人体工程学复习资料

1、1、人机工程学的英文名称?国际人机工程学会(International Ergonomics Association:2、人机工程学的综合定义按照人的特性设计和改善人机环境系统的科学。3、人机工程学到底研究什么?人机环境系统的整体状态和过程。使机器的设计和环境条件的设计适应于人,以保证人的操作简便省力、迅速准确、安全舒适,心情愉快,充分发挥人、机效能,使整个系统获得最佳经济效益和社会效益。4、人机工程学的研究方法?观察法实测法实验法计算机数值仿法调查研究法分析法测量人体各部分静态和动态数据;调查、询问或直接观察人在作业时的行为和反应特征;对时间和动作的分析研究;测量人在作业前后以及作业过程中的

2、心理状态和各种生理指标的动态变化;观察和分析作业过程和工艺流程中存在的问题;分析差错和意外事故的原因;进行模型实验或用计算机进行模拟实验;运用数字和统计学的方法找出各变数之间的相互关系,以便从中得出正确的结论或发展有关理论。5、了解人机工程学的人性化体现?以人为中心设计,必须正确对待人、面向人、适应人、支持人的行为,通过设计正确分配人机系统功能,减少和避免对劳动者的过分要求,尊重人的能力限度。人体工程学的人性化体现:1、以工具的“可用性”为设计目的,工具要适应人的生理能力、视听能力和身体尺寸;2、保护使用者的安全健康,把设计思想和设计标准从机器技术中心论转向以人为中心的设计;3、减少造成人的精

3、神压力的紧张源,使人机界面的操作更符合人的行为习惯方式,改进设计中的隐性错误,同时增加界面的审美性;4、注意特殊人群的研究,进行无障碍化设计,并在设计中渗透人文属性;5、更为人性化的材料;智能产品的开发。(1人机环境的具体含义:人指操作者或使用者;机泛指人操作或使用的物,可以是机器。也可以是用具、工具或设施、设备等;环境是指人、机所处的周围环境,如作业场所和空间、物理化学环境和社会环境等;人机环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及它们所处的周围环境所构成的系统,简称人机系统。(2人机环境之间的关系:相互依存;相互作用;相互制约。(3人机工程学的特点:学科边界模糊;学科内容综合

4、性强;涉及面广。(4人机工程学的研究对象:人机环境系统的整体状态和过程。(5人机工程学的任务:使机器的设计和环境条件的设计适应于人,以保证人的操作简便省力、迅速准确、安全舒适,心情愉快,充分发挥人、机效能,使整个系统获得最佳经济效益和社会效益。摸高是手举起时能摸到的高度,身高和摸高有联系。在设计各种柜架、扶手和操作装置按钮应充分考虑垂直作业域。如隔板的高度不宜超过男1500-1600,女1400-1500,门拉手高度900-1000左右为宜。1、站立时上臂伸出的取物高度,以1900毫米为界线,是经常存取和偶然存取的分界线。2、是站立时伸臂存取物品较舒适的高度,一般为1750-1800毫米.3、

5、视平线高度,1500毫米是存取物品最舒适的高度。4、是站立时伸臂存品较舒适的高取物度,一般为650-1200毫米,但已受视线影响及需局部弯腰存取物品。5、下蹲伸手存取物品的高度,一般为650毫米以下,可作为经常存取物品的下限高度。6、有炊事操作台的情况下存取物品的使用尺度,存储柜的高度相应降低200毫米。(三作业台面设计作业台面设计主要包括台面深度和高度的设计,也涉及台面的倾斜度设计。1、作业台面的深度主要依据操作者的臂部和手部的操纵能力来确定,确定正常作业区域和最大作业区域对工位设计很重要。正常和最大作业区域需要考虑的重要事项:需要频繁操作的物件放置于正常作业区域内尽可能靠近作业者身体,物件

6、越大越近;其他物件放置在最大作业区域;实际作业中,偶尔可把物件放置到超出最大作业区域,稍向前屈身就可伸及,但不要经常发生。2、作业台面高度作业区设计主要依据人体尺寸的测量数据,而作业性质、生理和心理因素也会影响作业区的设计。工作面的高度直接影响人的身体姿势。需注意工作面的高度不等于桌面的高度。作业任务的特性是确定立姿或坐姿状态下作业台面高度的根本依据,一般来说,立姿作业时,相对于肘部所在平面的高度,作业台面低5-10厘米;坐姿时,作业台面与肘部所在平面的高度等高。在从事精密操作时,无论是坐姿还是站姿,其台面都应该高于肘部,以保证作业者无需向前弯腰或脖子就能看清。结论:工作面的高度应由肘部高度决

7、定,人的肘部高度是人的身高的63%工作面的高度是决定人工作时的身体姿势的重要因素。3.作业台面的倾斜问题办公桌最主要的功能就是提供阅读、书写等有办公相关的事务,要符合正常的人体姿势。办公室工作通常在水平台面上进行,但有研究发现,适度倾斜的台面更适合于这类作业,实际设计中也有采用斜工作面的例子。当台面倾斜(12°-24°时,人的姿势较自然,躯干的移动幅度小,与水平作面相比,疲劳与不适感减小。五、桌类设计应用由于功能和用途不同,不同桌类的功能尺寸也有一定的差别。A、坐姿用桌有写字桌、餐桌等,设计原则:桌子的高度应该与其座椅协调一致。人坐在椅上,在桌面上抬手活动时,应该轻松自如。

8、书桌过高会引起脊椎后侧弯、耸肩;过低会使人体脊椎前弯曲过大,导致驼背。按国际标准(ISO规定,桌椅面高度差为300毫米,我国国家标准规定:桌面高度为700-760毫米。在实际应用时,应该根据实际需要来作适当的调整。桌面的深度和长度应根据用途来定,一般以手在桌面上伸直可达到的水平距离以及拿到物品的范围作为桌面尺寸的设置依据。另外,坐姿时下肢能在桌下自由活动,抽屉下沿距椅面至少有172-150毫米,桌下容膝空间净高应大于520毫米。B、立姿用桌站姿下的使用的桌子和台。包括讲台、服务台、酒吧台、营业柜台及各种操作台。其高度主要依据站立姿势及手臂抬高伸展活动的范围来确定。以我国人均高度为参照,立姿桌高

9、度为910-960毫米。长度没有统一规定,应根据需求和使用功能来定。但容足空间必须考虑,高度不小于80毫米,深度为50-100毫米。(一坐卧性家具1、坐具的基本尺度与要求坐高适中的(400mm高坐深:380-420mm坐宽:不小于380mm坐面倾斜度:斜角度为3 5 度椅靠背:400-450mm扶手高度:200-250mm坐面形状及其垫性:坐面形状一般来就期望与人坐姿时大腿及臀部与坐面承压时形成的状态吻合2、卧具的基本尺度与要求床宽:700mm至1300mm变化时,作为单人床使用床长:国家标准GB3328-82规定,成人用床床面净长一律为1920mm,床高:400-500mm国家标准GB322

10、6-82规定:双柜写字台宽为:1200-1400mm;深为:600-750mm;单柜写字台宽为:900-1200mm;深为:510-600mm;宽度级差为100mm;深度级差为50mm;一般批量生产的单件产品均按标准选定尺寸,但对组合柜中的写字台和特殊用途的台面尺寸,不受此限制。餐桌与会议桌的桌面尺寸以人均占周边长为准进行设计。一般人均占桌周边长为550-580mm,较舒适的长度为600-750mm。实例分析-座椅的人体工程学设计(二座椅设计的人体工程学原理坐姿优势:避免静态肌力,减少体能,不易疲劳;改善血液循环。坐姿不足:限制人体活动1.人体解剖学与坐姿理论支撑人体姿势的主要结构:脊柱、骨盆

11、、腿足。脊柱由33块重叠的圆柱状的椎骨组成,分为四部分,颈椎7块、12块胸椎、5块腰椎、5块骶椎和4块尾椎。就座椅设计而言,腰椎和骶椎两部分最为重要。脊椎形态:侧观形态弯曲,颈椎和腰椎前凸,胸椎和骶椎向后凹。良好坐姿:最适当的压力分布于各脊椎骨之间的椎间盘上;最适当、最均匀的静负荷量分布于所附着的肌肉组织。2.坐姿行为分析人坐在椅子上,并非静止不动,而经常调整坐姿(细微动作,以消除脊柱部位不正常的压力-坐姿行为。脊柱并不是唯一的重要结构,腿和骨盆同样重要,具有稳定人体功能的作用。坐姿骨盆是一个不稳定的倒立三角形,与座面接触的坐骨结节肌肉很少,75%的体重由其来承担,易产生压力疲劳。人体大部分重

12、量承载于坐垫上的两点,在力学上很不稳定,而直立坐姿,人体中心偏离了坐骨结节的垂线(肚脐前方2.5厘米,使不稳定程度增加,只有腿、足提供的杠杆作用,才能使系统趋于稳定。3.工作椅的人体工程学因素设计范围较广泛:简单的工作台或椅子到精细、可调节的座椅。适当的座椅可以减少疲劳,提高工作效率和节省时间和劳力。工作椅设计原则:椅子要有适当的尺寸,高度和位置可调整,使操作人员工作顺利;身体重量能均匀分布于座面上,适当的支撑身体,避免不良姿势;在不影响个别动作时,应该有扶手,同时也有脚踏座,以维持较好的座面到脚的位置。(三、座椅设计尺寸参数1、座高(休息椅38-45厘米;工作椅35-48厘米2、座宽(38-

13、48厘米3、座深(休息椅42-45厘米;工作椅30-40厘米4、座面角度5、靠背高度与宽度(坐垫上方的靠背向后倾斜或留12.5-7.6厘米的开口6、靠背角度(105-108度7、扶手高度(休息扶手200-230毫米;间距500-600毫米8、椅垫(软硬鼠标手机键的大小主要影响手感和快速按键的准确率。大的按键有利于提高按键键的准确率,面积太小的按键会提高接触压强,手感不好。按键面积大小与按键错误率没有太大直接联系。通常侧面键、控制轮、辅助功能键都把指端接触面做的太小。细长的按键通常手感不好,但没有直接严重影响按键准确率。按键在剖面形状的设计上主要解决手感和触觉区分的问题。从手感角度,基本上可以分

14、为平、凹、凸3种。凸键增大了接触压强;凹键在理论上最适应手形,但在手机这种小按键上实际使用效果并不好;平键通常手感舒适,软胶质平键触感极好;触觉区分能力较差的键盘主要有无间隙平键、与手机表面平齐的平键;足够大的按键中心距能保证按键的准确率,但过大会造成键间行程过长,造成手指疲劳;中心距足够大,保证按键的准确率。由于指端接触面形状的关系,纵向中心距可比横向小;中心距太小,必然影响按键的准确率,在按键的形状不适当时,影响尤为明显。“手”的界面设计基本原则是:必须有效的实现预定功能;与操作者身体成适当比例,使操作者发挥最大效率;必须按照作业者力度和作业能力设计,要适当考虑性别、年龄、身体素质上的差异

15、;工作要求的作业不能引起过度疲劳和尽量避免静态施力。“手”的界面设计解剖学因素有:避免静态施力;保持手腕处于顺直状态;避免掌部组织受压;避免手指重复动作。由此可见,目前手机键盘的设计与人手部的一般特点、“手”的界面设计基本原则和“手”的界面设计解剖学因素有诸多矛盾之处。手机设计的问题上,有如下分析:选择最重要的子系统,将其他子系统放在空间不十分重要的位置上。如果将键盘的舒适度作为第一优先考虑要素,那么键盘就成为最重要的子系统(听筒和麦克风并不构成矛盾,在此不予考虑,可以考虑将键盘手机的中部偏上方,手机的屏幕空间可能转移到手机的下半部。最大限度的利用闲置空间。手机的闲置空间主要有上、左、右三个侧

16、面和背面,可以考虑利用其他手指或者手掌参与操作。利用空间中的点、线、面或体积。结构上的变化,突破现有的直板、翻盖、滑盖等结构形式,将手机底部动态加长,加长部分是非键盘的功能子系统。利用紧凑的几何形状,如螺旋线。让键盘本身更加紧凑,突破三列四行的长方形排列方式,在保证按键大小和键距的前提下,使键盘面积更小,更适应最佳拇指功效区的形状。一、手持式工具的设计原则:(1必须有效实现预定功能;(2必须与使用者的身体成比例;(3必须按照操作人的力度和工作能力设计,适当考虑操作人的的特点和身体素质;(4不应引起过度疲劳,不应误导不正确的操作姿势,考虑长时间或多重复性的操作疲劳;(5以某种形式暗示操作者使用姿

17、势,并向操作者提供一些感官反馈,如压感、振动、触觉、温度、色觉等;(6充分考虑操作的安全性;(7开发资金和维护成本。工具设计中要考虑手部的人体工程学特征避免静态肌肉负载,通过操作姿势位置的调整使肘部基本保持90度;保持手腕处于顺直状态,否则会导致玩到综合症和腱鞘炎;避免掌部组织受压,设计把手时加大其与把手接触面积,分散压力;避免手指重复动作。把手设计参数直径(与使用者的手部尺寸和操作要求相关着力抓握3040毫米;精密抓握816毫米长度(要保证四个手指能够握持100125毫米;形状(截面形状与操作动作息息相关圆形、三角形、矩形、丁字形、斜丁字形等;弯角:把握中心线与前臂轴线约78度左右;双把手工

18、具:(跨距最为重要双手平行时45-50毫米握力最大;八字形时,75-80毫米跨距握力最大;表面纹理与材料:握感舒适,防滑、增大摩擦和防震要考虑。把手设计原则:1、不要使腕部弯曲;2、把手形状应有助于抓握;3、确定适当的尺寸;4、提供适当的手指和握形间的间隔空间。二、人工照明方法:均匀照明、局部照明、重点照明(1均匀照明(环境照明,以均匀的方式来照亮空间,其光的照明分散性可以有效的降低工作面上的照明和环境表面照明之间的对比度。还可以减弱阴影,使墙的转角变得更柔和、舒展,其特点是灯具悬挂的较高;(2局部照明(工作照明,为满足视力要求而照亮某一特定空间区域,光源通常安放在工作面附近。(3重点照明(局

19、部照明的一种形式,可产生各种聚焦点以及有明暗节奏的图形,可缓解普通照明的单调性,突出空间的特色或强调某种物品。三、人工照明质量人工照明质量指光照技术方面有无眩光和炫目显现,照度均匀性、光谱成分及阴影问题。(1视野中发光表面亮度很大时视度会下降,这种现象就是眩光;(2照度相差悬殊,瞳孔会经常变大变小来适应各种亮度,容易引起视觉疲劳;(3光谱对于识别物体颜色的真实性影响较大;(4光线方向视觉质量影响也很大。人工照明方法:均匀照明、局部照明、重点照明(1均匀照明(环境照明,以均匀的方式来照亮空间,其光的照明分散性可以有效的降低工作面上的照明和环境表面照明之间的对比度。还可以减弱阴影,使墙的转角变得更

20、柔和、舒展,其特点是灯具悬挂的较高;(2局部照明(工作照明,为满足视力要求而照亮某一特定空间区域,光源通常安放在工作面附近。(3重点照明(局部照明的一种形式,可产生各种聚焦点以及有明暗节奏的图形,可缓解普通照明的单调性,突出空间的特色或强调某种物品。人工照明质量人工照明质量指光照技术方面有无眩光和炫目显现,照度均匀性、光谱成分及阴影问题。(1视野中发光表面亮度很大时视度会下降,这种现象就是眩光;(2照度相差悬殊,瞳孔会经常变大变小来适应各种亮度,容易引起视觉疲劳;(3光谱对于识别物体颜色的真实性影响较大;(4光线方向视觉质量影响也很大色彩与室内环境气氛作用色彩能改变室内环境空气气氛,色彩会影响

21、视觉的印象。故有经验的建筑师和室内设计师都十分重视色彩对人的生理、心理的作用,十分重视色彩能唤起人的联想和情感的效果,以期在室内设计中创造富有性格、层次和美感的色彩环境。方法室内环境气氛主要是利用色彩的知觉效应,如利用色彩的温度感、距离感、重量感、冷暖感等来调节和创造室内环境气氛。如在缺少阳光或阴暗的房间,采用暖色,以增添亲切温暖的感觉;在阳光充足的房间,则往往采用冷色,起减低室温感的作用。在旅馆门厅、大堂、电梯厅和其他一些逗留时间短暂的公共场所,适当使用高明度、高彩度色彩,可以获得光彩夺目、热烈兴奋的气氛。在住宅居室、旅馆客房、医院病房、办公室等房间里,采用各种调和灰色可以获得安定柔和、宁静

22、的气氛。在空间低矮的房间常采用轻远感的色彩来减少室内空间的压抑感,而对于室内较大的房间,则采用具有收缩感的色彩避免使人感到室内空旷。室内色调室内色彩设计的根本目的是创造适合人们需要的室内环境气氛,而室内色环境却因人、因事、因时、因地而不同。因人这是室内环境的主体,不同民族、性别、年龄、文化、爱好和不同气质的人对色彩环境也有不同。即使是同一主体,因受环境影响和自身情感的变化,对色彩的认识和爱好也会改变。即使是同一家庭,因家庭成员对色彩认识的差异,也会有不同的要求,因此就出现如何协调色彩配置的关系问题。因事室内功能、室内环境性质的不同,对色彩的要求也不同。生产用房要考虑生产性质的特点。(如生产工艺

23、的要求,工人在劳动中的心理需求,如何有利于安全生产、减轻工人疲劳,提高劳动效率工业建筑的色彩设计是一个重要课题,生活建筑更是千差万别,各类建筑都有各自的要求和色彩标准,配色也各不相同。因时不同时代、不同季节、不同时间,对色彩的要求也各不相同。冬季希望室内温暖些,采用暖色调,夏季又希望阴凉些,采用冷色调。不同时代又出现所谓不同的“流行色”,特别是家具和陈设的色彩变化很大,也会影响室内色环境。因地所谓“因地”客观环境、房间布置、室内空间大小、比例和形态、建筑朝向。室外景观和自然环境等不同,室内色环境也不一样。就是一栋房子,朝北和朝南的房间,对色彩要求也不一样,空间大的房间,不希望色彩造成空旷感,空

24、间小的房间不希望造成压抑感。另外,室内物品的多少,各个界面和材料等均会影响室内色彩。室内配色方法一般采用同色调和与类色调和,前者给人以亲切感,后者易给人以融合感。在采用对比调和时,即采用相差较大和变化统一的色相、明度和彩度,给人一种强烈的刺激感。为了突出室内重点部位,强调其功能的作用,使人显而易见,因此需要重点配色。这时,色彩在色相、明度和彩度方面应和背景有适当的差别,使其起到装饰、注目、美化或警示的效果。质地的知觉特性质地是由物体的三维结构而产生的一种特性。A、质地常用来形容物体表面粗糙或平滑的程度;B、常用来形容物体表面材料的品质。质地的知觉依靠人的视觉和触觉来实现。质地的视觉特性物体表面

25、的物理学性能,材料的肌理,在不同光线和背景作用下,产生了不同的质地视觉特性。1、重量感(经验和联想2、温度感(色彩影响和触感经验3、空间感(光线作用于不同肌理的表面4、方向感(纹理方向不同5、力度感(表面材料的硬度如何有效的进行室内空间的质地设计?1.界面材料的选择为了创造一个祥和、温馨的居室环境,除了采用暖色调、漫射光照以外,首先要选择柔和、舒适的界面材料,如采用木地板或地毯,墙面和顶棚采用木材、墙布、亚光的油漆或粉刷,尽可能不用或少用光滑的石材或反光的金属。接近人体的家具、设备的表面应该是光滑或手感好的材料,如木材或植物编织品。2.界面材料的选择选用质地光滑、沉重的石材等如为了创造一个明亮

26、、庄重、典雅的银行营业厅,则可能选用质地光滑、沉重的石材装饰地面、墙面、柱子和柜台。3.界面材料的配置为了突出商品,空间界面的质地纹理则采用对比的方法选配界面的材料,如商店的顶棚,可采用蜂窝状的木盒子作吊顶。餐馆为了显示起古老朴实的乡村格调,餐厅的墙面可作凹凸粉刷,顶棚挂满草编织品。餐馆为了显示起古老朴实的乡村格调,餐厅的墙面可作凹凸粉刷,顶棚挂满草编织品。空间界面的质地设计,不只是室内空间的几个大面,而且多数情况下,室内家具、设备、陈设等物体表面材料的选配对室内环境气氛的影响会超过几个大面的界面,如顶棚、墙面等。空间形成的原因1、主观因素:空间形成的主观因素是视知觉中的推理、联想和完成化的倾

27、向;2、客观因素:空间形成的客观因素是物质材料构成的图形。由于主观界面是由客观界面的特殊空间位置形成的,故空间的本质乃是物质。空间视觉特性的分类:空间大小空间形状空间深度空间明暗空间质地空间方向空间冷暖空间旷奥度空间大小1、行为空间尺度,如体育馆的室内空间大小主要取决于体育活动范围和观众占有的空间大小2、知觉空间的大小,如视觉、听觉、嗅觉等对室内空间的要求。实现空间大小的方法1、以小比大:当室内空间较小时,可采用矮小的家具、设备和装饰配件。2、以低衬高:当室内净高较小时,常采取局部吊顶,造成高低对比,以低衬高。3、划大为小:室内空间不大时,常将顶棚或墙面,甚至地面的铺砌,均采用小尺度的空间或界

28、面的分格,造成视觉的小尺度感,与室内整个空间相比而显示其空间尺度较大。4、界面的延伸:当室内空间较小时,有时将顶棚(或楼板与墙面交接处,设计成圆弧形,将墙面延伸至顶棚(相对缩小了顶棚面积,使空间显得较高,或将相邻两墙的交接处(即墙角设计成圆弧或设计成角窗,使空间显得大。5、其他方法:通过光线、色彩、界面质地的艺术处理,使室内空间显得宽阔空间形状结构空间通过空间结构的艺术处理,显示空间的力度和艺术感染力。如一些体育馆、会议厅的大型圆柱子,一旦把它变成截面,便成为很好的装饰构件。封闭空间采用坚实的围护结构,很少虚的界面,无论在视觉、听觉、肤觉等方面,均造成与外部空间隔离的状态,使空间具有很强的封闭

29、性、内向性、私密性和神秘感。开敞空间室内空间界面,尽可能采用通透的、或开敞的、虚的界面。使室内空间与外部空间贯通、渗透,使空间具有很强的开放感。共享空间共享空间是为了适应各种交往活动的需要,在同一大的空间内,组织各种公共活动。空间大小结合、小中有大,大中有小;室内、室外景色结合,各种活动穿插进行;山水、绿化结合,楼梯和自动扶梯或电梯结合,使空间充满动态。流动空间流动空间就是通过各种电梯使人流在同一空间流动,通过各种变化的灯光或色彩使人看到在同一空间里的变化,或是通过流动的人工“瀑布”等使人看到在同一空间里景观的流动,共同形成室内空间状态的流动迷幻空间迷幻空间就是通过各种奇特的空间造型,界面处理和室内装饰,造成室内空间的神秘、神奇的艺术效果,使人对空间产生迷幻的感觉。子母空间子母空间是大空间中的小空间,是对空间的二次限定。即满足使用要求又丰富了空间层次。空间深度所谓“空间深度”