人机工程学作业

1、人机工程设计报告书设计题目：我校学生餐后餐椅人机分析及改良设计姓 名：学 号：班 级：工业设计一、调研报告1）对食堂现状进行分析调查淮海工学院第一食堂是目前我院最大的学生食堂，每次就餐人数可以达到将 近千人，食堂的窗口也比较多，食堂内部的设施与条件也在不断的完善，为了更 好的满足广大同学的日常需求，提倡以人为本的观念，其人机学的设计尤为重要。 本文对其人机学进行评析，指出优缺点，并为进一步完善其功能提出改进设计方 案。对于学生来说，每天三点一线的生活，教室 -宿舍-食堂，所以，食堂在生活 中占有重要的位置。对于学生而言，在食堂里面，不仅仅是为了吃饭，会在里面 加入一些感情的成分在，譬如跟同学聊

2、天，三两好友一起谈笑风生，亦或者可以 认识很多同学的地方，因为平时忙于上课，这个时候可以联络联络感情而且因为食堂是很多人一起用餐的地方，认识的，不认识的，可能有时候还会碰见老 师，因此，就需要恰到好处的距离。食堂的人口流动性强，集中性强，需要合理 的利用空间，以便于在人流集中的那个时间段里，让更多的学生可以及时的吃到 热乎乎的饭菜，及时的赶去做别的事情，所以，我们应该从人机学角度来对食堂 进行调查，改良设计，给广大的师生一个优良的用餐环境。2）实物调查.个人观察和文献资料二、人机分析 及改良设计食堂人机问题涉及到诸多方面，针对各方面的调查对以下方面进行解析。一、桌子的相关设计桌子的宽度：580

3、mm 桌子的长度：1100mm桌子的高度（全高）：750mm 桌子的厚度：50mm1）桌宽桌宽：桌子的宽度是由两个人面对面的吃饭所需要的活动尺度58-65mm之间,以及人们面对面所需要的心理尺度决定的，接近态一般在 350-750mm之间，这样 就可以满足人们正常交往的需要。坐姿作业通常在作业面以上进行，随作业面高 度，手偏离身体中线的距离及手举高度的不同，其舒适的作业范围也在发生变化。 若以手处于身体中线处考虑，直臂作业区域由两个因素决定：肩关节转轴高度及 该转轴到手心（抓握）距离（若为接触式操作，则到指尖）。第五百分位的人体坐 姿抓握尺度范围，以肩关节为圆心的直臂抓握空间半径。 由于座椅设

4、计原则中的： 对于休闲用椅，整体要求腿能向前伸展，有利于肌肉放松，同时有利于身体的稳 定。因此，臀膝长-最大容臀空间=容腿进深330mm容脚空间550mm所以桌 子的宽度 715mm.桌宽：最合理的桌宽应该大于等于715mm,学校食堂的桌宽580mm,相比而 言，是不合理的，所以，应该适当的加宽，让同学坐的时候腿部有足够的活动空 间,避免尴尬。2）桌长 桌长：桌长通常是由肩宽加上人们相处必要的心理尺寸决定的,学生的年龄 阶段比较固定,跨度小,肩宽的范围差距比较小。一般人们的肩宽在 320-340mm 之间,再加上公共空间的心理修正量,加上吃饭所必须的胳膊的活动范围,就是 一般情况下的桌面的宽度

5、。学校食堂的桌子都是两个人并排的,所以桌长应该在 990-1410mm 之间。桌高：坐姿肘高为男P95+女P95/2=291mm桌高是有小腿的高度400mm加上大腿 的厚度男性P95+女性P95/2=151mm,再加上裤厚3mm,腿的活动范围三340mm, 以及鞋高的修正值25-38mm,就是正常的桌高，大概在919-932mm之间。桌长：合理的桌长在990-1410mm之间，学校食堂的桌长为1100mm,较为 合理。桌高：合理的桌高在919-932mm之间，学校食堂的桌高为700mm,不太合理，有 点低了，不过就餐的时间很短，所以，不算是特别不合理。3）桌厚桌厚：一般情况 100mm.桌厚：

6、合理的桌厚主要是可以承受桌面施加的压力的前提下，尽量的节省材 料，因为学校食堂用餐桌椅属于实用型，而不是观赏型的。所以，不算是特别不 合理。4）桌子的斜杠 桌子的斜杠：它主要起的是支撑的作用，一般情况跟它的材料有比较大的关 系，我们学校的食堂用餐桌椅用的是金属材料，支撑能力较强，较为合理。二、食堂椅子的相关设计座椅的直径：305mm座椅的厚度：40mm座椅中间下陷的尺度： 7.5mm 座椅的高度（不加座厚） ： 370mm座椅设计的要点：座椅的结构型式应尽可能与桌子工作的各种操作活动要求 相适应，应能使操作者在使用过程中保持身体舒适，稳定并能进行准确的控制和 操作；座椅的座高和腰靠高必须是可调

7、节的，座高调节范围在GB10000中 小腿加足高 ”，即 360-480mm 之间；工作座椅坐面高度的调节方式可以是无级的或间 隔20mm为一挡的有级调节，工作座椅腰靠高度的调节方式为 165-210mm间的无 级调节；座椅可调节部分的结构改造，必须易于调节，必须保证在椅子使用过程 中不会改变已调节好的位置并不得松动；座椅各零部件的外露部分不得有易伤人 的尖角锐边，各部分结构不得存在可能造成挤压，剪钳伤人的部位；无论操作者 坐在座椅前部，中部还是往后靠，座椅坐面和腰靠结构均应使其感到安全， 舒适; 座椅腰靠结构应具有一定的弹性和足够的刚性，在座椅固定不动的情况下，腰靠 承受250N的水平方向作

8、用力时，腰靠倾角不得超过115座椅的结构材料和装饰 材料应耐用，阻燃，无毒，坐垫，腰靠，扶手的覆盖层应使用柔软，防滑，透气 性好，吸汗的不导电材料制造。如下图所示。图桌椅尺寸图1）座椅的直径座椅的直径：因为人体生理原因，一般坐宽在 370-420mm之间。与利用腰部 寻找支撑点，膝窝来决定坐深。坐宽是在条件允许的范围内，以宽为好，以便坐 姿更换。坐姿臀宽一般为370-450mm之间。座椅的直径：坐间宽的合理范围在370-450mm之间，学校食堂用餐座椅的直 径为305mm，稍有偏窄，同学们坐的时候可能会稍有不适， 所以应该适当的加宽。2）座椅的厚度座椅的厚度：一般与所用材料以及所要承受的重量有

9、关系，一般不予限定。座厚：座厚与所要承受的压力以及使用的材料有关，学校的座椅用的是ABS材料，硬度以及抗压能力是合理的。3）座椅下陷的尺度座椅下陷的尺度：由人体解剖学可知，人体坐骨粗壮，与其周围的肌肉相比， 能承受更大的压力。而大腿底部有大量血管和神经系统，压力过大会影响血液循 环和神经传导而感到不适。所以座垫上的压力应按照臀部不同部位承受不同压力 的原则来设计，即在坐骨处压力最大，向四周逐渐减小，至大腿部位时压力降至 最低值，这是坐垫设计的压力分布不均匀原则。即使不能满足，也要满足股骨的 受力，人体结构在骨盆下面有两块圆骨，称为坐骨结节，坐姿时这两块面积很小 的坐骨结节能支承上身的大部分重量

10、。坐骨结节下面的坐面呈近似水平时，可使 两坐骨结节外侧的股骨处于正常的位置而不受过分的压迫，因而人体感到舒适。 在座椅设计时，斗形坐面是应该避免的，一般应该在坐面下陷的同时，座面的中 心微凸。一般休闲座椅的坐骨支撑点在 180-200mm 之间。 座椅下陷的尺度：学校食堂用餐桌椅的座面呈近似水平，相对比较合理。4）座椅的高度座椅的高度：坐高 =小腿高+脚高+鞋高修正值，一般在 360-480mm 左右。座 椅设计尺寸原则之中：小腿垂直于地面，大腿平行于地面，双脚平行于地面，过 高则容易对大腿产生压迫感 ;当桌面高度固定的时候， 作高一般使用身材较小的人 的尺寸P5,同时，最合理的状态为座面高度

11、可调。座椅的高度：合理尺寸在360-480mm之间，学校的为370mm,在合理范围之内。三、座椅其他距离尺寸值1）座椅与桌面的边缘的距离座椅与桌面的边缘的距离（前后） ： 110mm 座椅与桌面边缘的距离（前后） ：座平面与桌平面下点的间距在 170-280mm 之间。座椅与桌面边缘的距离（前后） ：合理范围为 170-280mm 之间，学校的为 110mm,稍微偏近。2）座椅与桌面的距离座椅与桌面的距离（上下） ： 340mm座椅与桌面的距离（上下） ：掌握座面与桌面的高度差一般在 200-300mm 之 间。座椅与桌面的距离（上下）：一般在200-300mm之间，学校的为340mm，接 近

12、合理状态。3）座椅与座椅之间的间距座椅与座椅之间的间距（同一桌左右） ： 350mm 座椅与座椅之间的间距（同一桌左右）：座椅与座椅之间的间距是由人的肩宽， 肘的活动范围还有人们的心理距离所组成的。虽然一般情况下跟自己坐在一起的 是自己的好友，不过，在人多的时候，有位子可以吃饭就行了，所以，我们也要 考虑到这点，接近态一般在350-750mm之间，肘间宽一般在500mm左右。座椅与座椅之间的间距（同一桌左右）：一般在350-750mm之间，学校的为350mm， 接近合理，应该稍微加宽，方便同学们交换坐姿。4）排列中相邻的桌子座椅之间的间距排列中相邻的桌子座椅之间的间距（不同桌） ： 150mm

13、 排列中相邻的桌子座椅之间的间距 （不同桌）：与上一条相似， 不同的是一般 朋友们会坐在同一桌，不同桌的一般都是陌生人了，所以应该是个人距离的接近 态0排列中相邻的桌子座椅之间的间距（不同桌）：合理范围同上，学校的为150mm, 不合理，会特别拥挤。5）支撑桌子的长方体斜杠支撑桌子的长方体斜杠的长度：485mm支撑桌子的长方体斜杠的边长：35mm座支撑的直径：32.5mm座支撑的直径： 座支撑的主要功能是可以支撑住人坐上去之后所施加的压 力，可以有很多种的形式，有单腿支撑的，也有多腿支撑的，最普遍的应该是单 腿和四腿支撑。座支撑的直径：与所要承受的压力有关，学校的较为合理。6）面对面的座椅间距

14、面对面的座椅间距（同一桌前后）：800mm面对面的座椅间距（同一桌前后）：一个人的容脚空间550mm面对面坐的时候， 是两个人，而且，还要加上两个人腿的活动范围修正量，一般在1200mm左右。面对面的座椅间距（同一桌前后）：合理的应在1200mm左右，学校的为800mm， 不太合理，容腿空间不够，容易造成尴尬。7）相邻的两排桌子的座椅距离相邻的两排桌子的座椅距离：410mm相邻的两排桌子的座椅距离：一般采用女性 P95的臀宽346mm。图5相邻两排桌子相邻的两排桌子的座椅距离：仅容一个人通过，没办法让两个人同时通过， 造成麻烦。综上所述，我们学校食堂用餐桌椅存在着一定的不合理之处，需要进行改良

15、。如图5所示。坐姿是人体较自然的姿势，它有很多优点。当站立时，人体的足踝，膝部，臀部和脊椎等关节部位受到静肌力作用，以维持直立状态，而坐着时，可免除这 些肌力，减少人体能耗，消除疲劳。坐姿比站立更有利于血液循环，站立时，血 液和体液会向下肢积蓄；而坐着时，肌肉组织松弛，使腿部血管内血流静压降低， 血液流回心脏的阻力减少，坐姿还有利于保持身体的稳定，这对精细作业更合适。 在脚操作场合，坐姿保持身体处在稳定的姿势，有利于作业。四、桌椅材料与颜色、排列的相关问题从材料来看，食堂的用餐桌椅全部都是 ABS塑料制品，支撑用的是金属材 料，经济实惠，经久耐用，适合于学校这样一个非盈利性质的餐厅的要求。AB

16、S是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。 每种单体都具有不同特性：丙 烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙 烯具有易加工、高光洁度及高强度。三种单体的聚合产生了具有两相的三元共聚 物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ABS的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁 度和高温扭曲特性等。ABS材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和 优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度，很适合大规模大批量生产。在色彩来看，一般都米用白色的桌面彩色的凳子， 显示出卫生的形象。一排 排的整整齐齐，气势庞大，整洁干净，却容易让人觉得单调，千篇一律，没有特 色，没有食欲，所以应该在颜色上面加以改变，尤其是乳白色的桌面，由于油污 还有时间，紫外线等原因的影响，乳白色容易发黄，变成令人提不起食欲的颜色。 在市场上，有的企业为了防止这种现象的发生，就在桌子外面加了一层金属的覆 盖物，里面是木板，加金属