基于人机工程学的牙刷设计 2
基于人机工程学的牙刷设计
牙刷产业的市场调研
中国是世界上牙刷生产量最大的国家，以及牙刷使用量最大的国家。2004年产量约为35亿支,中国大陆消费量为730595900支( 约7.3亿支，约合人民币15亿元)； 2005年产量约为50亿支，中国大陆消费量为890036200支( 约8.9亿支，约合人民币18亿元)；截止2006年7月的产量约为28亿支，中国大陆消费量为 565603100 支( 约5.6亿支，约合人民币12亿元)。
2004年中国大陆人均牙刷消费量为 0.56支（ 1.18元），2005年中国大陆人均牙刷消费量为0.68支（ 1.41 元）。换句话说，2004年中国人平均21.4个月换一支牙刷，到了2005年，中国人平均17.6个月换一支牙刷。这个趋势看来比较乐观：中国人在过去2年中牙刷更换频率增加了21%。按这样的趋势，到2012年，中国大陆牙刷消费量将达到2617753529支（约26亿支），是2005年的2.92倍；到2014年，中国大陆牙刷消费量将达到5235507059支（约52亿支），是2005年的5.84倍，和2005年中国大陆牙刷产能基本一致。根据2006年7月统计结果，中国大陆牙刷平均零售价格为2.13元，2005年同期为2.07元，价格同比增长2.9%。按这样的价格增长趋势，中国大陆到2011
年的牙刷消费金额约为68亿元人民币，到2014年的牙刷消费金额约为148亿元人民币。如此大的产业集群及消费情况表明，牙刷的合理设计对于行业来说显得十分重要。
随着人们生活水平的提高，人们对自己的身心健康日益重视。“病从口入”这句话早已成为人们的口头禅，人们都知道对自己所吃的东西把好关。但是，人们却忽视了“病从口入”的另一个方面，那就是口腔卫生的问题。我们知道，口腔是人消化系统中的第一道关，牙科疾病将直接影响到人的消化。有关牙科专家指出，牙科疾病还会引起心、脑、脊柱等身体其他部位的一些疾病。据统计，我国超过70％的人有这样或那样的牙科疾病。
可见，维护口腔卫生是非常重要的。
牙刷设计的人机工程学分析
刷牙是我们日常保持口腔清洁、健康的重要方法之一。它能消除口腔内软白污物、食物碎片和部分牙面菌斑，而且有按摩牙龈作用，从而减少口腔环境中致病因素，增强组织的抗病能力。刷牙对于预防各种口腔疾病，特别是对于预防和治疗牙周病和龋病等具有重要的作用。牙齿是人类赖以生存的重要器官，它是构成咀嚼器官的主要部分，也与语言、容貌和健康有密切关系。
要想拥有一口健康漂亮的牙齿，除了养成良好的刷牙习惯和正确的刷牙方式外，备有一把设计合理的牙刷也是至关重要的。尤
其是在牙刷的人机工程学上要考虑得尽量周到。于是，本文对目前市场上的牙刷进行了调查分析，把重点放在人机工程学上，对牙刷进行改进设计。
刷牙是保持口腔清洁的重要措施，它的作用是除去牙齿上的残存的食物，又不损伤牙龈组织。每一种牙刷都是针对某一使用者群体（如儿童、老人）而设计的，它不可能适用于所有的使用者，所以，选择一把适合自己口腔情况的牙刷就显得非常重要了。
（1）牙刷的刷头要适合个人口腔的大小，不宜过大，刷毛不能过硬、过密、过长。
（2）少年儿童、老年人或牙周病患者，应选用较软的牙刷。（3）吸烟、爱饮浓茶者，色素容易沉积于牙面，应选用中等硬度牙刷。
（4）戴有固定正牙器或口腔内有固定修复体者，要在口腔科医生指导下选用特制的异形牙刷，如“V”形牙刷（刷毛毛束排列呈V形）。
牙刷的日常保护
选择好一把适合自己口腔情况的牙刷后，还要懂得保护牙刷的方法。
（1）牙刷使用后要注意清洁，尽量甩掉刷毛上的水分，然后将刷头向上放于漱口杯中，置于干燥通风处。不宜放于密闭的牙刷
盒中。
（2）尼龙丝牙刷毛可以制成不同的软硬度，弹性好，对牙齿的清洁作用及牙龈按摩作用均佳。经久耐用，而且干得快，因而多被采用。但尼龙丝受高温易变形，所以不能用高温水洗，更不能用煮沸的方法消毒。
（3）发现刷毛卷曲时应及时更换。
现有牙刷分析
A.电动牙刷是以电能为动力使刷头运动的一类牙刷。电动牙刷按刷头运动方式可分成三类：
（1）传统的横向移动式牙刷(可同时伴有纵向移动)
（2）新颖的旋转式牙刷(可有顺时针和逆时针旋转两种)
（3）高频超声振动电动牙刷
B.旋转式电动牙刷：主要由防护罩、牙刷头、永磁式直流檄电机、手柄盒等组成。牙刷头的刷毛束沿周围单排交错分布，刷毛束之间保持2—5倍刷毛束直径的间隙。牙刷头是可装卸的。在使用过程中．牙刷头旋转．刷毛只有部分圆周面与牙齿接触，这种牙刷对清洁齿面效果明显，但对牙齿邻面的清洁效果不佳。
C.超声波电动牙刷：超声波是指超出人耳可听频率段(20－20000Hz)的声波。目前已在半导体清洗、眼镜清洗等方面得到了广泛应用。超声波牙刷采用最容易渗透人体的1600000 HZ声波，可有效清除各种细小污垢。但超声波的振动声会使人产生不适。手动牙刷即无任何特殊装置的普通牙刷。握柄的角度是手动牙刷
设计研究中的重点。
手动牙刷的刷毛排列：近年来的一些文献显示刷毛的排列及刷头与手动牙刷的刷毛排列有以下几种：十字交叉式、高低交错式、锯齿状、垂直平齐式及专用于正畸病人的凹槽式。有研究认为，刷毛呈十字交叉排列的牙刷与垂直排列的牙刷比较，前者对邻面间隙和龈沟的清洁效果好，且对牙龈损害小。
手动牙刷的刷柄与刷头所呈的角度：最常见的牙刷为直柄牙刷，此外，还有带有前倾角、后倾角的牙刷。
电子牙刷是刷头能够提供电子来破坏菌斑，从而达到保护牙齿的一类牙刷。电子牙刷所产生的电子与菌斑内的H＋结合，使H＋浓度下降，PH值上升，从而降低菌斑的产酸力。
磁疗牙刷是通过牙刷产生的磁场影响菌斑内乳铁质和转移铁，从而破坏菌斑，同时还能促进牙周血液循环的一类牙刷。磁疗牙刷对牙龈炎的改善作用较手动牙刷好。
综上所述，目前的研究结果倾向于认为电动牙刷去菌能力优于手动牙刷，旋转式电动牙刷较侧向移动式清洁效果显著；超声电动牙刷除机械去菌斑作用外，声微流现象是其去菌斑
的另一重要机制
(1)刷毛、刷头与刷柄
天然猪鬃：天然毛鬃牙刷比较柔软，其清洁效果及吸附牙膏较好，不伯热水烫，但干得很慢，不如尼龙丝刷毛美观，使用时间也较短。一般牙龈易出血的人宜选用刷毛较软的牙刷。
尼龙丝：因为尼龙丝毛牙刷对牙齿的清洁作用及按摩作用均佳，弹性好且耐磨，所以尼龙牙刷的应用更加广泛。
①尼龙纳米粘土复合材料
尼龙纳米粘土复合材料是在尼龙里面添加了一种特殊的纳米粘土复合材料，使得尼龙的强度、韧度等物理性能大大提高。主要产品包括尼龙6、尼龙66等四大系列产品，有直径0.18mm－0.3mm 各种规格。抗菌牙刷丝等新产品已进入小批量生产。“高露洁”、“两面针”、“芳草”等著名品牌牙刷的牙刷丝就采用此种材料。
②PBT纤维
PBT纤维是聚对苯二甲酸丁二酯纤维的简称。PBT纤维具有一下一些特点。
a．它具有很好的抗倒毛性，以及良好的耐久性、尺寸稳定性和较好的弹性，且弹性不受湿度的影响。
b．具有良好的染色性能，色牢度优良。
c．具有优良的耐化学药品性、耐光性和耐热性。
③聚丙烯刷丝(PP)
采用纺丝级聚丙烯切片纺制，质轻、硬度高、弹性好，耐较高温度且无毒副作用，色泽艳丽经久不退，适宜做工业刷和民用生活用刷。规格为：直径0.20一0.30mm。
④尼龙1010
尼龙1010是中国独有的有机化工原料，无毒无臭，透明洁白。用尼龙1010切片纺丝成形的牙刷丝透明光亮，无色差，丝条均
匀，弹性好，耐折挠，不易倒毛，质地刚柔相济。规格有：直径0.2mm，直径0.25mm和直径0.30mm三种。
（2）刷毛质地
从刷毛的质地上来说．有硬毛牙刷与软毛牙刷，还有中硬混合牙刷。硬毛牙刷对牙齿的清洁效果较好，但对牙齿的磨损作用和牙齿的损伤也较大；软毛牙刷能进入牙龈边缘以下及邻面间隙去除菌班，但对较厚的菌斑则不能完全去除。中硬混合牙刷，硬毛可有效清洁，中性毛可按摩牙龈。
（3）刷柄材质、形状
刷柄材质塑料、橡胶
刷柄侧面形状内弯直线外弯
（4）刷毛排列
目前市场上出现的牙刷，有四排毛、三排毛和二排毛三种。刷毛最多的50束，最少的14束。一般牙齿健康的成年人，以选用四排毛的牙刷为宜。这种牙刷刷毛弹性好，洁齿力强，刷牙时省力。儿童最好选用两排毛NJL童牙刷。其牙刷丝较软，能较好地保护儿童乳牙发育。有牙病的人或老年人应选择三排毛牙刷。这种牙刷刷头小，刷毛较软，使用时不伤牙龈，轻巧灵活。牙刷刷毛的排列也各不相同，有直线形、锯齿形、波浪形和v形。这些排列形式都能较好地消除牙齿缝隙间的食物残渣。牙齿比较整齐的可选用直线形牙刷；牙齿不太整齐的人最好选用v形牙刷。
直线形 REACH,Oral-B经典型，流线型黑人灵活锥形、Oral-B接触型
锯齿形三笑No.D2001，No.D2016，Oral-B先导型，Colgate先驱型、全效型、旋风型、多功能波浪形，两面针No.L1，甜甜笑No.T9009，黑妹
波浪形三笑No.D2002，No.998，Crest防蛀伴侣，Colgate 适齿波浪形、超感型，梦仕No.MS-8010
V形梦仕No.MS-8004，甜甜笑No.T9005，黑人“晶莹按摩”
（5）刷头形状
方形三笑No.D2005
圆拱形 REACH，黑人“晶莹按摩”
椭圆形三笑No.2016,Orai－B，Colgate，两面针，黑妹，Crest
三角形三笑No.D2002，佳洁士 ;
钻石形三笑No.998，三笑No.D2001，Colgate旋风型3、尺寸统计
全长 188.3mm 10.8mm
握柄长 109.2mm 8.9mm
前柄长 79.1mm 10.3mm
刷头长 30.7mm 5.06mm
刷毛长 11mm 1.2mm
牙刷操作分析
1、人手腕部的受力特征
腕部的形态分为挠侧偏、尺侧偏、背侧屈、掌侧屈和正中五种形态，正中为自然形态。其余四种状态均为非自然形态。
正中位置是手的自然位置。在此位置，手的腕部受力状态最佳，因此，在进行牙刷设计时，应尽可能使手处于正中状态操纵牙刷。
2、刷牙方式分析
人手具有极大的灵活性。单就抓握动作而言，也有多种方式。其中主要的三种形式是前倾式、后倾式和无角度式。
根据人手腕部的受力特征，刷洗牙齿内侧，尤其是刷内侧后半部时，刷柄前倾时，人手腕部接近自然位置，手腕感觉最舒适。刷柄后顿时，手腕处于尺(挠)侧偏状态，感觉最不舒适。刷洗外侧牙面时，牙刷沿着牙床垂直的方向上下移动。刷柄后倾时，人手腕部接近自然位置，手腕感觉员舒适。刷柄前倾时，手腕处于尺(挠)侧偏状态，手腕感觉最不舒适。
刷洗上下咬合面时，直柄牙刷手腕感觉最舒适。
刷洗前表面时，牙刷颈部后倾时，手腕感觉最舒适。
考虑到牙齿内表面，尤其是内表面后半部最难清洁，故应按该位置考虑刷头与刷柄的夹角。在此位置，采
用颈部前倾式牙刷剧柄，手的腕部受力状态较合理。
颈部前倾式牙刷刷柄虽然解决了前牙内面、牙齿内表面后半部的清洁问题，但是，由于沿齿缝方向清洁内、外表面齿间邻面时，刷柄的施力和刷头的阻力之间存在旋转力矩，致使手难于稳定地持握牙刷。特别是在狭小的牙床高度空间内，频繁、枯燥的上下移动动作极易造成腕部、小臂、大臂和精神疲劳。在刷洗外侧牙面、上咬合面以及前表面时，手的腕部还无法保持顺直状态，使得腕部受力更加恶化。
如能将刷头设计成沿齿缝方向的电动旋转式，就可以克服手动牙刷的这一致命弱点。靠刷头的旋转来完成牙刷沿齿缝方向的相对运动，达到清洁齿间邻面的效果。这样，就可以避免在狭小的牙床高度空间内频繁的上下移动所造成的疲劳；同时，也可以大大提高洁齿的效率
刷牙方法
刷牙方法有横刷法、贝斯法、旋转法等。横刷法因为被认为是造成契状缺损的重要因素之一，已渐遭淘汰。贝斯法使用最为广泛，清除牙颈部及齿龈沟内菌斑的效果好，且对牙龈有良好的
刺激。
贝斯刷牙法：首先在刷牙齿的内（舌腭）、外（唇颊）两面时，将刷毛与牙齿长轴成45度角轻压，刷毛尖端进入牙与牙龈交界的牙龈沟内，水平颤动6-8次，颤动距离约1-2毫米；在刷上下前牙内面时，可将牙刷竖起，用刷头尖端的刷毛作水平或垂直颤
动6-8次；然后，在刷牙齿的咬合面时，要加一定的压力，使牙刷毛尖端能进入咬合面的窝沟间隙中，沿牙弓的方向水平运动，第三，应注意不要遗漏牙列中最末端牙的末端轴面（靠近咽喉的那面），牙刷头尽量向里放，旋转刷头即可刷到。旋转式刷牙法：首先，从牙龈往牙冠方向旋转刷。刷前牙唇面、后牙颊面和后牙舌腭面时，牙刷毛束的尖端朝向牙龈，即上牙朝上，下牙朝下。牙刷毛与牙面呈45度角。第二步，将牙刷朝冠向作小环形旋转运动。第三步，顺牙缝刷洗，即可将各个牙面刷干净。刷前牙舌腭面时，牙刷毛束尖直接放在牙齿的舌腭面，上牙向下拉，下牙向上提，刷后牙咬合面时将刷毛放在咬面上，前后来回刷。
改良贝斯法：以上两种方法结合使用，是目前认为比较有效的
刷牙方法。
刷牙时间和次数
国内外有关资料表明，科学刷牙的最佳次数和时间是每天刷牙三次，每次都在饭后3分钟后刷，同时每次刷牙3分钟。这是因为饭后3分钟正是口腔齿缝中细菌开始活动并对牙齿产生危害的时刻。正确的刷牙时间和次数对口腔的健康起着至关重要的作用。
3、刷牙压力及压强
刷牙的压力指刷头对牙面的正压力。刷牙压强指牙刷与牙面
接触后，刷毛单位面积上所具有的力。刷牙压力大小因人和牙刷而异，儿童用力一般小于成人，电动牙刷所施之力小于手动牙刷。
使用多大压力较为适当呢？Hasegawa等提出最适力的概念，他们认为最适力指清洁效果最佳，牙龈无疼痛感亦不出血时的刷牙压力。实验结果显示4-5岁儿童刷牙时，最适力为3N，成人最适力为3-4N。
牙刷尺寸计测
1、计测对象选择
计测群体的选择与牙刷的使用群体应相同。例如，可以选择15－55岁的男女作为使用群体和计测群体。
2、计测项目选择
（1）手部：
主要包括拇指指幅、把握长度、把握直径、最大展曲角、最小展曲角、张弯最大角、张弯最小角、牙床弯度和牙床高度。（2）齿部：
主要包括牙床弯度和牙床高度。
3、统计计测值
名称平均值标准差
拇指指幅 19.77mm 1.47mm
把握长度 121.9mm 3.5mm
把握直径 13mm 1.2mm
展屈最大角 183.18° 3.38°
展屈最小角 130.96° 2.814°
最大张弯角 249.34° 3.708°
最小张弯角 114° 2.43°
牙床弯度 22.6° 1.071°
牙床高度 15mm 2.6mm
现状分析
每颗牙有五个面、即颊、舌、咬合及两个邻面。设计的牙刷应保证这五个面都能刷到。刷牙的方法、刷牙时间的长短、压力大小均是影响清洁效果的重要因素。但是通过调查市场上存在的牙刷，普遍存在的问题就是不能使牙床的各个面刷到，总是存在死角，而且牙刷的尺寸、角度如果设计不合理，人在使用的时候
就会产生肌肉的过度劳累。
牙刷设计的改进设想
根据前面对牙刷的现状分析，目前新设计的具体方向是设
计出可以翻转刷毛的牙刷，同时要求尽量可替换刷头，解决经常更换牙刷带来的不必要的浪费。考虑到刷牙时沿齿面上下移动清洁齿缝为主要操作动作，发现普通的牙刷不能让牙齿的各个部分刷到，总是存在未触碰到的面。这个问题的产生是来自刷头是平直的，没有考虑到牙床的弯曲。再者为了保证手腕处于自然的顺直状态，避免刷牙内侧时腕部受静态肌力，刷柄采用内弯式。据统计，牙床弯度在20°－25°之间，新设计应采用的内弯角度最好为12°左右。因为过大的弯角，会使刷头和刷面之间产生较大的力矩，造成刷牙动作不稳定，这就是我的设计方向。
安全人机工程学 课程设计 题目：公交站人机设计 班级： 学生： 指导教师：胡汉华 教研室主任： 评阅人： 2013年1月17日 《安全人机工程》课程设计任务书课程编号：02030243 学时：2周学分：2
题目__ __ 学生姓名_____ _______ _____ 指导教师_ __ _ ______ ____ 学院__资源与安全工程学院_______ ____ 专业名称安全工程 班级学号 10级_ 1001_ 班 _ __ _号_ _ 设计时间 2013年1月7日至2013年1月18日 学生成绩评定： 指导教师（签名）：___________ 时间：______ 所长（签名）：___________ 时间：______
一、课程性质和目的 安全人机工程设计是为工程技术提供人的各种参数和要求，建立合理可行的人-机-环境系统，创造舒适和安全的环境条件，从而提高工作效率和减少事故发生。目的是培养学生进行人机系统设计、人机系统分析与评价的基本能力和创新能力。本课程设计的主要目的是： （1）通过课程专题设计，使学生掌握人-机系统的设计方法，具备基本的人-机系统设计能力和素质； （2）通过课程专题设计，使学生学会综合运用所学知识和理论去解决某一实际问题，提高学生综合分析和解决问题的能力； （3）在设计过程中，学生通过全面复习所学课程，可使学生进一步巩固、加深所学知识和理论的理解。 二、课程设计的一般要求 为了达到课程设计的目标，以及使所设计的系统具备工程实用性，学生在设计中必须做到如下要求： （1）所设计的系统必须符合安全、经济、技术上可行、运行可靠的设计原则。 （2）所设计的系统必须符合实际工程的规范，系统方案的选择、设备的选择计算、设计说明书的编制、图件的绘制等都必须符合实际要求，使设计的系统具备工程实用性。 （3）学生一定严格按照实际工程设计的要求认真设计。设计中有关参数的选择、计算公式、设备的选择都必须有可靠的资料来源，不能凭空随意取。如果属于实际经验数据，在选用时也必须注明。 （4）学生必须根据指导老师所给的设计题目，严格按照设计内容提纲的要求进行设计。设计原始资料的收集与分析，系统方案的确定，系统参数和系统设备的选择计算，设计说明书的编制等都必须独立完成。 三、课程设计的步骤和内容 1.课程设计内容和要求 （1）围绕选定的设计题目开展文献、信息的检索、阅读和分析，并写出不少于1500字的文献综述。综述需要标注参考文献，格式要求规范（参考杂志上的引文格式）。 （2）根据自己掌握的知识和完成的文献综述，对选定的设计题目的原有“物”进行分析评价，尽可能地指出其缺点和不足，以便为自己新的设计或发明找到切入点。本部分至少写500字。 （3）根据你掌握的知识，发挥你的创造性思维和想象力，提出解决（2）中
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
浅谈人机工程学在日常生活中的应用 *** 学校 年级 摘要：本文通过对人性化产品设计具体案例的分析来说明工业设计中所包含的人机工程学因素，并指出中国未来的产品设计必须符合人机工程学，使人性化的设计真正体现出对人的尊重和关心。 关键词：人机工程学工业设计人舒适性 Abstract：This paper, the humanized product design analysis of specific cases to illustrate the industrial design contained in the ergonomic factors, and pointed out that China's future product design must comply with ergonomics, human nature-oriented design truly reflects the people's right respect and concern. Keywords：Ergonomics Industrial Design People Comfort 1. 前言 随着科技生产的不断进步，作为一门研究“人—机—环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系，解决系统中人的效能、健康问题提供理论与方法的科学—人机工程学在我们日常生活中应用越来越广泛了。随着人机工程学在我们使用的生活物品中越来越多的应用，为我们的生活带来了很多方便，也使我们的生活更加舒适。随着社会发展，人们的生活水平不断提高，对于很多物品不仅仅只要求其功能性，逐渐地开始追求使用的舒适性方便性，所以人机工程学的研究对于未来很多事物的设计有着重要的指导意义和现实意义。人机工程学是采用科学的方法研究人、机、环境三大要素之间的关系。将人机工程学应用于物品设计中，由于符合人的生理学和心理学规律，使我们的生活更加舒适。 2. 正文 现在仅从工业设计这一范畴来看，大至宇航系统、城市规划、建筑设施、自动化工厂、机械设备、交通工具，小至家具、服装、文具以及盆、杯、碗筷之类各种生产与生活所创造的“物”，在设计和制造时都必须把“人的因素”作为一个重要的条件来考虑。若将产品类别区分为专业用品和一般用品的话，专业用品在人机工程上则会有更多的考虑，它比较偏重于生理学的层面；而一般性产品则必须兼顾心理层面的问题，需要更多的符合美学及潮流的设计，也就是应以产品人性化的需求为主。下面以具体例子分析说明人机工程学在产品中的应用；
1 概述：人体工程学 ——座椅设计 在生活和工作的多数时间里，我们都是坐着的，椅子对我们来说至关重要。正因为如此，我们需要一把合适的椅子，一把合适的椅子能让我们感觉舒适，享受生活，同时也能很大程度上减少疲劳，提高工作效率。那么，考虑到如何做出一把合适的椅子，我就不得不提及现在越来越被普遍关注的人体工程学了。 人体工程学的椅子设计主要是通过测量人体尺度做出符合人体数据形状以及受力情 况的椅子，故符合人体工程学的好座椅有以下几个基本设计要点：首先，好的椅子设计应当令使用者上半身的重心落在臀部的骨骼上，以人的坐位基准点为准设定座椅的高度，通常来说，座椅的高度在 39cm-42cm 之间。其次，好的椅子，其坐面的宽度也必须恰如其度，坐面过窄，会令使用者感到不适；而坐面过宽的话，使用者的双臂肯定会向外张开，坐得久的话，这会令使用者感到疲劳。再次，好的椅子的靠背也很有讲究，虽然靠背并不是一个必须存在的部分，但当使用者工作使用椅子的时间较长时，有靠背的椅子能让使用者感到更舒适。一般来说，靠背的高度不是固定的，依使用者的习惯和感觉而定。对于好的椅子来说，靠背的倾斜度也有学问，它是随着使 用者休息程度的加大和靠背本身长度的增加而增加的，与坐面的高度、深度、倾斜度也有关系， 同时必须符合人体脊柱的弯曲曲线。除此之外，椅子的软硬程度也很重要，太软的椅子容易令使用者曲起身子，全身肌肉和骨骼受力不均，从而导致腰酸背痛的现象的产生。相反太硬的椅子也不会让人感到舒适。椅子设计的原理是从人们使用的健康角度分析的，根据人的生理状况，疲劳测定等来定义椅子的外形曲线设计。椅子设计的具体尺度，根据它的不同功用，按照人体测量数据和国家颁布的尺度标准，不断测试高速合理选取数值以达到科学设计的要求。 然而，好的座椅设计不能局限在以上的基本要点内，还有许多需要考虑的因素。因为人体工程学椅子不单是数据的取值，而更是舒适艺术理念及风格的结晶。好的座椅不但能提供给人舒适的环境，还能合理利用材料和运用巧妙的构件组合，达到环保和节约成本的作用。好的椅子应该集美观和实用于一体，真正为人类生活和工作带来舒适和方便。 2.设计方案 （1）设计构思 1) 高度不可调节； 2）可防止座椅滑动和翻倒； 3）给人留有足够的活动空间； 4）能够保证腿的活动空间，以减轻腿疲劳； 5）坐面为 50cm 宽，45cm 长，坐面中部稍微上凸，前缘呈弧曲面，坐面后倾6°； 6）坐面的材料是透气的毛料以增加坐面的舒服感； （2）草图
关于公交车车站的人机分析和设计 公交车站是连接乘客和公交服务的初始点。设想，当我们刚下火车飞机的时候面对一个陌生城市时，如果不是钱包鼓得足以叫一辆出租车直接去往目的地，或是当地还没有四通八达的地铁系统，我们必然想到的是先找一个最近的公交车站，在那里也许可以找到开往目的地的公交车。如果没有，那至少也可以在车站上看到当地的公交线路图，寻找到一条合适的乘车线路。 对于城市中整个公交系统的运作，公交运输的畅通性无疑是重要的；对于公交系统的服务对象—乘客，公交的畅通和便捷则可以吸引他们更乐于乘坐公交车。从而减少了私家车的使用。更好的实现绿色环保的人性化。 设计题目：关于公交车车站的改进 公交车站站牌的作用有五个： （1）公交车站的一个重要标志。 （2）标识本地的站名。 （3）为乘客提供行车路线和方向。 （4）提供公交车运行时间 （5）提供乘客临时站点。 调研和分析： 公交车站现状： 地理位置及周边环境：图（1）车站位于兰州麦积山路蓝海商贸城地段。
图（1） 车站设施：车站是由两块候车厅一个无靠背公共座椅和一个公交站牌以及和一块曲线形的遮阳板组成的。 下面是我对公交车车站各项实物的调研结果以及人机分析 实物调研： 1.遮阳板：图（2）是遮阳棚，遮阳棚位于候车厅的顶端它的相关尺 寸是遮阳板距地面高度278cm倾斜度在15度左右以支柱向前沿伸出125cm向后伸出20cm遮阳棚的厚度是5cm材料是用铝合金和塑料做的，塑料呈现的是蓝色遮阳板的用是在太阳日晒以及下雨 天有助于乘客在候车区域不被雨水淋湿。 候车厅：候车厅是由两块组成,它的具体尺寸是1050.5×13.3×278下 图是它的相关尺寸标注。
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 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
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）
人机工程学 ——手动工具分析艺术与设计学院工业设计系产品方向091班陈瑾艺 摘要： 使用工具进行生产，是人类进化的标志，手动式工具是人类四肢的扩展。人们在工作、生活中一刻也缺少不了工具，使用手动式工具可以完成危险的、困难的工作。然而使用的工具大部分还没有达到最优的形态，人们在作业或日常生活中长久使用设计不良的手握工具和设备，造成了很多身体不适、就损伤与疾患，降低了生产率，甚至使人致残，增加了人们的心里痛苦与医疗负担。因此，工具的适当设计、选择、评价和使用是一项重要的人机工程学内容。本论文结合手握式工具操作的特点, 综合分析了手握式工具的人机因素和人机特性, 论述了手握式工具人机特性分析的必要性。 关键词：手动式工具，人机因素，合理性。 导论： 手动式工具是日常生活中经常接触到的产品，然后很多手动式工具的设计都不符合人机工程学原理，在人性化设计上做的远远不够，论文针对手动式工具存在的主要问题进行论述，深入剖析存在的问题，并提出一些改进设计的方案。
正文： 一、手动式工具的使用要求 手动式工具的设计看上去很小，其实要做到真正意义上的方便，使用，人性化。有很多地方都要考虑。从人机工程学角度，从安全性角度，心理学角度等，只有这些因素都运用到手动式工具的设计当中，才能称得上是一个完善的设计。下面重点从人机工程学角度考虑手动式工具的设计。 1.手动式工具必须满足一下基本要求，才能保证使用效率： （1）必须有效地实现预定的功能。 （2）必须与操作者身体成适当比例，使操作着发挥最大效率。（3）必须按照操作者的力度和作业能力设计，所以要适当地考虑到性别、训练程度、和身体素质上的差异。 （4）工具要求的作业姿势不能引起过度疲劳。 2.手动式工具设计需考虑的解剖学因素 （1）避免静肌负荷。使用工具时，臂部必须上举或长时间抓握，会使肩、臂以及手部肌肉承受静负荷，导致疲劳，降低作业效率。在使用是尽可能让手臂处于较自然的水平状态，减少抬臂产生的静肌负荷。 （2）保持手腕处于顺治状态。手腕顺直操作时，腕关节处于正中的放松状态，但当手腕处于掌屈、背屈、尺偏等别扭的状态时，就会产生腕部酸痛、握力减小，如长时间这样操作，会引起腕道综合症腱
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
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
生活中的不符合的实例分析 袁鑫 （南昌大学艺术与设计学院产品设计 141班） 摘要：运用心理学和人机工程学和其它相关学科知识简要分析生活中不符合 人机工程学的实例。根据人与产品的条件和特点说出其中的缺点的然后加以分析、改进，列出具体的改进方法，使生活中的小缺陷得以完善，使人机工程学在生活在与人们息息相关，使人们的生活更加舒适。 关键词：人机工程学不合理生活产品实例改进 1.引言 人机工程学，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、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。人机工程学是一门边缘学科，具有边缘学科共有的特点，如：学科命名多样化、学科定义不统一、学科边界模糊、学科内容综合性强、学科应用范围广泛等 2.生活中的实例分析 入耳式的优点：1：降低外界噪音对聆听音乐的干扰（也即：在嘈杂的环境下；可以用比较低的音量不受影响的欣赏音乐。 2：实现了和耳朵的最亲密接触。大大减少了漏音。这个好处有两个利用方向；（a：加大低频的质感和量感；b：增加对音乐细节的表现）目前低端的入耳耳塞多是利用了a。而高端的入耳耳塞多是利用了 入耳式的缺点：1：对部分人来说；佩带入耳式耳塞是一件痛苦的事情。对有中耳炎之类的耳朵不适合2：使用入耳耳塞；可能擦伤耳道。3：多人使用；容易交叉感染某些病
控制室设计中人机工程学案例分析 一、控制室设计的人机工程学要求 该控制室的形成，是将一个发电厂或变电站的全部控制、观测与操纵仪器集中于一个室内。要求把操纵台和控制室作为功能上相互有关的部件来看待，其中控制室室内结构造型为一个单元，操纵台和仪表板构成一个单元。应把两者看作技术上和工程上不可缺少的单元来设计。 控制室、仪表板和操纵台设计的优劣，首先影响的是在室内工作的人，以及控制室所具有的功能。控制室设计的人机工程学要求是，使操作者在其岗位上能较轻松地观察其视觉范围内的一切目标，并能无差错地读清一切信号。照明必须有足够的光度，尽量避免眩光，反光要以不影响读清仪器上所示符号为原则。噪声电平应处于最低点，设备应保持无尘。操作台上的各种操作装置，都设计成相协调的组合。选择操纵台形式，要保证读清仪器上所显示的读数，并保证开关具有良好的性能和便于维修，允许操作者变换作业姿势。 二、控制室影响因素综合分析 1．控制室设计要素控制室设计主要包括控制室空间、仪表板和操纵台三大部分，每一部分的主要设计内容列于表1-1。 表1-1控制室设计内容 2．影响控制室设计的因素 1）影响控制室设计的因素包括技术因素、经济因素和人机工程学因一素，这三类因素所包含的指标，分别对表1-1中的各项设计内容产生影响，有关指标对各项设计内容的综合影响关系分析如图1-1所示。 由图1-1的综合分析可知，对设计内容产生影响的三大类因素共有23项指标，其中属于技术因素为7项；属于经济因素为3项；而属于人的因素有17项。由图可见，在控制室设计中，人机工程学因素影响最大，认真分析人机工程学影响因素显得非常重要。
图1-1控制室影响因素综合分析 三、控制室组成部分设计 1．控制室空间设计要点 ①控制室的大小取决于控制装置和信息量的大小。信息是通过各种类型的信息仪器而获得，信息量则取决于信息仪器的大小。其中仪器有照明的、书写的、显示的和声学的测量仪表和信号仪器。仪器大小取决于仪表工业的科学技术水平，并且还受到显示读数的最佳识别程度的限制。 ②仪表板墙面呈半圆形，由此使控制室操作者在操作台旁的位置至全部仪表板的距离大致相等，而对仪表的能见度无视差。半圆的中点和操纵台后面的距离要求正好使操作者不受反射回声的干扰。具体布置见图1-2所示的控制室平面设计。 ③天花板高度的设计要求是，应使控制室的照明达到均匀的程度，并能避免干扰的照射和刺目的光线。 ④照明设备和强度选择原则是，使光线照在所有仪表上都无阴影。在仪表玻璃上不出现反光现象，并容易读出所示数字。同时，发光信号的能见度良好。 ⑤操纵台和仪表板的色彩在考虑到色彩心理学知识的情况下，其适应程度能使操作者在工作效率上不受妨害。此外，在色彩和材料的选择上必须符合技术和经济上的基本要求。 ⑥天花板和墙的材料选择在考虑到惯常的生产噪声以及其它人为噪声的情况下，必须符合声学要求。
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：
人机工程学论文工程设计论文 人机工程学在机床夹具设计中的应用 摘要：随着现代化工业的发展，人机工程学的应用越来越受到人们的重视。应用人机工程学的原理对机床夹具设计的工作效率、人的健康与安全、人机环境的最佳匹配等三个方面进行探讨，使夹具设计能达到人、机、环境的协调统一。 关键词：人机工程学；夹具设计；人机环境；以人为本 0 引言 随着现代化工业的发展，人机工程学的应用越来越受到人们的重视。人机工程学是研究人、机及环境相互作用的学科[1]，研究人和机器以及环境的相互作用，研究人在工作、生活中怎样才能够统一考虑工作效率、人体健康、安全和舒适等问题，是把人－机－环境系统工程运用系统科学思想和系统工程方法，正确处理人、机、环境三大要素的关系，探讨人机环境系统最优组合的一门科学，如何实现人－机－环境系统的最优组合是我们研究的核心问题。已有研究表明，在设计、生产中应用人机工程学是必要和有效的[2]。本文利用人机工程学的原理对机床夹具设计过程中的有关工作效率、人的健康、安全和人机环境匹配等几方面进行探讨。 1 基于人机工程学的设计内容 将人机工程学应用于机床夹具设计过程应当包含两个方面：1）应用是全过程的；2）应用是全方位的。全过程、全方位地应用人机
工程学进行夹具设计，不仅体现其功能的科学性、使用的合理性，还要考虑到舒适、安全、省力和高效等功能[3]。人机工程学在夹具设计中的应用要体现在夹具设计的每个阶段，具体内容如下：按照这个要求，机床夹具设计从工作效率、人体健康、安全和人机匹配几个方面来进行。 1.1 工作效率 机床夹具设计的总体目标就是“优质、高效、低成本”，在保证质量的前提下，高效率是我们追求的一直追求的重要方面，所谓“高效”是指夹具的工作效率最高，使用价值最大，这是对夹具设计提出的最根本要求之一。在夹具设计中，除了按照生产纲领合理配置夹具的定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置、分度装置等夹具各个组成部分的自动化程度，提高生产效率外，装、夹动作应准确、迅速、操作方便，安全省力[5]；各个部分的操作手柄、杠杆、开关、显示装置或其它辅助工具应放在操作者的最大工作范围之内，并且要尽可能靠近操作者，但应避免放在操作者的正前方且按动作顺序进行排列与布置；应使操作者手移动的距离和移动次数越少越好；夹具上的各种操作机构的位置应尽量使操作者在使用时不改变或极少改变身体位置；尽可能采用联动夹紧机构。从而缩短辅助时间，提高人的工作效率。 1.2 人体健康、安全
人体工程学 小套房设计说明： 项目名称：实用小套房 建筑面积：约55平方米 装修风格：简单实用 这个套房大小约55平方米，因空间不大，所以本人在此房间运用了许多折叠空间的设计，使我们可以更加舒适的居住而不会显得拥挤且不适，同时也可以减少一些不必要的东西，使我们居住的更加安心且有家的感觉。 从大门进来我在门边放置了一个柜子，这个柜子起到了阻隔的作用，不会让客人一进来就看到这个房间有保护隐私的作用，同时它也是一个扩展的空间，柜子的下方可以放鞋子，上方可以放置杂物和书籍，这样的一个组合柜即起到了阻隔、保护自己的隐私也起到了收纳和书柜的作用。使我们在别人来到家中不会有一种隐私被侵犯的感觉。 门的旁边就的厨房，因为房间比较小为了充分的利用空间使其看上去不会太过于拥挤，本人使用了组合式的厨房，使厨房和餐桌相结合减少了占地面积，也让食物可以更快的摆上餐桌。同时在厨房中也有一个收纳柜，柜子的下方放置了微波炉而上方则可以放置碗筷和调味品，且餐桌的下方是空的方便放置椅子，而不会让椅子
妨碍我们进出厨房也节省了空间，且根具人体的需要也留出了人在厨房的活动空 间而不会太过于拥挤。 厨房的左边就是客厅，我将客厅和卫生间相结合用卫生间的墙壁来做电视墙，而卫生间的门就隐藏在电视墙的左边，本人对其作了做了装饰使它们融为一体。而卫生间的另一面则可以用来装饰和摆放照片的照片墙，同时在外人进来时 会被其吸引，而不会四处观望，起到了一定的保护隐私的作用。 客厅的沙发选用了单人和多人组合，并在下方铺垫了地毯。这是为了方便与 其他人或不熟悉的陌生人专门设计的，可以使我们与其保持足够的距离又不会太 过于疏离，方便于交谈。且地毯能给予我们安全感和踏实感。 在客厅的最左边是阳台，我 们在阳台放置了一个沙发和 小吧台，可以让我们在阳光充 足的午后享受阳光的沐浴，同 时也可以种植一些植物如吊 兰等，在沙发对面的墙壁也可 以种植爬墙虎等可以净化空 气的植物。
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