人体工程学第2章-人体重心、施力等
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《人体工程学》课程标准课程名称:人体工程学课程代码:适用专业:学时:30学分:3一、课程性质人体工程学是环境艺术设计专科教学中重要的专业选修课程之一。
随着人们生活水平的提高,对室内装饰装修水平要求的更高,社会进步及生活节奏的加快,人们更追求温馨舒适的生活,按照人体工学进行室内设计是保证“舒适愉悦”的前提。
因此,人体工程学是为进一步搞好室内设计打下坚实的基础。
本课程是艺术设计专业的专业基础课,是通过对人在某种工作环境中的生理、心理学等因素的研究;培养学生树立一种科学态度,达到人——使用物——环境的相互结合;通过设计使得在工作、家庭生活及休闲环境中提高工作效率,确保人的健康,安全和舒适等问题,使设计真正地服务于人。
通过本课程的学习,使学生得到人体基本形体构造的知识,同时使学生懂得人体一些重要尺寸在室内设计专业中的应用,本着“必须够用”的指导思想,重视培养学生运用工学理论解决实际问题的能力,为室内设计的后继课程及今后实际工作打下扎实的基础。
二、设计思路通过本课程的学习,使学生懂得人体一些重要尺寸在室内设计专业中的应用,本着“必须够用”的指导思想,重视培养学生运用工学理论解决实际问题的能力。
三、课程培养目标通过本课程的教学,使学生达到下列基本要求:1.理论知识要求:通过本课程的学习,使学生掌握人体尺寸,在空间设计中熟练运用。
2.技能方面:通过每个单元的训练,使学生全面掌握人体工学在空间设计中的运用方法,并充分了解空间设计的工作流程,并且能够在实际设计与制作过程中增加工作经验。
四、课程内容、要求及教学设计总学时为32学时第一单元人体工程学概述(一)教学内容人体工程学的发展史人体工程学的定义人体工程学的主要内容人体工程学的应用(二)教学要求掌握内容:人体工程学的定义。
熟悉内容:人体工程学的主要内容,人体工程学的应用。
了解内容:人体工程学的发展史。
学习目的和要求:本单元是课程的开篇,这个简短的篇章旨在使同学了解人体工程学的背景知识以及学习它的目的和意义。
人体工程学对照表以下是一些可能在人体工程学对照表中出现的各种术语和定义:1. 左右对称性:身体各个部位的相对于中心轴的对称性。
2. 重心:身体的平衡点,通常位于人的踝部。
3. 舒适性:在特定状态下,人体感到舒适的程度。
4. 负荷:重物施加在人体上的力量。
5. 缓冲:在身体和周围环境之间起到减缓或吸收冲击的作用的材料或机制。
6. 摩擦:在两个物体表面接触时产生的抵抗运动的力量。
7. 张力:在两个物体间存在的拉力。
8. 压力:在某一部分表面上施加的力与该部分表面积的比值。
9. 力臂:沿作用力方向与支点连线之间的距离。
10. 人体测量:测量人体各个部位的长度、宽度、厚度、弯曲角度等。
11. 人类生理特性:包括对颜色、声音、光线、温度等的感知和反应方式,以及人体对不同环境变化的适应能力。
12. 动作分析:研究人体活动和运动方式的量化方法。
13. 负荷能力:人体承受和适应所承受的负荷的能力。
14. 舒适度评价:评价产品或环境是否符合人体工程学原则和人类舒适性要求的方法。
15. 疲劳:长时间或高强度的身体活动导致的肌肉、视觉和神经疲劳。
16. 姿势:人体放置和定位的方式。
17. 色彩对比:不同色彩之间的明暗度和对比度。
18. 人体安全:在使用产品或工作环境中避免人身伤害的安全要求。
19. 空间要求:人体在不同任务和活动中所需的行动范围,包括卧、坐、立、行等活动状态。
20. 视角:人体从不同角度观察事物时所呈现的视觉图像。
21. 触觉:身体的触觉反应和适应能力。
22. 提示性:向用户传达信息、指令或状态的方法和方式。
23. 吸收:材料能够将能量从传输装置或人体吸收,使传输装置或人体免受损坏。
24. 排列方式:物品或设备之间的布局。
25. 操作性:设备或产品对用户操作的易用性和有效性。
26. 特殊人群:老年人、残疾人、儿童等需要特别考虑的人群。
27. 人机界面:人与机器之间的互动和通信方式,包括输入、输出和反馈。
第五章操作装置设计本章重难点分析本章重点在于了解掌握手足尺寸与人体关节活动;控制器的类型以及其选择标准;控制器设计中的人机因素;把握控制器的编码方法,如:形状编码、大小编码、位置编码等;要还介绍了一些典型控制器的设计以及握按钮、开关、方向盘以及操纵杆等的设计方法。
人体的施力与运动输出特性作为高起专学生了解的内容不做要求。
第五章操作装置设第一节手足尺寸与人体关节活动一、人体手足尺寸人在感知显示装置传示的信息以后,经大脑分析,作出判断,然后操纵机器的运行。
在声控及其他非接触式智能控制技术充分发展以前,手足尤其是手动操纵,是主要的操纵方式。
生活中的工具、设施也多由手脚使用。
因此,操纵装置和器物设计中人的因素,主要是指手脚的操纵特性,包括人体手脚尺寸、肢体的施力与运动特性等,因此本章首先给出有关这方面的基本知识。
人体手足尺寸是操纵器尺寸设计的基本依据。
GB/T 10000-1988给出了中国成年人的手部基本尺寸,和足部基本尺寸,参看图5-1、表5-1和图5-2、表5-2。
图5-1人体手部尺寸图5-2人体足部尺寸表5-1人体手部尺寸(单位:mm)表5-2人体足部尺寸(单位:mm)立姿屈臂操纵力的一项测试实验结果如图5-5所示。
实验研究了立姿屈臂从手钩向肩部方向的操纵力与前臂、上臂问夹角的关系,从图中可以看出:前臂上臂间夹角约为70。
时,具有最大的操纵力。
像风镐、凿岩机之类需手持的较重器具,大型闸门开启装置等设施的设计时,都应注意适应人体屈臂操纵力的这种特性。
在图5-6a所示立姿、前臂基本水平的姿势下,男子、女子的平均瞬时向后的拉力分别可达约690N和380N;男子连续操作的向后拉力约为300N;向前的推力比向后的拉力小一些。
在图5-6b所示内外方向的拉推,则向内的推力大于向外的拉力,男子平均瞬时推力可达约395N。
图5-5立姿屈臂操纵力的分布图5-6立姿、前臂在水平面两方向上的推拉力a)前后方向的推拉b)内外方向的推拉4.握力在两臂自然下垂、手掌向内(即手掌朝向大腿)执握握力器的条件下测试,一般男子优势手的握力约为自身体重的47%~58%;女子约为自身体重的40%~48%。