人机工程 车辆一班 张捷 201131150326

第一篇：人机工程 车辆一班 张捷 201131150326

学院名称论文提交日期

人机工程学论文

办公椅人机工程学研究

车辆一班 张捷

201131150326

指导教师

郑丁科老师

工程学院

专业名称

车辆工程

2014年12月20日

摘要

本世纪以来，随着打字机、电脑的产生发展，人们坐在办公桌旁的时间越来越长，长时间的伏案工作有很容易为人们带来腰背肌肉损伤、腰椎间盘突出等等病患困扰，而一把舒适的、依据人机工程学原理设计的办公座椅直接关系到使用者的舒适、健康以及工作效率。因此，研究如何减除使用中的疲劳是业内人士关注的课题，也是广大顾客急待解决的问题。但我国办公椅不仅产品滞后，其设计研究、理论与国外差距更大。国外办公家具企业关于人机工程学与坐姿舒适性的研究领先了我国几十年，目前在研究以及应用方面都已经发展的比较成熟。本文首次全面引介人机工程学研究方法、结论以及国外办公椅系列重要设计研究实例，对国外在人机工程学与座椅舒适性研究与应用方面的先进经验进行了较系统的论述，比较分析了我国办公家具企业的发展情况、现状以及存在的不足以及造成这些现象的原因，另外通过对国外设计趋势的研究，提出了国内办公座椅发展方向的全面探索，为我国家具企业开发办公座椅原创设计思路和促进我国办公家具产业的发展提供了参考。

关键词：办公座椅，设计，人机工程学，应用，现状，方向 引言

1.1 研究背景

根据一项对办公族的调查表明，90%以上的人连续一小时以上不离开办公座椅；60%左右的人连续两小时不离开座椅；某些特定职业的人，例如银行出纳员、设计公司职员等等，每天大概连续工作三小时以上才离开岗位一次；而对于那些在工作中离不开电脑的办公职员、作家、网民等等来说，每天在座椅上度过的时间还要更长。瑞典的基尔邦职业伤害调查表（A.kilboms’tabulation of professional disease）上也显示 50%的病症与人体工学有关（诸如背部及肩部的毛病）。这项由 P.Magnus 对瑞典的管理及作业人员所作的调查，其中进一步显示了“静态工作姿态”是造成目前职业伤害的主要原因。但是所有这些危害均可以通过符合人体工学的设计而得到大幅度的改善。因此追求更适合人体结构的造型形式、人性化的尺度和材料，给座椅使用者以人性化的关怀，是在办公座椅设计生产中必须考虑的问题。目前，国外的办公家具企业在产品设计中充分体现了已经发展成熟的人机工程学理论成果，将其应用于实践，产生了很多经久不衰的优秀设计，并使之系统化发展。但是我国对办公座椅的研究多数停留在伤害的探讨以及尺寸建议上，由于人机工程学在我国还处于发展阶段，理论研究与实际生产结合不够紧密，理论不能有效地指导实践，中国的办公家具行业的发展相对滞后，发展方向不明确，与目前世界水平存在着很大的差距。

1.2 研究意义及目的

家具的功能当然是为了满足人的需要，所以在设计上应该体现对人的关怀，“人性化”设计已经成为引人注目的亮点，并逐渐成为一种不可逆转的潮流，人体工程学也是一门“以人为本”的学科，以“人”为研究的起点——以人的生理、心理等方面为着眼点，开始与人器具、环境的探索；又以“服务于人”为最终目标 ——研究成果将用于提高人类的生产效，生活质量，越来越多的设计师和设计公司在设计中考虑并体现着以人为本的设计理念，这已成为办公座椅发展的一种必然趋势。尽管我国的办公家具行业这几年取得了很大的成绩和进步，然而，相比于发达国家，无论在产品质量、设计能力和对市场变化的反应速度等方面都差的很远，我们的出口基本上都处在低价格市场，附加值非常低。企业在技术进步和创新能力上较为欠缺，在培养人才以及与高校、研究机构的合作上投入不够等等，这些都造成了企业产品的设计科技含量不高，产品竞争力不强。本文对国内外人机工程学的产生、发展，以及办公座椅的发展过程进行了详细的分析，通过对国外人机工程学与办公座椅设计结合之后的发展现状以及趋势的预测，对比总结了我国办公座椅企业在应用人机工程学设计方面存在的不足，并提出了改进 办法以及未来的发展方向，为我国办公家具企业从人机工程学角度进行设计理清了方向，提供了依据。

2办公椅的研究

2.1办公座椅不同于其它座椅的特点

建筑环境分类是按不同的建筑环境和使用地点进行分类，根据人类活动的不同建筑空间类型可分为住宅建筑家具和公共建筑家具、户外庭园家具三大类。住宅建筑家具也就是指民用家具，是人类日常基本生活离不开的家具，包括客厅与起居室、厨房与餐厅家具等等,例如休闲椅、餐桌椅等等，主要用于家庭生活中，以装饰、休闲为主，满足特定的需要；5室外家具的主要类型有：躺椅、靠背椅、长条椅、桌、几台、架等。在材料上多用耐腐蚀、防水、防锈、防晒、质地牢固的不锈钢、铝材、铸铁、硬木、竹藤、石材、陶瓷、FRP 成型塑料等。在造型注重艺术设计与环境的协调，在色彩上多用鲜明的颜色，尤其是许多优秀的室外家具设计几乎就是一件抽象的户外雕塑，具有观赏和实用的两大功能；相对于住宅建筑的公共建筑是一个系统的建筑空间与环境空间，公共建筑的家具设计根据建筑的功能和社会活动内容而定具有专业性强，类型较少，数量较大的特点。公共建筑家具在类型上主要有办公家具、酒店家具、商业展示家、学校家具等。我们说的办公座椅通常指用在办公场所，办公人员在工作中使用的与办公桌 配套的座椅。与民用和公共座椅相比，办公座椅有以下特点：

2.1.1 使用时间长

座椅从开始进入人们的日常生活一直到十八世纪工业革命之前，其功能主要是为了满足人们休息的需求，缓解因站立或走动时间过长而引起的脚部、膝关节、髋关节的紧张以及大腿、小腿的肌肉疲劳。之后，脑力劳动得到普及，逐渐取代了体力劳动成为社会中主要的劳动方式，由此，人们在办公桌和电脑桌前度过的时间越来越长。根据一项对办公族的调查表明，90%以上的人连续一小时以上不离开办公座椅；60%左右的人连续两小时不离开座椅；某些特定职业的人，例如银行出纳员、设计公司职员等等，每天大概连续工作三小时以上才离开岗位一次；而对于那些在工作中离不开电脑的办公职员、作家、网民等等来说，每天在座椅上度过的时间还要更长。休闲、休息用椅是为了满足人们在劳累、疲倦的时候放松以及短暂休息使用，相对来说比较重视娱乐、休闲、装饰的功能，在设计上也多以这些方面的考虑为主；而对于每天至少八小时工作在办公室的人群来说，需要办公座椅每天至少提供五六个小时的支撑，对办公座椅舒适性有着更迫切的要求，这也是在设计上需要特别着重考虑的因素之一。现在我们一直提倡的创建良好的工作环境来保持身心健康，与之关系最为密切的首先是一把舒适的、有助于缓解长时间坐姿疲劳的办公座椅。

2.1.2 常用坐姿有所区别

人们在工作过程中与平时休息、休闲所采用的坐姿是有区别的。瑞士 Giroflex 公司曾经对 4290 名男女职员的“坐的行为”进行定时摄影调查（图2-1），测定各种姿势在一般日常工作中所占的比例，结果如右图所示，位于座椅中部以及前倾的坐姿是工作中最常采用的两种姿势，持续时间分别占整个实验过程的 52%和 49%；其次，长时间的工作会给人体带来劳累的感觉，为了缓解这种紧张状态，放松疲惫的身心，工作人员会不时的向后倾斜靠向椅背，这种姿势占整个过程的 42%；另外，由于处理文件等的需要，手臂置于桌面上的姿势也经常出现，占整个过程的 40%。

图 2-1 瑞士 Giroflex 公司对男女职员的各种工作姿态所做的调查结果

不知道由于长时间处于一种姿势会带给脊柱以及肌肉带来不正当的压力分布，为了抵消这种影响，人们便需要经常改变坐姿，所以我们可以看到，办公职员的坐姿包括几种不同的细节，但是总的来说，工作坐姿可以归纳为以下的特点：办公活动以前倾或直立的坐姿为主，需要偶尔向后倾仰以缓解疲劳；由于需要不时接近前方工作区，座面应适当前倾约 5°并且软硬应该适当；主要由臀部支撑，承担身体重量，偶尔需要腰部、背部甚至颈部获得依靠来分担积累的压力；经常变换姿势。一般来说，人们在使用休闲椅时常采取后倾的姿势，倾角在 105°左右；座面适当后倾一定角度，范围可在 23-26°之间；椅面材料较办公椅可稍厚 2-4 毫米；完整的靠背支撑以及腿部支撑。

2.1.3 座椅调节应便于实现

由于满足不同使用者的需要以及实现针对各种坐姿的动态可调，办公座椅应该可调节。过高的座高会使腿悬着，使大腿底面受到过大的负荷，压迫此部分的血管，会导致血液循环及坐姿不良。过低的座高，相对桌面的话就显得太高，就会产生肩膀和手臂的疼痛。所以座面的高度必须调整得非常恰当。除此之外，座椅扶手、靠背高度、倾角等等也应该可以适应不同的人、不同坐姿使用。但这并不是说可调因素越多越好，调节装置越多越好。相反，调节装置应该简洁明了，使调节易于实现，甚至利用液压、同步倾仰等装置，根据人体重心变化自动调节，无需手动。这是因为办公活动中姿势变化较为频繁，如果操作装置过于繁琐复杂，既浪费时间、影响办公效率，又容易产生误差、得不到最舒适的使用效果。

2.1.4 轻便灵活、牢固耐用

办公座椅轻便灵活的特点主要是由办公空间限制以及收取文件、电脑操作等办公活动决定的，一把轻便灵活的座椅可以在有限的空间中游刃有余。另外，由于需要经常变换姿势，办公座椅还必须牢固耐用以保证使用安全。为了增进办公椅的工作效率，椅脚上大多装有椅轮，以便灵巧地工作区域内变换位置，同时从实际使用和经济上的考虑，一般椅脚均设计成多爪式，而非圆盘式。4 爪式椅脚由于触地面积小，稳定性差，极易翻覆；而 5 爪式脚底面积比 4 爪式大 20%，而安全性则大大地提高了；6 爪式椅脚底面积虽然可以增加 5%的面积，但经常会绊住使用者的脚，使用不太方便。所以从机能和经济的角度出发，最合适的椅脚是 5 爪式。

图 2-2 座椅的脚爪数与底面积的比较

2.1.5 材料选择适当

办公座椅的材料应该至少满足透气、防滑，以保证长时间使用的舒适性。表面材料多以纤维为主，例如碳纤维的使用可在保证结构强度的情况下减轻座椅的重量。座椅靠背中透气的弹性网布非常普遍。椅垫应采用采用高密度、弹性优异、密度均一的材料，因为椅垫的适当与否，是影响肌肉疲劳的主要原因。椅垫过于柔软，密度太低或不均匀无法稳定身体，均衡支撑身体，使坐姿变形，从而产生肌肉疲劳现象。如下图左所示，由于座面密度不均，使脊椎扭曲、身体左右两侧负荷不平衡；右图所示为太软的椅垫会使坐姿变形：

图 2-3 不适当的座椅材料对坐姿的影响

2.2 人机工程学与办公座椅设计结合的必要性

人机工程学座椅得以产生和发展主要是从保护劳动者和提高工作效率的角度考量。首先其产生背景是由于生产的发展，脑力劳动的增加，办公室成为人们主要的社会活动场所，而由于这种环境在空间、时间以及活动内容上的限制，又产生了很多新的问题，促使人们想方设法的协调、解决。瑞典医生在其所著的《坐着的人》一书中提到：“现在，背痛的问题正在世界各地普遍地增加，最合理的解释就是采取了不正确的工作姿势，这是因为目前许多现代办公家具，都是在不了解坐着办公的人其生理需要的情况下制造出来的。”根据美国学者的调查显示，美国每年有超过四十万人因为长时间坐着工作而患上了“椅子病”。造成的伤害主要包括两个方面：血栓和脊椎下半部的病痛。长时间的坐行为，尤其是设计不良的座椅，会抑制血液循环，压迫血管系统，促使静脉中生成血凝块，造成血栓。现代的办公人员由于长时间地坐着工作，下半身的肌肉缺少运动，再加以不良的坐椅阻碍了血液由上半身流向脚部，使得血栓病成为现代办公人员的一种职业性危机。另一个长时间坐着工作会产生的问题就是脊椎下半部的病痛。椅子若不能很适当地支撑骶骨及腰椎的部位，会导致“滑脱症”的产生，虽然短时间的滑脱能给人以舒适的感觉，但时间一长，则会感到严重的不舒服，甚至会引起背部的疼痛。瑞典的基尔邦职业伤害调查表上也显示 50%的病症与人体工学有关（诸如背部及肩部的毛病）。对瑞典的管理及作业人员所作的调查，其中进一步显示了“静态工作姿态”是造成目前职业伤害的主要原因。

人机工程学座椅通过缓解劳动者的疲劳程度，减少职业病的发生概率，保护劳动者的健康，这种改进直接反映在工作中就是进而提高了工作效率。国外某办公座椅公司曾花了一年的时间，对 200 名志愿者进行了追踪调查。把志愿者分为三组，分别是第一组，使用人机工程学椅子、并加以训练使掌握人机工程学中降低疲劳度的显著方法；第二组，只培训方法，不使用人机工程学椅子；第三组，不做任何培训，并且使用一般普通的椅子。结果表明：使用人机工程学座椅可以明显的降低疲劳症状的发生。并且，一年中，在这项试验中接受人机工程学培训并使用人机工程学座椅的志愿者，平均工作效率提高了 17.8%。

2.3 小结

要研究办公座椅的设计首先要清楚办公座椅的特性，它具有不同于其它座椅的一些特征，包括：使用时间长；人们工作时常用的坐姿与平时状态有所区别；办公座椅的调节功能应当易于实现；轻便灵活、牢固耐用以及材料的选择应考虑透气、防滑，以保证长时间使用的舒适性。随着时代、科技的发展，人们越来越认识到办公座椅是否舒适直接关系到使用者的健康、安全以及工作效率，因此，从人机工程学的研究角度出发设计办公座椅成为一种必然结果以及持续的发展趋势。

3办公座椅设计

3.1办公座椅设计的结构分析

办公座椅必须具有的主要构件为: 座面、扶手、腰靠、肩靠、坐垫、支架． 其主要结构形式如图3

图3 一般工作座椅的结构形式

ɑ － 座高，b － 座宽，c － 座深，d － 腰靠长，e － 腰靠宽，f － 腰考厚，g － 腰靠高，R － 腰靠圆弧半径，r － 倾覆半径，а － 坐面倾角，β － 腰靠倾角

3.2 办公椅的设计分析

1)座高．

座高即座椅的高度，是座前沿中至地面的垂直距离． 座高是影响坐姿舒适程度的主要因素之一，座高不合理会导致坐姿的不正确，而且容易使人体腰部产生疲劳． 座面过高，则两腿悬空碰不到地面，体压有一部分分散在大腿部分，使大腿血管受到压迫，妨碍血液循环． 座面过低，膝盖拱起，体压过于集中在坐骨上，时间久了会产生疼痛感． 人体工程学研究表明，合理的座高应等于小腿加足高再加上 25 ～30 mm 的鞋跟厚再减去 10 ～20 mm的活动余地，即:椅子高度 = 小腿加足高 + 鞋跟厚 － 适当空间．其中小腿加足高一般应适合所有第 5 百分位以上的人． 就办公座椅而言，其座高应比休息座椅稍高，且宜设计为可调节的以适应多数人使用，一般取 400 ～ 440 mm，如果是可调节的，可取 380 ～480 mm。2)座面

人体的骨盆下面有两块坐骨结节，在坐姿状态下，当座面呈近似水平时，可使两坐骨结节外侧的股骨处于正常的位置而不受过分的压迫，人体会感到舒适． 当坐面呈斗形时，会使股骨向上转动，这种状态除了使股骨处于受压迫位置而承受载荷外，还造成髋部肌肉承受反常压迫，并使肘部和肩部受力，从而引起不舒适感． 因此，座面的设计应该呈近似水平，避免斗形设计。3)座面宽度

座面宽度是由人体臀部尺寸加适当的活动范围而定的． 办公座椅的座面宽度要尽可能宽，因为必须要适合于身材高大的人，其相对应的人体测量尺寸是臀宽． 因此，座宽的设计通常以女性臀宽尺寸的第 95 百分位为依据进行设计． 座宽一般不小于 380 mm，国标 GB/T3326 规定: 靠背椅座位前沿宽≥380 mm。4)座面深度

座面深度是指椅子座面前沿至后沿的距离．在办公座椅设计过程中，座面不可过深，否则背部支撑点悬空，靠背失去作用，同时膝窝处会受到压迫，使小腿产生麻木感;座面也不可过浅，否则大腿前部悬空，重量会全部压在小腿上，会很快产生疲劳． 人体工程学研究表明，座深以略小于座姿时大腿水平长度为宜，即:座深 = 坐深 －60 mm(间隙)．国标 GB/T3326 规定靠背椅座深为: 靠背椅座深 =340 ～420 mm。5)座面倾角

通常椅子座面稍向后倾，首先防止臀部逐渐滑出座面而造成坐姿稳定性差;其次使背部能有所支撑，减轻坐骨结节点处的压力，使整个上身重量由下肢承担的局面得到改善，减小疲劳度人体工程学研究表明，工作用座椅座面倾角0 ° ～5°，推荐工作用座椅的座面倾角为 3°。6)扶手

扶手的功能是减轻两臂负担，有助于上肢肌肉的休息，增加舒适感，在起身站立或变换姿势时也可以支撑身体和帮助身体稳定． 扶手的高度应设计合理，过高或者过低都容易引起上臂的疲劳．设计时应依据第50 百分位的坐姿肘高来确定椅子扶手的高度，一般扶手与座面的距离以 200 ～ 250mm 为宜，同时扶手前端略高，随着坐面倾角和靠背斜度而倾斜。7)腰靠

腰靠是在第 4 ～5 腰椎之间的高度上，腰靠是由人体脊柱腰椎部分构成的生理曲线即腰曲组成的，也是与坐姿舒适性直接相关的曲线． 正常的腰弧曲线是微微前凸的，办公座椅如果无腰靠或者腰靠不明显将会使正常的腰椎呈后凸形状，导致腰椎变形． 而腰靠过分突出也会使腰椎明显前凸，时间长了也会发生腰椎变形． 所以，腰椎后凸和过分前凸都是非正常状态，合理的腰靠应该是使腰弧曲线处于正常的生理曲线，这样可以降低椎间盘压力，减轻肌肉负荷． 因此，腰靠的设计成为办公座椅设计的必要组成部分。8)肩靠

肩靠是在第 5 ～ 6 胸椎之间高度上，由于第 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，当人体长期处于坐姿工作时，肩部会感觉不适或酸痛，因此，办公座椅必须设计肩靠，让肩靠来分解肩部压力，缓解人体疲劳。9)靠背倾角．

靠背倾角是指靠背与座位之间的夹角． 靠背倾角可以影响椎间盘压力和背部肌肉，靠背倾角的增加能增强人体的舒适感，因为身体后仰时，身体的负载移向背部的下半部和大腿部分。人体工程学研究表明，当座面与靠背夹角在 110°以上时，倾斜的靠背支承着身体上部分的重量，从而减少椎间盘内压力． 所以人体上身向后倾 110° ～ 120°为佳。10)坐垫

坐垫也是办公座椅设计的重要组成部分． 根据人体工程学可知，人体坐骨粗壮，与周围肌肉相比能承受更大压力，而大腿底部有大量血管和神经系统，压力过大会影响血液循环和神经传导而感到不适． 所以坐垫上的压力应按照臀部不同部位承受不同压力的原则来设计，即在坐骨处压力最大，向四周逐渐减小，至大腿部位时压力降至最低． 此外，坐垫的材料应透气而且不打滑，以增加座面的舒适感。

结语

总之，理想的办公座椅，应该以人体测量尺寸的测量数据为依据，严格按照人体工程学原理进行设计，使人在工作过程中能够最大化的感到舒适，减少工作的疲劳和长期坐姿带来的疾病，这也是设计中所提到的人性化的重要体现。

参考文献

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第二篇：车辆人机工程学试题

人机工程学 试题

一、单项选择题(本大题共20小题，每小题1分，共20分)1.日本称人机工程学为(A)

A.人间工学 B.人类工效学 C.人的因素工程学 D.人体工程学 2.人机工程学的发展的第二阶段是在(D)

A.第一次世界大战 B.第二次世界大战前

C.第二次世界大战后 D.第二次世界大战期间 3.下列哪个命名为我国普遍采用的学科名?(B)

A.人间工学 B.人类工效学

C.人类工程学 D.人机工程学

4.我国成年人人体尺寸数据是代表从事工业生产的法定中国成年人的人体尺寸，其中男性的年龄段是______岁。(D)

A.16～55 B.16～60 C.18～55 D.18～60 5.在水平面内双眼视区大约在左右______以内。(B)

A.50° B.60° C.70° D.45°

6.对于人来说，只有频率为______Hz的振动，才能产生声音的感觉。(C)

A.50～10000 B.100～20000 C.20～20000 D.20～10000 7.大脑皮质的连络区中哪一区是接受、加工和储存信息的联络区?(B)

A.第一区 B.第二区

C.第三区 D.第四区

8.视网膜除能辨别光的明暗外，还有很强的辨色能力，可以分辨出__A____种颜色。

A.180 B.160 C.200 D.250 9.在正常人着装身材尺寸修正值中，因为裤厚的原因，坐姿高的尺寸修正量是___A___mm。(A)

A.3 B.36 C.13 D.25~38 10.常见的主要显示仪表应尽可能排列在视野中心______范围内。(D)

A.5° B.4° C.6° D.3°

11.对于远距离观察的信号灯，可选用射程较远的______信号灯。(D)

A.蓝光 B.绿光

C.黄光 D.长波红光

12.次要的显示仪表可布置在______视野范围内。(B)

A.20°～40° B.40°～60° C.3° D.80°

13.在工作座椅的腰靠设计中，其腰靠长的推荐值是______mm。(D)

A.300 B.310 C.320 D.330 14.短时记忆一般是指保持__A____min以内的记忆。

A.1 B.2 C.3 D.4 15.重物不超过____D__kg可人力搬运。

A.3 B.3.5

C.4 D.4.5 16.工作座椅的座高调节范围在______mm之间。(C)

A.350～400 B.360～420

C.360～480 D.400～480 17.从事故统计数据来看，发生事故的原因大多是人的不安全行为，其比例高达。(B)

A.50%～60% B.60%～70% C.70%～80% D.80%～90% 18.在坐姿控制台的设计中，首先应在操作者视水平线以上10°至以下30°的范围内设置斜度为____A__的面板，该面板上配置最重要的显示器。

A.10° B.15° C.20° D.25°

19.当人体温度下降至__A____℃以下时，随意运动丧失，瞳孔反射，人濒临死亡。

A.27 B.30 C.34 D.36 20.对于站姿作业，我国女性肘高均值为__C____cm。

A.102 B.100 C.96 D.110

二、多项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)

在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选、少选或未选均无分。

1.人机工程学作为一门独立的学科已有60多年的历史，在其形成与发展中，大致经历了______等三个阶段。(BCD)

A.原始人机工程学 B.经验人机工程学

C.科学人机工程学 D.现代人机工程学

E.综合人机工程学

2.下列哪些选项属于人体结构特征参数?(DE)

A.人体各部分的出力范围 B.人体各部分的活动范围

C.人体各部分的动作速度 D.人体各部分的尺寸、体重

E.人体各部分的体表面积、比重、重心

3.在人体测量中一般被测者姿势有(BC)

A.跪姿 B.立姿

C.坐姿 D.卧姿

E.趴姿

4.人机工程学主要的研究内容是(BCDE)

A.产品设计 B.人体特性的研究

C.人机系统的总体设计 D.工作场所和信息传递装置设计

E.环境控制与安全保护设计

5.人的思维类型有(AB)

A.动作思维 B.形象思维

C.逻辑思维 D.直觉思维

E.感性思维

6.以下哪些选项是属于思维的基本特征?(ABC)

A.思维的间接性 B.思维的概括性

C.思维与语言具有不可分性 D.思维的跳跃性

E.思维的直接性

7.作业场所布置的总体原则是(ACDE)

A.重要性原则 B.主次原则

C.使用频率原则 D.功能原则

E.使用顺序原则

8.以下哪些应用条件需要在设计中涉及人体尺寸应用时选择95百分位的?(CD)

A.身高 B.坐姿垂直伸手高度

C.人体最大厚度 D.人体最大宽度

E.大腿厚度

9.绿色设计主要特点是(ABCD)

A.减缓地球资源的消耗 B.从源头上减少废弃物的产生

C.减少大量的垃圾处理问题 D.绿色设计是并行闭环设计

E.降低生产成本

10.虚拟现实系统具有以下______特征。(DE)

A.虚拟性 B.仿真性

C.自主性 D.交互性

E.沉浸感

三、判断题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)

判断下列各题，正确的在题后括号内打“√”，错的打“×”。

1.我国于1989年正式成立了中国人类工效学学会，这是我国人机工程学发展新的里程碑。(√)

2.人眼对白色的视野最大，对黄色、蓝色、红色的视野依次减小，而对绿色的视野最小。(√)

3.不同地区间人体尺寸差异不大。(×)

4.研究表明，坐骨处的压力值以8～15kPa为宜，在接触边界处压力降至2～8kPa。(√)

5.根据我国征兵体检等局部人体测量资料划分的区域，将我国成年人人体尺寸分布划分为五个区域。(×)

6.为适应不同的使用者，双把手工具最大握力应限制在100N左右。(√)

7.为了保证手的用力和发挥技能，操作时手最好距眼睛25~30cm，肘关节呈直角，手臂自然放下。(√)

8.一般作业面高度应在肘部以下10~20cm。(×)

9.利用色彩的感情效果，在工作场所构成一个良好的光色环境，称为色彩调节。(√)

10.4M法为技术、教育训练、媒体或环境、法制。(错)

四、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)1.人机工程学的研究内容。

答：人机工程学主要由研究和实验，应用和工程两个学术研究方向构成.（1）人机工程学的学科构成

（2）人的特性的研究：人体尺寸及人体测量技术，人体的力学性能。人的劳动生理功能，劳动中人的心理过程，人的信息传递能力，人的可靠性，人员的选拔和培训，人的动作时间研究及人体模型等。

（3）机的特性的研究：信息传递技术，操纵控制技术，安全保障技术，动力学仿真技术及宜人化技术。

（4）环境特性的研究：作业空间，物理环境，化学环境，生物环境及美学环境。（5）人-机关系的研究：人机系统功能分配，人机界面优化匹配，人机系统特性协调，人机系统可靠性及人机系统安全性。（6）人与环境关系的研究。（7）机与环境关系的研究。

（8）人-机-环境系统总体性能的研究。2.“人—机—环境”系统设计的一般方法。

答：设计方法包括自成体系的设计思想和相应的设计技术。1）功能分析与功能分配

a）功能化的设计思维 b）功能化与功能分解

c）功能分配原则：比较分配原则；剩余分配原则；经济分配原则；宜人分配原则；弹性分配原则。

2）作业分析：是指分配给人的功能进行分析，其目的是使作业与作业者之间建立的协调。

a）确定系统作业结构

b）确定作业

c）描述作业

3）作业辅助：指一种“信息装置”或文件，其中包括作业者作业时需要使用的信息。

3.产品功能尺寸具体设定的通用公式。

答：a.最小功能尺寸： 产品最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量。b.最佳功能尺寸；产品最佳功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量+心理修正量。

4.光环境设计的基本原则。答：1)合理的照度平均水平； 2)光线的方向和扩散要合理； 3)不让光线直接照射眼睛； 4)光源光色要合理；

5)让照明和色相协调；

6)不能忽视经济条件的制约。

五、综合应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)1.请阐述现代座椅设计的新观念。

答：（1）动态座椅，其设计特点是：座椅能对坐者的动作与姿势做出自动响应。通常的座椅背靠与椅面夹角是固定的，座面除椅垫能部分地吸收落坐时的冲击以外，没在有其他吸收冲击的措施。这种自动调节可以使座椅适应不同使用者习惯的坐姿，使用者也可以在座椅上时常改变姿势，以防止久坐对身体的压力局部积累。调整后，座椅还可以在任意角度锁紧。该座椅还可以设计有座面提升机构，以吸收落坐时的冲击。坐下时，座面下陷一定高度，坐稳后，提升机构使之回复到原来位置。

（2）前倾式座椅，研究表明采用座面适当前倾设计的工作椅会适合于工作，尤其是办公室工作，比如对写字和绘图用椅的设计，见图2.当要求座高较高时，对于倾斜式绘图桌用椅，前倾角应达到15度以上，如果背靠角为90度，则相当于座面与靠背夹角为105度，这是坐姿的最小舒适角度，靠背对于脊椎部还能起适度的支持作用，肌肉紧张较小，背部压力在椎骨上分布也较均匀。

（3）膝靠式座椅，为了适应办公室工作，如打字、书写的坐姿要求，座面应设计成前倾式。但前倾式座面使坐者有从前缘滑脱的趋势，为了维持坐姿，坐者不得不腿部用力抵住地面，防止前滑。为了解决这一问题，设计时从膝部支承考虑，提供一膝部下方至小腿中部的膝靠，这样座面倾斜时前滑的趋势被膝靠阻挡发，保持坐姿的稳定。膝靠式座椅是一种打破传统座椅支承上体重靠臀部的椅子。其设计特点如下图3所示，由坐骨与膝盖来分担大腿以上部位的重量，以减轻脊柱和臀部的负担。但膝靠式座椅本身还有一些缺陷有待克服。主要问题在于进出座椅不方便；坐者只能采取前倾作业姿势，如欲后仰休息，则膝部以下补膝盖所限制。

2.手握式工具设计的一般设计原则。答：（1）一般原则

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，使操作者发挥最大效率；

3）必须按照作业者的力度和作业能力设计，所以要适当地考虑到性别素质上的差异；

4）工具要求的作业姿势不能引起过度疲劳。

（2）解剖学因素

1）避免静肌负荷 臂部上举或长时间抓握，降低作业效率。2）保持手腕处于顺直状态

3）避免掌部组织受压力

4）避免手指重复动作

（3）把手设计 单把手的工具，操作方式是掌面与手指周向抓握。设计因素包括直径、长度、形状、弯角等。

1）直径 ：直径大小取决于用途与手的尺寸。直径大可以增大扭矩，太大会减小握力，降低灵活性与作业速度，并使指端骨弯曲增加，导致指端疲劳。着力抓握30~40mm，精密抓握8~16mm。

2）长度：取决于手掌宽度。掌宽71~ 97mm（5%女性至95%男性)，把手长度为100~125mm。

3）形状：把手与手掌的接触面积越大，则压应力越小，圆形截面把手较好。可以采用三角形或矩形，增加工具放置时的稳定性。

4）双把手工具：设计因素是抓握空间。当抓握空间宽度为45~80mm时，抓力最大。

5）用手习惯与性别差异：约90%的人惯用右手，其余10%的人惯用左手。大部分工具只考虑右手操作。若用左手者操作按用右手者设计的工具，握力下降较大。男女使用工具的能力有很大的差异。女性约占人群的48%，其平均手长约比男性短2cm,握力值只有男性的2/3。

第三篇：车辆设计-人机工程学

人机工程学

所谓人机工程学，亦即是应用人体测量学、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。

社会的发展、技术的进步、产品的更新、生活节奏的加快等等一系列的社会与物质的因素，使人们在享受物质生活的同时，更加注重产品在“方便”、“舒适”、“可靠”、“价值”、“安全”和“效率”等方面的评价，也就是在产品设计中常提到的人性化设计问题。

所谓人性化产品，就是包含人机工程的的产品，只要是“人”所使用的产品，都应在人机工程上加以考虑，产品的造型与人机工程无疑是结合在一起的。我们可以将它们描述为：以心理为圆心，生理为半径，用以建立人与物(产品)之间和谐关系的方式，最大限度地挖掘人的潜能，综合平衡地使用人的肌能，保护人体健康，从而提高生产率。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。

人机工程学是一门新兴的边缘科学。它起源于欧洲，形成和发展于美国。人机工程学在欧洲称为Ergonomics，这名称最早是由波兰学者雅斯特莱鲍夫斯基提出来的，它是由两个希腊词根组成的。“ergo”的意思是“出力、工作”，“nomics”表示“规律、法则”的意思，因此，Ergonomics的含义也就是“人出力的规律”或“人工作的规律”，也就是说，这门学科是研究人在生产或操作过程中合理地、适度地劳动和用力的规律问题。人机工程学在美国称为“Human Engineering”（人类工程学）或“Human Factor Engineering”（人类因素工程学）。日本称为“人间工学”，或采用欧洲的名称，音译为“Ergonomics”，俄文音译名“Эргнотика”在我国，所用名称也各不相，有“人类工程学”、“人体工程学”、“工效学”、“机器设备利用学”和“人机工程学”等。为便于学科发展，统一名称很有必要，现在大部分人称其为“人机工程学”，简称“人机学”。“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。设计标准

那么，对于一件产品是如何来评价它在人机工程学方面是否符合规范呢? 以德国Sturlgart设计中心为例，在评选每年优良产品时，人机工程上所设定的标准为：

1)产品与人体的尺寸、形状及用力是否配合；

2)产品是否顺手和方便使用； 3)是否能防止使用者操作时意外的伤害和错用时产生的危险；

4)各操作单元是否实用；各元件在安臵上能否使其意义毫无疑问的被辨认；

5)产品是否便于清洗、保养及修理。

一般情况下，在设计教育中常以上述第三项较为强调，而消费者在购买商品时，则是以产品的视觉效果、商场气氛及价值来决定购买行为的成立与否，但作为一名好的设计师应为产品长期使用的效果及舒适性负责，尤其是避免伤害与危险的防止更是不可忽视的考虑因素。如，在操作计算机的上机姿势中，在现行的上机条件下，操作员常常是手臂向前悬空着来操作键盘和鼠标的。手臂的悬空形成了肩颈部的静态疲劳，使得操作员不得不将背部靠在椅子靠背上作业(后靠姿势会加大悬空的手臂的前伸程度，从而增大肩部所需要的平衡力矩，加快肩颈部的疲劳)，而当操作员脱离靠背又手臂悬空时，体重就全部需要由脊柱来承担，其结果或者是腰背的疲劳酸痛，或者是腰肌放弃维持直坐姿势而塌腰驼背，或者是把手腕抵在桌沿而引发腕管综合症。那么，要解决诸如此类的问题，设计师就必须充分考虑人机工程学的因素。

国际功效学会给人机工程学下的定义是研究人在工作环境中的解剖学、生理学、心理学等诸方面因素，研究人-机器-环境系统中的交互作用着各个组成部分（效率、安全、健康、舒适等）在工作条件下、在家庭中、在闲暇时间内如何达到最优化的一门学科。

重要意义

人机工程学因素往往是企业提高其竞争力的手法之一。若说“人性化产品”是与“人”合为一体的产品设计，“人机工程因素”则是设计工业产品时的人机界面所必须考虑的因素。在我国即将加入WTO所面临的冲击下，中国的制造业无不是严阵以待，企图在竞争中保持优势。管理大师麦克〃波特(MICHAEL PORTER)曾说过，企业具备竞争优势的两个方式，一是扩大生产规模，走向规模经济，才能占有成本上的优势；另一个便是创造企业或产品的附加值，制造消费者趋之若鹜的心理。在现今产品和质量逐步提高，且消费者对商品品质要求越来越高的情况下，各产品制造商们无不力求突破，希望能出奇制胜，打动消费者的心。拿当今世界上提出的“健康”人机工程学的新要求为例，即是用某些考虑人机因素的辅助性产品，如：电动腰靠、紫外线阻隔(UV、CUT)等来提高产品人性化的层次，籍此创造其他品牌无法模仿的优势，而赢得消费者青睐的。

究竟什么样的产品需要人机工程呢？在设计上又如何表现，才能成为符合人机工程学的产品呢?

工业设计师指出，就电脑的相关部件和设备而言，如键盘、鼠标等输入装臵，因使用者可能长时间利用其从事工作或娱乐，接触的时间较长，在使用时也可能十分投入。因此，人机工程学就成了设计上最主要的条件之一。

显著特点

人机工程学的显著特点是，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”的人和所设计的“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。本学科的人机系统设计理论，就是科学地利用三个要素间的有机联系来寻求系统的最佳参数。

系统设计的一般方法，通常是在明确系统总体要求的前提下，着重分析和研究人、机、环境三个要素对系统总体性能的影响，如系统中人和机的职能如何分工、如何配合、环境如何适应人、机对环境又有何影响等问题，经过不断修正和完善三要素的结构方式，最终确保系统最优组合方案的实现。这是人机工程学为工业设计开拓了新的思路，并提供了独特的设计方法和有关理论依据。

设计优良的产品作为一个全息系统的局部，一个产品中包括了我们这个商品社会中的全部信息。一件设计优良的产品，必然是人、环境、经济、技术、文化等因素巧妙融合与平衡的产物。开始一项产品设计的动机可能来自各个方面，有的是为了改进功能，有的是为了降低成本，有的是为了改变外观，强化“柜台效应”，以吸引购买

者，更多的情况是上述几方面兼而有之。于是，对设计师的要求就可能来自功能、技术、成本、使用者的爱好等各种角度。不同的产品设计的重点也大不相同，暖水瓶的设计显然就要比香水瓶的设计考虑更多的人机问题；再以肇及设计所设计的电脑游戏遥感器为例，乍见此产品时，看似不符合人机工程学，但实际使用时却很合手，操控性良好，而且遥感器外型颇酷，用此摇杆玩空战游戏，有操控战斗机的味道。相比于市场上其他同类型的产品，即使售价比一般产品高出许多，也一样大受欢迎，足见其魅力所在。但也有这样一种产品，在市场上受到欢迎，是因其外型讨好且成本不高所致，但缺点是产品轻，因此，在使用时本来一只手操作很方便，却不得不双手并用才行，这就是该产品在人机工学上的不足之处；但在成本、售价及市场因素的考虑下，厂商还是推出此种产品。而对于专业用品就不同了，例如美发师每天所使用的吹风机，除草机工人所使用的修剪机就绝对不能轻视人机工程学在生理层面上的考虑。

然而，一个好的产品设计是可以涵盖形态和人机因素的，产品的外形一样也可以有机会作人机工程的发挥。以TEAGE为微软所设计的易用鼠标球而言，该鼠标是特别为儿童体验电脑而设计的，在方案决定之前对儿童的抓握方式进行了研究，黄白两色相间的鼠标球使儿童们在学习电脑时，增加了趣味性和功能性。该产品已经超脱了产品造型上的束缚，除让其更好用之外，也同时赋予了产品新的意义与想象空间。

除了一般的大众消费品之外，专为特殊族群所设计的产品在人机工程学上也有更多的考虑。如，残疾人用的瓷器套具，此套设计是专为残疾人做的餐具，又不让人直接看出它们是专为残疾人做的。故而，设计师在充分考虑了人机工程学的基础上，特别处理手把的凹凸，使患者拿在手里有一种心态上的平衡感，既能看到，又能摸到，但又不那么显眼。

再以医疗设备来说，病床、医疗椅等产品，在设计上不只是考虑操作要符合人机工程学，在材料上也应力求人性化，增加产品的亲和力，以提高产品的“EQ”（它是Emotional Quotient的英文缩写。汉语意思是：“情绪智慧”或“情绪智商”，简称情商。它代表的是一个人的情绪智力（Emotional Intelligence）之能力。简单的来说，EQ是一个人自我情绪管理以及管理他人情绪的能力指数。）。

研究方法

由于学科来源的多样性和应用的广泛性，人机工程学中采用的各种研究方法种类很多，有些是从人体测量学、工程心理学等学科中沿用下来的，有些是从其他有关学科借鉴过来的，更多的是从应用的目标出发创造出来的。其中常用于一般产品设计领域的方法有如下几类：

测量方法 测量方法是人机工程学中研究人形体特征的主要方法，它包括尺度测量、动态测量、力量测量、体积测量、肌肉疲劳测量和其他生理变化的测量等几个方面。

模型工作方法 这是设计师必不可少的工作方法。设计师可通过模型构思方案，规划尺度，检查效果，发现问题，有效地提高设计成功率。

调查方法 人机工程学中许多感觉和心理指标很难用测量的办法获得。有些即使有可能，但从设计师工作范围来看也无此必要，因此，设计师常以调查的方法获得这方面的信息。如每年持续对1000人的生活形态进行宏观研究，收集分析人格特征、消费心理、使用性格、扩散角色、媒体接触、日常用品使用、设计偏好、活动时间分配、家庭空间运用以及人口计测等，并建立起相应的资料库。调查的结果尽管较难量化，但却能给人以直观的感受，有时反而更有效。

数据的处理方法 当设计人员测量或调查的是一个群体时，其结果就会有一定的离散度，必须运用数学方法进行分析处理，才能转化成具有应用价值的数据库，对设计产生指导意义。

当今的工业设计师面临着多种活动和课题，例如：电视资讯、互动电视、通用遥控器等，与企业合作的范围也很广，在实施产品的人性化设计过程中，通常采用如下的设计程序：

1)建立并运用资料库(这在前面已有论述)；

2)决定研究主题；

3)观察阶段：

*目标轮廓 *访识/观察 *使用模式/议题

4)发展阶段：

*关键议题 *产品概念 *测试与评估

人员分配

在整个研究过程中，人机工程师和工业设计师都必须全程参与，但在各个阶段为主为辅的角色会有不同。例如：产品概念由工业设计师主导，测试则由人机工程师主导，每个步骤以剧本的形式来串连沟通。每件产品都有各自的在人机工程学上的特色，特别是消费性产品。以汽车内部设计来说，就有三个表达人机工程需求的方式：一是操控界面，如方向盘的设计；二是座椅及内装设计，如一些大客车座椅，或者老板椅的靠背上部，都有一道鼓起来的凸包。对于大多数的中国人来说，这个凸包常常是顶在后脑勺，使得身体后靠在椅背时，不得不稍稍低头。从设计上来说，这道凸包本来是用来垫靠颈部凹处，使人的头颈更舒服的。问题的出现是由于这些座椅的设计和生产直接从国外引进，而生产者又没有重新考虑中西方人在身材方面的不同，尺寸上完全照搬。结果西方人垫颈的凸包就顶住了我们的后脑勺；三是情报沟通系统，如导航系统设计及安全警报功能。

学科前景

在新的世纪里，我们以新的方式来感知世界，人们越来越多的在追求一种新的生存环境和生存空间，毫无疑义，未来的人性化设计具有更加全面立体的内涵，它将超越我们过去所局限的人与物的关系的认识，向时间、空间、生理感官和心理方向发展，同时，通过现代高科技技术如虚拟现实、互联网络等多种数字化的形式而扩延。IDEO设计公司的数字化收音机正是基于这一观念上的最新数字广播概念设计，通过对使用者状况的设计构想，研究收音机的可能外观和操作方式。无论在造型上还是在界面设计上，都使人机交互关系达到物我两忘的状态。该收音机上的显示屏幕以图形界面来说明音频节目的内容。设计范围包括个人化家用收音机、个人可携式收音机和演艺工作者的专业收音机。中国未来的产品设计必须以创意与革新为首要条件，唯有真正好用且务实的商品才能在市场上脱颖而出，让消费者感到贴心且实惠的产品方是企业制胜的绝佳利器。符合人机工程，人性化的设计是最实在，同时也是最前沿的潮流与趋势，是一种人文精神的体现，是人与产品完美和谐的结合。使人性化的设计真正体现出对人的尊重和关心。

第四篇：人机工程课堂作业

1、人机工程学的定义和应用领域是什么？

答： 人机工程学是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与产品、人与环境以及产品与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的学科。

人机工程学的应用领域有电话、电传、计算机控制台、数据处理系统、高速公路信号、汽车、航空、航海、现代化医院、环境保护、教育等，人机工程学甚至可用于大规模社会系统

2、我国人机工程学的研究主要集中在那些高校？主要研究方向是什么？

清华

武汉大学

中国地质大学

武汉理工等

3、研究人机工程学的意义和作用。

人机工程学因素往往是企业提高其竞争力的手法之一。若说“人性化产品”是与“人”合为一体的产品设计，人机工程因素”则是设计工业产品时的人机界面所必须考虑的因素

4、简述人机工程学的主要研究方法。

观察法、实测法、试验法、模拟和模型试验法、计算机仿真法、分析法、调查分析法。

5统计全班同学的身高和臂长，计算其均值和方差，作出其分布图，看是否复合正态分布，同时，分析均值和方差与全国平均值的关系，分析其产生差异的原因(必作）。

身高：

均值= 1720mm 方差 =4299。利用EXCEL中“数据分析”中的“描述统计”计算得到其均值为1720.9，方差为4299.4，与上述值相同。臂展：

均值= 1664mm 方差 =5058。利用EXCEL中“数据分析”中的“描述统计”计算其均值为1663.6，方差为5057.7，与上述值相同。从上两图及计算可以方差很大，并不能判断是否符合正态分布。与全国平均值比较可以看出其身高和臂展的均值与方差都过大。其主要原因一方面是统计的人主要是学生统计人数有限所以其方差比较大。另一方面由于同学来自不同的地方，且分布不均匀，这就造成统计误差。

6、按照人体尺寸的基本数据，说明宿舍门和双层床的高度设计原则，测量宿舍中门和床的尺寸，给出双层床设计中，床的高度、宽度数据和设计的依据。

床宽1000mm下床高450mm上床高1500mm 设计依据

床宽：实验表明，人的熟睡程度与床的宽度有密切关系，狭窄的床熟睡程度就差。因此基本尺寸取男性最大肩宽数据，同时考虑侧卧时胸厚及膝部突出尺寸、被子折叠尺寸和适当的心 理修正量。下床高度：该尺寸主要取决于小腿加足高数据，下床太高坐着时腿部悬空，太低则起坐吃力。

7、按照人机工程学的观点，设计你宿舍客厅的结构和布局，说明理由。

1两个单床长边之间的距离1m。2两床床头之间的距离0.10m。3两排床或床与墙之间的走道宽度 1.50m。

4、宿舍有储物空间每人净储藏空间不宜小于0.50立方米

5、门窗和阳台(1)宿舍门窗的选用应符合国家相关标准。(2)宿舍的外窗窗台不应低于0.90m，当低于0.90m时应采取安全防护措施。(3)宿舍的门宜有安全防范措施，严寒和寒冷地区宿舍的门宜具有保温性能。(4)宿舍阳台进深不宜小于1.20m，顶部阳台应设雨罩，阳台宜做防水。

8分析石油大学、报校、成人学院50年专刊的封面，说明如何利用视觉特性增强广告的效果的。

首先目标与背景应有一定的对比度，人眼可看清楚其形状。校报等封面以红色为底，文字以蓝色或白色为主，或者以白色为底，文字为红蓝，有一个很好的视觉效果，突出了其内容

9请给出一种万用表的表头设计，分析其设计的技巧,绘制其三维造型图，给出尺寸（必作）。

10分析计算机显示器设计和布置的合理性，并说明依据

1可调分辨率，以人眼观察最清楚为宜

2、可调亮度，亮度调节取决于作业环境，明亮的环境中可调的暗一些，反之调的亮一些 3位置适宜，屏幕在视野的正前方偏下位置比较合适，有利于工作。

11、请给出一种汽车仪表的设计简图，并说明仪表设计的合理性。

合理性：

1、有颜色亮度区分

2、指针长宽适宜

3、左下侧对0，适合人眼

12、请说明汽车电喇叭和气喇叭的差别和应用范围的不同，为什么。

汽车喇叭只发出单音调，它的构造与音响喇叭（扬声器）是不同的。音响喇叭靠纸盘膜片振动发音，而汽车喇叭是靠金属膜片振动发音。汽车喇叭分有电喇叭和气喇叭两种，电喇叭通过电磁线圈不断的通电和断电，使金属膜片产生振动而产生音响，声音悦耳。电喇叭外形多是螺旋形和盆型，广泛应用在各种汽车上。轻型乘用车都用电喇叭。气喇叭利用压缩空气的气流使金属膜片产生振动，外形多是长喇叭形（筒形），声音大且声调高，传播距离远，多用在跑长途的大、中型汽车上，城市内是禁用的。

13给出用手操作的室内暖气水管阀门的设计要求，分析其原理，给出其造型设计，并分析其优缺点（必作）。

设计要求

1、直径小于38mm,边上有棱

2、调节范围大于360度，形状为圆形或者锥形

原理：要符合人手的基本尺寸要求；可以360度旋转，操作力要小

14、为什么女士开车不能穿高跟鞋，是性别歧视吗？ 不是，高跟鞋影响脚对刹车、油门及离合的控制，易出现危险。

15、指出教室的座椅是否合适，并给出不合适的原因，给出改进的方向,按照你对石油大学同学身体尺寸测量分析的结果，设计一把学生计算机房上机用椅，并给出尺寸和造型图（必作）

不合适。

1、材质过硬—选用适宜的木料，或者在椅子表面装饰一层垫子 2 移动不方便—增加使椅子可移动的装置。

3没有考虑同学们身高不同带来的差异性问题，同时有的座椅位置安排得也不够恰当。（1）确定目标：要要设计出符合成年人即大学生的身体尺寸的课桌和椅子，并提供合理的数量。

（2）分析系统的功能：有了以上思想的指导，根据教室大小，人数的多少，进行座椅系统轮廓的设计。

（3）设计条件：根据所有的桌椅设计方案，选择出最符合实际和人机工学的设计方案。（4）系统设计：准备适用桌椅人机工程的数据，提出设计标准，然后对桌椅设计的具体方面进行细化。

１

6、试评价我们校讲堂群的学习环境，指出可改进的地方(必做）。

1人与热环境

对于讲堂群而言，各个教室中都有风扇，夏天可以去热。教室中还有暖气片，可以在冬天提供暖气，防止教室过冷。但效果效果并不好。

据统计，四教在冬天的温度一般为6℃，在夏天的温度一般为29℃，由此可知，温度环境不符合人的学习环境，因此，我们应在教室中安装空调，夏季降低温度，冬季也可将温度调至10℃左右，提高学习效率。2人与光环境

照明的目的大致可以分为以功能为主的明视照明和以舒适感为主的气氛照明，学习场所的照明，明视性虽然重要，而环境的舒适感，心情舒畅也是非常重要的。我们得南教采光设计较好。向阳面采用了大的玻璃窗，阳光充足，当光照较强时还可以拉上窗帘阻挡，北被阳面与向阳面的距离较大，中间设计成了朗诵大厅，天窗采用了透阳的玻璃。背阳面可以从天窗中得到阳光，天窗还可以为朗诵大厅遮雨。3人与声环境

讲堂群位于学校北侧环境比较吵闹并有许多车辆经过，所以噪声较大，不利于学习。我觉得应设置隔音板，对上课听课效果的影响。

17、按照合理光环境的要求，评价我校教学楼的光环境和窗帘的设计。

照明的目的大致可以分为以功能为主的明视照明和以舒适感为主的气氛照明，学习场所的照明，明视性虽然重要，而环境的舒适感，心情舒畅也是非常重要的。要达到合理光环境，需要遵循以下几项原则：

1、合理的照度水平，保留必要的阴影。

2、不直射眼睛，防止眩光和晃眼。

3、色调协调满意，和环境协调。

4、合理控制成本。

南教楼的窗帘只有一层蓝色的布窗帘，遮光性不是很好，当阳光较强的时候，投影仪的投影就会显得很淡，不利于教学的进行。所以建议应在蓝色布窗帘与窗户间再加一层黑色的遮阳布，加强遮阳效果。当室内光强度很高时，将两层窗帘同时拉上。当室内光强度较弱时，可以只拉蓝色布窗帘，或者不拉窗帘。视情况而定。

１

8、分析我国矿难接连发生的原因和对策。

人为因素：

（1）违章操作、工人文化水平低、安全意识不强

（2）管理混乱，安全监管不到位，相关责任人没有具体落实，社会经济因素：

（1）经济发展水平不够高，井下作业机械化水平低；（2）小煤窑越层越界开采

（3）安全生产和经济成本之间的矛盾

措施：加强监管，提高工人素质和危险意识，给与工人足够的社会保障，责任人要保持积极负责的态度，加强教育和引导。

19、以教室课桌和椅子设计为例，说明人机系统设计的步骤；

以教室课桌和椅子设计为例，说明人机系统设计的步骤：（1）确定目标：要要设计出符合成年人即大学生的身体尺寸的课桌和椅子，并提供合理的数量，舒适的环境。

（2）分析系统的功能：有了以上思想的指导，根据教室大小，人数的多少，进行座椅系统轮廓的设计及每个桌椅的分布设计。

（3）设计条件：根据所有的桌椅设计方案，选择出最符合实际和人机工学的设计方案。系统设计：准备适用桌椅人机工程的数据，提出设计标准，然后对桌椅设计的具体方面进行细化，最后，还要进行具体的修改。

第五篇：人机工程论文

浅谈人机工程学在日常生活中的应用

学号： 姓名：

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

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。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.座椅中的人机工程学

1.1 人们在生活和工作时，离不开座椅，特别是以坐姿进行工作的人，每天都有1/3以上的时间在与座椅打交道，因此座椅设计除了材料运用得当及造型大方美观以外，更重要的是要符合人机工程学设计原则。根据人类工效学原理，座椅的功能、尺度与人体生理特点密切相关。由于座椅的用途不同,对座椅的功能要求也各异。这些功能要求是人们工作和休息的重要条件。不恰当的功能、尺度会影响人们的工作效率和身体健康。好的座椅可以减轻人的劳动，使人感到心情愉快，而好的座椅得益于正确地使用人机工程学

A

B

1.2从人机工程学原理出发考虑，一个性能优良的座椅应当符合的基本要求如下：为人们提供一个舒适的坐姿，符合舒适坐姿的生理特性，减轻人们的肌肉酸痛和疲劳。以上A图中的座椅符合人机工程学，B图中的为普通座椅。A中符合人机工程学的座椅的结构和尺寸设计使人们的脊柱形态接近于正常自然状态，可以减少腰椎的负荷以及腰背部肌肉的负荷，座椅的设计符合压力分布不均匀原则，让不宜承受重压的大腿等部微微高于可以承受重压的坐骨结节处，可以防止人们的疲劳发生。B中的普通座椅坐垫为平面的，长时间的坐着会使人感到疼痛，而靠椅不是人们的脊柱形态的正常状态，会使靠在上面的人感到肌肉酸痛。综上，符合人机工程学原理的座椅比普通更加舒适。

1.3人机工程学在座椅的设计中的应用也逐渐成熟，利用人机工程学原理来进行座椅设计是座椅设计发展的必然。符合人机工程学原理的人性化设计最实在，同时也是最前沿的潮流与趋势，是一种人文精神的体现，是人与座椅完美和谐的结合，使人性化的设计真正体现出对人的尊重与关怀。因此，我们必须加大对人机工程学原理在座椅设计中的应用研究。

2.手工工具中的人机工程学

2.1手工工具例如钳子、简单等是人们在日常生活和某些特定的工作中经常要用到的一些工具。它们的主要的作用区域是手腕臂以及上肢部分，如果设计不当，给使用者带来的累计损伤疾病是十分严重的。通过应用人机工程学原理对手工工具的使用方式，使用状态以及造成累计损伤疾病原因的分析，一方面可以提高工作效率和质量，另一方面可以提高安全性，减少疲劳和压力，增加工作的满意度和改善生活的质量。

符合人机工程学

普通剪刀

2.2在上图中左边的剪刀属于改进的人机工程学产品，它抬高了大拇指工作时的位置，使得大拇指的掌骨与腕骨之间的关节弯曲，减少了骨与骨之间的运动的摩擦，对保护手指关节是有利的，同时，它的下半部的施力处为一平面，这样也可以减少施力时手指部位的受力，对食指，中指，无名指也起到了保护作用。右图所示的剪刀是早期的样式。这种剪刀的手部作用空间比较打，除了大拇指的其余四只手指受力比较均匀，但是大拇指的受力比较明显。大拇指的远节指骨和中节指骨间的关节伸展，长时间地保持这一姿势对关节处的韧带不利。其次，受力部位由手指转移到了手掌内侧的部位，长时间作用或是高强度的作用都会对肌肉组织产生影响。

2.3 目前人机工程学的原理已经应用到很多工具中了，大大的提高了人们工作时的舒适性。所以在未来的手工工具的设计时，仅仅考虑手的要求是不够的，还要了解人体各部位的生理特点，设计适合的工具，以减少对人体的损伤，同时提高工作效率。

参考文献

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[5]苏胜 基于人机工程学的座椅设计 科技信息2009 西安工业大学艺术与传媒学院 [6]王佐龙 剪刀设计中人机工程学因素的研究 设计实践2008.12 徐州工程学院机电工程学院

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