人机工程学案例

第六节产品人机设计实例人机系统设计目标：

设计标准：

ISO6385-1981(E)(旧)，ISO13407(将人的因素的研究融入到产品开发的全过程中)基本指导方针：

提供人体的福利、安全和健康的最佳条件，同时也考虑到技术的、经济的最佳效果。什么是当代优秀产品设计？（G-Mark）1．好设计

（评价优秀设计商品、建筑、环境所要求的基本要素）○具有美感○诚实○具有独创性○良好的机能性能○使用方便、具有亲切感○考虑到了安全性○考虑到了使用环境○满足了生活者的需求○价格与价值相符

○具有魅力感2．优秀设计-1

（形成商品、建筑、环境特别优秀的要点）○设计

・优秀的设计概念

・优秀的设计过程和设计管理

・具备崭新的造型表现

・高水平的设计综合完成度○生活

・解决了用户面临的问题

・进行[共用性设计]的实践

・倡导新的行为方式和时尚

・易懂地表达商品的多机能和高机能

・考虑到开始使用之后商品的维持、改良、发展2．优秀设计？-2

（形成商品、建筑、环境特别优秀的要点）○産業

・有效地运用新技术、新材料

・提出系统性的解决方案

・运用高水平的技能

・提出新的制作方法

・提出新的销售方式和提供方法

・引导发展区域性产业○社会

・提出新型的人与人交流方式

・是能够长期使用的设计

・进行[环保性设计]的实践

・提出与环境协调的提案案例

厨刀设计问题的提出：因厨刀设计不良而引发的切断手指等意外伤害事故，以及腱鞘炎、腕道综合症等重复性积累损伤时有发生，厨刀设计未达到最优的形态。

本设计的目的：1是研究握柄形状2研究握柄角度3研究刃口角度4解决食指因局部受力而引发的疼痛5解决粘刀问题厨刀人机设计流程图现状分析现有资料收集现有厨刀收集、分析功能分析操作分析材料分析刀头分析刀刃分析刀背分析刀柄分析尺寸计测选择计测项目选择计测对象新设计方案刀柄形状刀柄、刀刃角度刀身情况结束使用者群体分析1现状分析现有资料收集、厨刀收集常见厨刀分类及用途（根据所收集的资料整理如下图所示）由于片片刀是是日常常居家家最常常用的的厨刀刀，所所以，，以片片刀设设计为为例，，进行行人机机工程程的应应用研研究。。1、功能分析2、操作分析3、材料分析4、使用群体分析（一））功能能分析析厨刀的主主要功能能是完成成对蔬菜菜、肉类类的切削削、分割割工作。。切、剁剁、砍、、割、片片(削)、顿是厨厨刀最常常用的操操作动作作。这些些动作可可以满足足绝大部部分切削削、分割割工作的的要求。。通过对市市场现有有产品及及资料的的收集，，从功能能的角度度整理出出几种具具有代表表性的厨厨刀结构构，并对对这些结结构进行行了功能能分析。。详细分析析(1)刀头因为半弧弧形刀头头切削灵灵活，适适用范围围较广，，所以，，可选用用这种形形式的刀刀头作为为片刀刀刀头。(2)刀刃其中，弧弧线后部部凸起结结构使用用灵活、、省力，，受力状状态合理理。因此此，可选选用这种种形式的的刀刃作作为片刀刀刀刃。。(3)刀背一般来说说，应尽尽量少采采用这类类附加功功能，因因为在利利用刀背背操作时时，另一一侧的刀刀刃很容容易引起起误伤。。(4)刀柄与矩形、、圆形刀刀柄相比比，椭圆圆形刀柄柄持握稳稳定，也也较舒适适，因此此，可选选用这种种形式的的刀柄作作为片刀刀刀柄（二）操操作分析析(1)常见持握握方式：：竖握方方式(两种)和横握方方式(一种)竖握方式式横握方式式拇指、食食指受到到较大的的局部压压应力拇指直接接按在金金属刀身身上(2)片刀基本本操作分分析：切切、剁、、砍、割割、片(削)、镦（3)刀柄、刀刀刃的倾倾角资料：工工具的把把手与工工作部分分成10°左右角时时，效果果较好。。通过计计测，本本设计取取该角度度为12·。刀刃圆弧弧也应有有一与握握柄相对对应的倾倾角12°运刀动作作流畅，，刀刃的的前部和和后部应应采用圆圆弧形过过渡(4)刀具重心心分析(1)重心在刀刀身前部部在进行砍砍、剁等等施力较较大的操操作时省省力，但但在切、、割、顿顿、片时时容易产产生疲劳劳(2)重心在刀刀身后部部与前者相相反，在在切、割割、顿、、片时很很灵活，，但在砍砍、剁的的操作中中施力困困难(3)重心在刀刀身中部部是前面两两者的综综合，适适应面较较广。（三）材材料分析析1)刀片材料料由于不锈锈钢具有有在腐蚀蚀性介质质中高度度稳定、、高硬度度、高耐耐磨性、、易清洁洁和美观观等特点点，绝大大多数厨厨刀均选选用不锈锈钢作为为刀身材材料。3Crl3，7Crl7M，Mo717-1、Mo717-2、Mo717-3等型号的的不锈钢钢都是很很好的刀刀身材料料。在添添加了Mo元素后，，不锈钢钢可以具具有更好好的韧性性和耐磨磨性。2)刀柄材料料(1)金属刀柄柄金属刀柄柄一般采采取刀片片与刀柄柄一体化化，结实实，但手手感不好好，且容容易滑脱脱。(2)塑料刀柄柄塑料刀柄柄脆性较较大，易易破裂。。它还具具有易滑滑脱，易易老化，，手感不不好等缺缺点(3)橡胶刀柄柄橡胶刀柄柄手感较较好，与与手之间间的摩擦擦适中。。但存在在老化问问题，与与人的亲亲和力也也较差。。(4)木制刀柄柄木制刀柄柄手感好好，摩擦擦适中．．与人的的亲和力力强。(5)电木刀柄柄电木刀柄柄手感、、强度等等性能均均较好。。(6)组合式组合式刀刀柄一般般采用金金屑加本本质或电电木结构构，刀柄柄牢固，，手感也也好。（四）使使用者群群体分析析厨刀的使使用者主主要是成成年人，，使用者者群体可可定位在在20～50岁的年龄龄段，应应同时适适合男性性和女性性使用2尺寸计测测3新方案设设计(一)刀柄形状状刀柄外形形与人手手持握的的弧线相相吻合。。椭圆形形截面使使人持握握时有稳稳定感，，舒适、、易于施施力、不不旋转。。鱼腹形形(中间突起起)刀柄，可可以防止止轴向滑滑脱。在在刀柄上上方增加加了竖捏捏拇指按按结构(凹坑)，在两侧侧均添加加了横握握拇指按按压结构构(凹坑)，见图，，它可以以同时满满足惯用用右手和和惯用左左手操作作者的操操作需要要。此外外，还增增加了食食指保护护结构(护板)，见图。。这些结结构可使使拇指、、食指免免受较大大的局部部压应力力，避免免了拇指指直接按按在金属属刀身上上所产生生的不适适感；增增加了持持握的稳稳定性和和操作的的舒适性性。(二)刀柄、刀刀刃角度度本设计采采用弯折折式刀柄柄，以保保证操作作者持握握刀具时时手腕处处于顺直直状态。。通过计计测得到到的弯折折角为12°。为避免切切削时产产生旋转转力矩，，刀刃所所受阻力力最好与与刀柄施施加的切切削力共共线。因因此，取取刀刃切切削部分分与刀柄柄平行。。(三)刀身形状状①刀刃呈呈弧形设设计，前前部弧形形大约与与菜板成成12°角。这样样既保证证了刀刃刃切削时时的阻力力与用力力共线，，同时，，也缓解解了直线线形刀刃刃对手臂臂运刀的的角度的的限制。。前端倾倾角便于于往复切切削，后后端弧形形便于退退刀操作作。②刀头最最前端的的刀尖便便于进行行戳、挑挑、刺等等操作。。③刀背略略凹，与与刀身整整体形状状相呼应应，并利利于另一一只手辅辅助施力力。刀身身两侧开开有防粘粘