宿舍安全人機工程學課程設計.doc

課程設計 （安全人機工程課程設計說明書） 題目： 寢室桌椅的安全人機優(yōu)化設計 班 級：2012級安管1班 學 號： 學生姓名： 指導老師：劉艷賓 重慶安全技術職業(yè)院學院 目錄人體參數(shù)3 4 5電腦桌高度的確定 5 6電腦桌材質和顏色選擇7電腦桌標準尺寸8宿舍電腦桌分析 9 10電腦桌設計11 座椅設計理念12 座椅結構13座椅建模14座椅渲染效果15結束語16參考文獻16 學生公寓電腦桌的人機學分析與設計摘要：通過對大學生寢室電腦桌的尺寸，外形進行分析，結合安全人機工程學中的有關知識，以及人的主要尺寸，對大學生電腦桌進行評估及改進。關鍵詞：安全人機工程學 人體參數(shù) 舒適 安全人體的主要參數(shù)：表1 人體測量尺寸主要參數(shù)如下（CM）：項目百分位數(shù)男（尺寸）女（尺寸）尺寸平均值坐高50908855881.5坐姿眼高50798739768.5坐姿肘高50263+413251+382654.5小腿加足高50坐姿大腿厚度95151151151坐姿膝高95532493512.5電腦桌的整體要求： 桌面的高度、鍵盤的抽屜、走線等要符合自己實際情況和工作習慣。 電腦桌的高度應該適中，根據(jù)安全人機工程學的知識可知，電腦桌的高度應以第5百分位至第95百分位的人體尺寸范圍作為高度范圍適用的人體尺寸。 鍵盤前應保留足夠的空間，鍵盤抽屜不宜過小。對于經(jīng)常面對文字輸入的人猶為重要，因為有足夠的空間來支撐你手腕，長時間工作才不會有麻木感。而且使用起來舒適順暢，不致影響平日的工作。人機工程學方面確定電腦桌尺寸：（一）桌面長度，寬度的確定：（1）人的水平作業(yè)域方面：水平方向：最大作業(yè)域為1500mm，正常雙手作業(yè)域為1194mm。垂直方向：最大作業(yè)域為508mm，正常雙手作業(yè)域為394mm。（2）人的視距方面： 人的最有效視野區(qū)為以水平線向上為30度，向下為40度，以鼻為中心左右各15度的范圍內，其中以在3度以內為最佳視覺區(qū)。人眼的最佳視線在站立時往往低于水平線10度，在坐勢時則為15度。 現(xiàn)在大學生主要用的是14寸的筆記本電腦，它的高度大約是276mm，一般為了散熱都裝有散熱器大約50mm，顯示屏邊緣高度共40mm。人眼與視屏應保持一定距離，以保證不受電子射線的傷害。屏面的大小在水平方向和垂直方向與人眼成不大于30度的夾角，屏幕邊長約為305mm，此時的視距最小為( 305 2tan15 ) 569mm。屏幕越大視距應越遠，一般情況下取為710 760mm。 將上面所述人的水平作業(yè)域，和人的視野區(qū)相結合，得出電腦桌的桌寬。（二）桌面高度的確定： 無論是寫字臺、課桌的高度，還是電腦桌上鍵盤與鼠標的高度，都應與人在坐姿時的肘部等高或稍低，只有這樣才能最大限度地降低對腰背、頸部肌肉和手肌腱鞘等部位帶來的損傷，而顯示器的上方也不應高于坐姿的眼睛水平視線，否則造成視力下降。顯示器一般都放在桌面的,所以顯示器的放置就決定了桌面高度。顯示器的上緣或屏幕文字最上端應與人的水平視線等高或略低,過高時需要不時仰頭,使頸部伸展。而過低時又要頸部傾斜而加大了屈頸力矩使人在相同時間內更易疲勞,并引起頸部不適。表1 給出的我國男女坐姿時人眼的高度,取功能修正值,著裝修正取為3mm,放松坐姿時眼高修正值取為40mm 。 大學生常用電腦14英寸顯示屏,取顯示器屏幕下部邊框的厚度大約在100mm左右（筆記本散熱裝置）。則桌面高度=坐姿眼距地高著裝修正姿勢修正屏幕邊長屏幕下部邊框厚度,男性從第5百分位到95百分位,則大約桌面的高度范圍變化從1132 305340 100 = 690 、1295305340100 = 853，即690 853mm;女性為1037305340100 = 595 、1189 305 3 40100 = 747，即595747mm 。按照平均原則,以女性第50百分位的眼高為依據(jù),則大約桌面的高度為679mm。 （三）顏色和材質的選擇： 色彩對人的心理有著直接影響，單調的顏色會很容易讓人產生視覺疲勞，而過大的色彩反差也同樣會令人視覺難受。長時間對著同一種顏色會產生視覺疲勞，所以電腦桌的顏色要與墻壁的顏色對比度稍大，可以使眼睛得到休息。正確選擇顏色，有益于視覺、生理、心理、功效、安全。以下是顏色表示的抽象意義顏色抽象概念紅革命、熱烈、犧牲、豪邁、危險、激動 綠和藹、悠閑、和平、嫻雅、安靜、健康、冷感 藍沉靜、深遠、冷淡、和平、善良白潔白、純凈、清潔、輕松、真摯黑恐怖、絕望、寂靜、沉重、悲哀、神秘 黃溫暖、高貴、顯赫、豪華、希望、光明、向上 赤黃快樂、光明紫優(yōu)雅、溫厚 電腦桌顏色的選擇可以根據(jù)使用者的需求和個人愛好來定，而銀白色應為最符合安全人機工程學要求。 宿舍電腦桌的簡化圖：寢室電腦桌的尺寸：（單位：mm）桌面長度桌面寬度桌面厚度主機板板長主機板板寬鍵盤板板長90060024710560710桌腿高度小桌面長小桌面寬主機板板厚鍵盤板板厚鍵盤板板寬6005002401616560目前我國電腦桌的標準尺寸： 正視圖 左視圖宿舍電腦桌分析：通過以上分析，本人認為宿舍電腦桌略不符合安全人機工程學中人體的要求：1、 現(xiàn)有電腦桌的寬度為600mm，而人在垂直方向的最大作業(yè)域為508mm，但是從視距方面分析，電腦桌的最佳寬度范圍在710760mm之間。以人的健康為主要考慮對象，電腦桌的寬度應該在710760mm之間。2、 符合男性的桌面高度為690 853mm，而符合女性的桌面高度為595747mm，男女身高差異較大，導致適合男性電腦桌的高度大于適合女性的電腦桌高度。宿舍電腦桌的高度為750mm，略高于女性所適高度，而且對于某些過高的男性來講，此高度又有些低?，F(xiàn)在社會上出現(xiàn)了一些可以調節(jié)高度的電腦桌，可以依照個人需求調節(jié)高度，這是一種比較符合安全的人機工程理論的。學校里的電腦桌一般都是和床連在一起的（上床下桌），則可分為男生、女生兩類，最好不要同一尺寸。當然，在電腦桌符合標準的情況下，人也要做到掌握正確的坐姿和手部姿勢，這樣可以有效地減緩疲勞，并且對人體產生最小的傷害。正確坐姿和手部姿勢：大腿與腰，大腿與小腿應保持90度彎曲；上臂和前臂彎曲的弧度要保持在70-135度；手腕和前臂呈一條直線，避免手腕緊張。 前臂、手腕和手盡量維持在同一條直線和同一高度。 不要讓手臂懸空。最好使用手臂支撐架，可以放松肩膀的肌肉，使整條手臂肌肉不緊繃。 使用鍵盤時手腕盡量是平的（既不仰屈，也不下折）和直的（既不向左邊扭，也不向右邊扭）。 在使用鼠標時，上臂和肘是盡量靠近身體的，盡量放松的避免過度前伸。在使用鼠標時手腕盡可能是直的。 如圖所示：設計適合自己的電腦桌：自己身體的部分尺寸：（mm）坐高坐姿肘高坐姿眼高坐姿膝高坐姿大腿厚89528577049712桌面高度=坐姿眼距地高著裝修正姿勢修正屏幕邊長屏幕下部邊框厚度=770+406305340100=734mm。最小桌腿的高度=坐姿膝高+坐姿大腿厚+著裝修正+姿勢修正=497+12+3+50=562mm最小桌面寬度：( 305 2tan15 ) 569mm電腦現(xiàn)已成為大學生以及所有人的生活必需品，而電腦桌既是電腦的依托，符合人體尺寸的電腦桌才是最適合的，人們在用電腦桌的時候才會舒服。通過此次學習安全人機，以及關于電腦桌的各種數(shù)據(jù)，結合人機環(huán)三個方面，更全面的學習了課本上的知識，以及在測量評價方面更加了解自己生活的環(huán)境。 宿舍座椅安全人機工程設計一、設計理念1. 座高：從人的解剖特點考慮，人的臀部真皮和足跟一樣厚，而臀部肌肉豐滿，是人體最 能夠耐受壓力的部位之一。所以，合適的座椅應設計成使軀干的重量壓在臀部和坐骨上。 座高的設計很重要。椅子太高，人坐著足部懸空，使大腿肌肉受壓，大小腿肌肉緊張， 時間不長人就會感到肌肉酸痛，甚至連背部肌肉都會感到疲勞；椅子過低，人坐上去背部肌 肉也緊張，這種椅子不能保證腰骶部椎骨的適宜姿勢，而增大了背部的負荷。因此，適宜的 座高應稍稍低于小腿高。這樣，腳部、腿部的全部或大部分自然落在地板上。2. 座深：應當使臀部全部得到支持，而椅座的前端離小腿應有一定距離，以保證小腿活動的自由。3. 椅寬：應使臀部得到全部支持，并且有一定的寬余，使人能調整坐姿。雙人椅應保 證人能自由活動。因此，應比人的寬度稍大。人的平均肘寬度約 33.163.5 厘米，這樣的椅子能滿足 95%的人的需要。 4. 靠背：人直坐足踏地時，倘若軀干得不到支持，則背部肌肉緊張，容易疲勞，為了減輕 正坐時背肌的緊張，必須使軀干也得到支持，靠背則是支持軀干的比較合理的部件。如果我們設計的靠背能恰當?shù)刂С?1112 胸椎部位，123 腰椎部位，則能使背部肌肉放松，胸腔舒展，呼吸舒暢。此外，靠背與坐墊的夾角要稍大。這樣，可使腹部到大腿的血管松弛，利于血液循環(huán)。靠背和坐墊相接處，以不與人臀部接觸為宜，以免人體因臀部受壓引起人體向前滑動?？勘车男倍龋魅艘蟛煌?，不同的工作要求也不一樣。學校學生用椅靠背斜度應為 95110 度。椅座面斜度大多采用后傾，后傾角度以小于 36 度為宜。以上這些數(shù)據(jù)都是基于人體工程學的研究成果，都應該成為我們進行椅子設計時所熟悉和掌握的。為確保操作人員在操作過程中不會有任何行為被強加了不可接受的負荷， 使人機間負荷 分配合理，在設計時，應注意人的體力極限。二、產品結構圖 三、產品建模正視圖側視圖頂視圖四、渲染效果結束語：人機工程學的顯著特點是，在認真研究人、機、環(huán)境三個要素本身特性的基礎上，不單純著眼于個別要素的優(yōu)良與否，而是將使用“物”的人和所設計的“物”以及人與“物”所共處的環(huán)境作為一個系統(tǒng)來研究。在人機工程學中將這個系統(tǒng)稱為“人機環(huán)境”系統(tǒng)。這個系統(tǒng)中，人、機、環(huán)境三個要素之間相互作用、相互依存的關系決定著系統(tǒng)總體的性能。本學科的人機系統(tǒng)設計理論，就是科學地利用三個要素間的有機聯(lián)系來尋求系統(tǒng)的最佳參數(shù)。 參考文獻人機工程學丁玉蘭主編北京理工大學出版社普通人機工程學楊君順主編陜西科技大學安全人機工程學張力編著中國勞動社會保障出版社李文彬 建筑室內與家具設計人體工程學5867中國林業(yè)出版