课程设计任务书
一设计题目
诺氟沙星甲基化过程工艺设计
二工艺条件
原料参数一览表
设产品的年产量为393吨，终产品诺氟沙星甲基化物的纯度为95%，诺氟沙星投料富余系数为1.05，反应转化率均为100%，甲基化收率99%，总收率为86%，用活性炭抽滤时，活性炭损失为20%（重量比），假设其它中间体及最终产品均无损失。
每年工作日为330天（具体见设计题目分配方案），每天24小时连续运行。
三、设计内容
1.设计并选择较为合理的工艺路线、完成反应原理；
2..进行物料衡算和能量衡算、工艺条件的确定；
3.写出较为完整的课程设计说明书（不少于2000字）。
四、设计要求
1.在规定时间内完成设计内容
五、时间
14周）
4周（11
~
六、参考书
1.《制药工程学》主编：王志祥出版社：北京化学工业出版社 2010年第
二版
2.《化工原理》主编:谭天恩窦梅周明华出版社：化学工业出版社，2010
年第三版
4.《化工机械基础》主编：刁玉玮，王立业，喻健良出版社：大连理工大学出
版社 2006年第六版
前言
甲磺酸培氟沙星为喹诺酮类抗菌药，有广谱抗菌作用，对肠杆菌科细菌如大肠杆菌、克雷白菌属、伤寒、沙门菌属以及流杆感菌、奈瑟菌属等具有强大抗菌活性，对金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌亦有一定的抗菌作用。本品对肺炎球菌、各组链球菌和肠球菌仅有轻度作用。本品为杀菌剂，作用机理为抑制细菌DNA螺旋酶。主要适用于肠杆菌科细菌及绿脓杆菌等格兰氏阴性杆菌所致的各种感染，如支气管及肺部感染、肾盂及复杂性尿路感染、前列腺炎、细菌性痢疾或其他肠道感染、伤寒及沙门菌属感染和皮肤软组织感染等，也可用于葡萄球菌感染病例。
本次设计内容中所采用的工艺是以诺氟沙星为原料，与甲醛、甲酸甲基化生成培氟沙星，再与甲烷磺酸成盐，的甲磺酸培氟沙星，后精制得到产品。本路线工序较短，对反应条件，反应设备的要求也不高，而且生产成本呢较低，最适合于工业化大规模生产的。总收率达86%。再经过回收，精制等工序，可以制得。
这次课程实际是对甲磺酸培氟沙星甲基化工段的车间工艺设计
由此工艺可知,甲磺酸培氟沙星的合成工艺还是比较复杂，甲基化工段涉及到反应阶段、加氨中和阶段、离心甩料阶段，各个阶段的物料衡算、能量衡算都要核算，加上设备选型、车间和管道设计等等，因此设计的任务相当庞大。这不仅要求我们要有扎实的专业理论知识，更要有灵敏的理解感悟的实验能力，同时要学会自己掌握时间与节奏来完成设计任务。其成果包括了工艺流程设计、物料衡算、能量衡算、工艺设备选型计算、设计说明书的撰写。在设计中，我们刚开始无从下手，对于任务书上的含量、纯度、水分含量、湿度等概念的理解还不够深刻，但是经过查阅很多文献，静下心来仔细研究、摸索，和同学、老师的不断交流沟通，对于我们的设计目标有了一个清晰明确的认识。
本设计为初步设计，我按照设计任务书所要求内容，一步一步完成，但由于经验不足，理论和实践知识不够扎实，在设计中还存在不足之处，诚请老师给予指出和修正。
一、 产品概述
1.1产品名称、化学结构、理化性质
1.1.1产品名称：
1：中文名 甲磺酸培氟沙星 2：拉丁名 PEFLOXACIN MESYLATE 3：英文名 pelfoxaein mesylate
4：化学名 1-乙基-6-氟-1、4-二氢-7-（4-甲基-1-哌嗪）-4-氧-3-喹啉羧
甲磺酸盐
1.1.2化学结构和分子量：
1：分子式 C 17H 20FN 3O 3·C H 3SO 3H·2H 2O
2：结构式
N
O
F COOH
CH 2CH 3
N
N
H 3C
·C H 3SO 3H·2H 2O
3：分子量 465.49
1.1.3理化性质
本品为白色或微黄色晶体，无臭，味苦，在水中极易溶解，在乙醇、氯仿或乙醚中几乎不溶。
1.2临床用途
本品主要适用于肠杆菌科细菌及绿脓杆菌等格兰氏阴性杆菌所致的各种感染，如支气管及肺部感染、肾盂及复杂性尿路感染、前列腺炎、细菌性痢疾或其他肠道感染、伤寒及沙门菌属感染和皮肤软组织感染等，也可用于葡萄球菌感染病例。
1.3固体原料的密度、熔点
①诺氟沙星（C 16H 18FN 3O 3）
密度：1.344g/cm 3
熔点：221 O
C （221 O
C ～222 O
C ） ②培氟沙星（C 17H 20FN 3O 3）
密度：1.320g/cm 3 熔点：273 O C （272 O C ～274 O C ） ③甲磺酸培氟沙星（C 18H 24FSN 3O 6） 熔点：282 O C （282 O C ～284 O C ）
二、产品工艺简介
2.1本设计采用的工艺路线：
O
N
COOH
CH 2CH 3
F N
N
H N COOH
CH 2CH 3
F N N
H 3C O
N COOH CH 2CH 3
F N
N
H 3C O
HCHO 33H
·C H 3SO 3H
辅助反应：
HCOOH
+
NH 3·H 2O HCOONH 4
+
H 2O
2.1.1甲基化
依次向甲基化罐中加入诺氟沙星、甲酸、甲醛，并且加热至100℃，回流2小时；降温至80℃加入活性炭，再升温至98℃，回流半小时；降温至60℃，加入乙醇，搅拌5分钟放料，趁热抽滤。
2.1.2中和
15%）。保持反应温度不超过45℃。
接甲基化产物，搅拌散热，加氨水（13%
~
7.5时，停止加氨水。静止1小时，放料，用去离子水洗，当反应液pH值在7.0
~
甩料3小时。检验保证收率99%，转化率100%，合格品待用。
2.1.3成盐
表2.1 成盐过程各物料投料比
加入合格的甲基化物（含量97.5%，水分7.9%），乙醇（82.5%），然后加入甲烷磺酸（99.3%）。升温至78℃，回流1小时；降温至60℃，加入活性炭；升温至78℃，回流1小时。出料，抽滤，至冷冻罐。降温至-10℃。冷却结晶后，离心分离。加入95%的乙醇洗涤，分离液回收至粗母蒸馏岗位。成品检验，保证收率91.29%，转化率100%，合格品至精制岗位。
2.1.4精制
加入乙醇（86.0%），粗品升温至45℃，至溶解；加入活性炭，升温至78℃，回流30分钟，抽滤至冷冻罐。降温至-10℃，离心分离。加入乙醇（95%）洗涤，分离液回收至精母蒸馏岗位，保证收率88.24%。合格后自然风干，除湿至产品。
2.1.5 工艺路线
本次设计为甲磺酸培氟沙星的甲基化过程工艺设计。以药物合成反应以及化学制药工艺学相关内容展开，其详细反应过程及原理如下：
O
N
COOH
CH 2CH 3
F N
N
H N COOH
2CH 3
F N N
H 3C O
N COOH CH 2CH 3
F N
N
H 3C O
HCHO 33H
·C H 3SO 3H
辅助反应： HCOOH
+
NH 3·H 2O HCOONH 4
+
H 2O
三、工艺设计依据
3.1设计任务依据
（1）湖北民族学院制药工程专业课程设计任务书； （2）城市建设用地规划要求；
（3）《药品生产质量管理规范实施指南》（2001 年版，中国化学制药工业协会，
中国医药工业公司）；
（4）《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85； （5）《环境空气质量标准》GB3095-1996； （6）《污水综合排放标准》GB8978-1996； （7）《工业“三废”排放执行标准》GBJ4-73；
（8）《建筑工程消防监督审核管理规定》公安部第30号令； （9）《建筑结构设计统一标准》GB50068－2001； （10）《工业企业设计卫生标准》TJ36-79；
（11）《化工工厂初步设计内容深度的规定》HG/20688－2000； （12）《化工工艺设计施工图内容和深度统一规定》HG 20519-92；
（13）《关于出版医药建设项目可行性研究报告和初步设计内容及深度规定的通
知》国药综经字[1995]，第 397 号；
（14）《化工装置设备布置设计规定》HG 20546-92
（15）《中华人民共和国药典》（2010版）的质量标准以及《环境保护法》等。
3.2工艺路线的的主要依据
本设计以诺氟沙星为原料，与甲醛、甲酸甲基化生成培氟沙星，再与甲烷磺酸成盐，的甲磺酸培氟沙星，后精制得到产品。
本路线工序较短，对反应条件，反应设备的要求也不高，而且生产成本呢较低，最适合于工业化大规模生产的。
所以本次设计选择原辅料廉价易得，能耗低，对自然生态污染较小，三废易处理，最成熟的合成路线，符合工业化生产的要求。
3.3质量标准
品名：甲磺酸培氟沙星
规格：20Kg/桶
25Kg/桶
检验依据：WS-375(X-322)-95
批准文号：(95)卫药准字X-277号
产品质量的各项具体标准如下表
表3.1 产品的质量标准
3.4 包装规格要求及贮藏3.
4.1 成品的包装规格
数量：20Kg/桶
25Kg/桶
包装：2层塑料装
扎口方式：封口
包装形式：纸桶
封口方法：封签
3.4.2贮藏
贮藏方法：避光、密封保存
贮藏温度：室温
3.5 原辅料、包装材料质量标准及规格（包括水质）
表3.2 原辅料质量标准及规格
四、物料衡算
4.1 计算方法与原则
4.1.1 物料衡算的目的
生产工艺流程框图只是定性地表示，再有原料转变成最终产品的过程中，要经过哪些过程及设备，在图中一般以椭圆框表示化工过程及设备，用线条表示物
料管线及公用系统管线，用方框表示物料。这种框图只有定性的概念，没有定量的概念，只有经过车间的物料衡算，才能得出进入与离开每一过程或设备的各种物料数量、组成，以及各组分的比例，这就是进行物料衡算的目的。车间物料衡算的结果是车间能量衡算、设备选型、确定原材料消耗定额、金星化工管道设计等各种计算项目的依据。对于已经投产的生产车间，通过物料衡算可以寻找出生产中的薄弱环节，为改进生产、完善管理提供可靠的依据，并可以作为检查原料利用率及三废处理完善程度的一种手段。
4.1.2 物料衡算的依据
在进行车间物料衡算前，首先要确定生产工艺流程示意框图，此图限定了车间物料衡算的范围，以指导设计计算既不遗漏，也不重复。其次要收集必需的数据、资料，如各种物料的名称、组成及含量：各种物料之间的配比，主、副反应方程式、主要原料的转化率、总收率及各部分收率等。
4.1.3 物料衡算基准
本设计中的化工过程均属间歇操作过程，其计算基准是将车间所处理的各种物料量折算成以天数计的平均值，从起始原料的投入到最终成品的产出，按天数平均值计将恒定不变。有设计任务规定的产品年产量及年工作日，计算出产品的平均日产量，日产量确定后，再根据总收率可以折算出起始原料的日投料量，以此基础就完成车间的物料衡算。
4.1.4 甲磺酸培氟沙星全合成工艺收率与所用原料物性工艺参数
单程收率：81.06% 总收率：86.70%
4.1.5 假设或经验工艺参数
（1）甲基化离心岗位中，20.00kg水能够洗1。00kg甲基物；
（2）甲基化中和岗位中，77.94kg 12%氨水能够中和60.00kg诺氟沙星；（3）成盐离心岗位中，0.94kg 95%乙醇洗10.00kg甲氟粗品；
（4）精制离心岗位中，25.00kg 95%乙醇洗70.00kg甲氟精品；
（5）甲基物回收岗位中，11.67kg 12%氨水中和10.00kg甲基物；
（6）甲基物回收岗位中，25.00kg水能够洗100.00物料；
（7）甲基化中和岗位中，40%甲酸在同水共沸蒸出且被收回，回收浓度为85%；（8）甲基化回流岗位中，100%甲醛在回流过程中损失，其中0%可被回收利用；（9）甲基化中和岗位中，80%乙醇可被回收，回收浓度为95%；
（10）乙醇蒸馏岗位中，80%乙醇可被回收，回收浓度为95%；
（11）滤渣为活性炭投料量的25%；
（12）离心机可将物料离心至含水20%，而后物料可在空气中干燥至含水5%。
4.2甲基化工段物料衡算
4.2.1甲基化反应釜物料衡算
进料：
日产理论精品甲氟=
总收率纯日产精品甲氟)(=%
70.8605
.1214=1400.29kg
诺氟沙星投料量（纯）=日产理论精品甲氟甲氟分子量
诺氟沙星分子量
?
=49
.46534
.31929.1400?=960.64kg
诺氟沙星投料量=
含量纯诺氟沙星投料量)(=%
0.9864
.960=980.24kg
杂质量=诺氟沙星投料量—诺氟沙星投料量（纯）=980.24—960.64=19.60kg 甲酸投料量=诺氟沙星投料量?投料比=980.24?1.83=1793.84kg 甲酸投料量（纯）=甲酸投料量?含量=1793.84?85.5%=1533.73kg
甲酸中含水量=甲酸投料量—甲酸投料量（纯）=1793.84—1533.73=260.11kg 甲醛投料量=诺氟沙星投料量?投料比=980.24?1.08=1058.66kg 甲醛投料量（纯）=甲醛投料量?含量=1058.66?36.7%=388.53kg
甲醛中含水量=甲醛投料量—甲醛投料量（纯）=1058.66—388.53=670.13kg 乙醇投料量=诺氟沙星投料量?投料比=980.24?0.86=843.01kg 乙醇投料量（纯）=乙醇投料量?含量=843.01?80.5%=678.62kg
乙醇中含水量=乙醇投料量—乙醇投料量（纯）=843.01—678.62=164.39kg 活性炭投料量=诺氟沙星投料量?投料比=980.24?0.05=49.01kg 总投料量=诺氟沙星投料量+甲酸投料量+甲醛投料量+乙醇投料量
+活性炭投料量
=980.24+1793.84+1058.66+843.01+49.01=4724.76kg
出料：
甲基物（纯）=诺氟沙星投料量（纯）?诺氟沙星分子量
甲基物分子量
?收率
=%9934
.31936
.33364.960??
=992.79kg 甲醛反应量=诺氟沙星投料量（纯）?诺氟沙星分子量
甲醛分子量2
?
=960.64?
34
.3192
03.30?=180.67kg
甲醛回流过程中损失量=甲醛投料量（纯）—甲醛反应量
=388.53—180.67=207.86kg
甲酸生成量=诺氟沙星投料量（纯）?诺氟沙星分子量
甲酸分子量
=960.64?
34
.31903
.46=138.47kg
甲酸出釜量=甲酸投料量（纯）+甲酸生成量=1533.73+138.47=1672.20kg 水的出釜量=甲酸中含水量+甲醛中含水量+乙醇中含水量
=260.11+670.13+164.39=1094.63kg
杂质=总投料量—甲基物（纯）—甲酸出釜量—甲醛回流过程中损量
—乙醇投料量（纯）—活性炭投料量—水的出釜量
=4724.76—992.78—1672.20—207.86—678.62—49.01—1094.63=29.66kg
总出料量=甲基物（纯）+甲醛回流过程中损失量+甲酸出釜量+水的出釜量
+乙醇投料量（纯）+活性炭投料量+杂质
=992.79+207.86+1672.20+1094.63+678.62+49.01+29.66=4724.76kg
4.2.2甲基化压滤器物料衡算
总进料量=反应釜总出料量—甲醛回流过程损失量=4724.76—207.86=4516.90kg 滤渣=活性炭投料量?(1+ 25%)=49.01?(1+25%)=61.26kg 出料量=总进料量—滤渣=4516.90—61.26=4455.64kg
4.2.3蒸馏釜的物料衡算
蒸馏釜进料量=压滤器出料量=4455.64kg
蒸馏釜蒸出乙醇量=进料中乙醇量?80%=678.62?80%=542.90kg 蒸馏釜剩余乙醇量=进料中乙醇量—蒸馏釜蒸出乙醇量
=678.62—542.90=135.72kg
蒸馏釜蒸出甲酸量=进料中甲酸量?40%=1672.20?40%=668.88kg 蒸馏釜剩余甲酸量=进料中甲酸量—蒸馏釜蒸出甲酸量
=1672.20—668.88=1003.32kg 蒸馏釜蒸出水量=
回收甲酸浓度
蒸出甲酸量
回收乙醇浓度蒸出乙醇量+
—蒸出乙醇量—蒸出甲酸量
=
%
8588
.668%9590.542+
—542.90—668.88=146.61kg 蒸馏釜蒸出物总量=蒸馏釜蒸出乙醇量+蒸馏釜蒸出甲酸量+蒸馏釜蒸出水量
=542.90+668.88+146.61=1358.39kg 蒸馏釜总出料量=蒸馏釜进物料量—蒸馏釜蒸出总物质量
=4455.64—1358.39=3097.25kg
4.2.4中和结晶罐物料衡算
进料：
乙醇投料量（纯）=蒸馏釜蒸出乙醇量=542.90kg 乙醇投料量=
含量纯乙醇投料量)(=%
5.8090
.542=674.41kg
乙醇含水量=乙醇投料量—乙醇投料量（纯）=674.41—542.90=131.51kg 氨水投料量（纯）=甲酸出釜量?
甲酸分子量氨水分子量=1003.32?03
.4603
.17=371.20kg
氨水投料量=
含量纯氨水投料量)(=%
0.3420.371=1091.76kg
氨水含水量=氨水投料量—氨水投料量（纯）=1091.76—371.20=720.56kg 总进料量=滤液+氨水投料量+乙醇投料量=3097.25+1091.76+674.41=4863.42kg 进料中总含水量=滤液中含水量+乙醇含水量+氨水含水量 =948.02+131.51+720.56=1800.09kg
出料：
甲基物（折干折纯）=992.79kg 甲基铵出釜量=甲酸出釜量?
甲酸分子量甲酸铵分子量=1003.32?03
.4608
.63=1374.96kg
水杂质=总进料量—甲酸铵—甲基物—乙醇投料量（纯） =4863.42—1374.96—992.79—678.62=1817.05kg
4.2.5甲基化离心机物料衡算
纯化水用量=结晶罐甲基物出料量?20=992.79?20=19855.80kg 进料量=结晶罐出料量+纯化水用量=4863.42+19855.80=24719.22kg 甲基物出料量（湿）=
含水量）（含量甲基物-?1=%)
201(%9779
.992-?=1279.37kg
废母液=进料量—甲基物出料量（湿）=24719.22—1279.37=23439.85kg
4.2.6乙醇蒸馏釜物料衡算
总进料量=废母液=23439.85kg
蒸馏出的乙醇的量（纯）=废母液中乙醇总量（纯）?80%=678.62?80%=542.90kg 蒸馏出的乙醇的量=
回收得到乙醇的浓度）蒸馏出的乙醇的量（纯=%
9590
.542=571.47kg
废液量=总进料量—蒸馏出的乙醇量=23439.85—571.47=22868.38kg
4.3成盐工段物料衡算
4.3.1成盐反应釜的物料衡算
进料：
甲基物投料量=甲基化岗位日产量=1279.37kg
水杂质量=甲基物（湿）—甲基物（折干折纯）=1279.37—992.79=286.58kg 甲烷磺酸投料量=甲基物（折干折纯）?投料比=992.79?0.304=301.81kg 甲烷磺酸投料量（纯）=甲烷磺酸投料量?含量=301.81?99.0%=298.79kg 甲烷磺酸中水含量=甲烷磺酸投料量—甲烷磺酸投料量（纯） =301.81—298.79=3.02kg
乙醇投料量=甲基物（折干折纯）?投料比=992.79?5.20=5162.51kg 乙醇投料量（纯）=乙醇投料量?含量=5162.51?82.5%=4259.07kg
乙醇中含水量=乙醇投料量—乙醇投料量（纯）=5162.51—4259.07=903.44kg 活性炭投料量=甲基物（折干折纯）?投料比=992.79?0.04=39.71kg 总投料量=甲基物投料量+甲烷磺酸投料量+乙醇投料量+活性炭投料量 =1279.37+301.81+5162.51+39.71=6783.40kg
进料含水的总量=甲基物中含水量+乙醇含水量+甲烷磺酸中含水量 =286.58+903.44+3.02=1193.04kg 出料：
甲氟粗品（折干折纯）=甲基物（折干折纯）?甲基物分子量
甲氟分子量
?收率
=992.79?
36
.33349
.465?92%=1275.39kg
甲烷磺酸反应量=甲基物（折干折纯）?甲基物分子量
甲烷磺酸分子量
=992.79?
36
.33311
.96=286.23kg 甲烷磺酸出釜量=甲烷磺酸投料量（纯）—甲烷磺酸反应量 =298.79—286.23=12.56kg
水出釜量=甲基物含水量+乙醇含水量+甲烷磺酸含水量 =286.58+903.44+3.02=1193.04kg
杂质=总进料量—甲氟粗品—甲烷磺酸出釜量—乙醇纯量—活性炭投料量
—水出釜量
=6783.40—1275.39—12.56—4259.07—39.71—1193.04=3.63kg
总出料量=甲氟粗品+甲烷磺酸出釜量+乙醇纯量+活性炭投料量+水出釜量+杂质 =1275.39+12.56+4259.07+39.71+1193.04+3.64=6783.41kg
4.3.2成盐压滤器的物料衡算
总进料量=成盐反应釜总出料量=6783.41kg
滤渣量=活性炭投料量?（1+25%）=39.71?（1+25%）=49.64kg 滤液量=总进料量—滤液量=6783.41—49.64=6733.77kg
4.3.3成盐离心机的物料衡算
进料：
95%冰乙醇洗液=甲氟粗品量（折干折纯）?0.094=1275.39?0.094=119.89kg 95%冰乙醇洗液纯量=95%冰乙醇洗液?含量=119.89?95%=113.89kg 95%冰乙醇洗液含水量=95%冰乙醇洗液—95%冰乙醇洗液纯量 =119.89—113.89=6.00kg 甲氟粗品（折干）=
含量甲氟粗品=%
9839
.1275=1301.42kg
水杂质=滤液—甲烷磺酸出釜量—甲氟粗品（折干）—乙醇投料量
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
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 .........................................
人机工程学课程设计 鼠标、键盘的人机工程学设计产品的 现状与分析 学院：工程学院 姓名：张彰高 学号：20094027016 指导教师：王黎明 中国·大庆
鼠标、键盘的人机工程学设计产品的现状与分析 专业：09工业设计姓名：张彰高学号：20094027016 摘要：调查分析了当前鼠标、键盘人体工程设计产品的现状，着重分析了人体工程学在鼠标、键盘设计领域的应运。并从正面反应了人体工程设计产品的优势，及带使用者操作舒适便捷的享受。 关键词：鼠标;键盘;设计;人体工程学 引言: 在第二次世界大战之后，人体工程学就已经作为独立的学科开始发展，在设计、环境、军事等诸多领域都开始广泛的应用，可以说，只要是有人机交流的地方就有人体工学的应用。键鼠产品已经发展了几十年，作为电脑桌面上使用频率最高的输入工具，同时也是人机交流的最重要工具，它的性能好坏直接决定了我们工作效率的高低。随着技术的发展，我们从最原始的机械鼠标到激光鼠标，从有线鼠标到无线鼠标，从功能简单的机械键盘到功能丰富的多媒体键盘，我们已经突破了诸多技术瓶颈。 鼠标键盘是人和计算机交互的一个主要界面，它同时集成了光标的移动和计算机的操作的功能，轻松的运动和多功能的按键使鼠标领先于其他各种定位设备，可以说鼠标键盘是我们日常生活中操作电脑的一个最常用的工具，因此设计具有人机工程学特点的鼠标键盘是十分有意义的。鼠标键盘的人机工程学设计，主要就是鼠标键盘的造型设计。以人体工程学设计的鼠标键盘已经成分为市场的主流。 1、鼠标设计现状分析 1.1、人手掌的生理结构 图一：人手掌的血管和神经解剖结构
如图一，人手的结构中，与鼠标相关的部分向上包括前臂，而向下则有手腕、手掌、手指等结构。前臂内部包括尺骨、桡骨等主要的骨骼人就是依靠这两根骨头的交错来完成手腕的旋转的。而手腕结构中主要是一快腕骨，它的转动使得人的手腕可以仰俯。而人的手掌则主要由两组肌肉组成，一个是拇指屈肌和外展肌组成的肌群，一个是小指屈肌及展肌组成的肌群，在两个肌群指间有一条沟壑。对于不同的人，这条沟的深度和宽度是不同的。而这条沟内部，则是人手主要神经和血管所走的地方。手指的结构则相对比较简单，每个手指包括三个指节，并在一定范围内可以作横向的展开。 对于手腕结构来说，多次的试验证明，当人的手腕呈“仰起”状态时，则“仰起”的夹角在15 度－30 度之间的时候，是最舒适的状态，超出这个范围，会导致前臂肌肉处于拉伸状态，而且也会导致血流的不畅。对于手掌来说，其最自然的形态就是半握拳状态。而鼠标的造型设计，实际上就是要尽量贴合这个形态。对鼠标的设计原则，可以归结为以下三点： 1、要使鼠标外壳紧密贴紧人手掌的两个主要肌群——拇指肌群和小指肌群。使它们能够贴紧而又不受压迫。受压迫会导致手掌处于疲劳状态，而贴不紧又有握不住的感觉。 2、要使鼠标外壳紧贴掌弓而又不压迫它。也就是鼠标外壳要贴紧手掌中间的那条“沟”。如果它不能贴紧，那么手心就会有“悬空”的感觉，而如果压迫了它，因为下面是手主要动脉和神经的必经之地，时间长了以后会导致手缺氧。 3、鼠标的最高点应该位于手心而不是后部的掌浅动脉弓，否则会造成手掌产生压迫感。对于手指，手指的自然形态应该是五个手指都不悬空，而且处于呈150 度左右的自然伸展状态。而对于鼠标设计来说，手指部分的一个特别要求，就是当手指自然伸展时，第三指节的指肚应该正好处于鼠标按键的微动开关上，这样才能获得最佳的按键手感。 1.2、鼠标的人机工程学设计 本人认为符合人机工程学的设计并不是适合每个人，这一点上在鼠标的设计中尤为明显。有很多号称符合人机工程学的鼠标用起来并不是很舒服，主要原因在于这些鼠标设计的时候是以欧美人士作为基准的，而这个基准对于亚洲人来说显得过大了。欧美人士的手掌心平均要比亚洲的手掌心深1-2CM，而且手要长 3-4CM。如图二，就是一张标准体型的亚洲人（174CM）和低于标准体型的欧美人（178CM）士的手掌。 图二：左边为亚洲人手掌，右边为欧美人手掌
设计时间：2012年4月18日 目录 1 技术背景 (1) 现有技术 (2) 现有状况 (3) 存在的问题 (3) 2 设计原理 (4) 设计方案 (4) 设计原理 (6) 创新点............................................................... .. (6) 3 产品功能 (7) 产品结构 (7) 产品功能 (11) 产品优缺点 (11) 产品优点 (11) 产品缺点 (12) 使用方法 (12) 使用注意事项 (12) 4 市场应用价值 (13) 5 展望 (13) 结论 (13) 不足 (13) 展望 (13) 心得 (14)
6 参考文献 (15) 摘要： 我们作为学生，深知当今一种习惯——就是很多学生喜欢在床上看书、做作业或玩笔记本电脑。可今天学生所用床上电脑桌琳琅满目，不尽相同。但是目前在床上使用的书桌，功能和样式比较单一，不能符合大众的需求。并且在书床上看书时，由于书本放置的角度不适当，而导致用眼疲劳，影响视力，还有看书时间过长，手臂变得僵化，翻页不是特别方便。伴随各种设计问题也是不可避免。本文将会提出全新理念，从人机工程学角度出发，配合床的结构而设计出一套新颖的集床、柜、桌于一体的床上一体化电脑桌，使同学们应用更加舒适、方便。关键词： 人机工程安全床上电脑桌人性化一体化产品设计 正文： 1 技术背景 学习安全人机工程学的理论课程之后，更加发现我们自身的生活空间——寝室，存在严重的不合理现象，尤其是床铺的设计不合理。我们每天都要有将近三分之一的时间在床上度过。因此床上环境一直是影响一个大学生寝室生活体验的核心。但是想要改善床上环境，我们也不得不面对许多制约。比如寝室本身结构的制约，床铺本身设计上的制约以及每个人生活方式的制约。 而这一切又往往集中体现在床上空间不足上。没有放杂物的床头柜，没有在床上使用电脑或者学习用的桌子，没有足够的空间堆放多余的书籍。哪怕我们斥资购入一张传统的电脑桌，其清理上的麻烦与空间占用又成了问题。于是我们着眼于床上空间利用率的问题，开创性的将床头柜与电脑桌合二为一，并且利用墙面书架旁的空余空间，将桌子、床和小型储物柜整合成一个新的整体，以此实现床上空间的最大利用。从而改善大学生的寝室生活体验。 所以作为一张好的电脑桌，必须从符合人体的生理、心理及解剖学特征出发，以提高人们在电脑作业时保持舒适度与工作效率。为了更好的改进及设计符合人们需要的床上电脑桌，首先必须对市面上现有床上电脑桌存在问题进行总结分析。在进行针对这些问题进行改进，以设计出符合人体生理、心理及解剖学特性
人机工程学学习心得 人机工程学是我们专业限选课,从第一周开课,每周两节课,到第九周结课。从这门课程的学习中,我深切的感悟到,人体工程学与我们车辆专业或者说是机械专业以及设计的相关性。通过这门课的学习,我更加了解到作为一个设计者,再设计产品时不仅要注意产品的性能,还要考虑在产品设计过程中人和所设计的产品及他们所处的环境的协调及统一,提高产品与人之间的和谐关系,尽量满足舒适和安全的使用要求,以实现“ 以人为本” 的人性化设计思想,使我们在设计方面得到了启迪和发展,使我们对车辆外形设计、车辆内部座椅等的设计也有了更加深入的了解。 一、人机工程学的定义 我们看到有越来越多的厂商将“以人为本”、“人体工学的设计”作为产品的特点来进行广告宣传,特别是计算机和家具等与人体直接接触的产品更为突出。实际上,让机器及工作和生活环境的设计适合人的生理心理特点,使得人能够在舒适和便捷的条件下工作和生活,人机工程学就是为了解决这样的问题而产生的一门工程化的科学。 所谓人机工程学,亦即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法,对人体结构特征和机能特征进行研究,提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数;还提供人体各部分的出力范围、活动范围、动作速度、动作频率、重心变化以及动作时的习惯等人体机能特征参数,分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性;分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力;探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。 人机工程学的范围是很广泛的,其基础学科是研究人的生理、心理。就是实用科学,把技术科学直接应用的实际的操作之中,也是人体工程的本源之处。人机工程学以人为最根本、最直接的研究、服务的对象,所以一切信息必须从人的自身中去获得,综合了这些信息才能做出判断。人类工程学是与人相关的科学信
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 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
安全人机工程学课程总结及学习体会 课程重点内容总结如下： 第1章绪论 人机工程学是一门研究“人-机-环境”系统中人与机以及人与环境之间相互关系的学科，“机”主要是指人造产品，包括用品、器械、界面乃至建筑等：“人”是这些产品的使用者和操作者；“环境”则包括影响人与产品发生作用的温度、湿度、照明、和噪声等外部因素。 人机工程学的研究范畴：1.系统中的人的因素2、人机系统的总体设计3、研究作业场所设计和改善 4、研究作业环境及其改善 5、研究作业及其改善 人机工程学的研究方法:1、实测法 2、观察法 3、试验法 4、模拟和模型试验法 5、分析法 6、调查法 7、感觉评价法 8、心理测验法 9、计算机仿真法 第2章人体的基本数据与应用 人体尺度是产品体量和空间环境设计的基础依据，合理的设计首先是符合人的形态和尺寸，是人感到方便和舒适。体测量学是人类学的一个分支学科。主要是用测量和观察的方法来描述人类的体质特征状况。常用人体尺度数据，GB10000-1988《中国成年人人体尺寸》是1989年7月开始实施的我国成年人人体尺度国家标准。该标准根据人机工程学要求提供了我国成年人人体尺寸的基础数据，它适用于工业产品设计、建筑设计、军事工业以及工业的技术改造、设备更新及劳动安全保护。 人体尺度数据的应用：在不同的情境下，有3种基本原则可以遵循：1.极端设计原则在不涉及使用者健康和安全时，设计应该尽量适合于尽可能多的使用者，选用适当偏离极端百分位的第5位和第95百分位作为界限值较为适宜。 2、可调范围设计的原则为了使设计尽可能多的使用者，有时会使设计对象的特定性质可在一定范围内调整，此时通常使用从第5百分位的女性尺度到第95百分位的男性尺度作为可调整的范围。 3、平均设计原则虽然绝大多数的人的尺度并不是所有人的尺度的平均值，但一些具有应用普遍性的设计可以采用第50百分位的人体尺度数
人机工程学课程设计 ——公共座椅的设计 学院：艺术与设计学院 班级：工业设计 09-2 姓名：李宇飞 学号： 0964122201 指导教师：张博
摘要 随着我国经济的迅速发展，公共设施也趋于完善，不仅是现代家具还是公共设施如座椅连廊的设计正趋于技术上先进、工艺上可行、经济上合理、款式上美观等方向发展。对他们的设计就是设计一种新的生活方式、休闲方式、娱乐方式。设计正在朝着由物质上的到精神上的转变，现代公共设施正朝着由实用、结实向多功能、舒适、装饰、休闲等方向发展。公共座椅首先是尺寸的确定，严格按照人机工程学来讲，休息和休闲座椅的各部分都在向着最佳尺寸的方向去发展和设计。通过日常生活中我们的观察和体验，很明显其中有些数据并不符合人机工程学尺寸要求，因为考虑到座椅的使用环境，其功能是为来往的人暂时性的休息提供方便，，因此在设计上并没有严格按照人机工程学尺寸来确定其所有尺寸。在色彩上，由于色彩对人的心理和生理产生影响，不同的消费群体对色彩的偏好(年龄差异，地域差异，性别差异等)均有所差异，具体使用环境以及设计形态的表达都是设计中色彩确定的影响因素。公共座椅的受众人群较为宽泛，所以不能单纯的去迎合某一特定人群而确定，因此需要根据具体的使用环境来具体确定。现代人的需求已不仅仅是停留在“实用”的层面上，人们更多追求的是具有丰富文化内涵和精神满足，他们需要的是有时代特征的并能满足自身心理诉求的产品。人机工学是设计中的应用原则与尺度考量，随着现代生活方式的急速转变，人们对于时尚的态度和对潮流的把握使得家具等设施的设计有了更多发展的空间和变通的余地。在设计中，我们应该把握好人机工学与设计的关系，建立起一种理性与感性相互融合、借鉴、协调的产品设计思想才是顺应时势与时俱进的正确应对法方法。 关键词：公共设施座椅人机工程使用环境
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
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
一、选择题（每题1分，共10分） 1、同样一个灰色的图形，在白色的背景上看起来显得颜色深一些，在黑色背景上则显得颜色浅一些，这是感觉的 A 特性。 A. 对比 B. 相互作用 C. 余觉 D. 适应 2、在下列仪表中， D 仪表的误读率最大。 A. 开窗形 B. 半圆形 C. 圆形 D. 垂直形 3、下列信号灯符号中， A 表示警告。 A. “！” B. “╳” C. “→” D. “〇” 4、按钮有三个主要参数： B 、直径及移动距离。 A. 体积 B. 作用力 C. 色彩 D. 形状 5、下列作业特征中， B 的作业不适合选择立姿作业姿势 A. 控制器分散 B. 精确度高 C. 起、坐频繁 D. 体力负荷大 6、通过铅垂轴和横轴的平面及与其平行的所有平面都称为 C 。 A. 水平面 B. 矢状面 C. 冠状面 D. 正中矢状面 7、在作业场所布置的总体原则中，按照 D 原则布置元器件，执行时间最短。 A. 重要性 B. 使用频率 C. 功能 D. 使用顺序 8、脊柱有四个生理弯曲，包括颈曲、胸曲、腰曲及骶曲。其中与坐姿舒适性直接相关的是 B 。 A. 颈曲 B. 腰曲 C. 胸曲 D. 骶曲 9、下列选项中，只有 D 不是影响热环境的要素。 A. 空气温度 B. 空气湿度 C. 热辐射 D. 热度 10、下列各姿势中， A 的相对耗氧量最小。 A. 仰卧 B. 立姿 C. 跪姿 D. 弯腰 1、阳光下煤块的反射率要比黄昏时粉笔的反射率高，然而人们仍然把粉笔看成白的，把煤块看成黑的，不会依反光率的高低而颠倒黑白，这是知觉特性的 D 。 A. 选择性 B. 整体性 C. 理解性 D. 恒常性 2、 C 是人脑对直接作用于感觉器官的客观事务和主观状况整体的反映。 A. 感觉 B. 体验 C. 知觉 D. 注意 3、作为定量显示，在静态显示的条件下 A 误读率较低，而且认读需占用的时间也较短。 A. 数字显示 B. 模拟显示 C. 指针固定式模拟显示 D. 指针活动式模拟显示 7、在设计通道宽度、走廊宽度、门和出入口宽度时，应该选用第 B 百分位的数据。 A. 50 B. 95 C. 30 D. 5 8、由于各种颜色对人眼的刺激不同，人眼的色视野也就不同，其中人眼对 D 的色视野最大。 A. 蓝色 B. 红色 C. 绿色 D. 白色 9、下列对视觉特征的叙述中，错误的是 C 。 A. 人眼对直线轮廓比对曲线轮廓更容易接受。 B. 当两种颜色相配在一起时，最易辨认的是黄底黑字。 C. 人眼对垂直方向尺寸和比例的估计比水平方向的准确。 D. 眼睛沿水平方向运动比沿铅垂方向运动快且不易疲劳。 1、全身进入的各种姿势所需的最小作业空间尺寸，应根据人体测量项目的第 C 百分位数进行设计。 A.5 B. 50 C. 95 D. 15 2、 B 是由瞳孔中心到被观察物体两端所张开的角度。
目录 一、人机工程学是什么 (2) 二、人机工程学发展历程 (4) 三、作业空间尺寸 (6) 四、人的运动学基础知识 (7) 五、人机工程与我们的岗位创新 (16) 六、人机工程的经典故事 (20) 一、人机工程学是什么 1、新人机工程学的定义 2000年，国际工效学协会发布了新的人机工程学定义：人机工程学是研究系统中人与其他组成部分的互交关系的一门学科。 2、传统人机工程学的定义 人机工程学就是研究人、机和环境这三大要素之间的关系，并为解决系统中人的作业效能、安全、心理和健康问题提供理论和方法。 3、“随处可见人机，哪里都是工程” 我们的日常生活和工作中，处处可见到“人”和“机”的相互关系。比如以下的关系图：
二、人机工程学发展历程 任何学科都有起源和历史，人机关系的演变和发展可以大体分为三个历史时期： 萌芽期：人类起源到20世纪30年代 初步发展期： 20世纪40年代--20世纪60年代 快速发展期： 20世纪70年代--至今 1、萌芽期的人机工程 有了人类就有了造物，有了造物就有了人机关系。早在石器时代，人类就学会了选择石块，打制成可供砍、砸、刮的各种工具。 人机工程学开始采用科学方法，系统地研究人的能力与其所使用工具之间的关系，兴起于19世纪末--20世纪初。 1884年德国学者Mosso进行了着名的肌肉疲劳试验，
可以说使科学人机工程学的开端。 1898年美国学者泰勒在钢铁厂对铁铲铲煤作业进行研究，用5KG、10KG、17KG、20KG四种装煤铁铲对铲煤作业进行实验，发现10KG铁铲效率最高。他的研究成果成了欧美一些国家为了提高生产效率而推行的“泰勒制”。 1911年美国吉尔布雷斯夫妇对建筑工人砌砖作业进行研究，通过快速摄影机将砌砖动作拍摄下来并进行分析，去掉无用的动作，使砌砖速度由每小时120块提高到350块，作业效率提高一倍多。他们还对外科手术的过程进行改进，将外科大夫自己取器械的方式改变为只需说出器械名称，由助手取器械并递给大夫，这一成果一直沿用至今。 2、初步发展期的人机工程 第二次世界大战中设计的大批武器，只考虑武器性能，而忽略了操作者的协调关系，造成很多操作失误引发的事故。因此，首先在军事领域中开展了人机工程的综合研究与应用。 二战结束后，人机工程的研究成果广泛应用于非军事领域。这段时期的发展也使人机工程真正成为一门独立的学科 3、快速发展期的人机工程 进入20世纪70年代后，科学技术发展飞速，电子计算机普及，自动化程度不断提高，大大促进了人机工程学的发展和进步。 三、作业空间尺寸 1、作业空间设计以人体尺寸为基本参数，从尺寸上保证人体结构的活动要求。 影响作业空间的因素很多，首先，视觉因素是对作业空间起决定性的因素，视觉决定头部位置，也决定了人体
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，
电脑桌的新型人机学设计 课程名称：人机工程学课程设计 ：XX XX 学号： 081XXXXXXX 081XXXXXXX 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，眼神课堂教学的空间。 2设计题目：A—2电脑桌的新型人机学设计 3说明：电脑桌是用来放电脑的桌子，是很重要的办公用品。但是由于电脑做的设计不合理，腰背痛、颈肌疲劳或劳损、手肌腱鞘炎和视力下降等疾病正危害着从事与电脑有关的工作人员。 4现况：关于电脑桌的人机工程学设计还仅仅局限在高度、宽度和桌体的整体形状设计。 5调研：由劳动卫生部门提供的一份调查显示，劳动卫生职业病防治研究所从1996年到1998 年，连续3年对电信行业、电视台、报社激光照排车间电脑作业人员进行了有关调查，30％左右被调查者不同程度地患有颈肓腕综合症，视力普遍下降。 6实物调研：
材料： 构造：
7文献资料收集： OSHA （Occupational Safety & Healthy Administration） ---- 美国职业安全和健康管理局 一显示器的设计的潜在危害： 1显示器距离眼睛太远或者太近会迫使身体处于别扭的姿势，导致眼睛疼痛： 2头部和颈部想侧面看显示器（扭头）的时间过长会增加颈椎肌肉的负担和不均衡，导致疲劳和疼痛。 3如果显示屏太高或者太低，就会迫使你的头、颈、颈部，甚至是后背处于别扭的不正确身体姿势。例如，显示屏太高的时候，你的头和脖子不得不后仰。在这种不正确的身体姿势下工作时间长的话会导致支撑头部的肌肉疲劳。 4双光眼睛镜片的用户通常是通过眼镜的底部来看屏幕的。这就使得他们不得不后仰头部。如果显示器的位置太高，就会造成支撑头部的肌肉疲劳。 5看显示屏的时间过长会导致眼部疲劳和干涩。用户在看显示屏的时候眨眼睛的次数较少。 6显示器向前或者向后略微倾斜会使得屏幕
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。
【摘要】火车是人们出行必不可少的交通工具之一。2007年第六次铁路大提速以及大量高速铁路的通车运营，动车组列车成为铁路客运的重要组成部分，而受限与铁路线路和我国国情，普速列车在未来十几年内仍旧是我国铁路的客运主力。随着科技和生产力的发展，人们对生活、休息和出行质量的要求不断提高，对火车的舒适性也提出了更高的要求。然而我国各型旅客列车硬卧车厢设计都有很多不合理之处，尤其是上铺的狭小，使人们在旅途中的舒适感大打折扣。在新闻报道中，也常见乘客因车厢设计不合理而受伤的案例。一些车厢内的灯光、空调的布置及色彩搭配的不合理，不利于缓解乘客长途旅行的疲劳，甚至还可能影响到旅客的休息。为了让乘客在在旅途中获得更舒适满意的体验，有必要从人机工程学的角度对列车卧铺车厢内部设施的设计和布置进行一定的讨论和研究。 本次课程设计的首要任务是满足安全性的要求，结合我国普通列车硬卧车厢的实际情况，根据人体学尺寸、生理心理以及生理力学特性，对硬卧车厢内的设施进行安全人机设计与优化。主要包括车厢内设施的安全性分析，车厢内部设施的安全性设计，以及车厢内的色彩环境、光环境、声环境等方面的分析与优化。其中，从安全人机工程学的角度着重对硬卧车厢内的舒适性和安全性进行研究。 在前期调查过程中，发现的主要问题有：上铺空间较小乘客活动不便；车厢内照明灯光的布置及选择不合理，影响乘客休息；厕所门设计不合理，存在安全隐患等。 【关键词】人机工程学、铁路运输、硬卧车厢、设计
目录 第一章绪论 (1) 1.1 设计的背景及意义 (1) 1.2 设计的主要内容 (1) 1.3 目前我国铁路硬卧车概况 (2) 第二章车厢内部设施的安全性分析 (3) 第三章车厢内部设施的安全性设计 (5) 3.1 人体尺寸 (5) 3.1.1 人体静态尺寸 (5) 3.1.2 人体动态尺寸 (5) 3.2 铺位的优化设计 (6) 3.3 过道及行李架的设计 (8) 3.4 厕所门的安全性设计 (10) 第四章车厢内部环境的分析与优化 (11) 4.1 车厢内光环境的优化、照明设施的布置 (11) 4.2 车厢内色彩环境的优化 (11) 4.3 车厢内噪声的分析与优化 (13) 第五章结束语 (14) 参考文献 (16)
. 目录 一、人机工程学是什么 (2) 二、人机工程学发展历程 (4) 三、作业空间尺寸 (6) 四、人的运动学基础知识 (7) 五、人机工程与我们的岗位创新 (16) 六、人机工程的经典故事 (20) 一、人机工程学是什么 教育资料． . 1、新人机工程学的定义 2000年，国际工效学协会发布了新的人机工程学定义：人机工程学是研究系统中人与其他组成部分的互交关系的一门学科。 2、传统人机工程学的定义 人机工程学就是研究人、机和环境这三大要素之间的关系，并为解决系统中人的作业效能、安全、心理和健康问题提供理论和方法。 教育资料．
、“随处可见人机，哪里都是工程”3我们的日常生活和工作中，处处可见到“人” 和“机” 的相互关系。比如以下的关系图： 教育资料． .
人在使用电梯的过程中，会涉及到许多人机工程的关系： 关系结构图示研究的相关问题 电梯门宽高是否符合人体、人与电1尺寸；自动开关的电梯门是门的人梯自动电 梯门的否会夹伤人；机关系 开启关闭是否设置合理等等。 2、人与电按键是否有标识；按键标能否让使用者容易识别键的高度是否符合人体作的舒适范围等等教育资料． . 3、人与电电梯箱体内的照明、通风是否符合人的需求；体的箱体的长梯箱宽高是否符合需求等等。人机关系 二、人机工程学发展历程 任何学科都有起源和历史，人机关系的演变和发展可以大体分为三个历史时期： 萌芽期：人类起源到20世纪30年代 初步发展期： 20世纪40年代--20世纪60年代 快速发展期： 20世纪70年代--至今
教育资料． . 1、萌芽期的人机工程 有了人类就有了造物，有了造物就有了人机关系。早在石器时代，人类就学会了选择石块，打制成可供砍、砸、刮的各种工具。 人机工程学开始采用科学方法，系统地研究人的能力与其所使用工具之间的关系，兴起于19世纪末--20世纪初。 1884年德国学者Mosso进行了著名的肌肉疲劳试验，可以说使科学人机工程学的开端。 1898年美国学者泰勒在钢铁厂对铁铲铲煤作业进行研究，用5KG、10KG、17KG、20KG四种装煤铁铲对铲煤作业进行实验，发现10KG铁铲效率最高。他的研究成果成了欧美一些国家为了提高生产效率而推行的“泰勒制”。 1911年美国吉尔布雷斯夫妇对建筑工人砌砖作业进行研究，通过快速摄影机将砌砖动作拍摄下来并进行分析，教育资料． . 去掉无用的动作，使砌砖速度由每小时120块提高到350块，作业效率提高一 倍多。他们还对外科手术的过程进行改进，将外科大夫自己取器械的方式改变为只需说出器械名称，由助手取器械并递给大夫，这一成果一直沿用至今。 2、初步发展期的人机工程 第二次世界大战中设计的大批武器，只考虑武器性能，而忽略了操作者的协调关系，造成很多操作失误引发的事故。因此，首先在军事领域中开展了人机工程的综合研究与应用。