大學(xué)生宿舍組合床人機(jī)學(xué)設(shè)計(jì)

1、機(jī)械工程學(xué)院課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（20142015學(xué)年第一學(xué)期）課程名稱：人機(jī)工程學(xué)題 目：大學(xué)生宿舍組合床人機(jī)學(xué)設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)：工業(yè)設(shè)計(jì)1201學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)周數(shù)：2周2015年1月21日目 錄一. 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 4 1.1設(shè)計(jì)題目 4 1.2設(shè)計(jì)客體分析 4 1.3設(shè)計(jì)目標(biāo) 5 二. 調(diào)研與分析 5 2.1調(diào)研概要 5 2.2調(diào)研結(jié)果分析 6（1）.存在的問(wèn)題6（2）.現(xiàn)有組合床的優(yōu)點(diǎn)總結(jié)72.3分析歸納 82.4數(shù)據(jù)參考 8三. 設(shè)計(jì)的展開(kāi) 9 3.1方案構(gòu)思總述 9 3.2方案說(shuō)明 9（1）方案一 9（2）方案二 10（3）方案三 11（4）方案四 12四. 設(shè)

2、計(jì)的深入13 4.1最終方案的選擇 13 4.2最終方案說(shuō)明 13（1）.方案總述14（2）.設(shè)計(jì)詳細(xì)說(shuō)明14 1床高 14 2衣柜 14 3扶梯 14 4空間分配 14 5床體 15五. 確定尺寸15 5.1組合床總體尺寸 15 5.2衣柜尺寸 15 5.3書(shū)桌尺寸 15 5.4鞋柜尺寸 15 5.5其他尺寸 15六. 設(shè)計(jì)小結(jié)16 6.1方案總結(jié) 16 6.2設(shè)計(jì)感悟 16七. 參考資料17一. 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.1設(shè)計(jì)題目：大學(xué)生宿舍組合床人機(jī)學(xué)設(shè)計(jì)1.2設(shè)計(jì)客體分析 安全人機(jī)工程學(xué)的研究領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，社會(huì)的前進(jìn)，經(jīng)濟(jì)的繁榮，人們對(duì)保護(hù)自身的安全健康要求日益強(qiáng)烈，因

3、此促使安全人機(jī)工程學(xué)的研究領(lǐng)域已不能局限于人機(jī)結(jié)合面的匹配問(wèn)題，而要求研究廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，如人與生產(chǎn)工藝、人與操作技能、人與工程施工、人與生活服務(wù)、人與組織管理、人（享受者）與游藝設(shè)備、人（乘客）與運(yùn)輸機(jī)（如汽車、火車、飛機(jī)、輪船、宇宙、載人飛船）等要素的相互協(xié)調(diào)適應(yīng)問(wèn)題。這些研究以各自有關(guān)要素構(gòu)成的系統(tǒng)為基礎(chǔ)，從系統(tǒng)中人的角度，以解決人機(jī)系統(tǒng)的安全問(wèn)題為著眼點(diǎn)，優(yōu)化人與各相關(guān)要素的關(guān)系，使機(jī)適宜于人。從而使系統(tǒng)達(dá)到安全目標(biāo)和保障工效的目的。由于人的生活領(lǐng)域、生產(chǎn)領(lǐng)域、生存領(lǐng)域涉及到方方面面，其領(lǐng)域非常廣泛。因此可以說(shuō)，安全人機(jī)工程學(xué)具有廣闊的應(yīng)用前景。高校宿舍公寓的設(shè)計(jì)合理性、舒適性越來(lái)越受

4、重視。本文主要是運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的知識(shí)，從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及全國(guó)高校宿舍情況出發(fā)對(duì)于我校明向校區(qū)宿舍樓的內(nèi)部的尺寸、方位上進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)與分析，并在此基礎(chǔ)上提出一些合理的改善措施。當(dāng)今社會(huì)，物質(zhì)文明以較為發(fā)達(dá)，對(duì)于高校，培養(yǎng)高等優(yōu)秀人才的地方，更需要有一個(gè)與之相配套的宿舍環(huán)境，來(lái)為我們莘莘學(xué)子們提供一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。雖然四人間宿舍在全國(guó)已經(jīng)普遍采用，但是由于我校人多地少，為每個(gè)宿舍、每個(gè)同學(xué)能夠提供的空間是有限，但是宿舍的學(xué)生用床的作用不僅僅是供學(xué)生睡覺(jué)而已，它更是學(xué)生生活、學(xué)習(xí)的一個(gè)個(gè)人的空間，當(dāng)中還有些不夠人性不夠合理的地方，這就需要去加以改進(jìn)和完善。適逢，我們對(duì)于人機(jī)工程學(xué)這門(mén)學(xué)科的學(xué)習(xí)，為了能

5、夠更加深入的了解與學(xué)習(xí)這門(mén)學(xué)科，也為了我們對(duì)于我們宿舍環(huán)境有著更加完美的期望，所以我們進(jìn)行了這次調(diào)查與分析。 1.3設(shè)計(jì)目標(biāo)本設(shè)計(jì)宗旨在建立一個(gè)與環(huán)境相合能完成必要目標(biāo)且又符合人機(jī)學(xué)原理，讓更多的學(xué)生真正感受到宿舍是生活的第二個(gè)家。通過(guò)本課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，要培養(yǎng)自己獨(dú)立完成文獻(xiàn)資料檢索和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，更好地理解和掌握人機(jī)學(xué)設(shè)計(jì)的原理和方法，掌握運(yùn)用人機(jī)學(xué)設(shè)計(jì)的基本技能，熟悉運(yùn)用建模（包括計(jì)算機(jī)建模）表達(dá)設(shè)計(jì)意圖的方法，進(jìn)而培養(yǎng)自己運(yùn)用設(shè)計(jì)原理分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。二調(diào)研與分析2.1調(diào)研概要調(diào)研地點(diǎn)：太原理工大學(xué)女生宿舍樓 調(diào)研時(shí)間：人機(jī)工程課程設(shè)計(jì)課時(shí)以內(nèi)的所有時(shí)間。調(diào)研方式：主要是觀察

6、法，再有詢問(wèn)的方式。以及網(wǎng)上查閱資料的方式。調(diào)研目標(biāo)：通過(guò)調(diào)研了解學(xué)生在日常生活中對(duì)床鋪的不方便之處，對(duì)此進(jìn)行分析，綜合考慮學(xué)生用床的占地面積的有限性和造價(jià)的合理性的前提之下，提高學(xué)生用床的功能性和舒適性，使學(xué)生用床能夠更加“人性化”，運(yùn)用所學(xué)人機(jī)學(xué)知識(shí)更好地在人機(jī)之間合理地分配功能、使人和機(jī)有機(jī)結(jié)合，有效地發(fā)揮人的作用、最大限度地為人提供安全衛(wèi)生和舒適的環(huán)境，達(dá)到保障人的健康、舒適、愉快地活動(dòng)的日的，同時(shí)提高活動(dòng)效率。為學(xué)生能夠更好地生活和學(xué)習(xí)。2.2 調(diào)研結(jié)果分析（1）、存在的問(wèn)題1、 床高問(wèn)題現(xiàn)在高校的床幾乎都是統(tǒng)一尺寸的，但是每個(gè)人的身高不同，現(xiàn)有的組合床是一樣尺寸，這樣會(huì)滿足一部分女

7、生，但是還有一部分個(gè)子比較高的女生會(huì)很不方便，常常有身高高的女生一站起來(lái)就不小心碰頭的情況。2、 衣柜雖然每個(gè)床鋪都配有衣柜，但是衣柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)很不合理。整個(gè)衣柜為一體設(shè)計(jì)，沒(méi)有考慮學(xué)生衣服的長(zhǎng)度，在設(shè)計(jì)時(shí)候沒(méi)有一個(gè)類似抽屜的設(shè)計(jì)，使褲子、內(nèi)衣儲(chǔ)放很不方便，一般衣服掛起來(lái)也沒(méi)有占用整個(gè)衣柜，這樣浪費(fèi)了很大的空間。橫桿距離衣柜頂部有90mm，這是產(chǎn)品的功能修正量加上心理修正量，但是這一尺寸過(guò)大，浪費(fèi)了有效空間。 3、 爬梯一般床鋪的爬梯比較陡立，學(xué)生上上鋪比較吃力，且腳踩的階梯太細(xì)，很擱腳，非常不符合人機(jī)學(xué)。且扶梯在人坐在桌子的身后側(cè)，有時(shí)左肘會(huì)磕到爬梯上。4、床縫 床鋪存在挨墻那側(cè)床縫太大的問(wèn)題

8、，要是將東西放在床內(nèi)側(cè)，很容易將東西掉下去，如：手機(jī)、書(shū)本、筆等。5、收納柜 雖然書(shū)桌上有隔開(kāi)的一格一格的書(shū)架，還有衣柜可以歸置衣服，但是沒(méi)有可以歸置鞋的鞋柜。桌子下方空間很大，超出了容腿空間，都可以隨意擺動(dòng)腿了，桌子下方空間利用不足，有待改進(jìn)。 6、光線 現(xiàn)有的組合床方位，是學(xué)生坐在桌子上學(xué)習(xí)時(shí)正好背對(duì)著燈光，使學(xué)習(xí)時(shí)沒(méi)有足夠的燈光，必須自備臺(tái)燈。（2）現(xiàn)有組合床優(yōu)點(diǎn) 桌面寬敞，足以放下一臺(tái)筆記外加寫(xiě)作業(yè)的地方，可供學(xué)生邊查資料邊學(xué)習(xí)。桌子下方空間大，可以令腿自由放。書(shū)架各層有大有小，滿足學(xué)生歸納不同類別的東西。床鋪長(zhǎng)度大于第九十九的百分位，及滿足了百分之九十九的人使用。2.3 分析歸納現(xiàn)有

9、的組合床還有很多學(xué)生使用不方便的地方，通過(guò)人機(jī)學(xué)，綜合現(xiàn)有的優(yōu)點(diǎn)，改善不方便的地方，將宿舍組合床改良到更好、更方便使用學(xué)生們的平時(shí)生活，在使用過(guò)程中做到方便歸納，安全、舒適。此次改造設(shè)計(jì)可能還存在一些不足之處，只有在這種不斷認(rèn)識(shí)、不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)才能越來(lái)越符合人的使用，更好的體現(xiàn)人機(jī)工程學(xué)的思想，保證人工作的效率的同時(shí)，提供給人一個(gè)安全舒適的工作環(huán)境。2.4 數(shù)據(jù)參考三設(shè)計(jì)的展開(kāi) 3.1方案構(gòu)思總述根據(jù)調(diào)查分析的出的信息，展開(kāi)設(shè)計(jì)。在初期的設(shè)計(jì)中，盡量涉及的面更廣一些，做出多種方案，多種方式的探索為后面深入設(shè)計(jì)提供更好的思路。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求我做出了四個(gè)初步方案，并繪制了一些草圖

10、。3.2方案說(shuō)明（1）方案一該方案與現(xiàn)有的組合床非常類似?，F(xiàn)有的組合床桌子下方只有第一排抽屜，下方都是空的，雖然腿部活動(dòng)自由，但是沒(méi)有合理利用空間。所以在下方又設(shè)置了柜子和抽屜用來(lái)更好的收納。現(xiàn)有的組合床扶梯在左邊，學(xué)生坐在桌前學(xué)習(xí)累了要想伸懶腰或者擴(kuò)胸都回碰到扶梯，所有把它放到右邊，但是又擋住了開(kāi)衣柜的門(mén)。不合理。（2）方案二 該方案主要針對(duì)空間利用和光線進(jìn)行改良，將桌子方位變化，這樣身體不會(huì)遮住燈光。桌子下方設(shè)置了一個(gè)柜子可以歸置鞋，合理利用了桌子下方空間。背后為衣柜，衣柜側(cè)壁有爬梯，爬梯不會(huì)占用身體活動(dòng)空間。（3）方案三該方案主要解決了扶梯陡立和擱腳的問(wèn)題。方案中使用了像樓梯一樣的臺(tái)階，

11、臺(tái)階斜度為整個(gè)床的寬度。該扶梯甚至不需要用手扶就可直接走上去。階面寬度如臺(tái)階寬度。方案中，將衣柜的一體式改良成為分層式歸納，掛衣服的柜子長(zhǎng)度足以掛下大衣。不方便掛的比如褲子可以放到下方抽屜內(nèi)。另一個(gè)抽屜可以放內(nèi)衣。這樣分類整理衣服，方便又整潔。同時(shí)，該方案也做了鞋柜。這樣，不同的衣服都有了可以收納的地方。非常適合女生宿舍。（4）方案四 該方案綜合了以上幾個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)。不僅在衣柜出做了改良，在空間上進(jìn)行改變，實(shí)現(xiàn)了做鞋柜、扶梯不在人活動(dòng)范圍內(nèi)、歸納等同時(shí)實(shí)現(xiàn)。方案中將左側(cè)的書(shū)架從傳統(tǒng)的面向外的方向做成了側(cè)面，不僅沒(méi)有占有書(shū)架位置，還巧妙的是書(shū)架側(cè)面露出來(lái)，是扶梯做到書(shū)架側(cè)面部分，一點(diǎn)也不礙事的巧

12、妙利用。桌子下方的柜子也做到了側(cè)面，依然有鞋柜的歸納，還可以給腿部空出了更大的空間的活動(dòng) 四設(shè)計(jì)的深入 4.1最終方案的選擇在前面的方案中我對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題分別找到了相應(yīng)的解決方式，比較之后發(fā)覺(jué)，各個(gè)方案都有其優(yōu)缺點(diǎn)，在方案的深入過(guò)程中對(duì)比各種解決方案后，選出最優(yōu)的組合床。最終方案符合對(duì)在調(diào)研過(guò)程中所發(fā)現(xiàn)的不足之處進(jìn)行改良的所有問(wèn)題。符合在校女大學(xué)生的生活習(xí)慣，符合安全、實(shí)用、舒適的原則。4.2最終方案說(shuō)明（1）方案總述對(duì)上述幾個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)，更好地在人機(jī)之間合理地分配功能、使人和機(jī)有機(jī)結(jié)合，有效地發(fā)揮人的作用、最大限度地為人提供安全衛(wèi)生和舒適的環(huán)境，達(dá)到保障人的健康、舒適、愉快地活動(dòng)的日的，同時(shí)提

13、高活動(dòng)效率。該方案運(yùn)用人機(jī)學(xué)原理合理利用了空間，達(dá)到了學(xué)生所需要的合理歸納的效果，使學(xué)生在生活中能夠方便舒適。（2）設(shè)計(jì)詳細(xì)說(shuō)明1、 床高：由表可知，女生身高第百分之九十九位1697mm，所以床的高度為1700mm，及符合百分之九十九的女生使用。這樣就不會(huì)出現(xiàn)學(xué)生從坐到站起來(lái)不小心碰頭的情況。2、 衣柜：重新布置衣柜里的格局，合理規(guī)劃衣柜內(nèi)的分割部分，有效利用衣柜里的空間資源。將一體式衣柜劃分為兩部分，上部分可以掛衣服，下部分為兩個(gè)抽屜進(jìn)行分類。3、 扶梯：扶梯的斜度通過(guò)查閱數(shù)據(jù)得，樓梯坡度一般為20°-50°，最佳為30°-35°，考慮到空間的有限性，

14、將其設(shè)計(jì)成30°左右亦可；且扶梯蹬梯寬度應(yīng)不小于50mm,而我校現(xiàn)學(xué)生用床只有40mm左右。扶梯在橫向書(shū)架側(cè)壁，不占用有用空間。4、 空間分配：書(shū)桌上方，書(shū)架由全部朝外的方向分為兩個(gè)方向，正面朝外，左側(cè)為橫向書(shū)架，這樣既給了扶梯合理利用的空間，又不失歸納隔層，還比一個(gè)方向書(shū)架的桌子下方腿部活動(dòng)空間大，橫向的鞋柜既歸置了鞋，又不影響視覺(jué)整潔度。5、 床體：查閱資料得，床的安全欄版的凈高應(yīng)大于200mm考慮經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題，在床靠墻一側(cè)應(yīng)裝上高度為50-100mm的欄板即可，防止床板與墻壁留有一定的間隙五尺寸的確定 5.1組合床總體尺寸 組合床由地面到床板的高度為1700mm，床的寬度為90

15、0mm，床的長(zhǎng)為200mm5.2衣柜尺寸衣柜上部分高1200m，寬700mm衣柜下部分抽屜高250mm，寬700mm5.3書(shū)桌尺寸 書(shū)桌寬度950mm-1000mm，高760mm5.4 鞋柜尺寸 兩個(gè)柜子都為高500mm，款430mm深350mm-400mm5.4其他尺寸書(shū)桌下中間的抽屜高150mm，長(zhǎng)600mm-650mm 右側(cè)的抽屜高180mm，長(zhǎng)350mm-400mm六. 設(shè)計(jì)小結(jié)6.1分析總結(jié) 通過(guò)調(diào)查與分析，在人機(jī)工程學(xué)的知識(shí)體系方面有了更加全面更加深刻的體會(huì)，知道了該怎么從人機(jī)工程學(xué)的角度分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)，從人機(jī)工程學(xué)的角度進(jìn)行改造分析，提出符合人機(jī)工程學(xué)的論點(diǎn)和看法。 這次的改造設(shè)計(jì)

16、過(guò)程中，感受到了，一件好的產(chǎn)品，不僅要在理論上符合人機(jī)工程學(xué)，還要在實(shí)際使用的時(shí)候根據(jù)使用者的實(shí)際情況進(jìn)行改造，這也說(shuō)明了人機(jī)工程學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，關(guān)系到人們?nèi)粘Ｉ罡鞣矫?，是一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科。 此次改造設(shè)計(jì)還存在很多不足之處，只有在這不斷認(rèn)識(shí)、不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)才會(huì)更加符合人的使用，更好的體現(xiàn)人機(jī)工程學(xué)思想，在保證人工作效率的同時(shí)，提供給人一個(gè)安全舒適的工作環(huán)境。6.2設(shè)計(jì)感悟隨著國(guó)家的快速發(fā)展，科教興國(guó)戰(zhàn)略越來(lái)越深入人心，當(dāng)代學(xué)生該應(yīng)得到廣泛的重視和關(guān)懷。在刻苦學(xué)習(xí)之余，他們還迫切學(xué)要一個(gè)舒適、安全和能使身心愉悅的公寓環(huán)境。安全人機(jī)工程學(xué)在此方面正有著十分重要的實(shí)用價(jià)值。結(jié)合-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的相輔相依性，對(duì)學(xué)生公寓組合床的設(shè)計(jì)進(jìn)行了改善和優(yōu)化。希望自己在今后的學(xué)習(xí)過(guò)程中，能夠?qū)⑷藱C(jī)工程學(xué)活用于各個(gè)方面，將生活、學(xué)習(xí)、工作質(zhì)量提高到一個(gè)較高的水平。七. 參考資料1