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人機工程范文1
關鍵詞:辦公室座椅 設計 人機工程研究
一、人機工程學概述
1、人機工程學概念
國際人類工效學學會(International Ergonomics Association,簡稱IEA)為人機工程學下了最有權威、最全面的定義,即人機工程學是研究人在某種工作環境中的解剖學、生理學和心理學等方面的各種因素;研究人和機器及環境的相互作用;研究在工作中、家庭生活中和休假時怎樣統一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的學科。
2、人機工程學標準
設計出一款性價比高的產品既符合人體運動的原理又能最大程度幫助人體工作,在人機工程上具有一定的標準:
(1)所設計的產品與人體的各種尺寸、用力順序是否匹配;
(2)使用者的整體感覺,是否使用方便、快捷;
(3)在使用過程中是否可以有效地規避操作中的風險和意外;
(4)設計出來的產品是否能夠作者迅速掌握,安全操作;
(5)設計的產品是否便于清洗和維修保養。
3、人機工程學重要意義
現今社會,在新產品的設計中人機工程學因素往往是企業提高其社會競爭力的法寶之一,任何與人性化有關的產品都會受到關注,創新性越來越受到推崇。在中國制造極其豐富的今天,如何能夠讓我們所設計的產品更加符合人們的心意是創造商品價值的制勝法寶。如何將人們的心意融入到產品設計中,充分考慮人們的切實需求則是人機工程學研究的重要課題。因此,如何將人機工程學研究與社會實際的生產融為一體是產品設計又一新的領域,這個領域的良性發展對社會的發展進步有著巨大的推動作用。
二、辦公室座椅與人體健康之間的關系
隨著社會的進步,人們生活和工作的環境越來越舒適,對工作中影響健康的若干問題十分關注,其中不得不提到與大家工作密切的辦公用品—座椅。由于現代人的腦力勞動多過體力勞動,坐姿就成為取代站姿的人體姿勢的常態,因此要想健康地工作和生活就需要關注人體坐姿的生理特點以及健康狀況。人體正確的坐姿應是上身挺直,收腹,兩下肢并攏,膝關節略高出髖部。正確的姿勢往往要求人們腰要直立,但久坐的人往往身體處在自然放松的階段,雖感到輕松但長久下來脊柱的S形成畸形,椎間盤內壓力比直腰時的大,壓力造成腰痛。坐直可以避免這類現象的發生,但在正襟危坐的過程中增大了肌肉的負荷使人感到不適,難以堅持。經過學者的研究發現,長期的坐姿不正確會導致脊柱與椎間盤的負荷過大,形成慢性的腰肌勞損,進而嚴重的導致腰椎間盤突出,導致壓迫神經形成麻痹,與此同時也會對身體其他器官和系統造成不同程度的影響。
三、辦公室座椅的人機工程學分析
辦公室座椅的設計要兼具健康與舒適兩大功效,同時還有很多細節需要考慮在內,例如:座椅移動的靈活性、便捷性等。針對這些復雜的設計我們應該將人體工作時的各項參數考慮在內以保障座椅與人體的匹配程度。人機工程學應將人體在多種姿態下的參數考慮周全,設計合理的支撐,座椅設計盡可能地輔助人體保持自然的脊柱彎曲,減輕背部肌肉以及腰椎的壓力。同時在關注脊柱的同時也不可忽略其他身體部位,就上半身而言頭頸不能過分前傾、座椅扶手要有合理的支撐以便可以使手腕感到舒適又可以活動靈活;就下半身而言最重要的就是大腿應接近水平且兩腳應被地面支持。從人體壓力作用的角度考慮同樣不能忽略了坐姿給臀部造成的壓力,設計巧妙的座椅應做到既美觀又有足夠坐骨結節的支撐作用,同時彈性的座椅材質可以使人體與座椅更加緊密的結合。
四、辦公室座椅的設計原則
通過人機工程學原理對辦公室座椅的理論分析,大致可以得出有關辦公室座椅設計的基本原則:
(1)辦公室座椅的形式和尺度與辦公時人體坐姿舒適程度有關;
(2)辦公室座椅的尺度必須與人體結構測量值相互匹配;
(3)辦公室座椅的設計必須能提供坐在其上的辦公人員有足夠的支撐與穩定功用;
(4)辦公室座椅的設計必須能使坐在其上的人員的身體有足夠的空間改變其身體姿勢;
(5)辦公室座椅的靠背,尤其是在腰部的支撐,需要設計在第4、5腰椎的高度上,這樣可降低長時間坐姿給脊柱所產生的緊張壓力;
(6)辦公室座椅的座墊必須擁有合適的軟硬度,能夠使辦公人員在坐姿舒適的同時又可以有助于將人體重量的壓力平均分布于坐骨結節附近。
綜上所述,辦公椅通常是由座椅骨架、彈性材料、固定部件、蒙皮(護面)、附件(調節、移動部件)等構成。基于人機工程學理論來設計一把在辦公室內長時間使用的椅子,要考慮座椅給使用者帶來的便捷和舒適感、降低久坐產生的疲勞度、提高工作效率、材料是否節能環保等因素。這些都關系到用戶的生理感受、心理體驗、健康安全并影響其對產品的評價和購買欲望。
五、結論
辦公室座椅的設計創新從人體工程學研究領域更加以人為本,在保證人體正確的坐姿的同時考慮到坐姿舒適度、座椅移動的靈活性、座椅其他輔助功能的操作性以及座椅的美感。健康舒適的辦公室座椅會為人體工作效率的提高做出很大的貢獻。辦公室座椅的設計就其功用來說是一項非常具有科學挑戰的設計,許多因素的相互作用最終形成完美的辦公室座椅,設計師在設計辦公室座椅時不僅要懂得設計的美感更不能忽略人體形態結構以及生理心理等復雜現象。因此,無疑人機工程學原則是辦公室座椅設計的關鍵要素。
參考文獻:
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1、人體工程學(Human Engineering),也稱人機工程學、人類工程學、人體工學、人間工學或人類工效學(Ergonomics)。工效學Ergonomics原出希臘文“Ergo”,即“工作、勞動”和“nomos”即“規律、效果”,也即探討人們勞動、工作效果、效能的規律性。
2、人體工程學是由6門分支學科組成,即:人體測量學、生物力學、勞動生理學、環境生理學、工程心理學、時間與工作研究學。
(來源:文章屋網 )
人機工程范文3
【關鍵詞】人機工程學;生產工藝設計;人機料法環;主觀性驗證和客觀性驗證
人機工程學是以人體結構在生產勞動過程中的習慣性和耐受度為研究對象,結合人體在運動過程中的特質,對勞動力和制造業進行科學工程分析的一門學科,最早人機工程學由英國人首創,并迅速在全世界開展,隨著幾十年的發展,逐漸成為一門新興科學,并為之賦予了更加廣闊的內涵,我國進入80年代以后,也開始人機工程學(Ergonomics)的研究。對制造業而言,生產工藝設計是對于制造業從業人員在環境、設備、工藝方法和制造目標之間建立一種平衡,并通過規范性文件的方式固化起來,作為制造業的導引文件和作業指南,這樣生產工藝設計就同人機工程學建立了牢固的、相輔相成的關系,成為生產工藝設計過程的基礎指南,為制造業從業人員所重視,逐漸應用于生產工藝設計中與作業相關的各個環節中,成為工藝設計過程中的主要應用方法,在工藝設計過程中起著主導的作用。隨著大機器智能化生產的普及以及更多的工藝設備的應用,人機工程學應用的領域和頻次更加擴大,成為工藝設計過程中必須著重考慮的先決因素。
1人機工程學的主要研究對象
所謂人機工程學,需要考量的對象首先是人在作業過程中的身體耐受和心理耐受能力,因此人機工程學的主要研究對象是基于人體測量學、人體力學、勞動生理學以及勞動心理學的研究方法,通過對勞動過程中人體各部分的物理性質和配合情況,以及人體各部分在活動時的相互關系和可及范圍等因素進行分析和判斷,主要對一下諸多方面進行研究和計量。計量對象主要包括:視覺、聽覺、觸覺、膚覺。上述計量以耐受度計量尤為關鍵,同時也是人機工程學分析的基本出發點。計量的目標就是通過對人體直接感受的量化,分析人在各種作業過程中的生理變化、能量消耗、疲勞機理以及人對各種動作負荷的適應能力,同時野隊人在工作中影響心理狀態的因素以及對工作效率的影響等進行分析和量化。
2工藝設計過程對人機工程學研究的要求
對于人機工程學以人作為主要考量對象的研究而言,工藝設計過程并不是簡單的數據需求,更不是簡單的對人機分析,更重要的是應用成果,其主要目標是為了實現工藝設計的人性化和效益最大化,從而對生產制造過程參與要素建立更為合理的方案。通過工藝對人機料法環等形成一個更趨完善的綜合體,將生產各個要素進行有機的結合,以達到更加充分有效的發揮人的作用,最大限度的以達成目標為目的,同時對勞動者進行身體的保護,以更為科學的方式,為制造體系建設安全衛生舒適的作業環境,這不僅是制造過程持久性的需求,也是不斷提高制造過程效率,從而達到利益最大化的企業經營終極目標。因此,在工藝設計過程中,對于優于人機工程學本身的量化活動,工藝設計過程更加注重的是人機工程學結果的整體優勢,其具有代表性的分析方法就是人、機、人機結合面的建立和特性分析。生產工藝的設計是一個系統工程,其中規范和限定最多的就是制造系統的活動場所,制造系統的活動場所總是以人機料法環的資源型結構呈現的,按照類別我們也可以簡單的歸納為一個加工整體,這個整體包括人、機、人機結合面。工藝設計的目標就是對人進行動作規范,能力限制和引導,人是生產要素中最活躍的因素,同時也是有意識有目的的主動主體,因此對于生產要素的各個組成部分而言,人是最主要的,同時人也是可以主動的改變外部因素同時接受外部的反作用。因此生產工藝設計過程必須對上述主體的行為進行限制和引導,但同時也需要充分估計外部環境因素對人的反作用,并科學評估其反作用對控制過程的影響,并做好充分的安全評估和風險防范。廣義的機(Machine),它包括勞動工具、機器(設備)、勞動手段和環境條件、原材料、工藝流程等所有與人相關的物質因素。生產工藝的目標就是對上述復雜因素進行特性分析和歸類,充分考慮人機工程學的研究成果,以效果目標為主要考量對象,以過程流暢性和順利達成為評估和審定標準,驗證人機工程學研究成果和工藝設計過程的適應性。
3工藝設計和人機工程學適應性分析驗證的主要方法
對于工程分析而言,所有的驗證方法都具有共通之處,無論研究問題的角度和著眼點有多少不同,工程分析的方法都是具有相似性的,我們不妨重溫一下工程分析驗證的方法。按照驗證方法的獲取渠道和來源我們可以將驗證分為主觀性驗證和客觀性驗證,通常會采用理論計算法和專家意見法對我們的研究和實驗成果進行驗證,對于有些項目還可能采用相關對象的調查問卷法以及測評驗證法,對工藝成果進行意見型的驗證。事實上對于工程分析而言,更多的試圖應用客觀性驗證方法,常用的驗證方法為實踐驗證法也叫生產驗證法,同時在大多數實踐活動過程中,我們也經常采用實驗法和模擬法。工藝設計過程是實踐性很強的項目,因此出于不斷改進和循環驗證的需要,我們會安排生產驗證以確定需要改進的不適應面和對資源進行重新平衡和分配,這是在制造系統最慣常使用的方法,對于方案目標,具體資源配置和過程驗證要求都必須遵循科學和穩妥的方案認可流程,這也是驗證過程能夠真正代表驗證目標的主要保障。
4工藝設計過程應用的主要內容和重點
對于工藝設計過程的實際應用,人機工程學是工藝過程內部設計各個要素間相互制約和相互影響的體現分析,工藝設計是對上述關系的制約和規避過程。因此,工藝設計過程應用的主要內容是根據人機工程學的需要和影響進行平衡設計的,工藝設計過程應用的主要內容和重點包含并不限定于以下各個方面,是工藝設計過程需要著重控制的內容。(1)人力資源的選擇,按照前述分析,對于不同的工藝過程,選擇合適的作業人員,不僅可以大大的提高工作效率,同時也是工藝過程流暢性的主體要求,對于不同的作業崗位,選擇不同耐受性的個體以及具有充分技能的人員至關重要,人的個體差異,使操作者對工作的適應程度不同,尤其是人機關系的協調性顯得更為重要,更何況對于特殊工種,從事特殊工種按人員配備的專用工具或裝備費,也是工藝設計需要考慮的問題。(2)要研究人機關系的協調性,動作科學合理人適其職,重點是研究人機之間分工及其相互適應問題。人機分工是這一需求的主要要義,只有科學的人機工程目標和理念,才能充分照顧人機各自特性,充分發揮人機配合應有的協調一致,從而達到安全生產,建立高效、安全、舒適、健康的生產作業整體。(3)信息工程學應用體現在人機信息傳遞過程中,信息傳遞的便捷和準確是過程設計的主要目標,其中在信息傳遞的及時程度和信息傳遞的有效性方面尤其要著重考慮。根據人體工程學設計的機器操作界面以及各種顯示和控制單元就需要配合人機工程,易用防錯,適合人使用。(4)安全人機工程學研究的目標,是要將這些因素控制在規定的標準范圍之內,使環境條件符合人的生理和心理要求,從而使操作者感到舒適和安全。研究作業環境,創造安全的條件。生產場所有各種各樣的環境條件,例如高溫、高濕、振動、噪聲、空氣中的有害物質、工作地的狀況等。這些因素,都會影響人的健康。(5)安全性設置和過程控制,是工藝過程控制的重要環節,采用安全裝置、屏障、隔板、外殼、將危區與人體隔開,是創造良好作業環境的主要方法,設計可靠的安全裝置,是安全人機工程學的任務,兼顧操作者疲勞的特點以及減輕疲勞和緊張度的措施,也是避免人員傷害的主要方式方法。(6)工藝設計的防錯性措施以及預防事故和危險情況的發生,也是研究人機工程的可靠性需求,其目的是過程保障能力達到最大化,危險系數降低到最低水平。
5結語
人機工程學研究是一項涉及多學科,融會多種工具和方法的新興課題,為生產工藝設計提供了強有力的技術支撐,只有充分挖掘人機工程學的基本理論和實踐方法,才是將這一科學充分的融入實踐當中,為制造系統的工藝科學性和實用性打下良好的基礎。
參考文獻
人機工程范文4
關鍵詞:農機產品;人機工程學;安全;便利
農機產品作為一種需要使用者長時間、持續性的操作的機械系統,在其設計之初是否充分運用人機工程學理論知識,將直接關系到使用者生產作業時的安全和舒適,以及能否減輕使用者疲勞程度和提高工作效率。如果農機產品能夠具備優良的人機性能,既能滿足使用者的作業要求,又能使作業者操作起來更加方便、安全和舒適,同時可以減少使用者身體疲勞和精神負擔。
中國是一個農業大國,農業現代化離不開農機產品的現代化。隨著科技和經濟的發展,中國農機在普及率、產量上不斷提高,農業機械化程度越來越高。然而不可忽略的一點是農機產品的質量卻沒有同步增長,存在著設計理念缺失、造型粗狂簡單、操作不便、不符合人體工程學要求等諸多問題。這樣就造成了我國農機產品在國際市場上缺乏競爭力,所以,加強我國農機產品的人性化設計刻不容緩。
1 人機工程學簡介
在人機工程學發展的不同歷史時期,不同的學者提出過多種關于人機工程學的定義,分別反映了當時人機學學科思想的側重點。國際上較為常見的名稱有:人類工效學,或簡稱工效學,這個學科名稱在世界上應用最廣;人的因素(學),或人因工程(學),美國一直沿用的名稱,某些東南亞國家和我國臺灣也采用這個名稱;人類工程學,或稱人體工程學;工程心理學以及人-機-環境系統工程學、宜人性設計(人機工程設計)等等。國際人機工程學學會(IEA,International Ergonomics Association)對人機工程學下過國際學者較為認可的定義,即人機工程學是研究人在某種工作環境中的解剖學、生理學和心理學等方面的因素,研究人和機器及環境的相互作用,研究在工作中、家庭生活中與閑暇時怎樣考慮人的健康、安全、舒適和工作效率的學科。
2 農機產品簡介
農機,即農業機械,是指在作物種植業和畜牧業生產過程中以及農、畜產品初加工和處理過程中所使用的各種機械。我國新石器時代的仰韶文化時期就有了原始的耕地工具――耒耜;在公元前3世紀,與耕地、播種、收獲、加工和灌溉等種植業相關的鐵、木制農具開始大量出現;公元前90年前后,趙國發明的三行耬,即三行條播機,其基本結構至今仍被應用;到9世紀已形成結構相當完備的畜力鏵式犁。
在20世紀30年代,馬拉收割機、馬拉谷物聯合收獲機等畜力機械相繼出現;40年代起,自走式的谷物聯合收獲機逐漸成為主流;到了50年代,先后制造并推廣使用了谷物播種機、割草機和玉米播種機等;到了60年代,水果、蔬菜等農副產品的收獲機械開始迅速發展;從70年代開始,伴隨著科技革命的進程,電子技術開始逐步應用于農業機械產品作業過程的監測和自身控制,產品的自動化程度逐漸提高。進入21世紀,液壓技術、電子技術、電子計算機、紅外線、GPS等新技術已廣泛應用于農業機械,農業機械產品開始朝著人性化、智能化、集成化、多元化的方向發展。
3 農機產品設計中的人機工程學分析
3.1 農機駕駛視野分析
農機的駕駛視野起到掌握農機工作情況和確保行駛安全的作用。除了駕駛室內的監控設備外,其視野主要受農機玻璃門窗的影響。因此,為了提高農機駕駛者的視野,一是可以改進、擴大門窗玻璃,二是可以改進倒車鏡、駕駛室內電子監控設施等設施。
3.2 農機顯示設備分析
農機的顯示設備(儀表)的人機因素設計尤為重要,不僅關系到作業效率,更關系到操作者的人身安全。農機的儀表設計應將各種信息盡可能地顯示在人的視覺特點范圍內,使得操作人員頭部自然轉動甚至不需要轉動的情況下就可以方便地看清儀表顯示數據。
儀表排列時水平范圍應大于垂直范圍,且遵循自左至右、自上而下和順時針方向排列。按儀表的重要程度和使用頻率差異,應以左上方布置為最優,然后依次為右上方、左下方、右下方。表盤上字符的設計應該力求能[晰地顯示信息,應選擇恰當地字體和大小。儀表的指針方面,形狀盡可能簡單,宜采用頭部尖、尾部平、中間等寬的指針。除了顯示儀表在農機中的應用,聲音提示、數字顯示、屏幕顯示也越來越多地運用到農機設計中來,并且為及時、有效、直觀地反映農機運行狀況起到了很好的保障作用。
3.3 農機駕駛座椅分析
座椅的相關尺寸數據來源于對人體動態和靜態尺寸的研究。但由于操作人員需要長時間動態操作,故而人體的尺寸參數僅僅是參考因素之一。面臨不同的座椅參數,需要綜合考慮操作需要、動態尺寸、大小百分位等因素,進行靈活運用。為了保證坐墊上合理的體壓分布 , 坐墊應相對結實平坦。另外,座椅靠背應保證有對人體背部和腰部的合理支承。在農機駕駛座椅的材料選擇方面,要充分考慮到座椅材料的震動舒適性以及對人體熱環境的影響。
3.4 操控裝置分析
對作業空間內的操控裝置進行設計,必須要注重以人為中心,結合人體測量學數據,同時操控裝置的排布還必須要兼顧人的心理因素,以減輕農機作業時操作者的疲勞感和單調厭倦感。
操控裝置設計時除了必須使用手來操作的工作外,應盡量用腳踏控制裝置,并要確保所有操控裝置簡單易操作,靠單人即可完成。布置時還應考慮功能性,將功能上相關或相近的控制器按順序就近布置。對于按鈕等性質的操作裝置或重要的操控器須有燈光或聲音的配合。
4 結語
當前,我國農機產品鼓勵政策的出臺以及國內外農機市場需求不斷增加,對農機產品的性能及人性化要求也不斷提高。因此,企業必須要將人機工程學理論應用到農機產品的設計和制造過程中,為國內外農機用戶提供質量可靠、充滿人性化的農機產品。
參考文獻:
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人機工程范文5
[關鍵詞]人機工程;布局設計;可見度;可及度
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.16.000
[中圖分類號]TP391.7 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194(2016)16-0-01
0 引 言
目前,人機工程在產品設計過程中的應用主要體現在以下兩個方面:第一,對人機數據庫進行搜索處理;第二,對產品進行最終的人機評價。好多學者針對人機工程開展了相關研究,取得了大量的研究成果。有研究者以現代化的機械為研究對象,主要探討了人和機械之間的聯系,從而構建了人機一體化模型。還有研究者以CAD技術為研究工具,借助CAD構建了表征人體構造和設計過程的模型。通過調研筆者發現,研究者們對基于人機工程的布局設計方法的研究相對較少,對該領域的研究還存在很大的提升空間。于是本文圍繞這一問題展開了相關研究,筆者首先介紹了面向人機工程的布局設計過程,然后分析了布局設計中的人機工程約束模型,接下來提出了基于可見度和可及度的人機工程評價方法,最后通過實例對上述方法進行了驗證。
1 面向人機工程的布局設計過程
在產品設計過程中,布局設計是非常關鍵的一個環節,好多產品的設計流程都包含布局設計環節。布局設計環節一般出現在產品關鍵技術之后,具體來講,相關人員根據產品的設計要求明確相關關鍵技術之后,接下來就可以開展布局設計工作。所謂產品布局設計指的就是改變產品組件的布局,主要包括三種不同的變換方式,分別是空間排列、配置方式和尺度變化。
假定一個產品中一共存在N個不同的布局單元,那么根據排列組合原理可以知道該產品一共存在N!種配置方式。上述結果說明對一個產品而言,可以實行的布局方案數量是十分巨大的。如果相關人員要對所有可行的布局方案開展人機評價工作,那么工作量也是十分巨大的,企業需要大量的人力和物力投入。在布局設計的后期融入人機工程因素是不太合理的,企業需要大量的成本投入。因此,筆者在本次研究中考慮在布局設計的開始時期就融入人機工程因素,借助人機工程工作人員可以在所有方案中去掉那些不太合理的方案,從而有效地降低布局方案的總量。總之,本文所設計的基于人機工程的布局設計方法的主要流程如下。
第一,根據布局單元的輸入確定一系列的布局方案;第二,充分考慮人機工程因素,利用該因素對布局方案進行約束,從而去除一些不太合理的方案;第三,借助人機工程因素對剩余的布局方案進行有效的評價,并根據評價結果對方案進行再設計;第四,輸出最終的布局方案。
2 布局設計中的人機工程約束模型
基于人機工程的布局設計方法,本文將人機工程因素作為約束條件對布局設計方案進行不斷的處理。在前人的研究中,研究者并未特別考慮使用人機工程對布局方案進行約束。在約束過程中,筆者將整個約束模型劃分成了兩個部分,第一部分是單元間的約束;第二部分是布局單元的人機約束?;趦刹糠值募s束,本文所提出的方法實現了人機工程和布局設計的有效融合。
3 基于可見度和可及度的人機工程評價方法
在本文所提出的方法中,人機工程因素還體現在對布局方案人機評價中。在評價布局設計方案時,筆者選擇的兩個關鍵因素就是人機工程中的可見度和可及度??梢姸仁侵改繕宋矬w可以被眼睛感知的程度,衡量可見度的指標有很多,主要包括:目標物體的稠密程度、目標物體的尺寸大小、目標物體所處環境以及環境中非目標物體的尺寸大小等??杉岸仁侵冈谀骋还潭ǖ奈恢?,人不斷的調整自己的手部或者是腳部的伸出長度以及站立方向,在上述情況之下衡量人體可以接觸到該空間中物體的指標。
在開展布局方案評價工作之下,相關人員首先要明確產品設計中的人機關系,明確那些和人機關系聯系比較緊密的布局單元。接下來明確上述布局單元的位置向量,并為不同的位置向量配置合適的權值。根據具體的評價方法確定布局方案的優良度、可見度和可及度,最后綜合考慮上述3個因素,確定最終的評價指標E,其中。在E中,space表示的是可及范圍;optimum表示的是布局單元可以達到的做好的可及地點;p表示的是布局單元的設計位置;n表示的是可及度范圍內的布局單元總數量。E的取值范圍為0~1,E的取值越小,表明該布局方案可及度就越好。在實際應用中,當E的取值為0~0.5時,就表示該布局方案是合理的。
4 實例研究
為了驗證本文提出的方法的有效性,筆者設計了計算機支持的摩托車協同布局設計系統。該摩托車主要包括5個組件,分別是車身、座椅、把手、儀表盤以及踏板,布局處理也是針對上述5個組件。通過本文提出的方法,筆者實現了對不同布局方案的動態評價,并從人機工程的角度得到了關于布局方案的優良度指標。
5 結 語
本文主要探討了基于人機工程的布局設計方法,將人機工程和布局設計有效的融合到一起,在布局設計中對布局方案進行人機工程約束和評價,希望可以為相關人員提供一定參考。
主要參考文獻
[1]孫守遷,唐明.面向人機工程的布局設計方法的研究[J].計算機輔助設計與圖形學學報,2000(11).
[2]唐明,孫守遷,潘云鶴.基于功能面的產品布局與人機工程協同設計的研究[J].中國圖象圖形學報,2001(6).
人機工程范文6
【關鍵詞】人機工程學 高速動車組 椅面傾角 座椅深度 模擬仿真
1 引言
隨著社會的發展以及科技的不斷進步,人的生活方式也在發生著變化,人們會不斷地產生新的需求,這一理論同樣適用于高速動車組,以人為本的設計貫穿于整個動車組的設計始終,隨著人們需求的變化動車組的人性化設計也是一個不斷進化的過程。在提高行車速度和保證旅客安全的基礎上,改善旅客乘坐環境和舒適度是一個以人為本的設計體現。座椅是乘客直接接觸的車內設備,對乘坐舒適度有直接關系,因此對座椅的人機工程學研究具有重大意義。
2 座椅各部分尺寸人機工程學設計
2.1 放腿空間
按GB-10000《中國成年人體尺寸》,坐姿狀態下膝蓋高度為532mm,加上鞋子高度修正為550mm。坐姿的臀膝距為595mm。根據UIC660-2002《保證高速列車技術兼容性的措施》中座椅放腿空間應大于770mm的要求,距離地板550mm高度空間距離為770mm。從人機工程學角度考慮,在平面布局中座椅間距不能小于890mm。
2.2 座椅高度
按GB-10000《中國成年人體尺寸》,取成年男性95百分位為依據,坐姿小腿加足高為448mm,如圖1,加上鞋子高度及小腿自然伸直稍向前傾的修正值為450mm。取成年男性50百分位為依據,坐姿小腿加足高為413mm,加上鞋子高度及小腿自然伸直稍向前傾的修正值為415mm。由于座椅坐墊為發泡面料結構,承重后椅面高度會稍向下移動,綜合分析座椅椅面高度定為430±10mm。
2.3 座椅深度
按GB-10000《中國成年人w尺寸》,取成年男性95百分位為依據,坐深為494mm,取成年男性50百分位為依據,坐深為457mm 。綜合分析座深定為470±10mm。
2.4 乘客的進出空間
按GB-10000《中國成年人體尺寸》,取成年男性95百分位為依據,立姿狀態下肘高為1096mm,加上鞋子高度修正為1198mm,取成年男性50百分位為依據,立姿狀態下肘高為1024mm,加上鞋子高度修正為1025。后排坐墊和前排靠背之間最小間距應在人體立姿的胸部偏下位置。按《中國成年人體尺寸》成年男性95百分位胸厚為245mm。在沒有扶手等支撐物的情況下,后排坐墊和前排靠背之間最小間距為245mm,才能保證乘客自然、順利的站起、坐下以及行走。在保證座椅排布間距及乘客進出空間的前提下,座椅傾角應小于103°。
2.5 座椅邊扶手尺寸
根據GB1000-1988成年男性95百分位坐姿肘高298mm,成年男性50百分位坐姿肘高263mm,根據GB/T12985-91姿勢修正量座高減44mm,座面到扶手上表面的距離可取230mm左右。根據在坐姿狀態下手臂平放,前臂貼近扶手椅面的寬度確定邊扶手寬度為70mm,中間扶手寬度為50mm。扶手長度為370mm。
2.6 座椅椅背外形曲線及靠背角度設計
對坐于各種不同靠背角度的座椅的人體,靠背與水平成110°左右時,可獲得良好的背部支撐。根據不同乘客的需要,靠背應設置一定的調節范圍,調節范圍在98°至120°為宜。根據GB1000-1988成年男性95百分位坐姿眼高847mm,坐姿頸椎高701mm,成年男性50百分位坐姿眼高798mm,坐姿頸椎高657mm,頭靠中心應設計在距椅面710mm高度,90mm范圍內上下可調整且在任意位置可定位的樣式,頭枕長度設計為300mm左右,寬度設計為190mm左右。
2.7 靠背尺寸
根據GB1000-1988成年男性95百分位最大肩寬469mm,成年男性50百分位最大肩寬431mm,靠背寬以480mm為宜。根據GB1000-1988成年男性95百分位坐姿肩高641mm,成年男性50百分位坐姿肩高598mm,靠背高尺寸應設計為600mm。
2.8 座椅寬度尺寸
由于女性臀寬一般都大于男性,按GB-10000《中國成年人體尺寸》,取成年女性95百分位為依據,坐姿臀寬為382mm,加上衣服厚度修正為400mm??紤]變換姿勢時所需要的活動空間及空間壓抑產生的心理修正量,雙人座椅座寬可取460mm。
2.9 椅面傾角
椅面傾角一般可取5°~10°為宜。
3 座椅的人機分析
人機模擬分析。根據座椅各組成部分關鍵尺寸建立產品模型,將人體模型放在一個環境中,通過對人體模型中腿部、手臂、腰部、頸部、頭部幾部分的活動區域的活動范圍模擬分析,文中座椅各部分的數據均能保證人體的最佳舒適度,符合人機工程學原理。
4 結語
本文以GB-10000《中國成年人體尺寸》規定的人體尺寸為依據,針對大部分人群給出的座椅人機工程學設計尺寸,主要從座椅布置的前后距離,與人體接觸的座椅本身的尺寸及外形曲面造型方面給出的經驗數值從人機工程分析上得出座椅設計的合理性尺寸,為以后動車組或其它車型的座椅的設計提供了參考依據。
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