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安全人机椅子课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解安全人机交互的基本概念，掌握人机界面设计的基本原则。
2. 学生能够了解椅子在安全人机交互中的作用，掌握椅子设计的基本要素。
3. 学生能够掌握相关学科知识，如人体工程学、材料科学等，并将其应用于椅子设计中。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立设计符合安全人机交互原则的椅子。
2. 学生能够通过分析实际案例，提出改进意见，提高解决问题的能力。
3. 学生能够运用团队协作和沟通技巧，与他人共同完成椅子设计项目。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到安全人机交互在设计中的重要性，树立安全意识。
2. 学生能够关注椅子设计对社会、环境的影响，培养绿色设计理念。
3. 学生能够积极参与椅子设计活动，提高创新意识和实践能力。
本课程旨在帮助学生掌握安全人机交互的基本原理，培养其独立设计和解决问题的能力。
针对学生年级特点，课程内容注重实践性和创新性，结合学科知识，引导学生关注安全、舒适、环保的椅子设计。
通过本课程的学习，学生将能够将所学知识应用于实际生活，提高自身综合素质。
二、教学内容1. 安全人机交互基本概念：介绍人机交互的定义、分类及其在椅子设计中的应用。
教材章节：第一章 人机交互概述2. 椅子设计基本要素：分析椅子的结构、功能、材料及工艺。
教材章节：第二章 椅子设计基本要素3. 人体工程学在椅子设计中的应用：讲解人体工程学原理，分析其在椅子设计中的具体应用。
教材章节：第三章 人体工程学在椅子设计中的应用4. 椅子设计实例分析：通过实际案例，分析优秀椅子设计的安全人机交互原则。
教材章节：第四章 椅子设计实例分析5. 椅子设计实践：指导学生进行椅子设计，注重安全、舒适、环保等方面的考虑。
教材章节：第五章 椅子设计实践6. 安全人机交互椅子设计评价：介绍评价标准和方法，组织学生进行自评、互评及教师评价。
教材章节：第六章 椅子设计评价教学内容按照教学大纲安排，循序渐进地引导学生从基本概念、设计要素、实例分析到实践操作，使学生在掌握理论知识的基础上，提高实际操作能力。
文章编号:100628309(2005)0420044203 作者简介:陆剑雄:(1962- ),男,浙江宁波人,副研究员,南京林业大学木材科学与技术专业博士研究生,研究方向为家具的人机工程学。
坐姿与座椅设计的人机工程学探讨陆剑雄1,2,张福昌2,申利民1(1.南京林业大学木材工业学院江苏南京 210037;2.江南大学研究生部,江苏无锡 214036) 摘要:运用人体解剖学原理,结合坐姿行为分析,探讨坐姿理论,认为坐姿变化是人体在稳定和变动之间寻求平衡,以取得折衷的过程。
提出了座椅设计的基本原则,以及座椅设计中重要参数的参考数据,据此对优秀座椅设计范例进行了解析,并说明其各自特色,从而进一步验证了座椅设计的科学依据。
关键词:坐姿;座椅设计;人机工程学中图分类号:T B18 文献标识码:A1 引言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,在漫长的历史进程中,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着对不良坐姿的强制矫正体形的功能。
就座椅设计而言,包含两大设计工作,其一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的设计。
前者属于家具工程的工作,后者则为工业设计或人机工程学所要探讨的领域。
2 坐姿理论的探讨坐姿是一种人体的自然姿势。
它有很多的优点,可免除肌力疲劳,减少人体的耗能,比立姿更有利于血液的循环,也有助于操作者采取更为稳定的姿势,以进行各种精巧精细动作的任务,而且它也是操作足踏式控制装置的较佳姿势。
虽然如此,坐姿在某些方面也有其缺点存在,其中最重要的是它限制了人体的活动性,尤其是在需要用手或手臂进行较大的出力或从事具有旋转动作时,坐姿较立姿不方便。
此外,长期的坐姿对人体健康也有许多的不利,脊柱的不正常弯曲、人体主要支撑面上的压力等将产生不舒适感。
当人坐在座椅上时,支撑人体处于固定形势的主要结构是脊柱、骨盆和腿足等。
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：安全人机工程学坐姿眼高坐姿肘高电脑桌高度电脑桌宽度颜色正确坐姿人体的主要参数：表1 人体测量尺寸主要参数如下（CM）：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95百分位的人体尺寸范围作为高度范围适用的人体尺寸。
键盘前应保留足够的空间，键盘抽屉不宜过小。
对于经常面对文字输入的人犹为重要，因为有足够的空间来支撑你手腕，长时间工作才不会有麻木感。
而且使用起来舒适顺畅，不致影响平日的工作。
人机工程学方面确定电脑桌尺寸：（一）桌面长度，宽度的确定：（1）人的水平作业域方面：水平方向：最大作业域为1500mm，正常双手作业域为1194mm。
垂直方向：最大作业域为508mm，正常双手作业域为394mm。
（2）人的视距方面：人的最有效视野区为以水平线向上为30度，向下为40度，以鼻为中心左右各15度的范围内，其中以在3度以内为最佳视觉区。
人眼的最佳视线在站立时往往低于水平线10度，在坐势时则为15度。
现在大学生主要用的是14寸的笔记本电脑，它的高度大约是276mm，一般为了散热都装有散热器大约50mm，显示屏边缘高度共40mm。
人眼与视屏应保持一定距离，以保证不受电子射线的伤害。
屏面的大小在水平方向和垂直方向与人眼成不大于30度的夹角，屏幕边长约为305mm，此时的视距最小为( 305 ∕ 2tan15 ) ×569mm。
屏幕越大视距应越远，一般情况下取为710~ 760mm。
将上面所述人的水平作业域，和人的视野区相结合，得出电脑桌的桌宽。
（二）桌面高度的确定：无论是写字台、课桌的高度，还是电脑桌上键盘与鼠标的高度，都应与人在坐姿时的肘部等高或稍低，只有这样才能最大限度地降低对腰背、颈部肌肉和手肌腱鞘等部位带来的损伤，而显示器的上方也不应高于坐姿的眼睛水平视线，否则造成视力下降。
电脑桌椅人机工程研究产品的功能尺寸是人机工程设计最基本的问题之一，其基本限于人机工程范围中与人体尺寸有关的尺寸；而且通常有别于标注在加工制作图样上的尺寸，例如沙发座面高度的功能尺寸，是指有人坐在上面，被压变形后的高度尺寸；枕头高度的功能尺寸，是指被睡眠者压下以后的高度尺寸。
下面所界定的尺寸便是这样的尺寸。
电脑桌椅的研究主要考虑人体生理特征，在作业过程中，允许人们变换不同坐姿，设计座面倾角，靠背倾角，以及扶手方向等在一定范围内可微调，从而保证不同坐姿下人体曲线与椅子的拟合性。
具体讲有以下几点设计要点：一.坐面（前缘的）高度工作椅坐面前缘高度（简称坐高）的设计要点是：1.小腿基本水平，小腿垂直置放在地面上，使小腿的重量获得支撑；2.腘窝不收压；3.臀部边缘即腘窝后部的大腿在椅面获得“弹性支撑”。
研究指出，符合上述要求的工作椅座高位：比下图坐姿人体尺寸中的“小腿加足高”低10到15mm。
由表可查得，中国成年男女“小腿加足高”50百分位数分别为P（50男）=413mm P（50女）=382mm加上穿鞋修正量（男25mm，女20mm），穿裤修正量（-6mm），就可算出适合中国中等身材男子，女子的座高值（按比“小腿加足高”-10mm计算）。
适合50百分位数身高男子的座高：413mm+（25-6）mm-10mm=422mm适合50百分位数身高女子的座高：382mm+（20-6）mm-10mm=386mm同样可查得男子95百分位数和女子5百分位数小腿加足高数值：P（95男）=448mm P（5女）=342mm从而可算出：适合95百分位数身高男子的座高：448mm+（25-6）mm-10mm=457mm适合5百分位数身高女子的座高：342mm+（20-6）mm-10mm=346mm把这两个数据四舍五入为圆整的数值，就得到了一个工作椅基本数据，即中国男女通用工作椅座高尺寸的调节范围为350到460mm。
高身材男子和低身材女子适宜的工作椅座高差值很大，达460mm-350=110mm 之多。
电脑桌人机课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电脑桌的基本结构及其与人机关系的相关知识；2. 了解并掌握电脑桌设计的基本原则，包括人体工程学、舒适度、实用性等方面；3. 了解电脑桌设计中涉及的材料、色彩、形状等要素。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行电脑桌设计的实践能力；2. 培养学生运用创新思维，结合人机关系原则，设计出符合用户需求的电脑桌；3. 提高学生的团队协作能力和沟通表达能力，能够对设计方案进行有效阐述。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电脑桌设计的兴趣，激发创新意识；2. 培养学生关注人机关系，关注用户需求，树立以用户为中心的设计理念；3. 培养学生养成良好的审美观念，提高对生活品质的追求。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，旨在通过理论教学与实践操作相结合，使学生掌握电脑桌设计的基本知识和技能。
学生特点：六年级学生具有一定的认知能力和动手能力，对新鲜事物充满好奇，善于观察和思考。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调学生参与和体验，培养创新思维和实际操作能力。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活中，提高生活品质。
教学过程中，关注学生个体差异，鼓励学生相互交流与合作，共同提高。
二、教学内容1. 电脑桌基本结构与人机关系：介绍电脑桌的组成部分，分析其与人体的关系，包括坐姿、显示器高度、桌面布局等。
- 教材章节：第三章《电脑桌的基本结构与人机关系》2. 电脑桌设计原则：讲解电脑桌设计的基本原则，如人体工程学、舒适度、实用性等，并通过实例进行分析。
- 教材章节：第四章《电脑桌设计原则》3. 电脑桌设计要素：介绍电脑桌设计中涉及的材料、色彩、形状等要素，指导学生如何选择和搭配。
- 教材章节：第五章《电脑桌设计要素》4. 设计实践：组织学生进行电脑桌设计实践，要求运用所学知识，结合人机关系原则，设计出符合用户需求的电脑桌。
- 教材章节：第六章《电脑桌设计实践》5. 设计方案展示与评价：学生展示设计方案，进行自评、互评和教师评价，总结优点与不足，提高设计水平。
电脑桌椅的人机分析报告及设计
一、前言
电脑基本上是每家每户必备的家用电器，现代人的生活越来越离不开电脑了，无论是工作、学习还是娱乐，电脑都是不可或缺的工具。
因此不少用户在配置自己的电脑时，总是会认真细致地精挑细选，货比三家然后选择最适合自己的电脑。
但是却往往忽视了选购电脑桌的重要性。
不少人家里都没有购买专门的电脑桌，只是随便的用家里的普通的书桌和坐椅来代替，结果时间一长，经常会腰酸脖子痛，身体疲劳不说还影响视力，所以说配置一套合适的电脑桌椅是相当有必要的。
随着现代的社会科学技术突飞猛进，社会也在不断进步，人们对生活的要求也不仅仅在吃饱穿暖上了。
人们开始注意到生活的质量，从而对生活的环境等等第一有了更新的要求。
人们要求要更加的人性化，这就使得人机工程在我们的生活中大规模的运用。
人机工程在生活中可以说是无处不在，从桌椅板凳到锅碗瓢盆，从行车走路到穿着打扮，都离不开人性化的设计。
人机工程使得我们有个更高的生活环境。
二、现存桌椅的缺点及不足
电脑桌是用来放电脑的桌子，是很重要的办公及生活用品。
现代的电脑桌款式多样，也有非常个性化的设计。
随着社会和科技的进步，电脑桌的款式设计将会日新月异。
在现在的学习生活中电脑已经是我们必不可少的工具了，无论是写论文、查资料、听音乐、玩游戏我们都离不开电脑。
大学生每天要有2小时以上的时间是面对电脑的，也就是说我们每天要有很长的时间是坐在电脑桌前的。
久坐电脑桌前的都有这样的经验，工作学习一段时间以后，常常会感觉脖子、肩膀发沉，起身活动一下就好了。
肩膀酸痛最常见的原因，是由于不良坐姿引起的。
同一姿势保持太久，使脖子和肩膀周围的肌肉紧张，时间一久就导致酸痛感。
腕关节的病痛是由于长时间使用电脑，手部的神经受到压迫所致。
不同于繁重体力劳动的是，从事电脑操作进行的是一项静力作业，伴随着头、眼、手的细小和频繁运动，往往持续时间长、工作量大，会使操作者的肌肉、骨骼反复紧张，引起相应的病症。
不论在办公室还是在家里，坐在电脑前不挪窝地连续作战是很多年轻人的习惯。
时间长了，就会出现眼睛模糊、腰酸背疼等毛病，这是因为如果电脑椅与办公桌高度不够匹配，很容易对眼睛和关节造成伤害。
应该及时挑选一把合适的电脑椅为好。
目前，“电脑族”在家办公、游戏的时间越来越长，刻板、方程式般套路的办公空间已经无法满足人们的需要。
因此，色彩多样、造型别致、使用方便等重视个性发展、关注人性化的办公桌椅也越来越多了，但仅有造型或仅有功能都是不够的。
不论在家里还是在办公室，
办公空间的设计必须是理性基础上的感性发挥，即专业话和个性化并重。
很多人的办公椅高度都没有达标，这样就无法让身体从腰酸背疼中解脱出来。
三、人体尺寸查询及人体与桌椅协调
人体尺寸查询
项目身高坐姿肘
高
坐姿膝
高
小腿加
足高
坐姿臀
宽
坐姿肘
宽
坐深坐高肩宽
1640 224 479 410 350 511 476 621 397
1657 230 484 415 352 513 486 622 399
1705 237 489 420 356 521 488 623 403
1678 241 491 421 351 516 496 624 401
1680 246 485 422 353 526 488 625 401
1812 262 544 460 387 522 499 640 410
1692 249 501 401 356 519 486 624 405
1634 242 479 415 354 514 474 620 398
1709 251 504 426 355 527 494 625 403
1722 252 508 431 359 530 481 625 405
1645 229 480 409 346 518 479 623 397
1684 234 499 420 353 520 477 627 399
1779 257 528 449 353 526 482 637 408
1782 259 537 450 377 527 495 638 409
平均数1701.4 243.8 500.6 424.9 357.3 520.7 485.8 626.714 402.5 标准差55.544 11.905 21.717 17.086 11.138 5.915 8.021 6.568 4.398 95%百分
位
1792.728 263.369 536.297 453.034 375.609 530.445 498.980 637.519 409.73
单位：mm
问卷调查人员南北分布均匀，其身体尺寸基本符合以上测量值下图可知人体与桌椅所成角度
四、问卷数据处理
见电脑桌椅问卷调查结果及电脑桌椅问卷
根据问卷得出选择要求：显示器中心与人眼角度为10°~20°；电脑桌材质为木质与方式钢管；桌面尺寸选择为120*60cm ；设置有机箱；储物柜设置为可拆卸；座椅选择为图三类型；在桌底设置底板放置脚部；桌椅选择木质颜色；桌角圆滑过渡；鼠标放置在桌面上。
五、设置桌椅尺寸
通过查阅参考文献（[3] 东南大学 丁玉兰. 人机工程学. 北京：北京理工大学出版社，2005），做出人机分析，确定产品主要尺寸（单位：mm ）如下：
5.1电脑桌设计基本尺寸
桌面高度不宜过高也不能太低，因此需要选用中身材百分位（50％）来计算桌面的高度。
K x S P D k += 0=K →x P K = 单位：mm 桌面高度：1701×0.384(S S 43+)＋30（功能修正量）＋50（心理修正量）、，取734；
S
S 4
3
+为坐姿臀高加上肘关节至椅面高
桌面长度：450（键盘长度）＋80（修正量）＋250（储物柜宽度）＋50（修正量）＋180（主机箱宽度）＋40（修正量）＋150（桌腿空间），取1200；
桌面宽度：400（显示器厚度）＋100（功能修正量）＋100（心理修正量），取600；
桌下空间的设计应选用大百分位来计算。
因为如果桌下空间满足大个
子也必然适合小个子人，假设选小百分位计算，空间太小，大个子就会感到空间不够，产生压抑感，所以选用95%值计算。
桌下空间：1792×0.311（S2膝高）＋50（修正量）=607,取610；
放置主机箱板长：460（主机箱长度）＋100（修正量），取560。
5.2桌子
主桌面木板厚：2cm
方式钢管：1.5cm
桌面：98*60cm
储物架子：21.7*40cm（机箱上方一层）、21.7*30cm+21.7*20*1/2cm（机箱上方二层）
可拆卸储物柜：30*40*15*2cm（两层）
底板：98*10cm、往上倾角10°
5.3椅子
5.3.1
尺寸选择标准
A、坐高：办公椅450-550mm。
坐高一般按小腿长加脚高的第5百分位的数值作为设计依据。
坐面前缘应比人体膝窝高度低30～
50mm，且做成半径为25～50mm的弧度。
坐面不能太高也不能太低。
H=小腿腘窝高+鞋厚(20-40mm)-适当间隙(10-20mm)
B、坐宽：一般大于380mm。
扶手椅不小于460mm。
沙发等休息用椅大于480mm，一般为520~560。
B=人体肩宽+冬衣厚度+活动余量
C、坐深：国标中取400～440mm，对沙发等休息用椅座深可大一些，取480~600mm。
以坐深的第5百分位数值进行设计。
T=座姿大腿水平长-60mm(间隙)=454mm
D、坐面与靠背倾角：坐面(靠背)倾角指坐面(或靠背)与水平面所夹角度。
一般取休息椅19°～20°;98°~112°，对于工作椅由于工作时就坐者需向前倾，所以倾角不宜太大，可取4°～6°;95°~100°。
E、靠背的高度。
一般在肩胛骨下沿为宜。
腰部设腰垫子，以250mm为宜。
腰部位置随靠背倾角不同面有变化。
F、扶手高度：扶手的高度指扶手上缘到坐面的距离，主要作用是支持手臂的重量，减轻肩部负担，扶手高度一般取坐垫有效厚度以上200～300mm。
G、椅垫：人坐着时，人体重量的75%左右由约25c㎡的坐骨结节周围的部位来支承，久坐会产生压力疲劳，导致臀部痛楚麻木。
若在坐面上加上软硬适度的坐垫，则可以使接触支承面积增大，使压力分散。
5.3.2尺寸介绍：
坐垫为48x48cm坐垫到靠背总高76cm，地面到坐高是43cm升高到53cm。
5.3.3
特点：
1、靠背高度可调
2、头枕可90度转动，高度可调
3、坐垫高度可调
4、扶手舒适、贴合
5、坐垫设计适合亚洲体型,可以减轻久坐而疲劳
六、设计概述
此款电脑桌椅，桌面的造型采用直线与圆滑过渡桌角相结合，直边符合传统设计，圆滑过渡桌角既美观、又安全，能减小被桌角撞上的机率。
直线与弧形桌角的完美结合，既避免了直棱直角，增加美感，同时弧度桌角又不是太大，容易加工，既美观舒适又经济节约；电脑桌椅的尺寸设计是通过查阅大量人机学原理后计算出来的，它们都符合人机学原理，所以人操作过程中会更加方便、舒适；电脑椅可以旋转，坐垫柔软，靠背有符合人机的倾斜度；电脑桌与椅子在材料、颜色、造型上形成整体的风格，相互协调统一。
