国际人类工效学学会(InternationalErgonomicsAssociation,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
二、办公室座椅与人体健康之间的关系
三、办公室座椅的人机工程学分析
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;
(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。
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.
1、人体工程学(HumanEngineering),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。
【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
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
3工艺设计和人机工程学适应性分析验证的主要方法
4工艺设计过程应用的主要内容和重点
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
关键词:农机产品;人机工程学;安全;便利
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,InternationalErgonomicsAssociation)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
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
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。
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。
[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.
[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
0引言
1面向人机工程的布局设计过程
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。
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。
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).
【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。
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。
[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).
[2]夏岚,李文琳,刘文金.基于人机工程学的客车椅设计方法研究[J].中南林业科技大学学报,2010(5).
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[4]夏国伟.人机工程学在动车组中的应用[D].南昌大学,2009.