分位的人体尺
一、名词解释(每题4分,共20分) 1.安全人机工程学 安全人机工程学---就是从安全的角度与着眼点研究人与机的关系的一门学科,其立足点放在安全上面,以活动过程中的人实行保护为目的,主要阐述人与机保持什么样的关系,才能保证人的安全。 2.人机功能分配 人机功能分配---对人与机的特性进行权衡分析,将系统的不同功能恰当的分配给人或机,称为人机的功能分配。 3.人机结合面 人机结合面---就就是人与机在信息交换与功能上接触或互相影响的领域。 4.人的反应时间 人的反应时间---人从接受外界刺激到作出反应的时间,叫做反应时间。 5、疲劳 疲劳---就就是人体发生可以概括为失去功能或打乱这样的变化,引起生理活动的变化就就是发生机能变化、物质变化、自觉疲劳与效率变
化的现象。 二、填空题(每空1分,共20分) 1.安全人机工程学主要就是从安全的角度与以人机工程学中的安全为着眼点进行研究的,其研究对象就是人、机、人机结合面三个安全因素。 2. 人能够产生视觉就是由视觉对象、可见光、视觉器官这三个因素决定的。 3.情绪状态可分为心境、激情、应激。 4.颜色视觉的三种特性明度色调饱与度 5、“三同时”就是指同时设计同时施工同时投产运行 6、人的认知可靠性模型将人的行为分为技能性、规则性、知识性三种类型。 7、所接受的信息中视觉信息所占比例最大、听觉信息次之 三、多项选择题(每小题2分,共10分) 1、生理性疲劳除与劳动速度、强度与身心活动简单的因素有关外,还与(AB)工作环境因素有关。 A、劳动方式 B、持续时间 C、温度 D、照明 E、色彩 2、在生产过程中发生的事故中,由人的失误引起的事故占有较大比例,而不注意又就是其中的重要原因,据研究引起不注意的原因有以下几方面()
一、 一、人体工程学：又称“人类工程学”、“人体工学”和“人类工学”是以人的心理学、解剖学和生理学为基础，综合多种学科研究人与环境的各种关系，使得生产器具、生活器具、工作环境、生活环境与人体功能相识应的一门综合性科学。 1、人体尺度：（一）静态尺度，是指静止的人体尺寸，即人在立、坐、卧是的尺寸。（二）动态尺度，是指人在作业及动作在空间进行是所发生的尺寸。 2、人体尺度与家具 桌面高度=椅高+差尺=椅高+1/3（坐高-10mm） 椅子高度=下腿高-10mm 学生课桌高度：桌面高度=椅高+1/2（坐高-10mm） 二、居室按人体工程学设置常用空间尺度 1、起居室 A、起居室的处理要点： a、起居室是人们日间的主要活动场所，平面布置应按会客、娱乐、学习等功能进行区域划分 b、功能区的划分与通道应避免干扰 B、起居室常用人体尺度 2、餐厅 A、餐厅的处理要点 ：a、餐厅可单独设置，也可设在起居室靠近厨房的一隅 b、就餐区域的尺寸应考虑人的来往，服务等活动 c、正式的餐厅内应设有备餐台，小车及餐具贮藏柜等设备 B、餐厅的功能分析 ： C、餐体常用人体尺寸 3、卧室 A、卧室的处理要点： 卧室的功能布置局应有睡眠、贮藏、梳妆及阅读等部分。平面布局应以床为中心。睡眠区的位置应相对比较安静。 B、卧室常用人体尺寸 4、厨房 A、厨房处理要点： a、厨房设备及家具的布置应按照烹调操作顺序来布置。以方便操作，避免走动过多 b、平面布置除考虑人体和家具尺寸外，还应考虑家具的活动 B、厨房功能分析： C、厨房常用人体尺寸 D、厨房家具的布置 1、厨房中的家具主要有三大部分：带冰箱的操作台带水池的洗涤台带炉灶的烹调台 2、主要的布局形式见图 E、厨房操作台的长度 5、卫生间 A、卫生间处理要点：
课程教学 大纲编号： 南京理工大学泰州科技学院 课程教学大纲 课程名称：人机工程学 课程学分：3 执笔人：汪惠芬周建中 审订人：龚光容 修（制）订日期：2013.10 一、课程的性质、地位与任务
理， 。 ， 人机工程学是一门新兴的边缘学科，它与国民经济各部门都有密切关系。人机工程学运用人体 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的研究，研究如何正确处理人、机器及其工作环境之间的相互关系、相 互作用，设计能使操作者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 位置等。 二、课程的教学目标与基本要求 通过本课程的学习，要求了解并掌握人机工程学的基本概念、基本原掌握人机系统设计的一般方 法，在明确系统总体要求的前提下，分析和研究人、机、环境三个要素应具备的功能及其对系统总体性能 的影响，寻求人机系统最优组合方案能应用人机工程学知识指导具体产品的设计使人机系统工作安全、 高效、可靠。通过各个教学环节培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。 三、课程内容 1 人机工程学概论 1.1 人机工程学的命名及定义 1.1.1 了解人机工程学的命名 美国“Human Engineering”,西欧 Ergonomics ，我国：人体工程学、人机工程学等。 1.1.2 了解人机工程学的定义 国际人类工效学 IEA 的定义，《辞海》的定义，美国 W.B.伍德森的定义 1.2 人机工程学的起源与发展 1.2.1 经验人机工程学 F.W.泰罗。使人适应于机器 1.2.2 科学人机工程学 重视工业与工程设计中“人的因素”，力求使机器适应于人 1.2.3 现代人机工程学 使人-机-环境系统相协调，从而获得系统的最高综合效能 1.3 人机工程学的研究内容与方法 1.3.1 了解人机工程学的研究内容 七个分支，四个主要方面 1.3.2△了解人机工程学的研究方法 实验法和非实验法及其内容 1.4 人机工程学体系 1.4.1△了解人机工程学的学科体系 人体科学、环境科学为上肢，管理科学、人文科学为下肢，工程技术科学为驱干，系统 论、模型论、优化论为支撑。 1.5 人机工程学与工业设计 了解人机工程学与工业设计的区别和联系 1.6 学科的应用 1.6.1 学科研究的课题 主要讲授应用于工业设计的 5 各方面
人机工程学案例分析报告 摘要：高校宿舍公寓的设计合理性、舒适性越受重视。本文主要是运用人机工程学的知识，从国家标准以及全国高校宿舍情况出发对于我校5 号宿舍楼的内部的尺寸、方位上进行合理的评价与分析，并在此基础上提出了一些合理的改善措施。 关键字：宿舍公寓 人机工程学分析 评价 第1页共8 页 我校女生公寓的人机学评析和改进设计 2 1 选题背景 当今中国高校的学生宿舍己经公寓化，服务性设施也在改进。了解高校学生宿舍的发展情况，将使本文的评析更加具有现实针对性。1 )解放后到文化大革命以前，学生宿舍每层有集中的盥洗室和卫生间。2) 1977 年文化大革命后，新学生宿舍楼采用砖混结构中廊式布
局，通常6-7 层，每层采用集中的盥洗室和卫生间。中央走道两侧排列房间和公用的盥洗室及卫生间。3)2000 年以来宿舍分三类：①每层采用集中的盥洗室和卫生间；②旅馆式学生公寓，每个房间都有独立的盥洗室和卫生间，；③高层学生公寓，是为解决高校扩招学生增多问题而建，设施设计上受很多条件限制，电梯、盥洗室和卫生间。我校女生公寓楼属第二种类型一一拥有独立的卫生间学生公寓，但在在卫生间的设计方面受到了面积、空间等因素的限制。本文将在基本不突破这些限制的前提下，作进一步评析，提出改进设计方案，使之更加宜人。国家标准中宿舍设计的行业标准与设计规范居室的面积要求 表1 居室类型与人均使用面积人数项目每室居住人数（人）人均使用2 面积(m / 人）单层床、高架床双层床1 16 — 2 8 — 3～4 5 — 6 — 4 8 — 3 类型1类2类3类4类 储藏空间 壁柜、吊柜、书架 4)居室的床位布置尺寸不应小于下列规定: (1)两个单床长边之间的距离0.60m。(2)两床床头之间的距离0.10m。(3)两排床或床与墙之间的走道宽度1.20m。5)居室的储物空间(1)居室应有储藏空间，每人净储藏空间不宜小于0.50m3；严寒、寒冷和夏热冬冷地区可适当放大。(2)储藏空间的净深不应小于0.55m。设固定箱子架时，每格净空长度不宜小于0.80m，宽度不宜小于0.60m,高度不宜小于0.45m。书架的尺寸，其净深不应小于0.25m，每格净高 第2页共8 页
人机工程学课程设计 设计课题多媒体教室人机学评析与改进 学校院系云南农业大学工程技术学院 所属专业 组员及学号 指导教师 设计时间 摘要
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；人和机器及环境的相互作用；工作中、家庭生活中怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的。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手段和方法，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。本次课程设计针对我校多媒体教室的一些不足提出了一些修改意见，先通过对教室及其中摆设的尺寸的整体测量，考虑到人体尺寸百分位数，我国成年人人体主要尺寸，作业面设计时的尺寸和人与光环境等，找到存在的人机学问题。把学生、教室、教室环境看做一个系统的三大要素，对照相关标准设计数据使系统三要素形成最佳组合的优化系统，让学生在教室上课时感到更加的舒适和人性化，提高听课率。 【关键词】：人机工程；多媒体教室；人体尺寸；照明度；教学设备
目录 一．引言 (3) 1.1背景 (3) 1.2意义 (5) 1.3研究内容 (6) 1.4方法 (6) 二．多媒体教室的现状 (7) 三．评析 (8) 3.1采光的评析与改进 (8) 3.2多媒体的评析与改进 (9) 3.3教室整体布局的评析与改进 (13) 四. 总结 (16) 五. 心得 (16) 六. 参考文献 (18)
一、引言 1.背景 了解和把握教学的物理环境，可以使人与客观环境获得最佳的匹配，使教学媒体更充分地发挥其功能，从而取得预期的、良好的教学效果。 （1）多媒体教室 教室是开展多媒体教学活动的主要场所。多媒体教室的建设、应根据师生开展多媒体教学活动的需要。从多媒体教室所处的位置、形状、大小、教室内座位的编排、各种教学媒体的安置等方面进行综合考虑： 1)多媒体教室一般应选择在噪声较小的地方，尽可能离普通教室较远的位置，如选择教学大楼的顶层或同层中靠近楼体边缘的位置，以减少与外界的相互干扰、影响。当然，若对多媒体教室的隔音效果要求不高的话，在选择位置时就可灵活些。 2)多媒体教室形状以矩形为佳，长宽比采用为4：3或5：3较好。室内要有足够的空间高度(3米以上)，室内各角落尽可能采用圆弧形，墙壁采用吸音材料以提高音质。 3)教室大小要从多媒体教学的规模大小、使用功能、教学效果等多角度进行综合考虑。 4)多媒体教室地面宜采用阶梯状，地面倾角在10℃～15℃之间。 5)座位编排要科学，否则会影响学生的观看效果。前排座位离屏幕不能太近，一般应在3米以上，以减少屏幕雪花干扰，后排座位离屏幕不能太远，一般应控制在屏幕对角线长的6倍距离范围内，以提高屏幕画面的清晰度。 （2）照明 教学活动要具备必要的照明，通常情况下。教室需有300～500勒克司的照度。多媒体教学中，由于考虑到投影屏幕中画面的亮度、清晰度，教室门窗都要求遮光处理，降低室内光强以提高屏幕画面的对比度。这显然与正常教学要求必要的光照相矛盾，这也是导致目前多媒体教学中学生注意力不集中、教学效果不佳的重要因素。多媒体教室宜采用人工光源分别对教师讲台区域、学生区域布光，教师控制台上应安装灯光控制器，以便根据多媒体教学的要求对光照作相应的控制。需要指出的是，学生长期处于光线较暗的环境中，会带来视觉系统的疲劳，
辽宁工程技术大学 实践报告 课程名称：工业设计应用人机工程学实践项目：人机工程学社会实践报告专业班级：工业设计12-2班 姓名： 学号：
中国的制造业无不是严阵以待，企图在竞争中保持优势。管理大师麦克·波特(MICHAEL PORTER)曾说过，企业具备竞争优势的两个方式，一是扩大生产规模，走向规模经济，才能占有成本上的优势；另一个便是创造企业或产品的附加值，制造消费者趋之若鹜的心理。在现今产品和质量逐步提高，且消费者对商品品质要求越来越高的情况下，各产品制造商们无不力求突破，希望能出奇制胜，打动消费者的心。拿当今世界上提出的“健康”人机工程学的新要求为例，即是用某些考虑人机因素的辅助性产品，如：电动腰靠、紫外线阻隔(UV、CUT)等来提高产品人性化的层次，籍此创造其他品牌无法模仿的优势，而赢得消费者青睐的。 究竟什么样的产品需要人机工程呢？在设计上又如何表现，才能成为符合人机工程学的产品呢? 工业设计师指出，就电脑的相关部件和设备而言，如键盘、鼠标等输入装置，因使用者可能长时间利用其从事工作或娱乐，接触的时间较长，在使用时也可能十分投入。因此，人机工程学就成了设计上最主要的条件之一。 二、实践目的 通过本次课外实践，了解市场上现有产品的人机工程学的应用情况，并了解到人机工程学的应用目的，即根据人的生理，行为，认知，心理以及等情感各方面的特性，运用系统工程的观点和方法分析研究人与产品，人与环境之间的相互作用，合理的设计和安排人们生产与生活中的信息显示，操作控制，作业器具，作业空间，作业方式，作业环境，以保障人的安全与健康，提高人的工作效率与质量，实现人的舒适与愉悦，使人，机环境的配合达到最佳状态。
人机工程学课程设计 学院：汽车与交通学院专业：车辆工程 姓名：赵建峰 学号：200624283 指导老师：仪垂杰撒占友 林荣辉周扬民 青岛理工大学 2008年12月
人机工程学 课程设计指导书 青岛理工大学 车辆工程教研室 2008年12月
1 课程设计的意义 人机工程学主要是从安全的角度出发来研究人－机－环境这三个因素，如何相互协调而达到效能最优，可以说其立足点在于保证人在工作过程中既能安全又能舒适地工作。实践表明在设计中忽视人性化设计而导致作业疲劳引发事故的情况并不少见，而且随着人们对生活质量的进一步要求，各种产品的设计均要考虑到宜人的原则，这些都是人机工程学所要研究的内容。 2 课程设计的目的 通过本次课程设计，学生能够运用所学相关课程的理论知识并积极寻找直接或间接资料来解决一些新的问题，既能够加深对理论知识的理解和掌握，又能培养其综合应用所学的理论知识进行分析解决实际问题的能力，还能锻炼其全面考虑问题的思想方法、工作方法以及计算、绘图和编写设计文件的能力，并了解有关人机工程学的设计标准。 3 课程设计的要求 （1）要求学生掌握人机工程学的设计方法和步骤，熟悉相关的设计标准；（2）在教师指导下，独立完成课程设计任务指导书规定的全部内容； （3）问题分析全面、数据采集客观、设计方案合理、计算过程正确、文理通顺、表达清晰； （4）按照工程制图标准绘图； （5）设计说明书要求详细说明设计过程，书写规范。 4 课程设计考核方法及成绩评定 1、数据采集的客观性，设计方案的合理性，计算过程的准确性，图纸绘制的规范性，说明书撰写情况，学习态度。 2、按以上考核点，给出优、良、中、及格、不及格。
创新设计安全型路灯 ——安全人机工程学产品设计 院（系）华北科技学院安全工程学院 专业班级安全B082班 指导老师姚建 设计学生孟昭钊（组长）鲜俊 武小龙郝欢欢孙龙 设计时间 2011.3.9-2011.3.18
目录 1.设计背景 2.市场应用价值 3.产品设计原理 4.产品使用方法 5.产品创新点 6.备注及注意事项
（一）产品设计背景 随着科学技术的不断发展，国民经济水平的不断提高。我国的公共设施建设也日臻完善，比如说路灯的使用和发展，给我们夜间出行带来了极大的便利。现在我们早已习惯了在通明的路灯下走路或驾车，然而我们也经常发现有些地方的路灯一旦坏了，很长一段时间内得不到维修。严重的影响了我们的生活，为什么会这样呢？先让我们一起回忆一下陈佩斯演过的一个小品《修路灯》。在这个小品里，陈佩斯师徒二人只为修一曲曲两米多高的路灯，先后上演了登高坠地和修灯触电两起事故，可见修个路灯并非十分安全，十分容易，十分方便！加之现在的路灯已经不是两三米那么高了，一般来说街旁，路旁的路灯有六七米高，特殊工作场所如机场等地的路灯安装的更高。 那么下面我们点击一下百度，结果马上知道： 1）路灯坏了如何报修？ 2）路灯坏了谁来修？ 3）路灯坏了很久没人修！ 4）路灯坏了哪个部门来修，怎么还不修？ ...... 类似上面的帖子还有很多，不难看出修路灯还真是个事，难道真的象有些人说的那样，装灯容易，修灯难！那么修灯究竟难在何处呢？我们从各大网站上得到的信息总结一下，可以看出，修灯难的原因： 一、专门修路灯的公司或单位，不会因为某处坏了一个两个路灯， 就会兴师动众的去修，同时对我们个人而言，又修不了路灯，有力用不上。 二、修路灯需要专门的高车，十分麻烦，同时有一定的危险性！ 真是又搭工又撘料，自己修不了，上报不知往哪报，报对部门得盼着，不知师傅何时到？工人师傅也不易，登高修灯换灯炮，生怕自己往下掉！其实这些完全没必要，我们的新产品能将所有问题解决掉！ 老式的路灯设计将灯泡安放再灯柱的最顶端，结合我们的人机工程的学习，此种设计不符合我们安全的要求，无法使人操作方便，省力，快捷而准确。更不能保证人的工作条件和工作环境的安全。其本身就是一种事故隐患，路灯的维修并非易事其根本原因是路灯的设计无法达到最高的工作效率。 我们的新式路灯就可以合理的解决路灯的维修过程中的不安全因素。