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第6章 工业造型设计-2

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工业产品造型设计第2章

工业产品造型设计第2章
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（9）现代设计在实用、材料、工艺的表现手法 上，应给人以视觉的满足，特应强调整体效果 的满足。 （10）现代设计应给人以单纯洁净的美感，避 免繁琐的处理。 （11）现代设计必须熟悉和掌握机械设备的功 能。 （12）现代设计必须顾及消费者的欲求及价格 问题，反对矫饰与追求豪华。
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以上12条要求，在今天来讲，也具有积极 的意义，对产品设计具有重要的参考价值。 其中“满足现代生活的实际需要，体现时代 精神和顾及消费者的欲求”都应该是在产品 造型设计中要重点考虑的。
任何设计对象（产品），一般都是由许多构 成要素组成的。这些构成要素在所设计对象的 体系中，相互作用而完成一定的功能。
5
设计者一定要清楚把握产品的功能，比如， 若把电风扇的功能定义为“降低温度”的话， 就必须在电风扇的构成元素中，具备“降低 温度”的设施。普通的电风扇只能加快空气 的流动而带走热量，使人感到“凉爽”，并 没有真正意义上降低了温度。所以它的基本 功能是“加速空气的对流”。
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皮肌炎图片——皮肌炎的症状表现
皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉、 心、肺、肾等多脏器严重损害的， 全身性疾病，而且不少患者同时 伴有恶性肿瘤。它的1症状表现如 下：
1、早期皮肌炎患者，还往往 伴有全身不适症状，如-全身肌肉 酸痛，软弱无力，上楼梯时感觉 两腿费力；举手梳理头发时，举 高手臂很吃力；抬头转头缓慢而 费力。
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功能要素是产品造型的核心因素，起主导和 决定性作用；美学要求是人们审美观点不断变 化的需要；物质技术条件是实现功能的基础保 证，是美化产品的必要条件。
只有把实用性、审美性和经济性密切地结合 起来，才能成为真正优良的造型设计。从这一 观点出发，设计者的使命就是把造型设计的诸 多条件加以综合、组织及条理化。

第6章汽车外形与色彩

第6章汽车外形与色彩
▪ 所以鱼形汽车无论是实用性、空气动力性 都远远优于甲壳虫形汽车。
车身造型
特点
甲壳虫形 滑背 （从箱 形车发 车身 展而来）
鱼形（从 船形车 发展而 来）
斜背 式
车身
车背是从车后轮之后开始突然倾斜，车背倾 斜程度较小
车身高而窄，前后冀子板、车灯、发动机罩 都是独立的
车背是从后轮前部就开始倾斜，并逐渐与后 行李箱相连，其倾斜较为缓慢，且斜坡 很长
▪
鱼形汽车
▪ 鱼形汽车高速行驶时产生升力的原因 ▪ 飞机机翼的升力： ▪ 飞机机翼的断面形状其上表面隆起，下表
面平滑。这样当空气流流经机翼表面时， 上表面空气流动慢，则压力小；下表面空 气流动快，则压力大。
鱼形汽车
▪ 因此，机翼的上下表面的压力差就形成了 对机翼向上的推力，即升力。
▪ 同理，鱼形汽车从车顶到车尾所形成的曲 面与机翼上表面极其相似。
1901年的梅塞德斯汽车
马车形汽车
马车形汽车
▪ 1903年，美国福特A形汽车将车头部分做 成倾斜形状，从而减弱了吹在驾乘人员面 部的风力。
▪ 1905年生产的C形汽车开始采用挡风玻璃。
马车形汽车
马车形汽车
▪ 1908年，福特汽车公司生产了著名的T形 车。这是一种带布篷的可乘坐4人的小客车。
甲壳虫形汽车
▪ 1934年，美国克莱斯勒汽车公司的气流牌 轿车首先采用流线形车身，是流线形汽车 的先锋。
▪ 遗憾地是，由于该形汽车的造形超越了当 时的审美观，而在销售时遭到惨败。但该 形汽车的诞生宣告了汽车造形流线形时代 的开始。
甲壳虫形汽车
甲壳虫形汽车
▪ 1936年，福特汽车公司在气流牌轿车的基 础上加以改进，并采用了迎合顾客口味的 商业化设计，成功地研制出了林肯·和风牌 流线形轿车。

第六章 服装的分类设计

第六章 服装的分类设计

啊
（二）晨礼服 又称为英国绅士礼服，是白天穿用的正式礼服。特色是外 套剪裁为优雅的流线型，充满了贵族感，因此。较适合有书 卷气或是整体其实不错的新郎穿着，晨礼服的正式穿法为外 套、衬衣、长裤，搭配背心、领结。
2、准礼服 （一）晚会用准礼服 又称正餐外套、晚礼外套，是夜晚的社交用服，在宴会、 鸡尾酒会、剧院、舞会、婚典等场合广泛穿着。 一般为西装形式，采用单排或双排扣，驳领用剑领或丝瓜 领，并配以黑色或深蓝色单边裤脚的西裤，以及与上衣同一 面料的背心。
Haute Couture必须同时满足四个条件：
第一，在巴黎设有工作室，能参加高级定制服女装协会举办的每年1月 和7月的两次女装展示。 第二，每次展示至少要有75件以上的设计是由首席设计师完成。 第三，常年雇用3个以上的专职模特。 第四，每个款式的服装件数极少并且基本由手工完成。 满足以上条件之后，还要由法国工业部审批核准，才能命名为“Haute Couture”。
（2）高级成衣（Couture Ready to Wear） Ready-to-wear 高 级 成 衣 ， 译 自 法 语 Pret-a-porter 英语解作ready to wear（随时可穿），亦即不用去裁缝那里 做、可以即买即穿的成衣；这同时也是一个与Haute Couture 相对立的行业，指工业化生产的服装，与手工业者定制加工 的服装相对立。 是指在一定程度上保留或继承了Haute couture（高级定 制服）的某些技术，以中产阶级为对象的小批量多品种的高 档成衣。是介于Haute couture和以一般大众为对象的大批量 生产的廉价成衣（法语称Confection）之间的一种服装产业。
（3）成衣（ Ready to Wear） 成衣 (Garments)，指按一定规格、号型标准批量生产的 成品衣服，是相对于量体裁衣式的订做和自制的衣服而出现 的一个概念。成衣作为工业产品，符合批量生产的经济原则， 生产机械化，产品规模系列化，质量标准化，包装统一化， 并附有品牌、面料成分、号型、洗涤保养说明等标识。

(完整版)建筑造型设计

(完整版)建筑造型设计

Martel College, Graves
❖本章重点
建筑构图原理
统一与完整 对比与微差 均衡与稳定 韵律与节奏 比例与尺度 主从与重点
（二）对比与微差 Contrast & Mini-differentiation
❖ 在建筑设计领域中——无论是整体还是细部、单体 还是群体、内部空间还是外部体形，为了破除单调 而求得变化，都离不开对比与微差手法的运用。
❖本章重点
建筑构图原理
ห้องสมุดไป่ตู้
例3： Colosseum，Rome
统一与完整 对比与微差 均衡与稳定 韵律与节奏 比例与尺度 主从与重点
让所有的形状从属于平面的基本——椭圆形，因而 形成统一。
❖本章重点
建筑构图原理
2.2利用次要部位对主要部位的从属关系 A.以体量的支配地位求统一
统一与完整
对比与微差
均衡与稳定 韵律与节奏 比例与尺度
例1： Unity temple, Frank Lloyd Wright
❖本章重点
2.4 利用色彩和材质来获得统一
Alice Pratt Brown Hall, Ricardo Bofill and the Taller de Arquitectura
同处一校园环境，不同的两座 建筑采用相同的材料和色彩取 得统一。
❖本章重点
三、建筑构图原理
建筑构图原理
（一）统一 与完整
统一与完整 对比与微差 均衡与稳定 韵律与节奏 比例与尺度 主从与重点
1.统一与完整的重要性 Importance
❖最伟大的艺术，是把最繁杂的多样变成最高度的统一。 ❖一切优秀的建筑，必须体现平面、立面、剖面的统一这个 原则。 ❖多样统一堪称之为形式美的规律，其它原则如对比、韵律、 比例、尺度、均衡等则是多样统一在某一方面的体现。

UG 第6章 曲面建模

UG 第6章 曲面建模
第6章 曲面建模
• UG曲面建模技术是体现CAD/CAM软件建模能力的重 要标志，直接采用前面章节的方法就能够完成设 计的产品是有限的，大多数实际产品的设计都离 不开曲面建模。曲面建模用于构造用标准建模方 法无法创建的复杂形状，它既能生成曲面（在UG 中称为片体，即零厚度实体），也能生成实体。 本章主要介绍曲面模型建立和编辑。
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6.2.8 规律延伸
• 规律延伸曲面是指在已有片体或表面上曲线或原始曲面的边，生成基于长 度和角度可按指函数规律变化的建立延伸曲面。其主要用于扩大曲面，通 常采用近似方法建立。 创建规律延伸曲面，执行“插入”|“弯边曲面”|“规律延伸”命令（或 者单击“曲面”工具栏中的“规律延伸”按钮，打开“规律延伸”对话框， 如图6.50所示。
6.1.1 常用概念
• • • • • • UG曲面建模，一般来讲，首先通过曲线构造方法生成主要或大面 积曲面，然后进行曲面的过渡和连接，光顺处理，曲面的编辑等 方法完成整体造型。在使用过程经常会遇到以下一些常用概念。 行与列：行定义了曲面的U方向，列是大致垂直于曲面行方向的纵 向曲线方向（V方向）。 曲面的阶次：阶次是一个数学概念，是定义曲面的三次多项式方 程的最高次数。建议用户尽可能采用三次曲面，阶层过高会使系 统计算量过大，产生意外结果，在数据交换时容易使数据丢失。 公差：一些自由形状曲面建立时采用近似方法，需要使用距离公 差和角度公差。分别反映近似曲面和理论曲面所允许距离误差和 面法向角度允许误差。 截面线：是指控制曲面U方向的方位和尺寸变化的曲线组。可以是 多条或者是单条曲线。其不必光顺，而且每条截面线内的曲线数 量可以不同，一般不超过150条。 引导线：用于控制曲线的V方向的方位和尺寸。可以是样条曲线、 实体边缘和面的边缘，可以是单条曲线，也可以是多条曲线。其 最多可选择3条，并且需要G1连续。

三维造型设计课程设计小结

三维造型设计课程设计小结

三维造型设计课程设计小结一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握三维造型设计的基本概念，如：点、线、面、体的关系及其在三维空间中的应用。

2. 使学生了解并运用三维造型设计的基本元素，如：形状、色彩、材质、光影等，进行创意设计。

3. 帮助学生理解三维造型设计在现实生活和科技领域中的应用，培养其跨学科整合能力。

技能目标：1. 培养学生运用三维建模软件进行基本操作和造型设计的能力。

2. 提高学生通过观察、分析、创意等方法，运用所学知识解决实际问题的能力。

3. 培养学生团队协作、沟通表达、创新实践的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对三维造型设计的兴趣和热情，激发其主动探索精神。

2. 培养学生关注社会、关注生活、关注美的审美观念，提高其审美素养。

3. 引导学生树立正确的价值观，认识到三维造型设计在服务社会、改善生活、传承文化等方面的重要意义。

本课程针对的学生特点是具有一定的美术基础和计算机操作能力，对三维造型设计感兴趣，希望通过学习提高自己的审美素养和动手能力。

在教学过程中，注重理论联系实际，鼓励学生动手实践，充分调动学生的主观能动性，培养其创新精神和实践能力。

通过本课程的学习，使学生能够在三维造型设计领域取得明显的进步和成果。

二、教学内容1. 三维造型设计基本概念：点、线、面、体的关系及其属性，三维空间的理解。

教材章节：第一章 三维造型设计基础2. 三维造型设计基本元素：形状、色彩、材质、光影的运用及搭配。

教材章节：第二章 三维造型设计元素3. 三维建模软件基本操作与技巧：介绍主流三维建模软件，如AutoCAD、3ds Max、Maya等，并进行基本操作教学。

教材章节：第三章 三维建模软件及应用4. 三维造型设计实例分析：分析优秀三维造型设计作品，学习其设计思路和技巧。

教材章节：第四章 三维造型设计实例5. 创意三维造型设计实践：指导学生运用所学知识进行创意设计，培养其创新精神和实践能力。

教材章节：第五章 创意设计实践6. 三维造型设计在现实生活中的应用：探讨三维造型设计在建筑、工业、影视、动漫等领域的应用。

第六章 技术美 (1)

现代休闲座椅
功能美
• 技术美的实质是功能美，即产品的实用功能和 审美的有机统一。 • 罗兰·巴特指出：“功能美不存在于对一种功 能良好结果的感受之中，而存在于产生结果之 前的某一时刻被我们所领会的功能让本身的表 现之中。” • 单个沙发的功能美，不是通过人坐在上面很舒 适所产生的快感，而是沙发的形式在直观中使 人感到坐在上面很惬意所形成的美感。
萨伏伊别墅，位于巴黎近 郊的普瓦西，由柯布西耶于 1928年设计，1930年建成， 使用钢筋混凝土结构。唯一 的可以称为装饰部件的是横 向长窗，这是为了能最大限 度地让光线射入。
功能美这一范畴对于设计领域具有广泛意义：它 把科技进步的成果直观化了，成为社会前进目的性的 一种展示；有助于人的生理、心理与社会环境相协调， 消除人对产品的陌生感和恐惧心理；促进商品的流通， 激发人的购买欲。 激进功能主义的代表：活跃于二十世纪六十年代 的英国阿基格拉姆集团。 他们主张现代建筑应该同“当代的生活体验”紧 密结合，电脑、自动化技术、宇宙航行、大规模的旅 游、环境公害等等已是生活中的热点话题，从中可以 概括出“流通和运动”、“消费性和变动性”等概念， 这些概念应作为建筑的核心理生，是一个以钢铁为骨架、玻璃为主要建材 的建筑，是十九世纪的英国建筑奇观之一。在1936年的一 场大火中被付之一炬。
水晶宫外观效果图
水晶宫内景
德国人的时间更为务实，他们组织了 “德意志制造联盟”把艺术家和生产企业召 集到一起，全面提升工业产品的审美品质。 彼得·贝伦斯是联盟的代表人物，得以 有机会在当时的主流意识形态鞭长莫及的工 业建筑领域进行探索。 贝伦斯并为将经济和效率理解为简陋， 在摒弃不必要的建筑装饰的同时，仍然注重 建筑的审美品质，这种美是通过简明的几何 体量组合、高效的平面布局、良好的采光、 通风条件而实现的。

第6章挤出成型工艺

第六章挤出成型工艺第一节热塑性塑料工艺特性（一）收缩率热塑性塑料加工成型中产生的热收缩产生原因：宏观：材料的热胀冷缩行为－微观：分子间自由体积发生变化。

通常高分子材料的热膨胀系数远大于金属材料、陶瓷材料。

影响热塑性塑料成形收缩的因素如下：第六章挤出成型工艺第六章挤出成型工艺1、塑料品种热塑性塑料成形过程中由于还存在结晶化形起的体积变化，内应力强，冻结在塑件内的残余应力大，分子取向性强等因素，因此与热固性塑料相比则收缩率较大，收缩率范围宽、方向性明显。

另外成形后的收缩、退火或调湿处理后的收缩一般也都比热固性塑料大。

第六章挤出成型工艺2、塑件特性成形时融料与型腔表面接触外层立即冷却形成低密度的固态外壳。

由于塑料的导热性差，使塑件内层缓慢冷却而形成收缩大的高密度固态层。

所以壁厚、冷却慢、高密度层厚的则收缩大。

另外，有无嵌件及嵌件布局，数量都直接影响物料流动方向，密度分布及收缩阻力大小等，所以塑件的特性对收缩大小，方向性影响较大。

第六章挤出成型工艺3、进料口形式、尺寸、分布这些因素直接影响物料流动方向、密度分布、及成形时间。

直接进料口、进料口截面大（尤其截面较厚的）则收缩小但方向性大，进料口宽及长度短的则方向性小。

距进料口近的或与物料流动方向平行的则收缩大。

4、成形条件模具温度高，融料冷却慢、密度高、收缩大，尤其对结晶料则因结晶度高，体积变化大，故收缩更大。

另外，保持压力及时间对收缩也影响较大，压力大、时间长的则收缩小但方向性大。

第六章挤出成型工艺（二）流动性1、热塑性塑料流动性大小，一般可从分子量大小、熔融指数、表现粘度及流动比（流程长度/塑件壁厚）等一系列指数进行分析。

分子量小，分子量分布宽，分子结构规整性差，熔融指数高、表现粘度小；流动比大的则流动性就好。

按模具设计要求我们大致可将常用塑料的流动性分为三类：第六章挤出成型工艺（1）流动性好：尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、醋酸纤维素；（2）流动性中等改性：聚苯乙烯（例ABS·AS）、PMMA、聚甲醛、聚氯醚；（3）流动性差：聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料。

装配式建筑概论 第6章 装配式木结构建筑

分类
木混合结构建筑包括上下混合木结构以及混凝 土核心筒木结构。
6 2 PART.装配式木结构建筑的特点
6.2.1 优点
6.2.2 缺点
6.2.1 装配式木结构建筑的优点
工业化程度高
➢ 模数化设计、标准化生产、现场组装 ➢ 受气候条件影响小、建筑质量有保证、污染可以集中治理
6.2.1 装配式木结构建筑的优点
6.1.2 装配式木结构建筑的分类
（2）胶合木结构 — 胶合木空间结构
胶合木空间结构是以胶合木构件作为主要承重构件形成的大跨空间结构，其结构体系 包括空间木桁架、空间钢木组合桁架和空间壳体结构。
6.1.2 装配式木结构建筑的分类
（2）胶合木结构 — 胶合木空间结构
➢ 上图为亚洲最大木结构会馆——贵州省百里杜鹃国际会展中心 ➢ 毕节穹顶中心跨度53m，中间没有采用一根柱子作为支撑，6个叶片跨度18m ➢ 穹顶采用单层球面木结构网壳形式 ➢ 节点采用胶合木杆件-钢夹板螺栓连接形式
➢ 从拱顶分为两个半拱作为吊装施工单 元，然后用钢板和螺栓进行安装连接。 拱脚置于约6m高的钢筋混凝土支墩上。
6.1.2 装配式木结构建筑的分类
（2）胶合木结构 — 胶合木门架结构
✓ 胶合木门架结构主要包括弧形加腋门 架和指接门架。
✓ 通常适用于50m以下的跨度，顶部斜 坡面坡度应大于14°以减少屋脊过大产 生的挠度。
按承重构件选用的材料，装配式木结构建筑可分为轻型木结构、胶合木结构、方木 原木结构以及木混合结构。
6.1.2 装配式木结构建筑的分类
（1）轻型木结构
概念
轻型木结构是由木骨架墙体、木格栅楼板和 木屋盖组成的结构体系
特点
抗风、抗震性能良好 施工简便 材料成本低 能耗低 使用寿命长 适用于居住、小型旅游和商业建筑

现代设计方法部分习题与答案

现代设计⽅法部分习题与答案第1章1.何谓产品⽣命周期，简述其各个阶段。

产品⽣命周期（Product Life Cycle），简称PLC，是指产品的市场寿命，即⼀种新产品从开始进⼊市场到被市场淘汰的整个过程。

PLC分为介绍期（Introduc- tion）、增长期（Growth）、成熟期（Mature）、衰退期（Decline）四个阶段.2.简述现代设计所指的理论与⽅法有哪些。

3.简述产品开发的⼀般流程。

产品基本开发流程的6个阶段：阶段0，计划：规划经常被作为“零阶段”是因为它先于项⽬的达成和实际产品开发过程的启动。

阶段1，概念开发：概念开发阶段的主要任务是识别⽬标市场的需要，产⽣并评估可替代的产品概念，为进⼀步开发选择⼀个概念。

阶段2，系统⽔平设计：系统⽔平设计阶段包括产品结构的定义、产品⼦系统和部件的划分阶段3，细节设计：细节设计阶段包括产品的所有⾮标准部件及从供应商处购买的标准部件的尺⼨、材料和公差的完整明细表，建⽴流程计划并为每⼀个即将在⽣产系统中制造的部件设计⼯具。

阶段4，测试和改进：测试和改进阶段包括产品的多个⽣产前版本的构建和评估。

阶段5，产品推出：在产品推出阶段，使⽤规划⽣产系统制造第2章1.简述功能分析法的设计步骤。

总功能分析、功能分析、功能元求解、求系统原理、解求最佳系统原理⽅案。

2. 什么是技术系统？举例说明技术系统应具有的分功能单元。

技术系统所具有的功能，是完成技术过程的根本特性。

从功能的⾓度分析，技术系统应具有下列能完成不同分功能的单元：①作业单元，完成转换⼯作；②动⼒单元，完成能量的转换、传递与分配；③控制单元，接受、处理和输出控制信息；④检测单元，检测技术系统各种功能的完成情况，反馈给控制单元；⑤结构单元，实现系统各部分的连接与⽀承切削加⼯中⼼的功能构成第3章1. 产品创新的概念是什么？产品创新在哪些诱导机制下完成的，举例说明。

产品创新：新产品在经济领域⾥的成功运⽤，包括对现有⽣产要素进⾏组合⽽形成新的产品的活动。

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图6-v 人站立时上肢的活动范围
3. 手脚尺寸及运动特征
成年人的手脚尺寸及百分位数，详见国家标准GB10000-88。 由于人手的运动比脚灵活得多，所以绝大部分的控制器是手控的。 为此了解手的运动规律，对于手控控制器的设计是很重要的。 生活及生产实践表明：
● 手的垂直方向运动速度比水平运动速度快； ● 手从上往下运动的速度比从下往上运动的速度快； ● 在水平面内，手的前后运动速度比左右运动速度快；旋转运动
视距 是指人眼观察操纵指示器的正常观察距离。 一般操作视距范围：在380～760mm之间。 视距过远和过近都会影响认读的速度和准确性，因此，要根据工 作的精确程度、性质、内容来确定和选择最佳视距。 一般选取：700mm 760mm 380mm 为最佳视距， 为最大视距， 为最小视距。
人的视觉特征为：
人机工程学研究的目的：
● 设计机器设备时，必须考虑到人的生理和心理的各种因素； ● 产品设计应使操作简便、省力而准确、可靠； ● 使工作环境舒适和安全； ●
提高工作效率。
4. 人机工程学的研究内容主要包括三个方面
1）研究人和机的合理分工及其相互适应的问题 造型设计中的人机工程学主要是研究：在充分考虑人和机器特征 的前提下，如何做到人、机职能的合理分配。由于人机系统中人是主 动者，而机器是人的劳动工具，是被动者。因此，人机关系是否协调 要看机器本身是否符合人的特征而言。 2）研究被控对象的状态、信息如何输入及人的操纵活动的信息 如何输出的问题 这里，主要是研究人的生理特点和心理过程的规律性。 3）建立“人-机-环境”系统的原则 这个问题主要是确立环境控制和生命保证系统的设计要求。 总之，人机工程学的目标就是根据人的特征，设计出最适合于人 的工作范围，最适合人操作的机器，最方便使用的操纵器，最醒目的 控制器，最适宜的工作环境，力求操作者付出的精力最少，而人机系 统的效率最高。
控制器是人机联系的接口。它是操作者用以改变机器状态的器 件，常用的控制器如手控按钮、开关、操纵手柄、驾驶盘以及脚踏 的登板等。 由于控制器是人机界面的重要组成部分，因而控制器的设计与 选择必须充分考虑人的生理、心理因素，以达提高工效及使操作者 能准确、迅速、安全的操作目的。
1. 控制器的类型
按操纵的动力区分，控制器可分为三大类： (1) 手控控制器：如按键、开关、旋钮、手柄及转轮等； (2) 脚控控制器：如脚踏板、脚踏钮等； (3) 其它：如声控、光控等这些利用声、光敏感元件来实现启 动或关闭机件。
图6-19
显示器面板的仪表排列形式
6.3.4 控制台板设计
现代机器设备的自动化、数控化程度越来越高，安装显示、控制 器件的控制台板的尺寸越来越小。除大型、成套设备外，一般不采用 独立的控制台，而是设计成与主机同体的控制面板。 控制台板上显示、控制器件的布置应遵循以下原则。
1. 显示器的布置
显示器的布置应本着如下原则： 1)显示器所在平面应尽量与作业者的视线近于垂直。布置要紧凑， 主要显示器安置在最佳视区。视区范围应水平方向略大于铅锤方向。 2)多个显示器有观察顺序时，应依据从左到右或从上到下排列。 3)显示器与控制器在配置上应形成逻辑联系。位置对应，运动方 向一致。 4)显示器指针的零位指向应在上方或左方。多个显示器，其零位 指向应一致。
2. 手臂的活动范围
正常人（身高1680mm）站立时，手臂的活动范围如图6-v 所示。
其中：
手臂的最大能及范围 小手臂的正常活动范围 是以600mm为半径的两个圆弧区域； 是由半径为300mm的两个圆弧所构 成。 为R400mm； 为图中扇形区。
正常活动范围 最佳活动范围
1－－小手臂的抓捏区 2－－ 最有利的手动范围 3－－ 手操作的最大范围
第6章
Ⅵ
工业造型设计 (2)
Industrial Design
6.3 人机工程学简介
工业产品造型设计的现代化，其内容不仅要求造型的新颖、美观、 大方，色彩符合现代人的审美要求，还应包括产品的造型设计必须符 合人机工程学的要求。
1. 人机工程学概念
人机工程学是20世纪50年代前后迅速发展起来的一门新学科。它 是研究人、机及其工作环境之间相互作用的一门科学。 具体地说，它是运用生理学、心理学和其它有关学科知识，使机 器与人相适应，创造舒适而安全的工作条件，从而提高工效的一门学 科。人机系统
2. 控制器的布置
控制器布置的一般原则是： 1)常用的、重要的控制器，应安置在手活动最方便、用力最适 宜的区域。 2)有操作顺序的控制器，应依序自左向右或自上向下排列。 3)联系较多的控制器，应尽量靠近排列。 4)总电源开关、紧急停车等装置应与其他控制器分开，安置在 便于操作的地方。标志要醒目，大小要适当。 5)各控制器间应保持一定的安全距离。 6)水平控制面板一般以后高前低为宜，铅垂控制面板可稍向后 仰。 大型设备的操作控制台有坐姿和立姿两种，其结构尺寸和区域 划分与人体作业空间有关，设计时可查阅有关资料。 下图6-w 列示了坐姿和立姿两种控制台布置的有关人机参数。
机器是为人服务的，同时机器也是由人来操纵、调节、检查、使 用的。在工作、生产及生活中，人离不开机器，机器更离不开人的管 理和使用。因此，人与机之间就构成了人机系统。由于环境条件能对 人机系统造成重要的影响，因此人机系统也可称为人-机-环境系统。
若不考虑环境的影响，就简单的人机系统而言，人与机的关 系如下图6-17所示。
4) 合理地组合控制器的功能，减小控制器的数量和操作程序的 复杂程度。 5) 大小适当，造型新颖美观。
在控制台上，尽量将相互有关联的控制器和显示器布置在一起， 显示器宜在上方或左方，以免被手遮挡。 如果将控制器和显示器分开布置在不同的两块板上时，两板中对 应元件的相对布局应保持逻辑上的一致性。如图6-19所示。
许多常用的显示器都有专业厂商制造，除特殊需要外，不需要 专门设计。只要根据产品功能和造型需要选择适合的产品即可。 选择显示器的原则是： 显示器的精度应符合设计要求； ● 信息以最简单的方式传递给操作者； ● 显示信息易于识别并尽量避免换算； ● 显示器及标记符号的大小必须适合预计的最大距离。
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6.3.3 控制器的选择与设计
(3) 图形显示器。这种显示装置用形象化图标指示机器的工作状 态。具有直观、明显的特点。它使用于需要短时间内立即做出判断 并进行操纵的场合，如飞机上用的一些仪表。 一般工业产品多采用指针式和数字式显示器。 指针式显示器具有显示形象化、直观，能反映显示值在全程范 围内的位置和变化趋势的特点，但认读难以快捷准确。 数字式显示器具有认读简单准确的特点，但不能直观反映参数 变化的趋势。
人观看正前方固定物象的能见范围 如图6-s 所示，正常人的视野： 在垂直方向 在水平方向 约为130°(视平线上方60°,下方70°)； 约为120°。 称为视野。
最有效的视野区为： 水平线向上30°，向下40°； 以鼻为中心，左右15°～20°的范围内。
人的视野中心3°以内 为最佳视觉区。
图6-s 一般视野
图6-17 人机系统
2. 人机界面
人机界面是指人机之间相互施加影响的区域。人通过感觉器官 （眼、耳等）接受外界信息，又通过人的执行器官（手、脚、口 等）向外界发出信息和动作，因此，凡参与人机信息交流的一切领 域都属于人机界面。 概括地讲，人机界面可分为三类： (1) 控制系统人机界面，即机器通过显示系统将机器的信息传 递给人，人通过机器上的控制系统对机器传达操作指令，使机器按 人所规定的状态运行。 (2) 工具性人机界面，即机器符合人体的形态尺寸及操纵能 力，使之在使用过程中用力适当、感觉舒适、操作方便。 (3) 环境性人机界面，如照明、噪声、小气候等条件，作用 于人的生理、心理，从而影响人的舒适、健康和安全等。
以底层船舱高度为例，选男子身高的百分位数为95％的1775mm， 鞋高修正量25mm，高度最小余裕量90mm，则船舱最小高度为三者之 和1890mm。加上心理修正量115mm，则底层船舱的高度为2005mm。 人体尺寸百分位数及各种修正量，使用时可查阅国家标准和有关资 料。 此外，我国不同地区人体尺寸有一定差异，不同国家的人体尺寸差 异更为明显，使用时均需要查阅有关资料。 表6-a 是几个国家的男子高度值。
显示器是人机传递交换信息的关键装置，人凭借视觉从显示器中 获取机器的工作状态信息，从而操纵和控制机器。
按指示方式分，显示器可分为如下三种：
(1)指针式显示器。这种显示器应用最普遍，它通过各种形式 的指针指示有关的参数或状态。图6-u为这种显示器的一些种类。
图6-u
指针式显示器
(2) 数字式显示器。这种显示器直接用数码来显示有关的参数或 状态。常见的有条带式数字显示器、荧光屏显示器、数码管或液晶 显示数码等。
6.3.1 人体结构尺寸与造型尺度
全面了解和掌握人体结构尺寸对确定设计对象的尺度关系具有 重要意义。
1. 人体结构尺寸
人体结构尺寸一般是指人体高度、宽度和胸廓前后径，以及各 部分肢体的大小等。通常是在静止状态下直接测后，进行数据统计 分析得到。
GB10000-88是我国于1988年12月颁布的“中国成年人人体尺寸” 的国家标准。 该标准是根据人机工程学要求提供的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、设备更新及劳动拿权保护。
3. 人机关系
在人机系统中，人机关系主要有两方面： 一是机器适应人，即使机器系统尽量满足使用者生理、心理、审 美以及社会价值观念等条件的要求； 二是人适应机器，即机器在限定条件下，尽量发挥人的因素，让 人去适应机器的要求，以保证人机系统具有最佳功效。
人机工程学的研究内容：
人机工程学研究的对象是工程技术设计中与人体有关的问题。 目的是解决工程技术设计如何与人体的各种要求相适应，从而使 人机系统工作的效率达到最高。
比直线运动快； ● 对一般人来说，右手活动比左手快，顺时针活动比逆时针快； ● 单手操作比双手操作既快又准。