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坐姿蹬腿器-基于人机工程学的分析与改进

坐姿蹬腿器-基于人机工程学的分析与改进
坐姿蹬腿器-基于人机工程学的分析与改进

体育工程与信息技术学院本科毕业论文(设计)

坐姿蹬腿器基于人机工程学的分析与改进

摘要:人机工程学是一门与人密切相关的学科,是一门新兴的正在迅速发展的交叉学科,随着这门学科的发展完善,在当今产品设计与开发中,产品的宜人性、创新性、适用性等因素越来越受到设计方与使用者的重视。健身路径是市民常用的健身设备,是国家发展全民健身运动的重要措施。但是目前,生产健身路径的厂家非常缺乏,产品质量参差不齐,更重要的是各厂家之间的产品规格没有一致性,没有统一的标准,有些健身路径存在不符合人机工程设计的原理的问题。特别是蹬腿器这种与人密切相关的健身器材产品设计中,考虑人机工程学的设计概念更加重要,文章针对蹬腿器在宜人性和适用性存在的问题,基于人机工程学的理论和方法对蹬腿器进行分析和改进,让使用者更加安全高效。

关键字:坐姿蹬腿器;人机工程学;分析;改进

Analysis and improvement of the sitting kick device

Abstract:Ergonomics is an and closely related disciplines and a new and rapidly developing discipline with the development of the discipline. In today's product design and development, product innovation, agreeableness, applicability and other factors are more and more designers and users attach. Fitness path is public fitness equipment and the development of nationwide fitness campaign important measures. But at present, the production of fitness path of manufacturers are very lack, product quality is uneven, the more important is the manufacturers between product specifications without consistency. There is no uniform standard, some fitness path exists does not comply with ergonomic design principle problem. Especially the whirlwind round this and closely related to people 's fitness equipment product design, considering ergonomic design concept is more important, the sitting kick device in agreeableness and applicability of existing problems, based on the ergonomics theory and method to analyze and improve the kick is, let users more safety and high efficiency. Keyword:sitting kick device;ergonomics;Analysis;improvement

目录

摘要 ........................................................................ I 关键字 ...................................................................... I Abstract .................................................................... I Keyword ..................................................................... I 1 绪论 . (1)

1.1 选题的背景和目的 (1)

1.2 国内外的研究现状 (1)

1.2.1 目前蹬腿器存在的问题 (2)

1.2.1.1 尺寸设计问题 (2)

1.2.1.2 质量问题 (3)

1.2.1.3 安全问题 (3)

1.2.1.4 外形颜色问题 (4)

1.3 研究方法 (4)

1.3.1 文献资料分析法 (4)

1.3.2 实测法 (4)

1.3.3 数理分析法 (4)

1.3.4 人体参数法 (4)

1.4 主要研究内容 (4)

2 蹬腿器的分析与改进 (5)

2.1 尺寸设计 (5)

2.1.1 座椅的设计 (5)

2.1.1.1 座椅的坐高 (5)

2.1.1.2 座椅的坐深 (6)

2.1.1.3 座椅的坐宽 (6)

2.1.1.4 座椅的靠背高度 (6)

2.1.1.5 座椅的靠背宽度 (7)

2.1.1.6 座椅的坐面设计 (7)

2.1.1.7 座椅的靠背倾角 (7)

2.1.2 踏杆与踏板的设计 (8)

2.1.2.1 水平踏杆的高度 (8)

2.1.2.2 踏板的中心距 (8)

2.1.2.3 踏板的倾角 (8)

2.1.2.4 踏板的长宽 (9)

2.1.3 握把的设计 (9)

2.1.3.1 握把的高度 (9)

2.1.3.2 握把的长度和直径 (9)

2.1.3.3 握把的其他设计 (9)

2.2 颜色的分析与改进 (10)

2.3 材质的分析与改进 (10)

2.4 其他设计与改进 (10)

2.4.1 安全保护措施 (10)

2.4.2 锻炼方法说明 (10)

2.4.3 注意事项说明 (11)

2.5 CAD图、成品效果图 (11)

3 结论与展望 (15)

4 致谢 (15)

5 参考文献 (15)

1 绪论

1.1 选题的背景和目的

现代生产力的发展,促使人们的社会需求不断更新和提高,在基本的物质层次需要满足的基础上,人们更关注在文化上,精神上和心理上的需要。进入21世纪,中国人们生活已经进入初级的小康社会生活,因此人们更注重生活质量,既包括物质生活方面,也包括精神生活方面,体育健身养身娱乐是改善生活质量的重要途径之一。

然而,方兴未艾的中国现代设计,在大力发展的同时也出现了诸多问题和不良倾向。不尽如人意的设计,甚至是劣质的设计时有面世。背弃优秀的本土传统文化精神,盲目地追捧西方设计风格;拒绝简约、平实和功能明确的设计,追求极度豪华、奢侈的装饰之风;忽视广大民众和弱势群体的需求,强调精英主义的设计;缺乏绿色设计理念和环境保护意识,破坏生态平衡,不利于可持续发展的设计;丧失合计伦理和社会责任,极端商业主义的设计大行其道。

目前,在我国提倡构建和谐社会的背景之下,设计将发挥其独特的作用。“和谐”,作为一个重要的哲学范畴,反应的是事物在其发展过程中所表现出来的协调、完整合乎规律的存在状态。这种和谐的状态是时代进步和社会发展的重要标志。人们必须面对现实、面向未来,对人类和所有生灵存在的环境和生活方式,以及人、物、境之间的关系,进行全方位的、立体的、综合性的设计,以期真正实现中国现代设计的人文化、伦理化、和谐化。

面对目前生产蹬腿器的厂家非常缺乏,产品质量参差不齐,更重要的是各厂家之间的产品规格没有一致性,没有统一的标准,有些蹬腿器存在不符合人机工程学设计原理的问题的这一现状,本论文要做的就是通过本项目的研究,深入分析目前健身路径存在的问题,通过人机工程学分析,进一步改善健身路径的科学化程度,使人们在使用健身路径时更加的安全、舒适、科学、高效。

1.2 国内外的研究现状

人机工程学研究应包括理论和应用两个方面,但当今本学科的总趋势还是重于应用。而对于学科研究的主体方向,则由于各国科学和工业基础的不同,侧重点也不同。例如,美国侧重工程和人际关系;法国侧重劳动生理学;前苏联注重工程心理学;保加利亚偏重人体测量;捷克、印度等注重劳动卫生学。

当前,国外对蹬腿器的研究集中在以下两个方面:一方面是从运动健身的生理学方面作出的研究,如不同锻炼方式的能量消耗量,运动方式对不同肌群的锻炼效果等,对健身器材的健身效果进行研究。通过运动消耗的能量和健身者身体生理特征的变化,寻找更加合理的锻炼方式,并运用到健身器材的设计上。另一方面主要研究健身器材的功能实现方式,如力的产生与变化,满足功能基础上功能合理性的研究等。

可以看出健身路径在我国起步较晚,目前国内对蹬腿器的研究大都集中在锻炼方法,使用方法以及推广健身这些大的方面上,具体结合人机工程学等的研究和改进还处于萌芽状态,而国外的蹬腿器和人机工程相结合,已经发展到了相对成熟的阶段,设计的健身设备也相对比较人性化,这对我国发展健身路径有了更高要求和挑战。

1.2.1 目前蹬腿器存在的问题

传统的机械设计以设计产品为主要目的,更多的考虑产品功能的实现,虽然或多或少的涉及了一些人的因素,但主要考虑让人如何适应机器,而没有把人作为一个设计的目标,没有规范的考虑人的因素。人机工程学强调的是将人和机器作为相互联系的两个基本部分构成一个整体,形成人机系统。对于蹬腿器这样的健身路径更要让它和人形成一个完美系统,才能达到安全高效。如图2.1是现在市场上比较常见的蹬腿器,锻炼者先坐上座椅,再将双脚放上水平踏杆上,双脚或单脚来回蹬腿达到锻炼目的。

通过对汉口江滩、武汉体育学院的蹬腿器的观察测量及体验发现蹬腿器存在很多问题。

图2.1 常见的市面上的蹬腿器

1.2.1.1 尺寸设计问题

蹬腿器是人体健身路径,其尺寸应该符合人体尺寸标准,但是很多产品的设计的是依靠生产者自身的经验。目前国内的蹬腿器在座椅的设计上、水平脚踏杆的离地高度等数据上都存在着盲目的估计,没有理论依据。表2-1为汉口江滩与武体的蹬腿器主要部件尺寸对比表。

表2-1 汉口江滩与武体的蹬腿器主要部件尺寸对比表(单位:mm)人机分类

数据类别踏杆高

坐高座位前

座位后

靠背倾

靠背宽

靠背高

坐深

汉口江滩

蹬腿的寸

520 320 330 330 95°350 360 350

武汉体育学院

蹬腿器的尺寸

540 310 130 240 100°300 380 330

从表2-1中,可以看出不同地方、不同制造商所制造的蹬腿器的制造标准各有不同。然而,坐高低了,使用者的膝盖就会拱起,从而导致不适的感觉产生,并且使用者要起身时会比较困难;坐面过窄,会令使用者臀部的一部分不在坐面上,从而受到椅面边沿的挤压;靠背过窄,也会令使用者背部与靠背边沿相互挤压而感到不适。尺寸的问题会造成使用者在锻炼过程中感到不适,从而不愿再次或长时间使用该器械。所以,本论文所要做的就是统一蹬腿器的制造标准,使人们用上安全的、舒适的、科学的坐姿蹬腿器。

1.2.1.2 质量问题

蹬腿器的活动部件缺乏防尘性和耐久性。各部位连接处的螺丝虽然刚开始投入的时候有保护盖防潮,但是由于保护盖的质量问题,使用不久后就被损坏,武汉市由于长江、东湖、南湖等江河、湖泊的存在而导致天气十分潮湿,这些健身路径就更加容易受潮、损坏,从而不能达到强制性国家标准要求的四年使用期限,涂饰层质量不合格。有的厂家选用的涂料,基本上不考虑室外紫外线长时间照射等因素,涂层很容易脱色,杆件的涂层严重锈蚀或脱落,这既会影响器材的美观,也会导致安全隐患。

1.2.1.3 安全问题

健身路径的使用者以老人与小孩为主,大约分别占到28.8%和30.7%,两者都是极易受伤的人群,而现有的蹬腿器中并没有在安全问题上有过多的措施或安全提示。有的老人平时常有膝痛,上下楼梯觉得腿脚无力,以为用蹬腿器锻炼一下就能增加腿部力量。然而,有一上症状的老人很可能患有髋骨软化症,本来髋关节的负重功能就不好,再用强度较大的蹬腿器,很容易损伤膝肌群,反而加重原有病症。这一现象并未在蹬腿器上有任何提示。

在所有的锻炼人群中,只有7.4%的居民在锻炼中有人进行指导,而另外有92.5%的锻

炼者是在无人指导的情况下进行的。然而,科学的蹬腿器使用方法是十分必要的,一方面可以提高使用者的锻炼效率,以达到使用者锻炼腿部和腰部肌肉的目的;令一方面可以防止不必要的受伤。

1.2.1.4 外形颜色问题

由于情感效果和对客观事物的联想,色彩对视觉的刺激产生了一系列的色彩知觉心理效应。这种效应随着具体的时间、地点、条件(比如外观形象、自然条件、个人爱好、生活习惯、形状大小及环境位置等)的不同而有所不同。它包括:温度感、距离感、重量感、疲劳感、注目感、空间感、尺度感、混合感、阴暗感、性格感。而目前蹬腿器产品都没有依据这些因素随意的设计颜色。

1.3 研究方法

1.3.1 文献资料分析法

查找国内外与本论文设计相关文献资料,进行充分利用、分析,为本研究提供理论依据。同时参考国内外坐姿蹬腿器的数据,从而更科学的进行创新。

1.3.2 实测法

对目前汉口江滩和武汉体院的蹬腿器各部件尺寸进行实际测量,度得到的数据进行分析整理,从而保证产品具有可操作性。

1.3.3 数理分析法

对调查的基本情况、数据、资料,还有使用蹬腿器运动的静态、动态、生理参数,对其进行数理分析,并充分考虑到大多数用户人体参数用于产品的设计。

1.3.4 人体参数法

设计者主要依据现有的人体特征数据,如人体部分尺寸、体表面积、人体结构特征参数、人体机能特征参数、疲劳机理、劳动负荷等,对产品进行改良设计,使之符合人体特性。

1.4 主要研究内容

重点就目前市面上常见的蹬腿器的人机工程学原理、设置的尺寸、颜色、材质、安全性、易用性等进行分析,并就此提出改进方案。

对市面上现有的蹬腿器的座椅、踏板等设计尺寸进行调查,结合人体感知与运动特征、心理与行为特征进行分析,目的是解决蹬腿器的设计如何与人的生理、心理特点相适应,从

而为使用者创造安全、舒适、健康、高效的锻炼环境。

2 蹬腿器的分析与改进

根据以上目前市面上蹬腿器存在的诸多问题,本论文取社区常见的蹬腿器作为研究对象(图2.1),因为社区针对的人群范围大,具有普遍性,对蹬腿器各主要部件的尺寸进行分析与改进。

2.1 尺寸设计

在进行蹬腿器尺寸设计时,为了使各种与人体尺度有关的设计对象能符合人的生理特点,让人在使用时处于舒适的状态和适宜的环境之中,就必须在设计中考虑人体的各种尺度,因而也就要求设计者能了解一些人体测量学方面的基本知识,并能熟悉有关设计所必须的人体测量基本数据的性质和使用条件。

健身器材最佳功能尺寸=人体尺寸的分位数+功能修正量+心理修正量

表3-1 部分坐姿人体尺寸(单位:mm)

百分位项目男(18-60岁)女(18-55岁)

5 50 95 5 50 95

小腿加足高383 413 448 342 382 405

坐姿膝高456 493 532 424 458 493

坐深421 457 494 401 433 469

坐姿肩高557 598 641 518 556 594

肩宽344 375 403 320 351 377

坐姿臀宽295 321 355 310 344 382

坐姿大腿厚112 130 151 113 130 151

足宽85 95 105 80 85 90

坐姿肩高557 598 641 518 556 594

2.1.1 座椅的设计

2.1.1.1 座椅的坐高

锻炼者是坐在椅子上做蹬腿动作来达到锻炼目的的,从安全的角度出发,应该将坐高降

到尽量低的高度。另一方面,锻炼是间歇性的,锻炼者会锻炼一段时间后停下来休息,这时候椅子的功能主要是供锻炼者休息,所以要让人坐上去感到舒适,但是座椅的高度过低的话,使用者的膝盖就会拱起,从而导致不适的感觉产生,并且使用者要起身时会比较困难。根据表3-1所示数据,取男女小腿加足高p50数据平均值,裤厚修正量为-3mm,姿势修正量+10mm 心理修正量为-10mm。

椅高=男女小腿加足高p50数据平均值+裤厚修正量+姿势修正量+心理修正量

P椅高=(413+382)/2mm-3mm+10mm-10mm=394.5mm=395mm

2.1.1.2 座椅的坐深

坐深,主要指坐面的前沿至后沿的距离。坐面过深,超过大腿水平长度,人体背部挨上座椅靠背产生很大的倾斜度,腰部缺乏支撑点而悬空,加剧了腰部肌肉的活动强度而使疲劳产生。同时坐面过深,还会使膝窝出产生麻木的反应,难以起立。通常坐深应小于坐姿时大腿的水平长度,使坐面前沿离开小腿有一定距离,保证小腿的活动自由。根据表3-1所示数据,取男女坐深p50数据平均值,裤厚修正量为+3mm,姿势修正量-10mm,心理修正量为-10mm。

坐深=男女坐深p50数据平均值+裤厚修正量-姿势修正量-心理修正量

P坐深=(457+433)/2mm+3mm-10mm-10mm=428mm

2.1.1.3 座椅的坐宽

锻炼者在锻炼过程中,是相当于悬空状态的,所以坐宽不能过窄,以防止锻炼者不小心掉落下来。而坐面过宽的话,使用者的双臂肯定会向外张开,如此使用者的背阔肌和肩部三角肌等肌腱组织均会受到拉伸,坐的久的话会令使用者感到疲劳。从安全性的角度考虑,根据表3-1所示数据,取男女坐姿臀宽p95数据平均值,裤厚修正量为+3mm,姿势修正量+10mm 心理修正量为+20mm。

坐宽=男女坐姿臀宽p95数据平均值+裤厚修正量+姿势修正量+心理修正量

P坐宽=(355+382)/2mm+3mm+10mm+20mm=401.5mm=402mm

2.1.1.4 座椅的靠背高度

靠背的上端高度本论文直接取一般工作椅的高度400mm。

由于脊椎的尾椎是向后凸起的,所以一般在椅面和靠背的连接处会留有一些空间,而为了可以节省材料,一般采取靠背下端空余出来的方式设计。根据表3-1所示数据,取男女坐姿大腿厚度p50数据平均值,裤厚修正量为+3mm,姿势修正量+10mm心理修正量为+10mm。

靠背下端高度=男女坐姿大腿厚度p50数据平均值+裤厚修正量+姿势修正量+心理修正量

P靠背下端高度=(130+130)/2mm+3mm+10mm+10mm=153mm

2.1.1.5 座椅的靠背宽度

锻炼者在锻炼过程中是完全靠在椅子上的,所以靠背应该尽量的宽一些,以防止锻炼者从两边摔落下来。但是蹬腿器是公共设施,靠背过宽会给给人以过于臃肿的感觉,所占的空间过大。根据表3-1所示数据,取男女肩宽p50数据平均值,穿衣修正量为+8mm,姿势修正量+10mm心理修正量为+20mm。

靠背宽度=男女肩宽p95数据平均值+穿衣修正量+姿势修正量+心理修正量

P靠背宽度=(403+377)/2mm+8mm+10mm+20mm=428mm

2.1.1.6 座椅的坐面设计

图3.1 椅面上适宜的体压分布(单位:102Pa)图3.2 人体脊椎分布示意图

从图3.1可以看出,当人体处于坐姿状态下,坐骨结节点处所受的压力是最大的,若是坐久了肯定会不舒服,所以,椅面肯定不能设计成平面形状。应该根据图3.1,椅面在坐骨结节点处设计成下凹形,以此为中点慢慢向两边增高,其中向椅面前沿增高的趋势应该缓慢一些。另一方面,为了保证小腿的活动自由,椅面的最前沿应该的呈下滑状态。所以整个椅面的设计的侧视图是一个以椅面为起点,先快速上升,再缓慢下降,最终再快速上升的S 形状。

2.1.1.7 座椅的靠背倾角

人的最自然的姿势是直立站姿,直立站姿时脊柱基本上是成S形的。但是由于坐姿时,骨盆向后方倾转,因而使背下端的骶骨也随之倾转,使脊柱由S形向拱形变化,脊柱椎间盘受很大压力,从而导致腰痛等疾病。研究表明,第三和第四腰椎间所受压力最大。所以靠背的倾角更应该贴合脊柱的形状变化。

一般来说,靠背倾斜角度都是逐渐向后增加的,它对人体的支撑点也同时逐渐向上转移,如此,支撑点和支撑角度有一个增加到两个。通常来说,靠背和左面的夹角越大,使用者休息时会感到越舒适。所以靠背的倾角设计将分为两个部分:靠背下端是刚好抵住腰椎,这部分的倾角是100°;在向上,靠背的形状应该是与胸椎的形状相吻合,这部分的倾角是105°。

从安全与舒适这两方面考虑,我将靠背设计成一个中间下凹的曲面。当锻炼者在空中时,靠背与人紧紧贴住,像是将人抱住一样,给予离开地面的人一定的安全感。

2.1.2 踏杆与踏板的设计

2.1.2.1 水平踏杆的高度

水平踏杆的高度过低,会令使用者膝盖撞到踏杆而受伤;过高会令使用者在做蹬腿动作时双脚的位置过高而达不到锻炼效果。所以,踏杆的高度应该是刚好比人体坐姿膝高高一点。根据表3-1所示数据,取男女坐姿膝高p95数据平均值,裤厚修正量为+3mm,姿势修正量+10mm 心理修正量为+10mm。

水平踏杆高度=男女坐姿膝高p95数据平均值+裤厚修正量+姿势修正量+心理修正量

P踏杆高度 =(532+493)/2mm+3mm+10mm+10mm=535.5mm=535mm

2.1.2.2 踏板的中心距

由于当人体处于自然站立状态下的时候,双脚的距离是和肩宽相等的,所以踏板的中心线间距根据表3-1所示数据,取男女肩宽p50数据平均值,裤厚修正量为+6mm,姿势修正量+10mm心理修正量为+10mm。

踏板间距=男女肩宽p50数据平均值+裤厚修正量+姿势修正量+心理修正量

P踏板间距=(375+351)/2mm+6mm+10mm+10mm=389mm

2.1.2.3 踏板的倾角

图3.3 不同体位下的蹬力

如图3.3所示,脚所踏的平面为70°时是最适宜的,此时的蹬力最大,所以踏板的倾角为70°。为了防止在停止运动时膝盖碰到踏板的下沿,设计将踏板的下沿与水平踏杆的最低处平行。

2.1.2.4 踏板的长宽

踏板的宽度过窄,容易使人踏空;过宽,会误导锻炼者错放脚的位置,造成受伤。根据表3-1所示数据,取男女足宽p50数据平均值,鞋厚修正量为+13mm,姿势修正量+10mm心理修正量为+10mm。

踏板宽度=男女足宽p50数据平均值+鞋高修正量+姿势修正量+心理修正量

P踏板宽度=(95+85)/2mm+13mm+10mm+10mm=123mm

由于使用者是以蹬腿运动来达到锻炼效果的,踏板是固定不动的,而脚对踏板的力的作用方向是一直不变的,所以脚对踏板的力的作用点也是不变的,因此踏板的长度可以比足长短。为了美观与节省材料,将踏板设计成一个正方形,即踏板的长=宽=123mm。

2.1.3 握把的设计

为了进一步增强蹬腿器使用的安全性,在锻炼者的正前方的吊杆上加上一个供锻炼者在使用时握住,以增加稳定性的握把。

2.1.

3.1 握把的高度

手臂在坐姿情况下,只有在向前平伸的姿势下,对受力物的拉力和推力同时最大,所以根据表3-1所示数据,取坐姿肩高p50数据平均值,裤厚修正量为+3mm,姿势修正量-10mm 心理修正量为-10mm。

握把高度=男女坐姿肩高p50数据平均值+裤厚修正量+姿势修正量+心理修正量

P握把高度=(598+556)/2mm+3mm-10mm-10mm=560mm

2.1.

3.2 握把的长度和直径

握把的长度在节省材料的同时也应该有足够的长度让使用者握住,所以根据表3-1所示数据,取肩宽p50数据平均值,衣厚修正量为+3mm,姿势修正量+10mm心理修正量为+10mm。

握把长度=男女肩宽p50数据平均值+衣厚修正量+姿势修正量+心理修正量

P握把高度=(375+351)/2mm+13mm+10mm+10mm=396mm

握把着力抓握的比较合适的直径是30-40mm,为了适合大多数人的使用,取握把的直径为35mm。

2.1.

3.3 握把的其他设计

为了减少生产成本,将握把设计成中空的圆管,并在外面包上一层橡胶,在防腐蚀的同时,增加对人的安全保护。

在握把表面设计一个手掌形的螺纹,在增加摩擦的同时,给人以握住它的心理暗示。

2.2 颜色的分析与改进

当人看到某种颜色,常常联想到过去的经验和知识,这是由于性别、年龄、生理状态、环境、个人嗜好等因素而不同造成的,色相在联想中起主要作用,但明度和彩度的影响也很大。同一色相由于明度和彩度的高低或彩度的强弱会给人以不同的情感效果。

蹬腿器是一种户外健身路径,为了给人们创造一个良好安全的健身环境,提高人们活动积极性和健身激情。目前市面上蹬腿器颜色五花八门,完全没有考虑色彩对人的心理活动的影响和作用。经认真考察和研究,参考人机工程学原理,最后选定椅子为黄色,给人以健康、注意的心理效应;水平踏杆与踏板为紫色,给人以使用过程中要严肃的心理效应。

2.3 材质的分析与改进

对使用者来说,最关注的当然是质量问题,最长见的就是器材表面涂料的脱落,既不美观也易加快器材的损坏。建议在器材的表面再喷涂一层户外环保聚酯珠光粉末,高温固化,表面光滑,抗紫外光能力强,色彩鲜艳,不易脱落,耐腐蚀。

设备的所有活动连接处采用防水防尘密封处理,这样可以减少设备的硬性磨损,延长器材的使用寿命。管材均采用国标件,表面经除锈、除油抛砂,表面经双层高级喷涂处理。抛口焊接技术,保证焊接部位强度,相对运动部位按安全标准设计。

2.4 其他设计与改进

2.4.1 安全保护措施

蹬腿器一般都设立在人群比较集中的地方,所以整个器材的每个地方都不能有尖锐的凸起,椅子的每个边缘地方、踏板的边缘和四角、立柱的四角都应该采用圆弧形状设计,以防止有人不小心撞到而造成很大伤害。

吊杆与椅子的连接处的螺丝,也采用塑料的保护盖盖住,既将螺丝的尖锐出盖住,又能防雨、防潮,并且看起来很美观。

在踏板的表面增加一些水平的凸起的条纹或图案,增大摩擦,以防止使用者在锻炼过程中打滑而受伤。

2.4.2 锻炼方法说明

在所有的锻炼人群中,只有7.4%的居民在锻炼中有人进行指导,而另外有92.5%的锻炼者是在无人指导的情况下进行的。而不科学的锻炼方法很可能造成受伤,所以每个产品都应该在介绍产品出处、作用的时候附上此器材的详细使用方法:

坐在训练器的座椅上,腰背部顶住靠背,双脚踏在踏板上,双手握住握把,腿部发力将身体蹬离开来,等双腿即将完全伸直时,再缓慢地返回到起始位置。需要注意的是,要用脚后跟蹬踏板来发力,而不要用前脚掌;到最高点时双腿不要完全伸直,更不要弹动膝盖,否

则容易损伤膝关节;另外应控制返回时的速度,不要太快,也不要让座椅“哐”地砸在立柱上。整个动作过程要流畅、缓慢,膝盖不要内收或者外展,应该始终与脚趾第二个指头保持在一条线上。下落到底的时候不要让重量片碰到一起,蹬直的时候膝盖不要完全伸直。

2.4.3 注意事项说明

蹬腿器并不是适用于所有人群的,所以应该用红色字体提醒所有使用者一些注意事项:

(1)穿运动鞋进行运动,避免打滑。

(2)儿童及老年人适用应有专人监护。

(3)患有髋骨软化症(症状:平时常有膝痛,上下楼梯觉得腿脚无力)的老人不宜进行此项运动。

2.5 CAD图、成品效果图

根据以上改进后的数据资料,通过CAD软件绘制出了符合人机工程学原理的蹬腿器效果图,如下图:

图3.4 座椅的侧视图(单位:mm)图3.5 踏板的侧视图(单位:mm)

图3.6 座椅的俯视图(单位:mm)图3.7 踏板的正视图(单位:mm)

图3.7 握把的正视图(单位:mm)

图3.8 坐姿蹬腿器的三视图(单位:mm )

图3.9 坐姿蹬腿器的效果图

表3-2 改进后的各主要部件尺寸(单位:mm)

坐高坐宽坐深靠背下端

高度靠背上端

高度

靠背宽度靠背下端

倾角

395 402 428 153 400 428 100°

靠背上端倾角踏杆高度踏板中心

踏板长、宽踏板倾角握把高度握把长度握把直径

105°535 389 123 70°560 396 35 通过以上改进,在统一了尺寸的同时,让蹬腿器在使用的时候更加符合人体的尺寸特征,符合人机工程学,在使用时更加安全、舒适和高效。

3 结论与展望

本文取市面上一款常见的蹬腿器作为研究对象,充分运用了人机工程学的基本理论和原理,结合当前蹬腿器的实际情况,进行了比较全面、系统的人机工程分析,得出了蹬腿器人机工程的设计原理和相关数据,可以为该健身路径的设计提供全面的人机工程学理论支持。

通过人机工程学的人体测量与数据应用对蹬腿器各主要部件的尺寸进行了分析和人性化的改进,通过人体感知与运动特征对蹬腿器各部件的颜色做了人性化选择,提高人们活动积极性和锻炼效率,通过对材质的选择,让蹬腿器不仅延长了使用寿命,还使运动时更加安全。让蹬腿器整体得到改进与完善。

全民健身运动在我国开展的这十多年间,健身路径起到了很重要的作用。随着人们对健康的重视,会有越来越多的人参与到健身运动中,对健身路径的要求也越来越高。相信在不久的将来,健身路径的设计将会朝着规范化、系统化、人性化的道路发展,健身路径在实用性,趣味性和健身性的基础之上,还能够更科学更安全更有效的服务于广大群众。

4 致谢

在此论文的撰写中,要特别感谢我的指导老师石清老师的指导与督促,没有石清老师的亲切关心和悉心指导就没有这篇论文的完成。另外还要感谢各位同学给予的大量帮助。本文参考了大量的文献资料,在此,向各学术界的前辈们致敬!

5 参考文献

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人机工程学分析报告

人机工程学分析报告 四川师范大学环境艺术设计刘明岳 对大学生寝室布局进行人机分析 一、背景:当今中国学生宿舍已公寓化,服务设施也在改进,有关资料了解我国高校寝室的洗舆区的情况。将使本文的评析更加有实际针对性。 二、分析及改进准备 1 (1)、浴洗室门的布局问题:门是重点研究的问题之一。 首先,通常的门的宽度为900mm可提供两个人通行,但是我校寝室卫生间门的宽度为500mm,从理论上说卫生间的门本身有可能设定的比通常的门窄,很明显存在着人机问题。由于卫生间带有洗舆和热水的部分功能。平时进出接水端盆身体需要侧身行走,这样时久会造成身 心劳累。如图1-1所示 1-1图 当人们长时间这样行走会很疲劳,而且学校寝室大多数是 8人间。由于天气原因特别是冬天,特别是早上起床后需要热水,这会造成拥堵会给大家上课时间带来一定的影响。对于这 种情况分析后,总合考虑应当改进门的宽度。提高卫生间的利 用率。我初步设计了一个改进的方案如平面图1-2所示。

1-2平面图 (2)、在原有的基础上加宽门的尺寸由原来的500mm增加到700mm。这样提高了卫生间门的基本功能利用率。也符合了人机工程学的人体舒适度。 2、(1)、洗舆区水池区如图3所示。分析洗舆水池中的人机关系可得出以下结论: 水池有点浅,在洗衣物时会造成衣服被水溅湿,弄湿衣鞋。 洗脸、刷牙、弯腰会徒增疲劳。中国百分位在90左右的人 都会穿增高鞋垫。 图3示 3、(1)、水池的改进图如图4所示。将水池高度由原来的800m m 提高了80m m这样减少了衣鞋的弄湿。同时也减轻人体的疲劳程 度。减少了地面的长期潮湿情况。

4平面图 4、(1)、寝室水龙只有一个如图5所示。这是人机工学中一出现的个严重的问题。八个人用一个水龙过于拥挤。不符合人机工 程学的舒适标准。 (2)、针对这种情况。在原来水龙头的位置不变的基础上。增 设了一个圆形水池,在墙的三角区 增设的有助于节约空间。同时将原来的水池区的尺寸由原来的长1500mm、高800mm、宽600m m g改到现在的长不变,高880m m、深450m m。 二、本次报告应用人机工程学的知识,对我校学生寝室洗舆 区进行人机分析并改进设计,通过发现问题、提出疑问、查找资料、解决问题。提出设计方案并加以总结。通过绘图软件的评析设计提高方案的精确度和可信度,设计方案在原有的基础上改进具有可操作性和实际性。

人机工程学驾驶室座椅设计

人机工程学的车内座椅设计 题目:基于人机工程学的车内座椅设计班级:09铁道车辆2班 姓名:屈难平 学号: 20097831

基于人机工程学的驾驶室座椅设计 摘要 以人机工程学的理论为基础,介绍了座椅设计中座高、座宽、座深、座面倾角、靠背高度靠背倾角等座椅静态参数的选取原则,以某轻卡座椅为例,用Pro/E 建立座椅的模型,导入Man-neQuinPRO10。2中进行人机分析,并结合实例对座椅的各静态参数进行选取。 关键词:人机工程学;轻卡座椅;舒适坐姿;建模分析 人机工程学是一门边缘学科,主要研究工程技术如何与人体尺寸、生理及心理特征相适应。在 轻卡驾驶室座椅的设计中,主要研究如何使座椅符合人体尺寸的需求,给驾驶员带来舒适感,降低驾驶疲劳度,提高驾驶的安全性,同时也能大大防止驾驶员由于不正确的驾驶姿势而导致的脊椎变形,以及由此引发腰痛、腰肌劳损等职业病。1.舒适坐姿的生理特征 图1所示为人体在各种不同姿势下腰椎的弯曲形状。曲线B表示人体松弛侧卧时,脊柱呈自然弯曲状态;曲线C是最接近人体脊柱自然弯曲状态的坐姿;曲线F是当人体的躯干与大腿的夹角呈90°时的情形,此时脊柱严重变形,椎间盘上的压力不能正常分布。因此,欲使坐姿能形成接近正常的脊柱自然弯曲形态,躯干与大腿之间必须有大约135°的夹角,并且座椅的设计应使坐者的腰部有适当的支撑,以使腰曲呈弧形自然弯曲状态,腰背肌肉处于放松状态人坐着时,大腿和上身的质量必须由座椅来支承。人体结构在骨盆下面有2块圆骨,称为坐骨结节,如图2所示。这2块小面积能够支持大部分上身的质量。覆盖在它们外面的皮肤能获得丰富的动脉血液供应,就像脚底一样。而在臀部的边缘部分,血液循环则大不一

人机工程学之产品优缺点

(一)产品属性: 类型:安置在公共场所的休闲椅 人机性能: 优点:1.具有一定的流线型,打破了常规的座椅造型; 2.形态简约时尚,视觉上给人以现代美感。 3.具有合理的高度,给人带来较高的舒适度。 缺点:1.冰冷的色调和强硬的线条给人以心理上的排斥; 2.放置在公共场所的休闲椅尖锐的棱角很容易伤到过往的行人或奔跑玩耍的儿童。 改进建议: 1.用暖色调来代替冷色调; 2.将棱角边缘设计为弧形,或将整个椅子设计为舒服的流线型,既突出了中国的纹饰文化,又保证了座椅的安全性; 3.在座椅前面配置一个小巧的搁脚凳,增加座椅的舒适度,搁脚凳

的底座可以安置滑轮,根据个人腿的长度控制与座椅之间的距离。(二)产品属性: 类型:供人在公共场合或聚会时喝水的一次性杯子 人机性能: 优点:1.方便轻巧-很适用于人群; 2.卫生-使用前无需清洗,相对比较卫生。 缺点: 1.易变形,隔热性能不好; 2.用吸管戳密封杯口时饮品容易洒出来; 3.质轻,放在桌上容易倾倒。 改进意见: 1.在杯壁上添置一圈软质泡沫,大 致为一个半手指的宽度,这样在拿 这种小型杯子的时候就不会感到烫 手,增加了杯子的隔热性; 2.在密封杯口的塑料纸盖上设计一 个一戳动的缺口,用半虚线标示; 3.将纸杯下端部分设计成可拆分结构,使用时将最下端那一截沿设定好的缺口向外张,成为一个三角架,增加纸杯的稳定性。 (三)产品属性: 类型:我们学校里供同学们打电话的公共电话亭和修建在一教门前草地上的石板路。 人机性能:

优点:1.方便了我们同学们的使用; 2.形态美观,典雅,增加了同学们的视觉美感,并起到了保护草地的环保作用。 缺点:1.有些公共电话亭设计的非常矮,打电话时需要屈背才能站在亭子下面,尤其是下雨的时候; 2.石板路各石板间的间距不符合成人通常的步距。 改进意见: 1.将电话亭的高度调整至1.80到 2.00m,外观设计成羽翼或树叶等形状,既增加了美感,又可以遮阳避雨。 2.将石板路各石板的间距调整为70cm到80cm,这样就基本符合成人的步长,走起来就会舒服一些。

宿舍4人间的人机工程学分析及改进设计

对宿舍的人机工程学的分析及改进设计 1 引言 大学被称为“象牙塔”、“自由的天堂”,很大一部分原因在于有更多的自由时间,就有更多的时间呆在宿舍。在一天二十四个小时里,大学生有超过12个小时在宿舍度过,这说明大学宿舍的重要性,同时也侧面说明对宿舍作深入研究的必要性。 在中国人的观念中,大学应为学生包办一切,当然包括解决宿舍问题,而这一状况正面临着越来越多的挑战。伴随着高校的扩招,每所大学都感受到宿舍供应不足的压力。而我校的22栋学生公寓楼,均已住满学生,连新建的2套女生宿舍楼也已经变成男生宿舍楼……对此,学校的领导也相当重视,所以就有了辅导员搬进学生宿舍楼的景象了…… 在此大环境下,我们对宿舍进行人机分析已经显得尤为重要了。适逢,我们对《人机工程学》的学习,为了能够更加深入地了解与学习这门学科,加之我们对于我们的宿舍环境有更加完美的期望,所以我们进行了这次人机分析与改进设计。 2 前期调研 2.1 问卷调查 为了给评析相应的依据,更好地发现问题,进行了问卷调查,调查问卷如下所示。对淮工女生宿舍环境的问卷调查表: 亲爱的同学你好,就我们女生宿舍居住环境进行调查,感谢您的配合! 1、您觉得宿舍的硬件条件与相应的收费相比,满意吗? A.非常满意 B.比较满意C一般D比较不满意E非常不满意F没想过 2.你希望住的那个价位的宿舍? A 700元 B 950元 C 1200元 D 1800元 3.你希望住的是几人间的宿舍? A单人 B 2人 C 4人 D 6人 E 8人 4、您喜欢的床位: A上铺 B下铺C无所谓 5、如果你住在上铺,你觉得安全吗? A安全B不安全C说不清

6、你碰到过衣柜的柜门吗? A总是B经常C偶尔D从不 7、在公寓的写字台上,你更趋向于 A电脑操作B自习C都不是 8、你需要个人照明吗? A需要B不需要C无所谓 9、你觉得宿舍的卫生死角在哪里? A床下B门后C桌下D阳台E物件底部F衣柜下面G盥洗台下H其他 10、你希望鞋子放在哪里? A床下B公共鞋架C柜子D阳台E其他 11、请问你对宿舍房间的格局满意吗? A、很喜欢 B、喜欢 C、比较喜欢 D、一般 E、较不喜欢 12、你觉得活动空间大吗? A、很大 B、比较大 C、一般 D、较小 E、很小 13、你觉得宿舍有隐私空间吗?请讲一下感受 A很大 B比较大 C一般 D比较小 E很小 F没有 14、你觉得宿舍安全吗? A很安全B比较安全C一般D不太安全E很不安全 15、请问你们宿舍的学习氛围怎么样? A很好B比较好C一般D差E很差 16你一般在宿舍自习吗? A总是B经常C偶尔D从不 17、你理想中的宿舍墙面是什么颜色的? A粉蓝色B白色C粉红色D米黄色E淡绿色F其他 18、写在台的隔板一般放什么? A书籍B生活用品C都有 19、床旁边的插座使用的频率怎么样? A经常B偶尔C从不D没注意过有插座 20、你希望电话线、网线、电源线、闭路线的布置方式? A、现有方式 B、集成到一块板上 C、其他 21、请问你认为你们宿舍的储藏空间大吗? A、很大 B、大 C、比较大 D、一般 E、较小 22、你觉得洗手间洗漱区与卫生区有必要彻底区分开吗? A有必要 B 没必要 C无所谓 23、你觉得阳台的排水效果如何? A好 B 不好 C一般 24、宿舍的电风扇实际作用大吗? A、很大 B、大 C、比较大 D、一般 E、较小 F、小 G、很小 25、你对洗手间的地板砖满意吗? A.非常满意 B.比较满意C一般D比较不满意E非常不满意F没想过

人机工程学和产品设计论文河北科技大学

人机工程学和产品设计 学院机械工程学院 班级机械125班 学号120503236

人机工程和产品设计 前言 通过学习人机工程学这门课程,自己了解了人机工程学的发展历史,在产品设计中的重要作用,及未来的发展趋势。通过短短八个星期的课程,也就只能学习到人体工程学的一些皮毛而已,然而就是这些知识,给与我们足够的专业指导,使我们在专业的学习上找到了重点和对专业的深刻认识,推翻了我们对设计的懵懂幼稚的看法,走上了学习,而且是深刻学习设计的正路。结合这学期学习知识自己分析在产品设计中的人为因素。 人机工程学的定义及基本原理 人体工程学是20世纪40年代后期跨越不同学科和领域,应用多种学科的原理、方法和数据发展起来的一门新兴的边缘学科。能提高人的工作效率,同时创造舒适和安全的劳动环境,保障劳动人民的健康,使人在生理上和心理上都得到全面发展。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,研究人和机器及环境的相互作用;研究在工作中,家庭生活中和闲暇时间内怎样统一考虑工作效率,人的健康、安全和舒适等问题的学科。 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息在对对象、体系和环境进行设计中的应用,它涉及到人类生活的方方面面。理想的设计应当在工作体系、运动、休闲、健康和安全等诸多方面充分体现人类工程学的原理。 人机工程学的特点是在认真研究人,机,环境三个要素本身特性的基础上,不单纯着眼于个别要素的优良与否,而是将使用“物”的人和设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究,在人机工程学中将这个系统称为“人—机—环境”系统,这个系统中,人,机,环境三个要素之间相互作用,相互依存的关系决定着系统总体的性能,人机工程是科学地利用三个要素见的有机联系,来寻求系统的最佳参数。 人机工程学在产品设计中的应用 21世纪生产力急速发展,工业产品在达到其主要功能的基础上,人们更加注重产品在使用过程中的舒适性和便捷性,人机工学的应用越来越成为产品在竞争中重大优势。越来越多的设计者更加注重人为因素在产品设计的作用,下面我为大家简单介绍两种运用人机工程学设计的成功产品。 众所周知,超市手推车的功能主要是是供人在超市购物时运载货物,方便取拿且舒适性能较好,以方便顾客购物。就发挥超市手推车的功能作用而言,把人和超市手推车看成是一个系统整体是完全合理的。因此,人在购物推车时就组成了人——手推车系统。车

人机工程学在设计里的应用

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

人机工程学课程设计——公共座椅

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

人体工程学改善程序

人体工程学改善程序 人体工程学改善程序

一、目的 为了保证公司员工的工作安全、健康、高效能和舒适,从而进一步维护本公司员工的合法权利,特制订本改善程序。 二、适用X围 适用于本公司全体员工 三、职责 由人事部具体执行和落实工作。 四、内容和改善方案 (一)原则 人体工程学重视以人为本,讲求一切为人服务;为人的效能、健康问题提供理论与科学的方法;强调工作时在以人健康为主体的前提下考虑其他因素。 (二)内容 人体工程学:人体工程学是研究“人—机—环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系,为解决该系统中人的效能、健康问题提供理论与方法的科学 1肺部高度:指从地面到人的前臂与上臂接合处可弯曲部分的距离 2挺直坐高:是指人挺直坐着时,座椅表面到头顶的垂直距离 3构造尺寸:是指静态的人体尺寸,它是人体处于固定的标准状态下测量的 4功能尺寸:是指动态的人体尺寸,是人在进行某种功能活动时肢体所能达到的空间X围。他是动态的人体状态下测得。是由关节的活动、转动所产生的角度与肢体的长度协调产生的X围尺寸,他对于解决许多带有空间X围、位置的问题是很有用

5种族差异:不同的国家,不同的种族,因地理环境、生活习惯、遗传特质的不同,人体尺寸的差异是十分明显的 6百分位:百分位表示具有某一人体尺寸和小于该尺寸的人占统计对象总人数的百分比 7 正态分布:大部分属于中间值,只有一小部分属于过大和过小的值,他 们分布在X围的两端 8身高:指人体直立、眼镜向前平视时从地面到头顶的垂直距离 9正常坐高:是指人放松坐着时,从座椅表面到头顶的垂直距离 10眼高(站立):是指人体直立、眼镜向前平视时从地面到内眼角的垂直距离 11眼高:是指人的内眼角到座椅表面的垂直距离 12肩高:是指两个三角肌外侧的最大水平距离 13两肘宽:是指两肋屈曲、自然靠近身体、前臂平伸时两肋外侧面之间的水平距离 14肘高:是指从座椅表面到肘部尖端的垂直距离 15大腿厚度:是指从座椅表面到大腿与腹部交接处的大腿端部之间的垂直距离 16膝盖高度:是指从地面到膝盖骨中点的垂直距离 17膝腘高度:是指人挺直身体坐着时,从地面到膝盖背后(腿弯)的垂直距离。测量时膝盖与髁骨垂直方向对正,赤裸的大腿地面与膝盖背面(腿弯)接触座椅表面 18臀部-膝腿部长度:是由臀部最后面到小腿背面的水平距离 19臀部-膝盖长度:是从臀部最后面到膝盖骨前面的水平距离

水杯的人机工程学改进设计

Xinjiang Institute of Engineering 安全人机工程学 课程论文 论文题目水杯的人机工程学改进设计 系(部)机械工程系 学科专业机械制造及自动化 班级12-27(1)班错误!未指定书签。 姓名郭新雯 学号2012231106 指导教师金葵

二〇一四年十二月十六日 目录 摘要 (2) 1、前言 (2) 2、人和水杯的人机关系 (3) 3、水杯的类别及外形设计 (5) 3.1水杯的类别 (5) 3.2水杯的外形设计 (6) 4、水杯的设计原则 (6) 5、水杯的设计 (7) 5.1水杯的材料选用 (7) 5.2水杯的尺寸设计 (7) 5.3杯子的重量设计 (8) 5.4水杯的防滑设计 (8) 5.5水杯的防漏设计 (9) 5.6水杯的杯底设计 (10) 6、总结 (11) 7、参考文献 (12)

摘要 众所周知,人是离不开水的,随着人们生活水平的提高,人们对水的要求越来越高,当然对水杯的要求也越来越高,不仅仅满足于它只是盛水的工具,逐渐地更在乎它的质量、外观、性能等等。根据需求对现在的水杯进行改进设计,充分考虑人的因素,对其做一些“人性化”的改善,以求在我们生活需求的同时,也能有一个舒适的生活使用方式。本设计通过对使用水杯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,考虑其外观、质量、性能等能适合人的生活方式,人与水杯系统综合的宜人性,借鉴一般水杯的设计的情况,取长补短,使之达到美观、安全、、舒适、合理的效果。 关键词:水杯;人性化;设计; 1、前言 1.使用要方便、舒适。水杯的主要功能是喝水,所以要合理布置各部分位置,尽可能满足人们舒适地饮水。 2.要保证安全,水杯要防漏、防滑主要体现在几个方面:水杯应采用防漏设计处理,杯身材料应采用防滑材料,以免水杯漏水、易滑影响人们使用。 3.要简单美观。水杯所占用的空间面积不大,所以应外观简单且内部易清洁

人机工程学的起源、应用和进展前景

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。这里向大家介绍人机工程学的起源、应用和发展前景。 1.电话机的设计是人机工程学的发端 提起人机工程学首先要介绍一个人物――亨利·德雷夫斯(Henry Dreyfess, 1903-1972),他是人机工程学的奠基者和创始人。德雷夫斯起初是做舞台设计工作的,1929年他建立了自己的工业设计事务所。他1930年开始与贝尔公司合作,德雷夫斯坚持设计工业产品应该考虑的是高度舒适的功能性,提出了“从内到外(from the inside out)”的设计原则,贝尔公司开始认为这种方式会使电话看来过于机械化,但经过他的反复论证,公司同意按照他的方式设计电话机。这以后德雷夫斯的一生都与贝尔电话公司有结缘,他是影响现代电话形式的最重要设计师。 大家知道自从贝尔先生发明电话机以来的相当长时间,贝尔公司是美国具有垄断地位的最大的电话公司和电话生产厂家,基本不受竞争的威胁。因而,德雷夫斯可以比较少的考虑外型设计在市场上的竞争效果,而更多地集中在电话机的完美功能性设计方面。 贝尔公司1927年首次引进横放电话筒,改变了以往纵放电话筒的设计,1937年德雷夫斯提出了从功能出发,听筒与话筒合一的设计。德雷夫斯设计的300型电话机,今天看起来虽然老式,但这一设计首次把过去分为两部分、体积很大的电话机缩小为一个整体。由于这个设计的成功,使贝尔公司与德雷夫斯签订了长期的设计咨询合约。 五十年代初期,制作电话机的材料由金属转为塑料,从而基本确定了现代电话机的造型基础。到五十年代末,德雷夫斯已经设计出一百多种电话机。德雷夫斯的电话机因此进入了美国和世界的千家万户,成为现代家庭的基本设施。 德雷夫斯的人机工程学的其它研究成果是在1955年以来他为约翰·迪尔公司开发 的一系列农用机械中,这些设计围绕建立舒适的、以人机学计算为基础的驾驶工作条件这一中心,特点是外型简练,其中与人相关的部件设计合乎人体舒适的基本要求,这是工 业设计的一个非常重要的进步与发展。 德雷夫斯的设计信念是设计必须符合人体的基本要求,他认为适应于人的机器才是最有效率的机器。他经过多年研究,总结出有关人体的数据以及人体的比例及功能,1955年出版了专著《为人的设计》,该书收集了大量的人体工程学资料,1961年他又出版了著 作《人体度量》(the Measure of Man),从而为工业设计领域奠定了人机工程学这门学科,德雷夫斯成为最早把人机工程学系统运用在设计过程中的一个设计家。 2.人机工程学的研究方向 人机工程学现在已发展为一门多学科交叉的工业设计学科,研究的核心问题是不同的作业中人、机器及环境三者间的协调,研究方法和评价手段涉及心理学、生理学、医学、人体测量学、美学和工程技术的多个领域,研究的目的则是通过各学科知识的应用,来 指导工作器具、工作方式和工作环境的设计和改造,使得作业在效率、安全、健康、舒适等几个方面的特性得以提高。

座椅人机工程分析

机制1045班学号201010614104 人机工程学论文 座椅的人机工程分析 赵亚辉 2012/12/9 座椅在人们生活中工作中扮演着极其重要的角色,但是你对每一种座椅的设计合理性又了解多少呢?你是否思考过不同的座椅设计会对你的健康带来不一样的影响呢?

摘要 本文从人体坐姿生理学和生物力学的角度出发,分析了座椅对于人们身体的影响,同时介绍了现有的一些新式座椅,旨在让人们更加了解座椅对人们健康的影响,启发人们发挥想象力发明出更加健康舒适的座椅。 关键词健康座椅新式 1、座椅与人体健康 1.1 座椅设计的主要依据 坐姿时人体比较自然的姿势,它有很多优点。当人站立时,人体的足踝、膝部、臀部和脊椎等关节部位受到静肌力的作用,以维持静立状态;而人坐着时,可免除这些肌力,减少人体消耗,消除疲劳。坐姿比站姿更有利于血液循环,站立时血液和体液会向下肢积蓄;而坐着时,肌肉组织松弛,使腿部血管内血液静压降低,血液流回心脏的阻力减小。坐姿还有利于保持身体的稳定,这对精细作业更加适合。在脚操作场合,坐姿保持身体处在稳定的姿势,有利于作业,因而坐姿时最常采用的工作姿势。 目前大多数办公室工作人员、脑力劳动者、部分体力劳动者都采用坐姿工作。随着技术的进步,愈来愈多的体力劳动者也将采用坐姿工作。 1.2 坐姿生理学 1.2.1脊柱结构 在坐姿状态下,支持人体的主要结构是脊柱、骨盆、腿和脚等。脊柱位于人体背部中线处,有33块短圆柱状椎骨组成,包括7块颈椎、12块胸椎、

5块腰椎和下方的5块骶骨及四块尾骨组成,相互间由肌腱和软骨连接,腰椎、骶骨和椎间盘及软组织承受坐姿时身上大部分负荷,还要实现弯腰扭转等动作。对着及而言这两部分最为重要。 正常的姿势下,脊柱的腰椎部分前凸,而至骶骨时则后凹。在良好的坐姿状态下,压力适当地分布于各椎间盘上,肌肉组上承受均与的静载荷。当处于非自然姿势时,椎间盘内压力分布不正常,产生腰部酸痛、疲劳等不适感。 1.2.2腰曲弧线 脊柱侧面有四个胜利弯曲,颈曲、胸曲、腰曲、骶曲。其中与坐姿舒适性直接相关的是腰曲。人体正常的腰曲弧线是侧卧的曲线,躯干挺直坐姿和前弯时的腰弧曲线会使腰椎严重变形,要使坐姿能形成几乎正常的腰曲弧线,躯干与大腿之间必须有大于90度的角度,且在腰部有所支承,课件保证腰椎弧线的正常形状是获得舒适坐姿的关键。 1.2.3腰椎后凸和前凸 正常的腰弧曲线是微微前突。为使坐姿下的腰弧曲线变小,座椅应在腰椎部提供所谓的两点支承。由于5、6胸椎高度相当于肩胛骨的高度,肩胛骨面积大,可承受较大压力所以第一支承应位于5、6胸椎之间,称其为肩靠。腰部支承设置在第4、5腰椎之间的高度上,称其为腰靠,和肩靠一起组成座椅的靠背。合理的腰靠应是使腰弧曲线处于正常的生理曲线。 坐姿生物力学 1.3生物力学

基于人机工程学的宿舍床的改进

基于人机工程学的宿舍家具改进 机制5班201230510518 林海明摘要:在学生宿舍中,主要的家具就是床及桌椅。本文采用人机工程学的方法,针对宿舍桌子的采光问题,对宿舍的结构进行了设计,针对上下床的梯子存在的一下问题,提出了一种能够安装在梯子上的脚踏结构,针对书柜的空间利用率和桌子的一些设计矛盾,提出了一种新的书桌及书柜结构。 关键词:床桌椅人机工程学 1 引言 在学生宿舍中,主要的家具就是床及桌椅。而床是影响学生睡眠质量的重要因素,是学生得到充分休息的关键。而桌椅则是学生平时在宿舍学习的场所,其尺寸及采光环境直接影响学生的身体。因此,本文的重点是对床及桌椅的优缺点评价及其提出一些基于人机工程学的改进意见。 2 目前的现状及存在的问题 以华南农业大学华山区的宿舍为例,所用的家具为新型组合式宿舍家具——上面为学生休息的床铺,而床下的空间放置书柜、衣柜、桌子和椅子,是学生学习的空间。床及椅子在宿舍的布局如图1所示。白天宿舍内的采光主要是来自阳台,而宿舍的形状偏长,因此对于位于宿舍深部的床位4和床位6下的桌子来说,采光效率较差。在晚上时,由于灯光布置在宿舍走廊中部,因此学生都是背光而坐,桌面的光线基本被人体所遮盖,所以显得比较暗淡。对于一些懒得买台灯凑合着过的学生,在暗淡的环境下看书学习,不利于眼睛的健康。 图1

除上述提到的采光问题外,还有上下床的梯子相对于地面过于垂直,使上下十分不方便;除此之外,每一阶的梯子过于细小,脚踩上去受力大,压强小,而且梯子过于光滑,脚底有汗下床容易摔下来,宿舍内的梯子如图2所示。 图2 宿舍的插座基本布置于桌子后,平时把插头插进插座十分麻烦。而网线接口有时候会位于衣柜的正后方,插个网线需要把衣柜挪出来再插。 桌子的设计也没有与时俱进,现在的学生基本很少使用台式电脑,就算使用台式电脑,由于液晶显示屏的普及,就算把键盘放在桌子上也不会有位置不够用的情况存在,因此桌子设计中的键盘托盘是个没必要的纯在,而且没有清理的话如图3所示,容易积尘。 图3

座椅设计及人机工程学分析

座椅设计 一、通过在网上调查,经过整理椅子的种类,按照坐姿动机可以将椅子分为三类: 2.作业场所的工作椅 稳定性是主要因素,腰部应有适当的支持,重量要均匀分布于座垫(或座面)上,同时要适当考虑人体的活动性,操作的灵活性与方便等。 1.休息为目的的安乐椅 设计重点在于使人体得到最大的舒适感,消除身体的紧张与疲劳。合理的设计应使人体的压力感减至最小。

二、座椅设计细则 我国人体基本尺寸 测量尺寸名称 数据(mm ) 测量尺寸名称 数据(mm ) 性别 男 女 性别 男 女 坐高 958 809 肩宽 469 363 坐姿颈椎点高 641 518 坐姿臀宽 355 310 坐深 494 401 小腿加足高 448 342 根据《工作座椅一般人类工效学要求》给定的工作座椅主要参数 参数 数值 座高(mm ) 360-480 座宽(mm ) 370-420 座深(mm ) 360-390 腰靠长(mm ) 320-340 腰靠宽(mm ) 200-300 腰靠厚(mm ) 30-50 这类座椅以多种功能为设计重点。它可能与桌子配合,可能是工作、休息兼用,也可能是作为备用椅可以折叠收藏起来。 3.多用椅

腰靠高(mm)165-210 腰靠圆弧半径(mm)400-700 座面倾角(°)0-5 靠腰倾角(°)95-115 1.座高:休息用安乐椅38—45cm,工作椅43—50cm 2.座宽:43—45cm 3.座深:休息用椅40—43cm,工作用椅35—40cm 4.座面倾角:休息椅19—20度,工作椅小于3度 5.靠背的高度与宽度 a.因为人体背部处于自然形态时最舒适,此时腰椎部分前凸,座椅设计要从座面与靠背之间的角度和适当的腰椎支持来尽力保证。成年人腰椎部中心位置约在座位上方23—26cm处,腰椎支点应略高于此尺度,以支持背部重量。 b.靠背由肩靠和腰靠两部份构成,大部份工作场合,腰靠最主要。 c.靠背的最大高度可达48—63cm,最大宽度可达35—48cm。靠背的尺寸主要由臀部底面到肩部的高度(决定靠背高)和肩宽(决定靠背宽)有关,确定高度时还必须计入座椅的有效厚度。 d.为了使背部下方骶骨和臀部有适当的后凸空间,座面上方与靠背下部之间应有凹入或留一开口部分,其高度至少为12.5—20cm 6.靠背角度:103一112度 7.扶手高:座垫有效厚度以上21—22cm 8.椅垫 a.人体在坐姿状态下,与座面紧密接触的实际上只是臀部的两块坐骨结节,其上只有少量的肌肉,人体重且的75%左右由约25cm2的坐骨周围的部位来支承,这样久坐足以产生压力疲劳,导致臀部痛楚麻木感。 b.测试研究表明,坐于座垫上的臀部压力值大为降低,而接触支承面积也由900cm2增大到1050cm2,使压力分散。 c.椅垫的另一优点是能使身体采取一种较稳定的姿势,因为身体可以适应地陷入座垫。

汽车座椅的人机工程学分析

汽车中的座椅是影响驾驶与乘坐舒适程度的重要设施,而驾驶员的座椅就更为重要。舒适而操纵方便的驾驶座椅,可以减少驾驶员疲惫程度,降低故障的发生率[1]。汽车驾驶员座椅设计优劣与否直接关系到驾驶质量。 本文以人因分析为手段,以设计出公道的驾驶座椅来满足驾驶员人体安全、舒适为设计目标,得到结论:驾驶座椅安全性设计应着重考虑人(驾驶员)坐姿生理特性及人体对车内振动、微天气的反应等两大方面。并从主动安全性设计、被动安全性设计两个方面详尽分析了驾驶座椅安全性设计的思路。 1. 人—座椅系统安全性设计中人的因素分析 任何系统实际上都是人机系统,人机系统包括人、机、环境三个方面[2]。显然驾驶员-座椅也属于人机系统研究的范畴。人机系统的安全模式多以人的行为为主体,即以人为本。对人机系统的研究始于第二次世界大战。在设计和使用高度复杂的军事装备中,人们逐步熟悉到必须把人和机器作为一个整体,在系统设计中必须考虑人的因素。 1.1 人(驾驶员)坐姿生理特性分析 (1)坐姿时脊柱形态 人坐着时,身体主要由脊柱、骨盆、腿和脚支承。脊柱位于人体的背部中心,是构成人体的中轴。人处于不同的坐姿时,脊柱形态不同,只有座椅的结构和尺寸设计使驾驶员的脊柱形态接近于正常自然状态,才会减少腰椎的负荷以及腰背部肌肉的负荷,防止驾驶疲惫发生。 (2)坐姿体压分布 当座椅上的人处于坐姿状态时,人的身体重量作用于座垫和靠背上的压力分布称作坐姿的体压分布[3]。可见,坐姿体压分布包括座垫上的体压分布和靠背上的体压分布两部分。 ①座垫上的体压分布 根据人体组织的解剖学特性可知,坐骨结节处是人体最能耐受压力的部位,适合于承重,而大腿下靠近表面处因有下肢主动脉分布,故不宜承受重压。据此座垫上的压力应按照臀部不同部位承受不同压力的原则来分布,即在坐骨处压力最大,向四周逐渐减少,自大腿部位时压力降至最低值,这是座垫设计的压力分布不均匀原则。图1为坐姿时座垫上的体压分布[4]。

人机工程案例分析

人机工程学“产品设计”案例分析 一、不错设计 1、耳机 符合人机工程学设计,可任意转动麦克风,属后挂式耳机 2、手机 符合人机工程学原理的设计奉上鲜明的拇指托靠处和波动曲线起伏的键盘,在与好友保持密切的沟通联络时,指尖如舞蹈般在手机上轻盈曼妙地跃动。如水银泻地般顺畅自然的滑盖式机械结构,因采用由专为高性能车辆提供轴承的厂商制造的优质滚珠轴承而更臻完美,令手机堪比手工技艺的登峰造极之作。

3、电动固定平台搬运车 根据人机工程学原理设计的舵柄,操作简单、安全、灵活;高强度的车身,满足各种需求,适应性强;先进的液压系统具有轻载快速提升功能,效率高;驱动轮和双承载前轮均为聚氨酯,耐磨性能好;货叉前部特殊设计的导轮,具有很好的导入性;所有的轴承均备有润滑套,液压系统和轴承完全免维护;德国进口密封元件:优质、可靠、使用寿命长、密封效果好;摆动后轮结构:保证两侧后轮均能同时落地,接触性好,避免油缸承受侧向载荷;提供不同的货叉长度/宽度;提供尼龙/橡胶轮供不同工况使用;可选停车制动功能:手制动/脚制动 4、奥迪Shooting Brake概念车的内饰 先天的跑车本性,按照典型的跑车风格设计的较低座椅位置、高位中控台、清晰的仪表板总成,无不显露出这一特性。较短的跑车型换档杆、极佳手感的档把、车门上宽阔的扶手以及上覆橡胶材料的铝质踏板,将外形和功能通过人机工程学完美地契合。

5、激光条码扫描器 LS 4008i 的设计不但坚固耐用,而且对性能进行专门设计以提高可操作性。LS 4008i 不但非常轻巧,并且优化了手柄设计,任何人大小的手都能轻松握持,使用舒适无比。其获得专利的双指触发器可以减少手指疲劳,过长时间操作下亦是如此适合长时间操作。免持式Intellistand 可以方便地进行固定展现扫描,大大提高了工作效率。LS 4008i 扫描仪扫描器具有一个明亮的较大双色发光二极管,还有一个音量可调的蜂鸣器,可以在解码成功时发出确认声音信号。扫描仪扫描器上的橡胶垫有两种作用,一是减振,一是抬高扫描仪扫描器使其远离柜台,方便取放。 6、手机 104×43×18毫米的机身体积和仅91克的重量,加上符合人机工程学原理的尺寸,无论

人机工程学在汽车座椅设计中的应用

人机工程学在汽车座椅设计中的应用 摘要:运用人机工程学原理,针对汽车驾驶座持,从驾驶员生理特性与作业环境两个方面分析了影响驾驶舒适性及安全性的原因,在此基础上从坐姿舒适性,振动舒适性,操作舒适性,安全性等四个方面论述了人机工程学在汽车座椅设计中的应用,完成了对汽车驾驶座椅从分析到设计的系列开发过程。 关键词:汽车驾驶座椅人机工程学设计 一、引言 随着时代的发展,当今社会已由工业社会向信息社会即后工业社会过渡,人类赖以生存的生活空间和生活方式,处处都是经过设计并不断完善的设计世界。现代设计,作为一种广泛的文化活动,已成为人们生活中的一部分。人们开始追求高品质的舒适生活,于是按照人体工程学设计的产品也就越来越受到大众的欢迎。人体工程学的产品也就成了现代社会人们追求的目标。先以汽车座椅为例,人体工程学的家具并不是人们头脑中所想象的仅有数据符合的座椅,它还包括除了人体生理数据之外的很多因素。它的设计原则除了常见的尺度设计原则,人体机能和环境设计原则,健康设计原则外还应该讲求黄金分割比的设计原则。并指出在这些原则的指导下好的人体工程学座椅是功能与美学相结合的产品,可以为人带来身心两方面的享受。 二、舒适驾乘首要在于座椅设计 通过对汽车座椅设计中的人机因素分析,即尺度、形态、功能、色彩四方面的具体分析,寻求汽车座椅设计与人机工程学的关系,从而论证目前汽车座椅设计中人机工程学应用的一些局限性,即学科内涵与目标的矛盾、共性原则与个性需求的矛盾、统计与个案的矛盾以及合理与合情的矛盾,通过对这些应用矛盾的透析,探求出汽车座椅设计中人机工程学应用的原则,从而最终为汽车座椅产品设计中人机工程学的应用探索出一条道路。 而人机工程学在汽车座椅设计中的作用主要体现在以下几方面: 1、为确定汽车空间范围提供依据。 2、为设计汽车座椅提供依据。 3、为确定感觉器官的适应能力提供依据。 三、汽车座椅人机工程学分析 1、人体坐姿生理特性分析

人机工程学USB改进论文

人机工程学是一门多学科的交叉学科,研究的核心问题是不同的作业中人、机器及环境三者间的协调,研究方法和评价手段涉及心理学、生理学、医学、人体测量学、美学和工程技术的多个领域,研究的目的则是通过各学科知识的应用,来指导工作器具、工作方式和工作环境的设计和改造,使得作业在效率、安全、健康、舒适等几个方面的特性得以提高。 “人机工程学”的确切定义是,把人—机—环境系统作为研究的基本对象,运用生理学、心理学和其它有关学科知识,根据人和机器的条件和特点,合理分配人和机器承担的操作职能,并使之相互适应,从而为人创造出舒适和安全的工作环境,使工效达到最优的一门综合性学科。 USB的人机工程学设计,包括外形,材质等等很多方面。本组主要针对常见U盘的USB 接口出现的插入过程中发现问题进行研究和解决。 随着计算机硬件飞速发展,外围设备日益增多。这么多的设备,如何接入个人计算机?USB就是基于这个目的产生的。USB是一个使计算机周边设备连接标准化、单一化的接口,其规格是由Intel(英特尔)、NEC(日本电气株式会社)、Compaq(康柏)、DEC(美国数字设备公司)、IBM(国际商业机器公司)、Microsoft(微软)、Northern Telecom(北方电信公司)联合制定的 USB是一种统一的传输规范,但是接口有许多种,最常见的就是咱们电脑上用的那种扁平的,这叫做A型口,里面有4根连线,根据谁插接谁分为公母接口,一般线上带的是公口,机器上带的是母口。 在使用过程中,每个人几乎都遇到过这个问题。就是当你无法看到USB接口时。在插入你的USB设备的时候。常常会因为方向没插对。公口和母口中间的塑料部分无法契合。需要再次尝试。而如果是在没有光线的环境下使用。则更加难以准确方便的插好U盘。可能这个问题是个很小的问题。只要换个方向或者一些其它的小方法就能解决这个事情。可是现代社会USB的使用频率如此之高。每个人因为这个问题而耽误的时间累加起来就是一个十分庞大的数字了。 解决这个问题。首先,USB设备插口是一种通行的标准了,若要从插口形状下手。难度十分大。所以我们觉得从另一个方面入手。在U盘的身上下功夫来解决问题。我们的设想是在U盘上放置一个小型的发光电路。用作方向标识,同时在光线不足的情况下也能提供照明,照明所需要的电源来自另一端口。在U盘插口外层金属皮接触到另一端口时。将电流导入照明电路。使使用者能正确的插好U盘。 所以我们可以在那U盘电板上设 置一个由NPN硅晶体管组成的一 个电路,把电路中晶体管的输入 端的反向电流与电脑中USB接口端的电流方向一致 由于电脑USB端的电压很小只有5V,而晶体管的输入电压也可以很小,并且晶体管对于二极管而言,其具有保护电路的作用。所以我们设置电路图如下,其工作原理是:当将U 盘接到电脑时,若是插反了,则U盘中晶体管电路中的电流导通,此时晶体管中的小灯泡将发亮,以解决晚上分不清正反之用;若接对了,则U盘就正常工作,而且小灯泡不会发亮,这样既能解决由于发光而给你工作学习带来不必要的影响,又能节约电能。

汽车座椅的人机工程学分析

汽车座椅的人机工程学分析标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

汽车中的座椅是影响驾驶与乘坐舒适程度的重要设施,而驾驶员的座椅就更为重要。舒适而操纵方便的驾驶座椅,可以减少驾驶员疲惫程度,降低故障的发生率[1]。汽车驾驶员座椅设计优劣与否直接关系到驾驶质量。 本文以人因分析为手段,以设计出公道的驾驶座椅来满足驾驶员人体安全、舒适为设计目标,得到结论:驾驶座椅安全性设计应着重考虑人(驾驶员)坐姿生理特性及人体对车内振动、微天气的反应等两大方面。并从主动安全性设计、被动安全性设计两个方面详尽分析了驾驶座椅安全性设计的思路。 1. 人—座椅系统安全性设计中人的因素分析 任何系统实际上都是人机系统,人机系统包括人、机、环境三个方面[2]。显然驾驶员-座椅也属于人机系统研究的范畴。人机系统的安全模式多以人的行为为主体,即以人为本。对人机系统的研究始于第二次世界大战。在设计和使用高度复杂的军事装备中,人们逐步熟悉到必须把人和机器作为一个整体,在系统设计中必须考虑人的因素。 人(驾驶员)坐姿生理特性分析 (1)坐姿时脊柱形态 人坐着时,身体主要由脊柱、骨盆、腿和脚支承。脊柱位于人体的背部中心,是构成人体的中轴。人处于不同的坐姿时,脊柱形态不同,只有座椅的结构和尺寸设计使驾驶员的脊柱形态接近于正常自然状态,才会减少腰椎的负荷以及腰背部肌肉的负荷,防止驾驶疲惫发生。 (2)坐姿体压分布 当座椅上的人处于坐姿状态时,人的身体重量作用于座垫和靠背上的压力分布称作坐姿的体压分布[3]。可见,坐姿体压分布包括座垫上的体压分布和靠背上的体压分布两部分。 ①座垫上的体压分布 根据人体组织的解剖学特性可知,坐骨结节处是人体最能耐受压力的部位,适合于承重,而大腿下靠近表面处因有下肢主动脉分布,故不宜承受重压。据此座垫上的压力应按照臀部不同部位承受不同压力的原则来分布,即在坐骨处压力最大,向四周逐渐减少,自大腿部位时压力降至最低值,这是座垫设计的压力分布不均匀原则。图1为坐姿时座垫上的体压分布[4]。

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