人机工程范例6篇

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人机工程范文1

关键词:办公室座椅 设计 人机工程研究

一、人机工程学概述

1、人机工程学概念

国际人类工效学学会(International Ergonomics Association,简称IEA)为人机工程学下了最有权威、最全面的定义,即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、家庭生活中和休假时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。

2、人机工程学标准

设计出一款性价比高的产品既符合人体运动的原理又能最大程度帮助人体工作,在人机工程上具有一定的标准:

(1)所设计的产品与人体的各种尺寸、用力顺序是否匹配;

(2)使用者的整体感觉,是否使用方便、快捷;

(3)在使用过程中是否可以有效地规避操作中的风险和意外;

(4)设计出来的产品是否能够作者迅速掌握,安全操作;

(5)设计的产品是否便于清洗和维修保养。

3、人机工程学重要意义

现今社会,在新产品的设计中人机工程学因素往往是企业提高其社会竞争力的法宝之一,任何与人性化有关的产品都会受到关注,创新性越来越受到推崇。在中国制造极其丰富的今天,如何能够让我们所设计的产品更加符合人们的心意是创造商品价值的制胜法宝。如何将人们的心意融入到产品设计中,充分考虑人们的切实需求则是人机工程学研究的重要课题。因此,如何将人机工程学研究与社会实际的生产融为一体是产品设计又一新的领域,这个领域的良性发展对社会的发展进步有着巨大的推动作用。

二、办公室座椅与人体健康之间的关系

随着社会的进步,人们生活和工作的环境越来越舒适,对工作中影响健康的若干问题十分关注,其中不得不提到与大家工作密切的办公用品—座椅。由于现代人的脑力劳动多过体力劳动,坐姿就成为取代站姿的人体姿势的常态,因此要想健康地工作和生活就需要关注人体坐姿的生理特点以及健康状况。人体正确的坐姿应是上身挺直,收腹,两下肢并拢,膝关节略高出髋部。正确的姿势往往要求人们腰要直立,但久坐的人往往身体处在自然放松的阶段,虽感到轻松但长久下来脊柱的S形成畸形,椎间盘内压力比直腰时的大,压力造成腰痛。坐直可以避免这类现象的发生,但在正襟危坐的过程中增大了肌肉的负荷使人感到不适,难以坚持。经过学者的研究发现,长期的坐姿不正确会导致脊柱与椎间盘的负荷过大,形成慢性的腰肌劳损,进而严重的导致腰椎间盘突出,导致压迫神经形成麻痹,与此同时也会对身体其他器官和系统造成不同程度的影响。

三、办公室座椅的人机工程学分析

办公室座椅的设计要兼具健康与舒适两大功效,同时还有很多细节需要考虑在内,例如:座椅移动的灵活性、便捷性等。针对这些复杂的设计我们应该将人体工作时的各项参数考虑在内以保障座椅与人体的匹配程度。人机工程学应将人体在多种姿态下的参数考虑周全,设计合理的支撑,座椅设计尽可能地辅助人体保持自然的脊柱弯曲,减轻背部肌肉以及腰椎的压力。同时在关注脊柱的同时也不可忽略其他身体部位,就上半身而言头颈不能过分前倾、座椅扶手要有合理的支撑以便可以使手腕感到舒适又可以活动灵活;就下半身而言最重要的就是大腿应接近水平且两脚应被地面支持。从人体压力作用的角度考虑同样不能忽略了坐姿给臀部造成的压力,设计巧妙的座椅应做到既美观又有足够坐骨结节的支撑作用,同时弹性的座椅材质可以使人体与座椅更加紧密的结合。

四、办公室座椅的设计原则

通过人机工程学原理对办公室座椅的理论分析,大致可以得出有关办公室座椅设计的基本原则:

(1)办公室座椅的形式和尺度与办公时人体坐姿舒适程度有关;

(2)办公室座椅的尺度必须与人体结构测量值相互匹配;

(3)办公室座椅的设计必须能提供坐在其上的办公人员有足够的支撑与稳定功用;

(4)办公室座椅的设计必须能使坐在其上的人员的身体有足够的空间改变其身体姿势;

(5)办公室座椅的靠背,尤其是在腰部的支撑,需要设计在第4、5腰椎的高度上,这样可降低长时间坐姿给脊柱所产生的紧张压力;

(6)办公室座椅的座垫必须拥有合适的软硬度,能够使办公人员在坐姿舒适的同时又可以有助于将人体重量的压力平均分布于坐骨结节附近。

综上所述,办公椅通常是由座椅骨架、弹性材料、固定部件、蒙皮(护面)、附件(调节、移动部件)等构成。基于人机工程学理论来设计一把在办公室内长时间使用的椅子,要考虑座椅给使用者带来的便捷和舒适感、降低久坐产生的疲劳度、提高工作效率、材料是否节能环保等因素。这些都关系到用户的生理感受、心理体验、健康安全并影响其对产品的评价和购买欲望。

五、结论

办公室座椅的设计创新从人体工程学研究领域更加以人为本,在保证人体正确的坐姿的同时考虑到坐姿舒适度、座椅移动的灵活性、座椅其他辅助功能的操作性以及座椅的美感。健康舒适的办公室座椅会为人体工作效率的提高做出很大的贡献。办公室座椅的设计就其功用来说是一项非常具有科学挑战的设计,许多因素的相互作用最终形成完美的办公室座椅,设计师在设计办公室座椅时不仅要懂得设计的美感更不能忽略人体形态结构以及生理心理等复杂现象。因此,无疑人机工程学原则是办公室座椅设计的关键要素。

参考文献:

[1]丁玉兰.人机工程学[M].北京:北京理工大学出版社,2000.143-151.

[2] 陆剑雄,张福昌,申利民. 坐姿与座椅设计的人机工程学探讨[J].人类工效学,2005,11(4).

[3]王正华,喻凡,庄德军.汽车座椅舒适性的主观和客观评价研究[J].汽车工程,2006,(9):817.

人机工程范文2

1、人体工程学(Human Engineering),也称人机工程学、人类工程学、人体工学、人间工学或人类工效学(Ergonomics)。工效学Ergonomics原出希腊文“Ergo”,即“工作、劳动”和“nomos”即“规律、效果”,也即探讨人们劳动、工作效果、效能的规律性。

2、人体工程学是由6门分支学科组成,即:人体测量学、生物力学、劳动生理学、环境生理学、工程心理学、时间与工作研究学。

(来源:文章屋网 )

人机工程范文3

【关键词】人机工程学;生产工艺设计;人机料法环;主观性验证和客观性验证

人机工程学是以人体结构在生产劳动过程中的习惯性和耐受度为研究对象,结合人体在运动过程中的特质,对劳动力和制造业进行科学工程分析的一门学科,最早人机工程学由英国人首创,并迅速在全世界开展,随着几十年的发展,逐渐成为一门新兴科学,并为之赋予了更加广阔的内涵,我国进入80年代以后,也开始人机工程学(Ergonomics)的研究。对制造业而言,生产工艺设计是对于制造业从业人员在环境、设备、工艺方法和制造目标之间建立一种平衡,并通过规范性文件的方式固化起来,作为制造业的导引文件和作业指南,这样生产工艺设计就同人机工程学建立了牢固的、相辅相成的关系,成为生产工艺设计过程的基础指南,为制造业从业人员所重视,逐渐应用于生产工艺设计中与作业相关的各个环节中,成为工艺设计过程中的主要应用方法,在工艺设计过程中起着主导的作用。随着大机器智能化生产的普及以及更多的工艺设备的应用,人机工程学应用的领域和频次更加扩大,成为工艺设计过程中必须着重考虑的先决因素。

1人机工程学的主要研究对象

所谓人机工程学,需要考量的对象首先是人在作业过程中的身体耐受和心理耐受能力,因此人机工程学的主要研究对象是基于人体测量学、人体力学、劳动生理学以及劳动心理学的研究方法,通过对劳动过程中人体各部分的物理性质和配合情况,以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等因素进行分析和判断,主要对一下诸多方面进行研究和计量。计量对象主要包括:视觉、听觉、触觉、肤觉。上述计量以耐受度计量尤为关键,同时也是人机工程学分析的基本出发点。计量的目标就是通过对人体直接感受的量化,分析人在各种作业过程中的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种动作负荷的适应能力,同时野队人在工作中影响心理状态的因素以及对工作效率的影响等进行分析和量化。

2工艺设计过程对人机工程学研究的要求

对于人机工程学以人作为主要考量对象的研究而言,工艺设计过程并不是简单的数据需求,更不是简单的对人机分析,更重要的是应用成果,其主要目标是为了实现工艺设计的人性化和效益最大化,从而对生产制造过程参与要素建立更为合理的方案。通过工艺对人机料法环等形成一个更趋完善的综合体,将生产各个要素进行有机的结合,以达到更加充分有效的发挥人的作用,最大限度的以达成目标为目的,同时对劳动者进行身体的保护,以更为科学的方式,为制造体系建设安全卫生舒适的作业环境,这不仅是制造过程持久性的需求,也是不断提高制造过程效率,从而达到利益最大化的企业经营终极目标。因此,在工艺设计过程中,对于优于人机工程学本身的量化活动,工艺设计过程更加注重的是人机工程学结果的整体优势,其具有代表性的分析方法就是人、机、人机结合面的建立和特性分析。生产工艺的设计是一个系统工程,其中规范和限定最多的就是制造系统的活动场所,制造系统的活动场所总是以人机料法环的资源型结构呈现的,按照类别我们也可以简单的归纳为一个加工整体,这个整体包括人、机、人机结合面。工艺设计的目标就是对人进行动作规范,能力限制和引导,人是生产要素中最活跃的因素,同时也是有意识有目的的主动主体,因此对于生产要素的各个组成部分而言,人是最主要的,同时人也是可以主动的改变外部因素同时接受外部的反作用。因此生产工艺设计过程必须对上述主体的行为进行限制和引导,但同时也需要充分估计外部环境因素对人的反作用,并科学评估其反作用对控制过程的影响,并做好充分的安全评估和风险防范。广义的机(Machine),它包括劳动工具、机器(设备)、劳动手段和环境条件、原材料、工艺流程等所有与人相关的物质因素。生产工艺的目标就是对上述复杂因素进行特性分析和归类,充分考虑人机工程学的研究成果,以效果目标为主要考量对象,以过程流畅性和顺利达成为评估和审定标准,验证人机工程学研究成果和工艺设计过程的适应性。

3工艺设计和人机工程学适应性分析验证的主要方法

对于工程分析而言,所有的验证方法都具有共通之处,无论研究问题的角度和着眼点有多少不同,工程分析的方法都是具有相似性的,我们不妨重温一下工程分析验证的方法。按照验证方法的获取渠道和来源我们可以将验证分为主观性验证和客观性验证,通常会采用理论计算法和专家意见法对我们的研究和实验成果进行验证,对于有些项目还可能采用相关对象的调查问卷法以及测评验证法,对工艺成果进行意见型的验证。事实上对于工程分析而言,更多的试图应用客观性验证方法,常用的验证方法为实践验证法也叫生产验证法,同时在大多数实践活动过程中,我们也经常采用实验法和模拟法。工艺设计过程是实践性很强的项目,因此出于不断改进和循环验证的需要,我们会安排生产验证以确定需要改进的不适应面和对资源进行重新平衡和分配,这是在制造系统最惯常使用的方法,对于方案目标,具体资源配置和过程验证要求都必须遵循科学和稳妥的方案认可流程,这也是验证过程能够真正代表验证目标的主要保障。

4工艺设计过程应用的主要内容和重点

对于工艺设计过程的实际应用,人机工程学是工艺过程内部设计各个要素间相互制约和相互影响的体现分析,工艺设计是对上述关系的制约和规避过程。因此,工艺设计过程应用的主要内容是根据人机工程学的需要和影响进行平衡设计的,工艺设计过程应用的主要内容和重点包含并不限定于以下各个方面,是工艺设计过程需要着重控制的内容。(1)人力资源的选择,按照前述分析,对于不同的工艺过程,选择合适的作业人员,不仅可以大大的提高工作效率,同时也是工艺过程流畅性的主体要求,对于不同的作业岗位,选择不同耐受性的个体以及具有充分技能的人员至关重要,人的个体差异,使操作者对工作的适应程度不同,尤其是人机关系的协调性显得更为重要,更何况对于特殊工种,从事特殊工种按人员配备的专用工具或装备费,也是工艺设计需要考虑的问题。(2)要研究人机关系的协调性,动作科学合理人适其职,重点是研究人机之间分工及其相互适应问题。人机分工是这一需求的主要要义,只有科学的人机工程目标和理念,才能充分照顾人机各自特性,充分发挥人机配合应有的协调一致,从而达到安全生产,建立高效、安全、舒适、健康的生产作业整体。(3)信息工程学应用体现在人机信息传递过程中,信息传递的便捷和准确是过程设计的主要目标,其中在信息传递的及时程度和信息传递的有效性方面尤其要着重考虑。根据人体工程学设计的机器操作界面以及各种显示和控制单元就需要配合人机工程,易用防错,适合人使用。(4)安全人机工程学研究的目标,是要将这些因素控制在规定的标准范围之内,使环境条件符合人的生理和心理要求,从而使操作者感到舒适和安全。研究作业环境,创造安全的条件。生产场所有各种各样的环境条件,例如高温、高湿、振动、噪声、空气中的有害物质、工作地的状况等。这些因素,都会影响人的健康。(5)安全性设置和过程控制,是工艺过程控制的重要环节,采用安全装置、屏障、隔板、外壳、将危区与人体隔开,是创造良好作业环境的主要方法,设计可靠的安全装置,是安全人机工程学的任务,兼顾操作者疲劳的特点以及减轻疲劳和紧张度的措施,也是避免人员伤害的主要方式方法。(6)工艺设计的防错性措施以及预防事故和危险情况的发生,也是研究人机工程的可靠性需求,其目的是过程保障能力达到最大化,危险系数降低到最低水平。

5结语

人机工程学研究是一项涉及多学科,融会多种工具和方法的新兴课题,为生产工艺设计提供了强有力的技术支撑,只有充分挖掘人机工程学的基本理论和实践方法,才是将这一科学充分的融入实践当中,为制造系统的工艺科学性和实用性打下良好的基础。

参考文献

人机工程范文4

关键词:农机产品;人机工程学;安全;便利

农机产品作为一种需要使用者长时间、持续性的操作的机械系统,在其设计之初是否充分运用人机工程学理论知识,将直接关系到使用者生产作业时的安全和舒适,以及能否减轻使用者疲劳程度和提高工作效率。如果农机产品能够具备优良的人机性能,既能满足使用者的作业要求,又能使作业者操作起来更加方便、安全和舒适,同时可以减少使用者身体疲劳和精神负担。

中国是一个农业大国,农业现代化离不开农机产品的现代化。随着科技和经济的发展,中国农机在普及率、产量上不断提高,农业机械化程度越来越高。然而不可忽略的一点是农机产品的质量却没有同步增长,存在着设计理念缺失、造型粗狂简单、操作不便、不符合人体工程学要求等诸多问题。这样就造成了我国农机产品在国际市场上缺乏竞争力,所以,加强我国农机产品的人性化设计刻不容缓。

1 人机工程学简介

在人机工程学发展的不同历史时期,不同的学者提出过多种关于人机工程学的定义,分别反映了当时人机学学科思想的侧重点。国际上较为常见的名称有:人类工效学,或简称工效学,这个学科名称在世界上应用最广;人的因素(学),或人因工程(学),美国一直沿用的名称,某些东南亚国家和我国台湾也采用这个名称;人类工程学,或称人体工程学;工程心理学以及人-机-环境系统工程学、宜人性设计(人机工程设计)等等。国际人机工程学学会(IEA,International Ergonomics Association)对人机工程学下过国际学者较为认可的定义,即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、家庭生活中与闲暇时怎样考虑人的健康、安全、舒适和工作效率的学科。

2 农机产品简介

农机,即农业机械,是指在作物种植业和畜牧业生产过程中以及农、畜产品初加工和处理过程中所使用的各种机械。我国新石器时代的仰韶文化时期就有了原始的耕地工具――耒耜;在公元前3世纪,与耕地、播种、收获、加工和灌溉等种植业相关的铁、木制农具开始大量出现;公元前90年前后,赵国发明的三行耧,即三行条播机,其基本结构至今仍被应用;到9世纪已形成结构相当完备的畜力铧式犁。

在20世纪30年代,马拉收割机、马拉谷物联合收获机等畜力机械相继出现;40年代起,自走式的谷物联合收获机逐渐成为主流;到了50年代,先后制造并推广使用了谷物播种机、割草机和玉米播种机等;到了60年代,水果、蔬菜等农副产品的收获机械开始迅速发展;从70年代开始,伴随着科技革命的进程,电子技术开始逐步应用于农业机械产品作业过程的监测和自身控制,产品的自动化程度逐渐提高。进入21世纪,液压技术、电子技术、电子计算机、红外线、GPS等新技术已广泛应用于农业机械,农业机械产品开始朝着人性化、智能化、集成化、多元化的方向发展。

3 农机产品设计中的人机工程学分析

3.1 农机驾驶视野分析

农机的驾驶视野起到掌握农机工作情况和确保行驶安全的作用。除了驾驶室内的监控设备外,其视野主要受农机玻璃门窗的影响。因此,为了提高农机驾驶者的视野,一是可以改进、扩大门窗玻璃,二是可以改进倒车镜、驾驶室内电子监控设施等设施。

3.2 农机显示设备分析

农机的显示设备(仪表)的人机因素设计尤为重要,不仅关系到作业效率,更关系到操作者的人身安全。农机的仪表设计应将各种信息尽可能地显示在人的视觉特点范围内,使得操作人员头部自然转动甚至不需要转动的情况下就可以方便地看清仪表显示数据。

仪表排列时水平范围应大于垂直范围,且遵循自左至右、自上而下和顺时针方向排列。按仪表的重要程度和使用频率差异,应以左上方布置为最优,然后依次为右上方、左下方、右下方。表盘上字符的设计应该力求能[晰地显示信息,应选择恰当地字体和大小。仪表的指针方面,形状尽可能简单,宜采用头部尖、尾部平、中间等宽的指针。除了显示仪表在农机中的应用,声音提示、数字显示、屏幕显示也越来越多地运用到农机设计中来,并且为及时、有效、直观地反映农机运行状况起到了很好的保障作用。

3.3 农机驾驶座椅分析

座椅的相关尺寸数据来源于对人体动态和静态尺寸的研究。但由于操作人员需要长时间动态操作,故而人体的尺寸参数仅仅是参考因素之一。面临不同的座椅参数,需要综合考虑操作需要、动态尺寸、大小百分位等因素,进行灵活运用。为了保证坐垫上合理的体压分布 , 坐垫应相对结实平坦。另外,座椅靠背应保证有对人体背部和腰部的合理支承。在农机驾驶座椅的材料选择方面,要充分考虑到座椅材料的震动舒适性以及对人体热环境的影响。

3.4 操控装置分析

对作业空间内的操控装置进行设计,必须要注重以人为中心,结合人体测量学数据,同时操控装置的排布还必须要兼顾人的心理因素,以减轻农机作业时操作者的疲劳感和单调厌倦感。

操控装置设计时除了必须使用手来操作的工作外,应尽量用脚踏控制装置,并要确保所有操控装置简单易操作,靠单人即可完成。布置时还应考虑功能性,将功能上相关或相近的控制器按顺序就近布置。对于按钮等性质的操作装置或重要的操控器须有灯光或声音的配合。

4 结语

当前,我国农机产品鼓励政策的出台以及国内外农机市场需求不断增加,对农机产品的性能及人性化要求也不断提高。因此,企业必须要将人机工程学理论应用到农机产品的设计和制造过程中,为国内外农机用户提供质量可靠、充满人性化的农机产品。

参考文献:

[1] 王凤仙.农业机械设计中的人机工程学研究[J].内蒙古科技与经济,2009(3).

[2] 丁玉兰.人机工程学[M].北京:北京理工大学出版社,2005.

[3] 徐中舒.耒耜考[J].农业考古,1983(1).

[4] 谢斌,朱忠祥,宋正河,毛恩荣.拖拉机悬挂系统控制技术的发展特点[A].中国农业机械学会2008年学术年会论文集[C]. 2008.

人机工程范文5

[关键词]人机工程;布局设计;可见度;可及度

doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.16.000

[中图分类号]TP391.7 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2016)16-0-01

0 引 言

目前,人机工程在产品设计过程中的应用主要体现在以下两个方面:第一,对人机数据库进行搜索处理;第二,对产品进行最终的人机评价。好多学者针对人机工程开展了相关研究,取得了大量的研究成果。有研究者以现代化的机械为研究对象,主要探讨了人和机械之间的联系,从而构建了人机一体化模型。还有研究者以CAD技术为研究工具,借助CAD构建了表征人体构造和设计过程的模型。通过调研笔者发现,研究者们对基于人机工程的布局设计方法的研究相对较少,对该领域的研究还存在很大的提升空间。于是本文围绕这一问题展开了相关研究,笔者首先介绍了面向人机工程的布局设计过程,然后分析了布局设计中的人机工程约束模型,接下来提出了基于可见度和可及度的人机工程评价方法,最后通过实例对上述方法进行了验证。

1 面向人机工程的布局设计过程

在产品设计过程中,布局设计是非常关键的一个环节,好多产品的设计流程都包含布局设计环节。布局设计环节一般出现在产品关键技术之后,具体来讲,相关人员根据产品的设计要求明确相关关键技术之后,接下来就可以开展布局设计工作。所谓产品布局设计指的就是改变产品组件的布局,主要包括三种不同的变换方式,分别是空间排列、配置方式和尺度变化。

假定一个产品中一共存在N个不同的布局单元,那么根据排列组合原理可以知道该产品一共存在N!种配置方式。上述结果说明对一个产品而言,可以实行的布局方案数量是十分巨大的。如果相关人员要对所有可行的布局方案开展人机评价工作,那么工作量也是十分巨大的,企业需要大量的人力和物力投入。在布局设计的后期融入人机工程因素是不太合理的,企业需要大量的成本投入。因此,笔者在本次研究中考虑在布局设计的开始时期就融入人机工程因素,借助人机工程工作人员可以在所有方案中去掉那些不太合理的方案,从而有效地降低布局方案的总量。总之,本文所设计的基于人机工程的布局设计方法的主要流程如下。

第一,根据布局单元的输入确定一系列的布局方案;第二,充分考虑人机工程因素,利用该因素对布局方案进行约束,从而去除一些不太合理的方案;第三,借助人机工程因素对剩余的布局方案进行有效的评价,并根据评价结果对方案进行再设计;第四,输出最终的布局方案。

2 布局设计中的人机工程约束模型

基于人机工程的布局设计方法,本文将人机工程因素作为约束条件对布局设计方案进行不断的处理。在前人的研究中,研究者并未特别考虑使用人机工程对布局方案进行约束。在约束过程中,笔者将整个约束模型划分成了两个部分,第一部分是单元间的约束;第二部分是布局单元的人机约束。基于两部分的约束,本文所提出的方法实现了人机工程和布局设计的有效融合。

3 基于可见度和可及度的人机工程评价方法

在本文所提出的方法中,人机工程因素还体现在对布局方案人机评价中。在评价布局设计方案时,笔者选择的两个关键因素就是人机工程中的可见度和可及度。可见度是指目标物体可以被眼睛感知的程度,衡量可见度的指标有很多,主要包括:目标物体的稠密程度、目标物体的尺寸大小、目标物体所处环境以及环境中非目标物体的尺寸大小等。可及度是指在某一固定的位置,人不断的调整自己的手部或者是脚部的伸出长度以及站立方向,在上述情况之下衡量人体可以接触到该空间中物体的指标。

在开展布局方案评价工作之下,相关人员首先要明确产品设计中的人机关系,明确那些和人机关系联系比较紧密的布局单元。接下来明确上述布局单元的位置向量,并为不同的位置向量配置合适的权值。根据具体的评价方法确定布局方案的优良度、可见度和可及度,最后综合考虑上述3个因素,确定最终的评价指标E,其中。在E中,space表示的是可及范围;optimum表示的是布局单元可以达到的做好的可及地点;p表示的是布局单元的设计位置;n表示的是可及度范围内的布局单元总数量。E的取值范围为0~1,E的取值越小,表明该布局方案可及度就越好。在实际应用中,当E的取值为0~0.5时,就表示该布局方案是合理的。

4 实例研究

为了验证本文提出的方法的有效性,笔者设计了计算机支持的摩托车协同布局设计系统。该摩托车主要包括5个组件,分别是车身、座椅、把手、仪表盘以及踏板,布局处理也是针对上述5个组件。通过本文提出的方法,笔者实现了对不同布局方案的动态评价,并从人机工程的角度得到了关于布局方案的优良度指标。

5 结 语

本文主要探讨了基于人机工程的布局设计方法,将人机工程和布局设计有效的融合到一起,在布局设计中对布局方案进行人机工程约束和评价,希望可以为相关人员提供一定参考。

主要参考文献

[1]孙守迁,唐明.面向人机工程的布局设计方法的研究[J].计算机辅助设计与图形学学报,2000(11).

[2]唐明,孙守迁,潘云鹤.基于功能面的产品布局与人机工程协同设计的研究[J].中国图象图形学报,2001(6).

人机工程范文6

【关键词】人机工程学 高速动车组 椅面倾角 座椅深度 模拟仿真

1 引言

随着社会的发展以及科技的不断进步,人的生活方式也在发生着变化,人们会不断地产生新的需求,这一理论同样适用于高速动车组,以人为本的设计贯穿于整个动车组的设计始终,随着人们需求的变化动车组的人性化设计也是一个不断进化的过程。在提高行车速度和保证旅客安全的基础上,改善旅客乘坐环境和舒适度是一个以人为本的设计体现。座椅是乘客直接接触的车内设备,对乘坐舒适度有直接关系,因此对座椅的人机工程学研究具有重大意义。

2 座椅各部分尺寸人机工程学设计

2.1 放腿空间

按GB-10000《中国成年人体尺寸》,坐姿状态下膝盖高度为532mm,加上鞋子高度修正为550mm。坐姿的臀膝距为595mm。根据UIC660-2002《保证高速列车技术兼容性的措施》中座椅放腿空间应大于770mm的要求,距离地板550mm高度空间距离为770mm。从人机工程学角度考虑,在平面布局中座椅间距不能小于890mm。

2.2 座椅高度

按GB-10000《中国成年人体尺寸》,取成年男性95百分位为依据,坐姿小腿加足高为448mm,如图1,加上鞋子高度及小腿自然伸直稍向前倾的修正值为450mm。取成年男性50百分位为依据,坐姿小腿加足高为413mm,加上鞋子高度及小腿自然伸直稍向前倾的修正值为415mm。由于座椅坐垫为发泡面料结构,承重后椅面高度会稍向下移动,综合分析座椅椅面高度定为430±10mm。

2.3 座椅深度

按GB-10000《中国成年人w尺寸》,取成年男性95百分位为依据,坐深为494mm,取成年男性50百分位为依据,坐深为457mm 。综合分析座深定为470±10mm。

2.4 乘客的进出空间

按GB-10000《中国成年人体尺寸》,取成年男性95百分位为依据,立姿状态下肘高为1096mm,加上鞋子高度修正为1198mm,取成年男性50百分位为依据,立姿状态下肘高为1024mm,加上鞋子高度修正为1025。后排坐垫和前排靠背之间最小间距应在人体立姿的胸部偏下位置。按《中国成年人体尺寸》成年男性95百分位胸厚为245mm。在没有扶手等支撑物的情况下,后排坐垫和前排靠背之间最小间距为245mm,才能保证乘客自然、顺利的站起、坐下以及行走。在保证座椅排布间距及乘客进出空间的前提下,座椅倾角应小于103°。

2.5 座椅边扶手尺寸

根据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,根据GB/T12985-91姿势修正量座高减44mm,座面到扶手上表面的距离可取230mm左右。根据在坐姿状态下手臂平放,前臂贴近扶手椅面的宽度确定边扶手宽度为70mm,中间扶手宽度为50mm。扶手长度为370mm。

2.6 座椅椅背外形曲线及靠背角度设计

对坐于各种不同靠背角度的座椅的人体,靠背与水平成110°左右时,可获得良好的背部支撑。根据不同乘客的需要,靠背应设置一定的调节范围,调节范围在98°至120°为宜。根据GB1000-1988成年男性95百分位坐姿眼高847mm,坐姿颈椎高701mm,成年男性50百分位坐姿眼高798mm,坐姿颈椎高657mm,头靠中心应设计在距椅面710mm高度,90mm范围内上下可调整且在任意位置可定位的样式,头枕长度设计为300mm左右,宽度设计为190mm左右。

2.7 靠背尺寸

根据GB1000-1988成年男性95百分位最大肩宽469mm,成年男性50百分位最大肩宽431mm,靠背宽以480mm为宜。根据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,靠背高尺寸应设计为600mm。

2.8 座椅宽度尺寸

由于女性臀宽一般都大于男性,按GB-10000《中国成年人体尺寸》,取成年女性95百分位为依据,坐姿臀宽为382mm,加上衣服厚度修正为400mm。考虑变换姿势时所需要的活动空间及空间压抑产生的心理修正量,双人座椅座宽可取460mm。

2.9 椅面倾角

椅面倾角一般可取5°~10°为宜。

3 座椅的人机分析

人机模拟分析。根据座椅各组成部分关键尺寸建立产品模型,将人体模型放在一个环境中,通过对人体模型中腿部、手臂、腰部、颈部、头部几部分的活动区域的活动范围模拟分析,文中座椅各部分的数据均能保证人体的最佳舒适度,符合人机工程学原理。

4 结语

本文以GB-10000《中国成年人体尺寸》规定的人体尺寸为依据,针对大部分人群给出的座椅人机工程学设计尺寸,主要从座椅布置的前后距离,与人体接触的座椅本身的尺寸及外形曲面造型方面给出的经验数值从人机工程分析上得出座椅设计的合理性尺寸,为以后动车组或其它车型的座椅的设计提供了参考依据。

参考文献:

[1]陆剑雄,张福昌,申利民.坐姿与座椅设计的人机工程学探讨[J].人类工效学,2005(4).

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