人机工程学 人在作业环境中的研究

1、人机工程学人机工程学 刘敏刘敏 人机工程学人机工程学 人机工程学人机工程学 第第1 1节节 人体活动的空间要求人体活动的空间要求 第第2 2节节 人体力学与作业研究人体力学与作业研究 第第3 3节节 人体作业空间尺度人体作业空间尺度 第第4 4节节 人在环境空间中的安全因素设计人在环境空间中的安全因素设计 人机工程学人机工程学 1.1 肢体关节活动范围肢体关节活动范围 1.2 脊柱关节活动范围脊柱关节活动范围 1.3 身体姿态动作活动范围身体姿态动作活动范围 人机工程学人机工程学 人的动作空间主要分为两类：一是人体处于静态人的动作空间主要分为两类：一是人体处于静态 时的肢体活动范围；二是人体处

2、于动态时的全身时的肢体活动范围；二是人体处于动态时的全身 动作空间。动作空间。 (1)(1)人体处于静态时的肢体的活动范围人体处于静态时的肢体的活动范围 作业域作业域(working area)(working area) (2) (2)人体处于动态时的全身的动作空间人体处于动态时的全身的动作空间 作业空间作业空间(working space)(working space) 人机工程学人机工程学 人的动作空间人的动作空间 肢体活动范围肢体活动范围人体活动空间人体活动空间 人体活动与动作空间人体活动与动作空间 人机工程学人机工程学 人的肢体围绕关节转动而划出的范围，也就是肢体人的肢体围绕关节转动

3、而划出的范围，也就是肢体 活动所占用的空间范围。肢体长度和角度活动所占用的空间范围。肢体长度和角度 肢体活动范围：肢体活动范围： 在工作和生活活动中，人们的肢体围绕着躯体做各在工作和生活活动中，人们的肢体围绕着躯体做各 种动作，这些由肢体的活动所划出的限定范围即是种动作，这些由肢体的活动所划出的限定范围即是 肢体的活动空间。肢体的活动空间实际上它也就是肢体的活动空间。肢体的活动空间实际上它也就是 人在某种姿态下肢体所能触及的空间范围。人在某种姿态下肢体所能触及的空间范围。 作业域：作业域： 人机工程学人机工程学 （一）肢体活动范围（作业域）（一）肢体活动范围（作业域） 在布置人的工作作业环境时

4、必须了解这些环境范在布置人的工作作业环境时必须了解这些环境范 围，即肢体的活动范围。在工作和生活中，人们的肢体围，即肢体的活动范围。在工作和生活中，人们的肢体 围绕着躯体做各种活动，这些由肢体的活动所划出的限围绕着躯体做各种活动，这些由肢体的活动所划出的限 定范围即是肢体的活动空间，它是由肢体活动的角度及定范围即是肢体的活动空间，它是由肢体活动的角度及 肢体的长度决定的。肢体的长度决定的。 1 1、肢体活动角度、肢体活动角度 影响因素：影响因素： a a、肢体的活动角度受骨骼和韧带的限制。、肢体的活动角度受骨骼和韧带的限制。 b b、年龄、种族、性别、生活习惯也对其有影响。、年龄、种族、性别、

5、生活习惯也对其有影响。 人机工程学人机工程学 应用：应用： 肢体活动角度在解决某些问题上有用，如视野、肢体活动角度在解决某些问题上有用，如视野、 踏板行程、扳杆的角度等。踏板行程、扳杆的角度等。 通常情况下人的活动不是单一的动作，而是协调通常情况下人的活动不是单一的动作，而是协调 的多个关节的联合动作。的多个关节的联合动作。 分类：分类： 轻松值：经常性场所（最大活动范围的轻松值：经常性场所（最大活动范围的50%50%） 正常值：一般性场所正常值：一般性场所 极限值：安全或限制性场所（费力、疲劳）极限值：安全或限制性场所（费力、疲劳） 人机工程学人机工程学 包括：肩关节、肘关节、前臂、腕关节、

6、包括：肩关节、肘关节、前臂、腕关节、 手指关节、髋关节、膝关节、手指关节、髋关节、膝关节、 踝关节、足部踝关节、足部 人机工程学人机工程学 肩关节活动范围肩关节活动范围 人机工程学人机工程学 肘关节活动范围肘关节活动范围 人机工程学人机工程学 腕关节活动范围腕关节活动范围 人机工程学人机工程学 手指关节活动范围手指关节活动范围 人机工程学人机工程学 髋关节活动范围髋关节活动范围 人机工程学人机工程学 膝关节活动范围膝关节活动范围 人机工程学人机工程学 踝关节活动范围踝关节活动范围 人机工程学人机工程学 足部活动范围足部活动范围 人机工程学人机工程学 人机工程学人机工程学 人机工程学人机工程学

7、（1）身体各部位重要活动范围）身体各部位重要活动范围 身体各部位垂直面重要活动范围身体各部位垂直面重要活动范围 身体各部位水平面重要活动范围身体各部位水平面重要活动范围 人机工程学人机工程学 身身 体体 各各 部部 位位 垂垂 直直 面面 重重 要要 活活 动动 范范 围围 人机工程学人机工程学 身身 体体 各各 部部 位位 垂垂 直直 面面 重重 要要 活活 动动 范范 围围 人机工程学人机工程学 身身 体体 各各 部部 位位 水水 平平 面面 重重 要要 活活 动动 范范 围围 人机工程学人机工程学 身身 体体 各各 部部 位位 水水 平平 面面 重重 要要 活活 动动 范范 围围 人机工

8、程学人机工程学 （2）人体姿态动作活动空间）人体姿态动作活动空间 立姿、坐姿、跪姿、卧姿、活动姿态立姿、坐姿、跪姿、卧姿、活动姿态 人机工程学人机工程学 立姿身体动作活动空间立姿身体动作活动空间 人机工程学人机工程学 坐姿身体动作活动空间坐姿身体动作活动空间 人机工程学人机工程学 跪姿身体动作活动空间跪姿身体动作活动空间 人机工程学人机工程学 卧姿身体动作活动空间卧姿身体动作活动空间 人机工程学人机工程学 身体活动姿态范围空间身体活动姿态范围空间 人机工程学人机工程学 人机工程学人机工程学 人机工程学人机工程学 2.1 肌肉的特征肌肉的特征 2.2 施力作业的要求施力作业的要求 人机工程学人机

9、工程学 肌肉的最大力量为肌肉的最大力量为34kg/cm2 肌肉力量的大小取决于横截面积的大小。肌肉力量的大小取决于横截面积的大小。 肌肉力量的大小也取决于其收缩的长度。肌肉力量的大小也取决于其收缩的长度。 能量的来能量的来 源？源？ 人机工程学人机工程学 1 肌肉施力的基本类型：肌肉施力的基本类型： 人机工程学人机工程学 选择合理的作选择合理的作 业节奏，动态业节奏，动态 作业可以延续作业可以延续 很长时间而不很长时间而不 产生疲劳。产生疲劳。 心脏的工作就是心脏的工作就是 动态作业，人的动态作业，人的 一生中，心脏不一生中，心脏不 停地搏动，心肌停地搏动，心肌 从不从不 疲劳疲劳 。 人机工

10、程学人机工程学 收缩的肌肉组织压迫血管阻止血液进入肌肉，肌肉无收缩的肌肉组织压迫血管阻止血液进入肌肉，肌肉无 法从血液得到糖和氧的补充，不得不依赖于本身的能法从血液得到糖和氧的补充，不得不依赖于本身的能 量储备。肌肉不能迅速排除代谢废物，积累的废物造量储备。肌肉不能迅速排除代谢废物，积累的废物造 成肌肉酸痛，引起肌肉疲劳。由于酸痛难忍，静态作成肌肉酸痛，引起肌肉疲劳。由于酸痛难忍，静态作 业的持续时间受到限制。业的持续时间受到限制。 肌肉有节奏地收缩和舒张，血液输送量比平常提高几倍，肌肉有节奏地收缩和舒张，血液输送量比平常提高几倍， 血液大量流动不但使肌肉获得足够的糖和氧，而且迅速血液大量流动

11、不但使肌肉获得足够的糖和氧，而且迅速 排除了代谢废物。因此，只要选择合理的作业节奏，动排除了代谢废物。因此，只要选择合理的作业节奏，动 态作业可以延续很长时间而不产生疲劳。态作业可以延续很长时间而不产生疲劳。 动态施力动态施力 静态施力静态施力 人机工程学人机工程学 2 2 施力问题研究施力问题研究 （1）静态施力与人体反应）静态施力与人体反应 人机工程学人机工程学 静态施力举例静态施力举例 通常某项作业既有静态施力又有动态施力。通常某项作业既有静态施力又有动态施力。 由于静态施力的作业方式比较由于静态施力的作业方式比较费力费力，因此当两，因此当两 种作业方式同时存在时，首先要处理好静态作业。

12、种作业方式同时存在时，首先要处理好静态作业。 一般的工业和职业劳动都包括不同程度的静态施力，例如一般的工业和职业劳动都包括不同程度的静态施力，例如 （1）工作时，向前弯腰或者向两侧弯腰，）工作时，向前弯腰或者向两侧弯腰， （2）用手臂夹持物体，）用手臂夹持物体， （3）工作时，手臂水平抬起，）工作时，手臂水平抬起， （4）一只脚支撑体重，另一只脚控制机器，）一只脚支撑体重，另一只脚控制机器， （5）长时间站立在一个位置上，）长时间站立在一个位置上， 人机工程学人机工程学 避免静态施力避免静态施力 人体工程学的基本设计原则人体工程学的基本设计原则 a a、避免弯腰或、避免弯腰或 其他不自然的身其

13、他不自然的身 体姿势。体姿势。 提高人体作业的效率，一方面要合理使用肌力，降低提高人体作业的效率，一方面要合理使用肌力，降低 肌肉实际负荷肌肉实际负荷; ;另一方面要避免静态肌肉施力。另一方面要避免静态肌肉施力。 避免静态肌肉施力的几个设计要点：避免静态肌肉施力的几个设计要点： b b、避免长时间地抬手作业。、避免长时间地抬手作业。 人机工程学人机工程学 c、坐着工作比站着工作省力。、坐着工作比站着工作省力。 d、双手同时操作时，手的运动、双手同时操作时，手的运动 方向应相反或对称运动，单手作方向应相反或对称运动，单手作 业本身就造成背部肌肉静态施力业本身就造成背部肌肉静态施力 工作椅的坐面高

14、度调到使操作者能十分容易地改变站工作椅的坐面高度调到使操作者能十分容易地改变站 和坐姿势的高度，可以减少站起和坐下时造成的疲劳，尤和坐姿势的高度，可以减少站起和坐下时造成的疲劳，尤 其对于需要频繁走动的工作，更应如此设计工作椅。其对于需要频繁走动的工作，更应如此设计工作椅。 人机工程学人机工程学 e e、作业位置（作台的台面或作业的空间）高度应按、作业位置（作台的台面或作业的空间）高度应按 工作者的眼睛和观察时所需的距离来设计。工作者的眼睛和观察时所需的距离来设计。 f、常用工具，如钳子、手柄、工具和其他零部件、材料、常用工具，如钳子、手柄、工具和其他零部件、材料 等，都应按其使用的频率或操作

15、频率安放在人的附近。等，都应按其使用的频率或操作频率安放在人的附近。 作业位置的高度保证姿势自然，作业位置的高度保证姿势自然， 身体稍微前倾，眼睛正好处在身体稍微前倾，眼睛正好处在 观察时要求的距离。还采用了观察时要求的距离。还采用了 手臂支承，以避免手臂肌肉静手臂支承，以避免手臂肌肉静 态施力。态施力。 人机工程学人机工程学 g g、当手不得不在较高位置作业时，应使用支承物来托、当手不得不在较高位置作业时，应使用支承物来托 住肘关节、前臂或者手。住肘关节、前臂或者手。 h h、支持肢体、支持肢体 当手中虽然乐捏着一根当手中虽然乐捏着一根25g25g的鸡毛，但同的鸡毛，但同 时支持着时支持着4

16、.44.4公斤的整个手臂。避免长时间公斤的整个手臂。避免长时间 的敬礼姿势以及越过头顶的操作。的敬礼姿势以及越过头顶的操作。 人机工程学人机工程学 （2 2）手脚施力特点）手脚施力特点 a 手部施力特点手部施力特点 人机工程学人机工程学 人机工程学人机工程学 人机工程学人机工程学 人机工程学人机工程学 b b 脚部施力特点脚部施力特点 人机工程学人机工程学 （3 3） 人体动态施力的安全因素人体动态施力的安全因素 A 肌肉施力肌肉施力 a. 对于任何形式的人体活动， 哪种方式产生的肌力最大，就 以哪种方式进行施力活动。 b. 应使肌肉处于其自然状态的 长度。 人机工程学人机工程学 c、利用重力

17、作用、利用重力作用 当一个重物被举起时，肌肉必须举起手和臂本身的当一个重物被举起时，肌肉必须举起手和臂本身的 重量。所以，应当尽量在水平方向上移动重物，以及考重量。所以，应当尽量在水平方向上移动重物，以及考 虑到利用重力作用。虑到利用重力作用。 要改变物体的位置从高到低时，采用自由下落式方法。要改变物体的位置从高到低时，采用自由下落式方法。 人机工程学人机工程学 人的脊柱为人的脊柱为SS曲线形，曲线形，1212块胸块胸 椎骨组成稍向后凹的曲线，椎骨组成稍向后凹的曲线，5 5块腰椎块腰椎 骨连结成向前凸的曲线，每两块脊骨连结成向前凸的曲线，每两块脊 椎骨之间是一块推间盘。椎骨之间是一块推间盘。

18、B、提起重物、提起重物 人机工程学人机工程学 a. 椎间盘问题椎间盘问题 脊柱承受的重量负荷脊柱承受的重量负荷 由上至下逐渐增加，第由上至下逐渐增加，第5 5 块腰椎处负荷最大。块腰椎处负荷最大。 人体本身的负荷加在人体本身的负荷加在 腰椎上，在作业、尤其在腰椎上，在作业、尤其在 提起重物时，加在腰惟的提起重物时，加在腰惟的 负荷与人体本身负荷共同负荷与人体本身负荷共同 作用，使腰椎承受了极大作用，使腰椎承受了极大 的负担，因此人们的腰病的负担，因此人们的腰病 发病率极高。发病率极高。 人机工程学人机工程学 用不同的方法来提起重物，对腰部负荷的影响不同。用不同的方法来提起重物，对腰部负荷的影响

19、不同。 直腰弯膝提起重物时直腰弯膝提起重物时 椎间盘内压力较小椎间盘内压力较小 弯腰直膝弯腰直膝 人机工程学人机工程学 提起重物必须保持直腰姿势提起重物必须保持直腰姿势 (1)(1)抓稳重物，提起抓稳重物，提起 时保持直腰弯膝。时保持直腰弯膝。 (2)(2)设计时应使重物的抓握部位高干地设计时应使重物的抓握部位高干地 面面40405050厘米，应有把手。厘米，应有把手。 人机工程学人机工程学 C、重心问题、重心问题 人机工程学人机工程学 3.1 作业空间设计的基本原则作业空间设计的基本原则 3.2 环境空间中的作业类型环境空间中的作业类型 3.3 作业行为对环境空间的尺度要求作业行为对环境空间

20、的尺度要求 人机工程学人机工程学 作业空间设计的有关概念作业空间设计的有关概念 作业空间作业空间 人在从事某项作业时，为完成该项工作，人人在从事某项作业时，为完成该项工作，人 体所必须的活动范围或空间。体所必须的活动范围或空间。 人的操作活动范围人的操作活动范围 机器的显示器和控制器的范围机器的显示器和控制器的范围 人机工程学人机工程学 作业空间设计的有关概念作业空间设计的有关概念 人机工程学人机工程学 （1 1）近身作业空间）近身作业空间。指作业者在某一固定的工作指作业者在某一固定的工作 岗位上保持站姿或坐姿等一定的工作姿势时，由于人体的静岗位上保持站姿或坐姿等一定的工作姿势时，由于人体的静

21、 态或动态的尺寸限制，作业者为完成作业所涉及的空间范围。态或动态的尺寸限制，作业者为完成作业所涉及的空间范围。 （2 2）个体作业场所。）个体作业场所。指作业者周围与作业有关的、指作业者周围与作业有关的、 包含设备因素在内的作业区域，简称为作业场所。如电脑、包含设备因素在内的作业区域，简称为作业场所。如电脑、 计算机桌、电脑椅就构成一个完整的个体作业场所。与近身计算机桌、电脑椅就构成一个完整的个体作业场所。与近身 作业空间相比，更为复杂，还包括了相关设备所需的场地作业空间相比，更为复杂，还包括了相关设备所需的场地。 （3 3）总体作业空间。）总体作业空间。多个相互联系的个体作业场多个相互联系的

22、个体作业场 所布置在一起就构成了总体作业空间。总体作业空间不是直所布置在一起就构成了总体作业空间。总体作业空间不是直 接的作业场所，接的作业场所，它更多地强调多个个体作业场所之间尤其是它更多地强调多个个体作业场所之间尤其是 多个作业者之间的相互关系。多个作业者之间的相互关系。 作业空间设计的有关概念作业空间设计的有关概念 人机工程学人机工程学 作业空间设计作业空间设计 狭义：狭义：合理设计工作岗位空间，以保证作业合理设计工作岗位空间，以保证作业 者安全、舒适、高效工作。者安全、舒适、高效工作。 广义：广义：按照作业者的操作范围、视觉范围、按照作业者的操作范围、视觉范围、 作业姿势等生理、心理因

23、素对作业对象、机器设作业姿势等生理、心理因素对作业对象、机器设 备、工具等进行合理的空间布局，给人、物等确备、工具等进行合理的空间布局，给人、物等确 定最佳（定最佳（合理合理）的流通路线和占有区域，以提高）的流通路线和占有区域，以提高 系统的可靠性、舒适性和经济性。系统的可靠性、舒适性和经济性。 人机工程学人机工程学 1. 1. 工作空间要适合操作者，便于操作者使用工作空间要适合操作者，便于操作者使用 2. 2. 使用合理工作姿势，提高工作效率，减少身体使用合理工作姿势，提高工作效率，减少身体 疲劳疲劳 3. 3. 良好的身体动作良好的身体动作 4. 4. 工作环境设计的要素工作环境设计的要素

24、 人机工程学人机工程学 （1 1）决定作业姿势的因素）决定作业姿势的因素 操作者在作业过程中，通常采用坐姿、立姿操作者在作业过程中，通常采用坐姿、立姿 或坐立交替相结合姿势，也有一些特殊作业采用或坐立交替相结合姿势，也有一些特殊作业采用 跪姿和卧姿。在作业中使用良好的作业姿势可使跪姿和卧姿。在作业中使用良好的作业姿势可使 作业者时刻处于轻松的状态。在确定作业姿势时，作业者时刻处于轻松的状态。在确定作业姿势时， 主要考虑以下因素：主要考虑以下因素： 1.1.作业空间的大小和照明条件；作业空间的大小和照明条件； 2. 2.作业负荷的大小和用力方向；作业负荷的大小和用力方向； 3. 3.作业场所各种

25、仪器、机具和加工件的摆放作业场所各种仪器、机具和加工件的摆放 位置；位置； 4. 4.作业台高度及有没有容膝空间；作业台高度及有没有容膝空间； 5. 5.操作时的起坐频率等因素。操作时的起坐频率等因素。 人机工程学人机工程学 坐姿作业坐姿作业 坐姿是指身躯伸直或稍向前倾角为坐姿是指身躯伸直或稍向前倾角为10101515，上腿平，上腿平 放，下腿一般垂直地面或稍向前倾斜着地，身体处于舒适状放，下腿一般垂直地面或稍向前倾斜着地，身体处于舒适状 态的体位。态的体位。 坐姿作业特点：不易疲劳，持续工作时间长；身体稳定坐姿作业特点：不易疲劳，持续工作时间长；身体稳定 性好，操作精度高；手脚可以并用作业；

26、脚蹬范围广，能正性好，操作精度高；手脚可以并用作业；脚蹬范围广，能正 确操作。确操作。 人体最合理的作业姿势就是坐姿作业。人体最合理的作业姿势就是坐姿作业。 应采用坐姿作业：应采用坐姿作业：精细而准确的作业；持续时间较长的精细而准确的作业；持续时间较长的 作业；施力较小的作业；需要手、足并用的作业。作业；施力较小的作业；需要手、足并用的作业。 （2 2）作业姿势的种类）作业姿势的种类 人机工程学人机工程学 坐姿作业空间设计坐姿作业空间设计 （1）工作面高度和宽度 工作类型工作类型对男性的推荐高度对男性的推荐高度对女性的推荐高度对女性的推荐高度 精密工作精密工作90090011001100800

27、80010001000 轻作业轻作业740740780780700700740740 用力作业用力作业680680650650 坐着工作时推荐的工作面高度坐着工作时推荐的工作面高度/mm/mm 工作面宽度视作业功能要求而定工作面宽度视作业功能要求而定: : 一般若单供靠肘之用，最小宽度为一般若单供靠肘之用，最小宽度为100100mmmm，最佳宽度为最佳宽度为200200mmmm； 仅当写字用时，最佳宽度为仅当写字用时，最佳宽度为400400mmmm； 工作面板的厚度一般不超过工作面板的厚度一般不超过5050mmmm，以便保证大腿的容膝空间。以便保证大腿的容膝空间。 人机工程学人机工程学 （2

28、2）作业范围）作业范围 水平作业范围水平作业范围 平面正常范围和最大范围，以及斯夸尔斯提出的正常范围平面正常范围和最大范围，以及斯夸尔斯提出的正常范围/cm/cm 人机工程学人机工程学 （2 2）作业范围）作业范围 垂直作业范围垂直作业范围 立体作业范围立体作业范围 坐姿作业时手的垂直作业范围坐姿作业时手的垂直作业范围/mm/mm 坐姿上肢运动范围坐姿上肢运动范围 人机工程学人机工程学 坐姿立体作业范围坐姿立体作业范围( () ) 坐姿人体尺寸和工作面高度、坐姿人体尺寸和工作面高度、 座椅高度的关系示意图座椅高度的关系示意图 人机工程学人机工程学 （3 3）容膝、容脚空间）容膝、容脚空间 尺寸

29、部位尺寸部位最小尺寸最小尺寸最大尺寸最大尺寸 a a 容膝孔宽度容膝孔宽度51051010001000 b b 容膝孔高度容膝孔高度640640680680 c c 容膝孔深度容膝孔深度460460660660 d d 大腿空隙大腿空隙200200240240 e e 容腿孔深度容腿孔深度66066010001000 容膝空间尺寸容膝空间尺寸/mm/mm 人机工程学人机工程学 人机工程学人机工程学 （4 4）椅面高度及活动余隙）椅面高度及活动余隙 座椅的椅面高度一般略低于小腿高度，以便使全部脚座椅的椅面高度一般略低于小腿高度，以便使全部脚 掌着地支撑下肢重量，方便下肢移动，减少臀部压力，避免掌

30、着地支撑下肢重量，方便下肢移动，减少臀部压力，避免 椅子前沿压迫大腿。椅子前沿压迫大腿。 座椅放置空间的深度距离（台面边缘到固定壁面的距座椅放置空间的深度距离（台面边缘到固定壁面的距 离），至少应在离），至少应在810mm810mm以上，以便作业者起身与坐下时移动椅以上，以便作业者起身与坐下时移动椅 子。子。 座椅放置空间的宽度距离应保证作业者能自由的伸展座椅放置空间的宽度距离应保证作业者能自由的伸展 手臂，座椅的扶手至侧面的距离应大于手臂，座椅的扶手至侧面的距离应大于610mm610mm。 人机工程学人机工程学 （5 5）脚作业空间）脚作业空间 人机工程学人机工程学 蹬力较大的脚操作器作业空

31、间蹬力较大的脚操作器作业空间 蹬力较小的脚操作器作业空间蹬力较小的脚操作器作业空间 人机工程学人机工程学 眼眼- -视屏视屏 手手- -键盘键盘 人人- -座椅座椅 脚脚- -地板地板 人机工程学人机工程学 一、眼一、眼- -视屏界面视屏界面 人眼与视屏的关系：人眼与视屏的关系： 人眼与视屏应保持一定距离，以保证不受电子射线的伤害。人眼与视屏应保持一定距离，以保证不受电子射线的伤害。 屏幕越大视距应越远，取屏幕越大视距应越远，取600-700mm600-700mm。 显示器的摆放：显示器的摆放： 人在坐姿时的自然视线是与水平视线成向下的人在坐姿时的自然视线是与水平视线成向下的1515夹角，夹角

32、， 为获得最佳的观察精度，显示器表面应与视线近似垂直。为获得最佳的观察精度，显示器表面应与视线近似垂直。 故显示器表面应稍向后仰，大约故显示器表面应稍向后仰，大约10101515夹角。夹角。 选用可调显示器选用可调显示器 建议可调高度为建议可调高度为180mm180mm 可调角度为可调角度为-5-5- +15- +15 人机工程学人机工程学 二、手二、手- -键盘界面键盘界面 应使上臂自然下垂应使上臂自然下垂, ,上臂与前臂之间上臂与前臂之间7070- 90- 90的角的角 度，手和前臂呈一直线，腕部向上不超过度，手和前臂呈一直线，腕部向上不超过2020。 选择高度可调的平板放置键盘，键盘的倾

33、斜度在选择高度可调的平板放置键盘，键盘的倾斜度在5 5- - 1515内可调。内可调。 可设置腕垫，预防手腕疲劳综合症。可设置腕垫，预防手腕疲劳综合症。 三、人三、人- -椅界面椅界面 采用可调座椅，使作业者保持正确坐姿。采用可调座椅，使作业者保持正确坐姿。 四、脚四、脚- -地板界面地板界面 台、椅、地三者间高度比例合适，使作业者脚能平放，台、椅、地三者间高度比例合适，使作业者脚能平放， 大腿不上抬。大腿不上抬。 人机工程学人机工程学 五、其它五、其它 光源放置合理，避免光线经显示器反射进入人眼引起光源放置合理，避免光线经显示器反射进入人眼引起 眩光。眩光。 桌面色彩和屏幕色彩明暗对比不易太

34、大，桌面宜采用桌面色彩和屏幕色彩明暗对比不易太大，桌面宜采用 白、浅兰、浅灰等柔和的白、浅兰、浅灰等柔和的浅色调浅色调。 人机工程学人机工程学 立姿作业立姿作业 立姿通常是指人站立时上体前屈角小于立姿通常是指人站立时上体前屈角小于3030时所保持的时所保持的 姿势。立姿作业的优点及缺点如下：姿势。立姿作业的优点及缺点如下： a a 立姿作业的优点立姿作业的优点 可活动的空间增大；需经常改变体位的作业，立位比频可活动的空间增大；需经常改变体位的作业，立位比频 繁起坐消耗能量少；手的力量增大，即人体能输出较大的操繁起坐消耗能量少；手的力量增大，即人体能输出较大的操 作力；减少作业空间，在没有坐位余

35、地的场所，以及显示器、作力；减少作业空间，在没有坐位余地的场所，以及显示器、 控制器配置在墙壁上的情况，立姿更好。控制器配置在墙壁上的情况，立姿更好。 （2 2）作业姿势的种类）作业姿势的种类 人机工程学人机工程学 立姿作业立姿作业 b b 立姿作业的缺点立姿作业的缺点 不易进行精确和细致的作业；不易转换操作；立姿时肌不易进行精确和细致的作业；不易转换操作；立姿时肌 肉要做出更大的功来支持体重，容易引起疲劳；长期站立容肉要做出更大的功来支持体重，容易引起疲劳；长期站立容 易引起下肢静脉曲张等。易引起下肢静脉曲张等。 立姿操作使用环境：需经常改变体位的作业；工作地的立姿操作使用环境：需经常改变体

36、位的作业；工作地的 控制装置布置分散，需要手、足活动幅度较大的作业；在没控制装置布置分散，需要手、足活动幅度较大的作业；在没 有容膝空间的机台旁作业；用力较大的作业；单调的作业。有容膝空间的机台旁作业；用力较大的作业；单调的作业。 （2 2）作业姿势的种类）作业姿势的种类 人机工程学人机工程学 立姿作业空间设计立姿作业空间设计 （1 1）工作面高度）工作面高度 工作面调整的高度工作面调整的高度 人机工程学人机工程学 人机工程学人机工程学 工作类型工作类型对男性的推荐高度对男性的推荐高度对女性的推荐高度对女性的推荐高度 精密工作精密工作100-110100-11095-10595-105 轻度工

37、作轻度工作90-9590-9585-9085-90 重工作重工作75-9075-9070-8570-85 立姿工作时推荐的工作面高度立姿工作时推荐的工作面高度/cm/cm 身高身高 作业面高度作业面高度 作业面的高度与身高的关系作业面的高度与身高的关系/cm/cm 人机工程学人机工程学 （2 2）作业范围）作业范围 立姿作业的作业范围立姿作业的作业范围/ / 人机工程学人机工程学 （3 3）工作活动余隙）工作活动余隙 余隙类型余隙类型最小值最小值推荐值推荐值 站立用空间站立用空间 （工作台至身后墙壁的距离）（工作台至身后墙壁的距离） 760760910910 身体通过的宽度身体通过的宽度510

38、510810810 身体通过的深度身体通过的深度 （侧身通过的前后间距）（侧身通过的前后间距） 330330380380 行走空间宽度行走空间宽度305305380380 容膝空间容膝空间200200 容脚空间容脚空间150150150150 过头顶余隙过头顶余隙2030203021002100 立姿作业活动余隙设计参考尺寸立姿作业活动余隙设计参考尺寸/mm/mm 人机工程学人机工程学 （4 4）立姿作业空间垂直方向布局设计）立姿作业空间垂直方向布局设计 控制器种类控制器种类推荐值推荐值 报警装置报警装置18001800 极少操纵的手控制器和不太重要的显示器极少操纵的手控制器和不太重要的显示器

39、1600160018001800 常用的手控制器、显示器、工作台面等常用的手控制器、显示器、工作台面等70070016001600 不宜设计控制器不宜设计控制器500500700700 脚控制器脚控制器0 0500500 立姿作业空间垂直方向布局尺寸立姿作业空间垂直方向布局尺寸/mm/mm 人机工程学人机工程学 坐、立交替的作业坐、立交替的作业 某些作业并不要求作业者始终保持立姿或坐姿，在作某些作业并不要求作业者始终保持立姿或坐姿，在作 业的一定阶段，需交换姿势完成操作。这种作业姿势称为业的一定阶段，需交换姿势完成操作。这种作业姿势称为 坐、立交替的作业姿势。坐、立交替的作业姿势。 采用这种作

40、业姿势既可以避免由于长期立姿操作而引采用这种作业姿势既可以避免由于长期立姿操作而引 起的疲劳，又可以在较大的区域内活动以完成作业，同时起的疲劳，又可以在较大的区域内活动以完成作业，同时 稳定的坐姿可以帮助作业者完成一些较精细的作业。稳定的坐姿可以帮助作业者完成一些较精细的作业。 坐、立交替作业的作业面按立姿作业设计，座椅面高坐、立交替作业的作业面按立姿作业设计，座椅面高 度应与作业面高度相匹配，因此应提高座椅高度。一般使度应与作业面高度相匹配，因此应提高座椅高度。一般使 人坐在椅面上双脚刚好着地。该类座椅一般设计成可调的。人坐在椅面上双脚刚好着地。该类座椅一般设计成可调的。 人机工程学人机工程

41、学 坐立姿交替作业空间设计坐立姿交替作业空间设计 坐立交替工位设计坐立交替工位设计(cm) (cm) 在设计坐在设计坐- -立交立交 替的工作面时，工作替的工作面时，工作 面的高度以站立时的面的高度以站立时的 工作高度为准，椅子工作高度为准，椅子 高以高以680680780780cmcm为宜，为宜， 同时提供脚踏板，使同时提供脚踏板，使 人坐着工作时脚有休人坐着工作时脚有休 息的地方，否则人们息的地方，否则人们 很难工作持久。很难工作持久。 人机工程学人机工程学 人机工程学人机工程学 1. 1. 作业空间构成的主要因素作业空间构成的主要因素 2. 2. 不同类别作业空间的尺度需求不同类别作业空

42、间的尺度需求 人体动作空间尺度需求人体动作空间尺度需求 人体行走活动空间尺度人体行走活动空间尺度 人体站姿活动空间尺度人体站姿活动空间尺度 人体跪、俯、卧、坐活动空间尺度人体跪、俯、卧、坐活动空间尺度 人体持物站姿活动空间尺度人体持物站姿活动空间尺度 办公空间尺度办公空间尺度 人机工程学人机工程学 4.1 受限空间中的作业方式受限空间中的作业方式 4.2 安全距离与防护设计安全距离与防护设计 4.3 环境空间中的安全设计环境空间中的安全设计 人机工程学人机工程学 （1 1）受限作业空间设计）受限作业空间设计 受限作业的空间尺寸受限作业的空间尺寸/mm/mm 人机工程学人机工程学 （2 2）维修空间设计）维修空间设计 标准工具尺寸和使用方法限定的维修空间标准工具尺寸和使用方法限定的维修空间/mm/mm 人机工程学人机工程学 由上肢和零件尺寸限定的维修空间由上肢和零件尺寸限定的维修空间/mm/mm 人机工程学人机工程学 人机工程学人机工程学 人机工程学人机工程学 人机工程学人机工程学 出入口出入口 出口形状出口形状 尺尺 寸寸 最小最小最佳最佳 矩形矩形405405610610510510710710 正方形正方形460460560560 圆形圆形560560710710 应急出口的尺寸应急出口的尺寸/mm/mm 人机工程学人机工程学 通道和走廊的最小空隙通道和走廊的最小