第8章 人机工程学

1人机工程学ErgonomicsHumanFactorsEngineering2第一章人机工程学概论一、概述二、人机工程学研究的内容和方法1、人机工程学研究内容2、人机工程学研究方法三、人机工程学的学科体系IntroductionToErgonomics31、学科命名的由来

欧洲：Ergonomics人类工程学或工效学。

美国：HumanFactors;HumanFactorsEngineering人类因素学或人类因素工程学。

其他：工程心理学（前苏联）；人间工学（日本）；人体工程学；人机工程学；人类工效学；人机控制学；宜人学等。一、概述42、人机工程学的定义（一）国际人机工程学会（InternationalErgonomicsAssociation）：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、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。52、人机工程学的定义（二）

《中国企业管理百科全书》将人机工程学定义为：研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器与环境系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。62、人机工程学的定义(三）综上所述可以认为：人机工程学是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与机械、人与环境以及机械与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的科学。因此，人机工程学可定义为：按照人的特性设计和改善人—机—环境系统的科学。7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。（1）人—机—环境的具体含义：3、具体含义说明8（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。94、人机工程学的发展史（阶段）发展史早期历史（20世纪前期）人机工程职业的诞生（1945—1960年）快速发展时期（1960—1980年）

计算机、灾难和诉讼（1980—1990年）1990年以后10早期历史—萌芽阶段

Frank,LillianGilbreth（人机学研究的先躯）：动作研究和车间管理研究。熟练操作与疲劳；工作间的设计和残疾人使用设备的设计。20世纪前期（使人适应机器）11职业的诞生形成阶段1945——1960年1945年美国军方成立《工程心理实验室》；1949年人机工程研究会在英国成立，第一本有关人机的书《应用经验心理学：工程设计中的人因学》出版；1950年英国成立了世界上第一个人类工效学会；1957年9月美国政府出版周刊《人的因素学会》；1960年国际人机工程协会成立。（使机器适应人）12快速发展发展阶段1960—1980年

到60年代，美国的人机工程学基本集中在复杂的军事工业的应用上，随着航天技术的发展，人机工程学迅速成为航天工业的一个重要部分。随后，人机工程学迅速发展，开始在军事和航天工业以外的领域得以应用，包括医药公司、计算机公司、汽车公司和其他消费公司。工厂也开始意识到人机工程学在工作场地和产品设计方面的重要性。（仍然不为普通人所了解）13计算机、灾难重新认识阶段1980—1990年1979年ThreeMile岛上的核电站事故；1984年12月4日UnionCarbide杀虫剂工厂有毒物质泄漏，4000人死亡，20000人受伤；1986年苏联Chernobyl核电站事故,300人死亡；1989年PhillipsPetroleum塑料工厂在一场爆炸中夷为平地。（人机工程学的重要性）14科学发展阶段1990年以后人类空间站的建立；计算机和计算机工程的应用；药物器械设计和老年人产品设计；人民生活和工作质量设计；（人—机—环境系统的建立）15我国人机发展进程1961年在瑞典斯得哥尔摩举行首次国际人机工程会议。1982年在日本东京举行第八次国际人机工程会议，我国第一次派人参加。国际标准化组织（ISO）1975年成立了国际人机工程标准委员会（TC—159）。1981年我国相应成立中国人类工效学标准技术委员会。1989年成立《中国人类工效学学会》1991年1月成为《国际人类工效学协会》正式成员16

各国人机工程研究的基本状况—由于各国学科和工业基础不同，各国人机工程的研究方向和侧重点也有所不同，例如:

美国侧重工程和人际关系；

法国侧重劳动生理学；

前苏联注重工程心理学；

保加利亚偏重人体测量；

捷克、印度等注重劳动卫生学。

二、人机工程学研究的内容和方法（一）人机工程学的内容17目前人机工程学的前沿领域研究包括：

人机关系；

人与环境关系；

人与生态；

人的特性模型；

人机系统的定量描述；

人际关系、直至团体行为、组织行为、心理状态等方面的研究。

18近期国内外人机工程学研究的方向归纳如下：11、工作负荷研究，包括体力活动、智力活动、工作紧张等因素引起的生理负荷和心理负荷。2、工作环境的研究，包括各种工作环境条件下的生理效应，以及一般工作与生活环境中振动、噪音、空气、照明等因素的人机工程学的研究。3、工作场地、工作空间、工具装备的人机工程学的研究。4、信息显示的人机工程学问题，特别是计算机终端显示中人的因素研究。5、计算机设计与人机工程学研究。6、工作成效的测量与评定。7、机器人设计的智能模拟等。8、人—机—环境系统中心理学的研究。19（二）人机工程学研究的方法：

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。

20目前常用的研究方法有：研究方法观察法实测法实验法计算机数值仿真法调查研究法分析法21三、人机工程学学科体系人机工程学人体科学

技术科学环境科学生理学心理学劳动卫生学人体测量学人体力学环境卫生学环境医学环境心理学环境保护学环境检测学工业设计工程设计安全工程系统工程机械工程管理工程

22第二章人体测量及其应用AnthropometryandApplication

主要内容二、人体测量的基本术语四、人体尺寸的应用

三、常用的人体测量数据（见《普通人机工程学》P8-13一、人体测量的基本知识23一、人体测量的基本知识FoudamentalsofAnthropometry

1、定义：人体测量学是一门用测量方法研究人体的体格特征的科学。它是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据。（如图2—1）24一、人体测量学的基本知识2、人体测量数据的种类：类型静态尺寸动态尺寸人体构造上的尺寸人体功能上的尺寸（包括人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸）25二、人体测量的基本术语TerminologyofAnthropometry1、被测者姿势：（1）立姿：

挺胸直立，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向体侧，手指轻贴大腿侧面，自然伸直，左、右足后跟并拢，前端分开，使两足大致呈45角，体重均匀分布于两足。见图2—6。26（2）坐姿：

挺胸坐在被调节到腓骨头高度的平面上，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，左右大腿大致平行，膝弯曲大致成直角，足平放在地面上，手轻放在大腿上。见图2—7。272、测量基准面

人体基准面的定位是由三个互为垂直的轴（铅垂轴、纵轴和横轴）来决定的。人体测量中设定的轴线和基准面如图2—2。

矢状面；正中矢状面；冠状面；水平面；眼耳平面。283、测量方向(1)在人体上、下方向上，将上方称为头侧端，将下方称为足侧端。(2)在人体左、右方向上，将靠近正中矢状面的方向称为内侧，将远离正中矢状面的方向称为外侧。293、测量方向

(3)在四肢上，将靠近四肢附着部位的称为近位，将远离四肢附着部位的称为远位。（4）对于上肢，将挠骨侧称为挠侧，将尺骨侧称为尺侧。（5）对于下肢，将胫骨侧称为胫侧，将腓骨侧称为腓侧。304、支承面和衣着立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平面应是水平的、稳固的、不可压缩的。315、基本测点及测量项目（GB3975—83）（GB3975—85测量方法）测点头部测点（16个）躯干和四肢部位测点（22个）测量项目头部测量项目（12项）躯干和四肢部位测量项目（69项）326、人体测量的主要仪器(1)人体测高仪:

主要用来测量身高、坐高、立姿和坐姿的眼高以及伸手向上所及的高度等立姿和坐姿的人体各部位高度尺寸。

（2）人体测量用直角规：主要用来测量两点间的直线距离，特别适宜测量距离较短的不规则部位的宽度或直径。如耳、脸、手、足。33总体

统计学中，把所要研究的全体对象的集合称为“总体”。人体尺寸测量中，总体是按一定特征被划分的人群。因此，设计产品时必须了解总体的特性，并且对该总体命名，例如，中国成年人、中国飞行员等。样本

统计学中，把从总体取出的许多个体的全部称为“样本”。各种人体尺寸手册中的数据就是来自这些样本，因此，设计人员必须了解样本的特点及其表达的总体。34均值

描述一个分布，必须用两个重要的统计量：均值和标准差。前者表示分布的集中趋势；后者表示分布的离中趋势。均值的计算公式为：

标准差标准差的计算公式为：

为相加，N为测量次数，为各单独测量值，M为均值。S为标准差，其他符号与（1）相同。35适应域

一个设计只能取一定的人体尺寸范围，只考虑整个分布的一部分“面积”，称为“适应域”，适应域是相对设计而言的，对应统计学的置信区间的概念。

适应域可分为：对称适应域、偏适应域。对称适应域对称于均值；偏适应域通常是整个分布的某一边。36百分位百分位由百分比表示，称为“第几百分位”。例如，50%称为第50百分位。百分位数百分位数是百分位对应的数值。例如，身高分布的第5百分位数为1543，则表示有5%的人的身高将低于这个高度。

在人体测量资料中，常常给出的是第5、第50和第95百分位数值。在设计中，当需要得到任一百分位数值时，则可按下式求出：1%-50%之间的数值：P=M-（SK）50%-99%之间的数值：P=M+（SK）M为标准值；S为标准差；K为百分比变换系数。37例1设计适用于90%华北男性使用的产品，试问应按怎样的身高范围设计该产品尺寸？解：由表查知华北男性身高平均值M=1693mm，标准差S=56.6mm.要求产品适用于90%的人，故以第5百分位和第95百分位确定尺寸的界限值，由表查得变换系数K=1.645；即第5百分位数为：P=1693-（56.6*1.645）=1600mm第95百分位数为：P=1693+（56.6*1.645）=1786mm结论：按身高1600-1786mm设计产品尺寸，将适应用于90%的华北男性。讨论：平均值是作为设计的基本尺寸，而标准差是作为设计的调整量的。38注意：例中被排除的10%的人，是10%的矮小者还是高大者或者大小各排除5%即取中间值，取决于排除后对使用者的影响和经济效果。当需要得到某项人体测量尺寸M1所处的百分率P时，可按下列步骤及公式求得：Z=（M1-M）/S然后根据Z值查表得小p的值，再按下列公式求百分率P；即P=0.5+p以下列例题说明：39例2已知男性A身高1720mm,试求有百分之多少的西北男性超过其高度？解：由表查得西北男性身高平均值M=1684mm，标准差S=53.7mm那么Z=（1720-1684）/53.7=0.670再根据Z=0.670查表得p=0.2486(0.249)即P=0.5+0.249=0.749

结论：身高在1720mm以下的西北男性为74.9%，超过男性A身高的西北男性则为25.1%。40影响人体测量数据差异的因素：三、常用人体测量数据年龄性别年代地区与种族职业41年龄注意：在采用人体尺寸时，必须判断对象适合那些年龄组，要注意不同年龄组尺寸数据的差异。例如：人体尺寸增长过程：男20岁、女18岁。（结束）手的尺寸：男15岁、女13岁。（达到一定值）脚的大小：男17岁、女15岁。（基本定型）成年人：身高随年龄增长而收缩；体重、肩宽、腹围、臀围、胸围却随年龄增长而增长。42性别

男女之间的差异：1、对于大多数人体尺寸，男性比女性大些；（但有四个尺寸—胸厚、臀宽、臂部及大腿周长正相反）2、同整个身体相比，女性的手臂和腿较短，躯干和头占的比例较大，肩较窄，骨盆较宽；3、皮下脂肪厚度及脂肪层在身体上的分布，男女也有明显差别；4、在腿的长度尺寸起重要作用的场所（如座姿操作的岗位），考虑女性的人体尺寸至关重要。43年代在使用人体测量数据时，要考虑其测量年代，然后加以适当修正。一组数据：欧洲居民每隔10年身高增加1—1.4cm;美国城市男性青年在1973—1986年的13年间身高增加2.3cm;日本男性青年在1934—1965年的31年间身高增加5.2cm、体重增加4kg、胸围增加3.1cm;我国原广州中山医学院男性在1956—1979年的23年间身高增加4.38cm、女性身高增加2.67cm。44

地区与种族注意点：由于不同国家、不同地区、不同种族的人体尺寸的差异，即使是同一国家，不同地区的人体尺寸也有差异。因此，在设计中考虑产品的多民族的通用性。45职业

不同职业的人，在身体大小及比例上也存在着差异。例如，一般体力劳动者平均身体尺寸都比脑力劳动者稍大些。46四、人体尺寸的应用

ApplicationofHumanBodyDimensions(一）主要人体尺寸的应用原则之一1、极限设计原则：主要内容包括设计的最大尺寸参考人体尺寸的低百分位；设计的最小尺寸参考人体的高百分位。2、可调原则：设计优先采用可调式结构。一般调节范围应从第5百分位到第95百分位。3、平均尺寸原则：设计中采用平均尺寸计算。（多数专家不主张按平均尺寸设计）47人体身高在设计中的应用方法（二）48（三）人体作业空间设计之一立姿活动空间：立姿时人的活动空间不仅取决于身体的尺寸，而且也取决于保持身体平衡的微小平衡动作和肌肉松弛、脚的站立平面不变时，为保持平衡必须限制上身和手臂能达到的活动空间。49（三）人体作业空间设计之二坐姿活动空间50（三）人体作业空间设计之三单腿跪姿的活动空间仰卧活动空间51（四）人体各部分结构参数的计算人体体积计算V=1.01W-4.937(V为人体体积L，W为人体体重Kg)人体表面积计算

由身高计算各部分尺寸（见下图）W52（五）坐椅设计的人机要求

一、座姿舒适性的概念

1、概述人坐着时，大腿和上肢的重量必须由座面来支撑，人的骨盆下面有两块小面积的圆骨能支持上身的大部分体重。座面上的臀部压力分布应是在坐骨结节处最大，并由此向外，压力逐步减少，直至与座面前缘接触的大腿下部，此处压力最少。

坐骨下面的座面应近似水平，以使股骨不承受过分的压迫，斗形的座面或座面过于松软会使股骨趋于向上转动而受力，从而引起不舒适感。532、舒适座椅的探讨舒适座椅可分下列各部分来探讨：

座椅的硬度及形状；背垫的硬度及形状；背垫与座垫的关系；身体支撑的舒适度和座面的舒适度；座椅的通气程度等。54要把人的坐姿与座椅的样式和尺寸联系起来；座椅的尺寸应适宜于就坐者的人体尺寸；座椅要适于就坐者保持不同姿势的需要和调节坐姿的需要；靠背的结构和形状要尽量减少就坐者背部和脊柱疲劳；座椅上应配有适当质地的坐垫以改善臀部及背部的体压分布。二、座椅的设计原则55

三、座椅的尺寸设计人的躯干重量应有坐骨、臀部及脊椎支撑；上身应保持稳定；座位的高度应不使大腿肌肉受压；可以变换或调节坐姿，座面高度应与桌面相配合，尽量减少身体的不舒适感。1、座椅尺寸设计应遵循以下原则：562、座椅的主要尺寸设计座高定义：座高是指地面至就坐后面上坐骨支承处的高度。合适的座高应使臀部受力符合要求。讨论：座位过高，则不能使体重正确地压在臀部，而使大腿肌肉受压，而且上、下腿和背部肌肉都会紧张。座高过低，则会使背部肌肉紧张，久而久之会产生背痛。因此，座高一般不宜超过小腿高（约为身高的1/4），按中国人的标准，可取为380—450mm。57讨论：座深应使臀部得到全部的支撑，同时，要求座面的前沿不过分伸出，以防止挤压小腿，而且座面前沿应离开小腿一定的距离，以保证小腿的灵活性。一般情况下，座深应取450mm。2、座椅的主要尺寸设计座深定义：座深是指座面的前后距离。582、座椅的主要尺寸设计座宽

座宽应满足臀部就坐所需要的尺度，使人能自如地调整坐姿，一般取400—500mm，，肩并肩坐的排座，座宽应能保证人能自由活动．因此，座宽应比人的肘间宽稍大一些，530mm的座宽能满足９５％人的需要。59当考虑坐姿动机时，座椅基本分为三类：休息为目的的安乐椅作业场所的工作椅多用椅60工作椅设计主要依据坐姿的优点

当人站立时，人体的足裸、腰部、臀部和脊椎等关节部位受到静肌力作用，以维持直立状态，而坐时，可免除这些肌力，减少人体能耗，消除疲劳，坐姿态比站立更有利于血液循环，而且有利于保持身体的稳定。

目前，大多数办公室人员、脑力劳动者、部分体力劳动者都采用坐姿工作。随着技术的进步，愈来愈多的体力劳动者也将采取坐姿工作，因而工作坐椅设计和相关的坐姿分析日益成为人机工程学工作者和设计师们关注的研究课题。61工作椅设计主要依据1、使操作者在工作中保持身体舒适、稳定并能进行准确的控制和操作。2、座高（360—480mm)和腰靠高(165—210mm)必须是可调节的。3、椅坐面和腰靠结构应使其感到安全、舒适。4、腰靠结构应具有一定的弹性和足够的刚性，腰靠倾角不得超过115度。5、工作坐椅一般不设扶手，需设扶手的必须保证操作人员作业活动的安全。6、其结构材料应耐用、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。设计要点62051015202530354045271810座面上的距离cm产生的压力kg正常的坐姿双腿交叉时63座椅设计实例（休息用椅）座椅侧面轮廓（每格100×

100mm）64座椅设计实例（多功能座椅）座椅侧面轮廓（每格100×

100mm）65第三章室内环境设计与人机工程学InteriorCircumstanceDesignandErgonomics66主要内容室内光环境设计室内色彩设计室内空间界面设计室内空间设计67第一节室内光环境设计天然采光人工照明

天然采光设计，就是利用日光的直射、反射和投射等性质，通过各种采光口设计，给人以良好的视觉和舒适的光环境。

人工照明设计就是利用各种人造光源的特性，通过灯具造型设计和分布设计，造成特定的人工光环境。68天然采光优点：

天然光线，不仅因为它的照度和光谱性质，对人的视觉和健康有利，而且由于它和室外自然景色联系在一起，它还可以提供人们所关心的气候状态，提供三维形体的空间定时、定向和其他动态变化的信息。69窗户形状

水平窗可以使人舒服、开阔；垂直窗可以取得条屏挂幅式构图景观和大面积实墙；落地窗可取得同室外环境紧密联系感；高窗台可以减少眩光，取得良好的安定感和私密性；透过天窗可以看到天空的云影，并提供时光的信息，使人置身于大自然的感觉。而各种漏窗、花格窗，由于光影的交织，似透非透，虚实对比，使自然光透射到粉墙上，而产生变化多端、生动活泼的景色。天然采光70天然采光特殊建筑构部件

室内设计中增加各种洞口、拄廊、隔断等特殊建筑构部件，它们同窗子一样，也可以使天然光在室内产生各种形式多样、变化莫测的阴影，起到丰富多彩的视觉形象作用。71天然采光玻璃的作用

利用玻璃的各种特性，可以给室内造成不同感受的采光效果：无色的白玻璃给人与真实感磨砂的白玻璃使人产生朦胧感玻璃砖给人以安定感各种折射、反射的镜面玻璃给人带来丰富多采的感觉72人工照明

太阳光谱具有固定的光色，而人工照明却具有冷光、暖光、弱光、强光、各种混合光，可根据环境意境而选用。如果说色彩具有性格的倾向和感情的联想，那么人工照明却可以使色彩产生变化和运动。人工照明对室内光环境的创造、环境氛围的渲染起到非常重要的作用。概述73人工照明作用

人工照明设计就是利用各种人造光源的特性，通过灯具造型设计和分布设计，造成特定的人工光环境。由于光源的革新、装饰材料的发展，人工照明已不只是满足室内一般照明、工作照明的需要，而进一步向环境照明、艺术照明发展。她在商业、居住、以及大型公共建筑室内环境中，已成为不可缺少的环境设计要素。

利用灯光可以指示方向；利用灯光造景；利用灯光扩大室内空间等。74

第二节室内色彩设计色彩与室内环境气氛室内色调室内配色室内调和75色彩与室内环境气氛作用

人依靠眼睛可获得约87%的外来消息，而眼睛只有通过光的作用在物体上才能获得印象，故色彩有唤起人的第一视觉的作用。

色彩能改变室内环境空气气氛，色彩会影响视觉的印象。故有经验的建筑师和室内设计师都十分重视色彩对人的物理的、生理的和心理的作用，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。76色彩与室内环境气氛方法

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、尺度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。77色彩与室内环境气氛方法

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。78色彩与室内环境气氛方法方法

即使在同一房间，从天花板、墙面到地面，色彩往往是从上到下由明亮到暗重，以获得丰富色彩层次、扩大视觉空间，加强空间的稳定感。在具体的色彩环境中，各种颜色是互相作用而存在的，在协调中得到表现，在对比中得到衬托。离开具体环境讨论色彩，会显得毫无意义，有时候正好相反。如深色天花板等。79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。80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。室内色调81室内色调因事

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。82室内色调因时

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。83室内色调因地

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。84室内色调注意点

各地的民俗、民情甚至政策法规也对色彩有影响，甚至限制，如在封建社会里，对金色、朱色均有一定的等级限制。85室内色调色调的规律

色调是色彩设计的意境，配色是色彩设计的方法，调色是色彩设计的技巧。分类按色相分按明度分按彩度分按色性分各种色彩有各种性格，也就构成各种基调。明调、暗调、高调、低调等。鲜艳调、灰调等。冷调、暖调等。86各种色调的心理效应色相

心理效应红橙黄绿青紫白灰黑激情、热烈、喜悦、吉庆、革命、愤怒、焦灼活泼、欢喜、爽朗、温和、浪曼、成熟、丰收愉快、健康、明朗、轻快、希望、明快、光明安静、新鲜、安全、和平、年轻沉静、冷静、冷漠、孤独、空旷庄严、不安、神秘、严肃、高贵纯洁、朴素、纯粹、清爽、冷酷平凡、中性、沉着、抑郁黑暗、肃穆、阴森、忧郁、严峻、不安、压迫色相的心理效应87各种色调的心理效应属性色调颜色心理效应明度亮度明调中间调暗调极高调高调低调极低调含白成分平均明度及面积含黑成分白-淡灰白-中灰中-灰黑黑加少量白透明、鲜艳、悦目、爽朗呆板、无情感、机械阴沉、寂寞、悲伤、刺激纯洁、优美、细腻、微妙愉快、喜剧、清高忧郁、肃穆、安全、黄昏夜晚、神秘、阴险、超越彩度鲜艳度灰度含白成分含黑及其他色成分鲜艳、饱满、充实、理想沉闷、浑浊、烦恼、抽象色性冷调暖调青、蓝、绿、紫红、橙、黄冷静、孤僻、理智、高雅温暖、热烈、兴奋、感情88室内配色

所谓“室内配色”就是室内色彩设计在确定色彩基调，即色调后，利用色彩的物理性能及其对生理和心理的影响，进行配色，以充分发挥色彩的调节作用。“色彩基调”——室内环境受墙面、顶棚与地面的影响较大，故其色彩可以作为室内色彩环境的基调。墙面通常是家具、设备、生产操作台的背景，故家具、设备和操作台又会影响墙面，从而产生色彩的协调和对比问题。这是室内色彩环境气氛创造中的一个核心问题。89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。90色彩调和概述

色彩调和就是研究配色与色彩之间的协调关系，它包括色相调和、明度调和、彩度调和、面积调和等。他们之间相互关联又相互制约，并且因人种、地域和个人修养等因素而有差异。91色彩调和色相调和同色近似近似中间中间对比对比对比0-11-1212-262638-38+（-）50分为二色相、三色相和多色相调和。同一调和类似调和中间调和弱对比调和对比调和92色彩调和明度调和（节）

同一或近似色的调和主要依靠明度调节，虽然统一，但缺少变化，故需要调节彩度和色相。

中间调和，室内设计用得较多，加上明度调节作用，可取得统一中有变化的效果。

对比调和，在明度的作用下，可取得更强烈的刺激效果。93色彩调和彩度调和（节）

同一或近似色调和，比较和谐，但感觉较弱，需适当改变色相和明度。

中间调和，灰调子使人暧昧，需要适当改变色相，加强明度。

对比调和，色彩鲜艳，但过于热闹，适当改变色相或加大面积以致调节。94色彩调和面积调和

无论是色相、明度、彩度，由于其面积大小的不同，给人的感觉也会不同，在配色和调和时，需要掌握一些原则：1、大面积色彩宜降低彩度，如墙面、天花板和地面。2、小面积色彩应适当提高彩度，如家具、设备、陈设等。3、对于明亮色彩或弱色彩，宜适当扩大面积。4、对于暗色、强烈的色彩宜缩小面积，形成重点配色。95第三节室内空间界面设计概述

室内空间界面设计，就是利用物体表面质地的视觉和触角特性，根据面材的物理力学性能和材料表面的肌理特性，对空间各个界面进行选材、配材和纹理设计。所谓“室内空间界面”主要包括围护空间的各个界面，如天花板、墙面、地面、柱子以及家具、陈设、隔断等物体的表面。96第三节室内空间界面设计立意

室内空间各个界面设计，必须服从室内环境总的构思，即立意，或称为意境、基调。好的、贵重的材料，如果应用不当，也不一定会产生好的意境和好的视觉效果。按照设计概念，材料没有贵贱之分，只有利用好坏之别。一个有经验的室内设计师，应该根据立意，因地制宜地选用材料，科学、合理地进行材料配置，利用光影等其他视觉因素，进行物体表面的纹理设计。97第三节室内空间界面设计质地设计

质地是材料的一种固有本性。空间设计时，应结合室内空间的性格和用途，根据室内环境总的意境来选用合适的材料，利用固有本色，结合光照和色彩设计，点缀、装修有关界面。98第三节室内空间界面设计质地设计基本原则统一与变化协调与对比在统一中求变化，在变化中求统一。在协调中有重点，在对比中有呼应。99第三节室内空间界面设计质地设计的表达方法界面材料的选择界面材料的配置界面材料细部处理100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。1、选择柔和、舒适的界面材料101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。102界面材料的细部处理坚硬与柔软的组合平滑与粗糙的组合光亮与灰涩的组合纹理选择与分布的秩序性和系列性对比质地之间的和谐性（共同性）结构材料的组合103注意点：

空间界面的质地设计，不只是室内空间的几个大面，而且在多数情况下，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如顶棚、墙面等几个大的界面。

如餐厅中，餐桌上的台布、餐巾纸、墙上的猎具、农具等摆设，均烘托了该餐厅的乡村气息。

另外，在图案设计中，应注意它的尺度大小，太小了图案就不显著，而变成了材料的纹理。104空间形成定义：

任何一个客观存在的三维几何空间，都是由不同虚实视觉界面围合而成的，并且实的界面的数量必须等于或大于两个。宇宙空间是无限的，在空间中，一旦放置了一个物体，则物体与物体的多种关系，在视觉上也就建立了联系，就形成了空间。105空间形成空间形成的原因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。106空间形成室内空间的形成

在空间知觉中，顶界面是关键的一个面，无顶界面的空间是外空间，有顶界面的空间是内空间。建筑空间是满足人们生产、生活需要的人造空间。那么室内空间又是如何建立起来的呢？是通过各种建筑部件组成了建筑形式，并界定出室内空间的边缘，也就形成了室内空间。107空间构成空间构成的分支按形态分形态空间：包括室内两种不同而又联系的空间，即总体空间（母空间）；构成室内总体的各个虚空间（子空间）。明暗空间：即在天然采光与工人照明的不同条件下，明亮空间与暗淡空间的组合关系。即明空间、灰空间和暗空间。色彩空间：即母空间与子空间或明空间与暗淡空间的色彩组合关系。108空间构成按范围分空间构成的分支

区域空间与城市空间（规划设计）；小区空间与建筑群体（城市设计）；建筑单体（建筑设计）；室内空间（室内设计）。每一个空间均包含构成世界的三大要素，即“自然-人-社会”，并由此相应地建立了基本设计体系。按环境分宏观环境（规划设计）中观环境（建筑设计）微观环境（室内设计）109空间构成根据人的行为及其环境的交互作用观点进行空间划分行为空间知觉空间围合结构空间110空间构成行为空间

行为空间包含人及其活动范围所占有的空间。如人站、立、坐、跪、卧等各种姿势所占有的空间；人在生活和生产过程中占有的空间，如通道的空间大小，打球则要满足足球在运动中所占有的空间大小、看电影则要满足视线所占有的空间大小，劳动时则要满足工作场所的空间大小。111空间构成知觉空间

知觉空间即人及人群的生理和心理需要所占有的空间。如教室的行为空间一般有2.1m就够了，但这时人就会感到压抑、声音传递困难、空气不新鲜、人际间感到太挤，一句话，这个高度不能满足人的视觉、听觉和嗅觉对上课的要求，就要扩大行为空间范围。如增加到4.2m，那么，这2.1m就是知觉空间。112空间构成围合结构空间

围合结构空间则包含构成室内外空间的实体，如院子则是围墙所占有的空间；室内则是楼地面、墙体、柱子等结构实体以及设备、家具、陈设等所占有空间，这是构成行为和知觉空间的基础。113空间大小几何空间尺度的大小视觉空间尺度的大小包含两个观念即两个比较围合空间的界面的实际距离的比较，距离大的空间大，反之小；实的界面多的空间显得“小”，虚的显得“大”。人和空间的比较，尤其在室内，人多了，空间显得小；人少了，空间显得大。小孩的空间给大人用，空间就显得小，大人的空间给小孩用，空间就显得大。即空间尺度控制，是建筑设计和室内设计的关键，它取决于两个因素：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。114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。1154、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。实现空间大小的方法116空间形状

任何一个空间都有一定的形状。它是由基本的几何形（如立方体、球体等）的组合、变异而构成的。结合室内装修、灯光和色彩设计，形成室内空间丰富多彩的形状和艺术效果。常见的室内空间形态有：117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。118空间形状封闭空间

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性、内向性、私密性和神秘感。119空间形状开敞空间

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。120空间形状共享空间

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。121空间形状流动空间

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”、“选水”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122空间形状迷幻空间

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。123空间形状子母空间

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。124空间方向

通过室内空间各个界面的处理、构配件的设置和空间形态的变化，使室内空间产生很强的方向性。（见下图）125空间深度

所谓“空间深度”就是与出入口相应的空间距离。它的大小会直接影响室内景观的深度和层次。（见下图）126空间质地

空间的质地主要取决于室内空间各个界面的质地，由于各个界面的共同作用，使它起到各个界面互相影响的艺术效果。它对室内环境气氛有很大的影响。空间明暗

空间的明暗主要取决于室内的光环境和色环境的艺术处理，以及各个界面的质地。127空间冷暖

室内空间的冷暖，在设备上取决于采暖和空气调节，而在视觉上取决于室内各个界面，室内家具和设备各个表面的色彩。采用冷色调即有冷的感觉。空间旷奥度

空间的旷奥度，即空间的开放性与封闭性，这是空间视觉的重要特性。它是空间各种视觉特性的综合表现，涉及面很广，故在下面作详细的介绍。128空间旷奥度概述

所谓“空间旷奥度”：即空间的开放性与封闭性。有的学者把它称为”广阔感”或“封闭感”。空间旷奥度，归根结底是空间围合表面的洞口大小，多数情况下是指门窗、洞口的位置、大小和方向。这里包括侧窗、天窗和地面的洞口。同时，它还包含室内空间的相对尺度，各个围合界面的相对距离和相对面积比例的大小。129空间旷奥度意义

随着建筑物向多层和高层发展，室内空间的扩大，开间和深度的加大，已经不是靠窗户来解决，而是采用人工照明和空气调节来补偿，出现了所谓“无窗厂房”、“大厅式”办公空间等。实践证明，长期在这“封闭性”很强的空间里生活和工作，对人的生理和心理都是有害的，容易造成精神疲惫、体力下降、抗病能力减低。因此，如何掌握室内空间开放或封闭程度，这就是室内空间旷奥度问题。130空间旷奥度视觉特性1、旷奥度随着虚实视觉界面的数量而变化。实的视觉界面（如顶棚、墙面、地面）的数量愈多，则室内空间奥的程度愈强（则封闭性愈强），相反，则旷的程度愈强。131空间旷奥度视觉特性2、长方体（或方向性强的形体）的室内空间旷奥度。其虚的界面（门窗洞口）设在短边方向（或形体指向性强的一面），或在墙角（二个墙面交界处，即转角窗。或在顶墙交接处设高窗）。其室内空间开放性，要比虚的界面设在长边更强。这是形体指向诱导的结果。132空间旷奥度视觉特性3、在室内容积不变的情况下，减少顶面的面积（相对增加墙的高度），室内空间显得宽敞，反之显得压抑。4、在室内空间尺度不变的情况下，若改变顶棚的分格的大小，旷奥度也随之变化。另外，如果在顶棚或地面挖一个洞，形成上下空间的贯通，则室内显得宽敞。133空间旷奥度视觉特性5、如果改变室内的家具、陈设的数量或尺度，如果减少家具等陈设，室内就显得宽敞。6、空间旷奥度还随着室内光线的照度大小，色彩的冷暖、界面质地的粗糙或光洁，室内温度高低等变化而变化。一般情况下，照度高、冷色调、质地光洁、温度偏冷，室内空间显得宽敞。7、当室内净高小于人在该空间的最大视野的垂直高度时，则空间显得压抑。当室内宽度小于最大视野的水平宽度，则空间显得狭小。134135空间形象思维

建筑空间是通过其形象给人以感受的，就是说，人对建筑的认识，主要是通过形象思维来实现的。构成形象思维的因素主要有五个方面：即空间的形态、光彩、色彩、界面的质感和空间旷奥度。136空间形象思维空间形象塑造室外空间形象塑造

——

建筑造型室内空间形象塑造

——室内环境设计137空间形象思维空间形象塑造

建筑造型是指建筑的整体形象，它是受内部空间构成制约的，包括建筑功能所规定的空间量，即建筑体量，以及不同的空间形式，即美学形式。1、形式的象征，即比喻，多数用在纪念性或公共建筑设计中。2、一般的建筑造型，通过各种形象如庄重、肃穆、朴实、大方、轻快、明朗、高雅等要素的处理，构成某种心理感觉的形象。138空间形象思维空间形象塑造

室内空间形象塑造，则是着重室内环境氛围的创造，通过围合空间的各个界面的处理、室内家具、设备、陈设等设计，创造出某种特定的环境气氛。139思考题1、天然采光主要考虑那些因数?2、色彩在室内环境气氛中所起的作用与方法？3、什么是空间界面设计？质地设计的原则与方法？4、空间形成的原因？5、空间构成的分类？6、空间视觉特性的分类？7、什么是空间旷奥度？它的视觉特性？140问题的提出鼠标是一种普通的产品，但西太平洋的Toiva国际工业设计中心设计的太阳花鼠标的外形非常独特。其全面推向大陆市场后，迎得了消费者的好评。其原因：太阳花鼠标优良的品质、时尚的外形及专为亚洲人设计的特有流线造型获得消费者们的一致好评。141

作为太阳花的产品设计中心—TOIVA国际工业设计中心专门从事人体工程学、消费习惯、审美观方面的研究，特别是针对不同人种的人体工程学研究、不同地方的消费习惯、不同地区人们审美观的差异的研究并针对这些差异性专门为亚洲人设计了一系列的鼠标产品。问题的提出142问题的提出

TOIVA国际工业设计中心对上万例身高在160-173CM（亚洲人口60%）之间的亚洲人的手型和结构进行调研后，得出一个结结果，长度为10CM左右，后背宽度为6.5CM左右的中型鼠最适合160-173CM的亚洲人使用。而之前的鼠标市场几乎没有适合这部分人群手型的鼠标，要么太大，要么就过小，介乎二者之间的鼠标几乎没有。所以太阳花中型鼠标的入市刚好填补了这部分市场的空白，给众多的消费者们带来了完全吻合自己手型的鼠标。143与操作鼠标有关的人体结构

与操作鼠标有关的人体结构包括：前臂、手腕、手掌、手指前臂：尺骨和挠骨交错完成手腕旋转手腕：腕骨转动使手可仰俯

手掌：由两组肌群组成，一是拇指屈肌和外展肌组成的肌群，一个是小指屈肌和展肌组成的肌群，这两个肌群之间的有一个沟壑，对于不同的人这条沟的深度和宽度是不同的。而在这条沟内部，则是人手主要神经和血管所走的地方。手指：结构结构比较简单，每个手指包括三个指节，并在一定范围可作横向展开。144鼠标和手掌

如果鼠标比手大的话，鼠标就会压迫手掌心的动脉血管而使手指缺氧，使手指的灵活度降低，久了会有酸痛麻木的感觉，另外鼠标过大会使手腕关节处于强迫状态，这样一来时间一长很容易使人全身疲劳；但如果鼠标过小，那样就会导致鼠标与手掌、手指分离，失去着力点的手也会很容易变疲劳。因此，只有鼠标不大不小，弧度与手处于休息状态时的曲度相一致，才能使手掌面刚好贴合鼠标后背同时也不出现压迫状，这样才能更好的驾驭鼠标.145从这些图片中我们可能会感觉到很强烈的对比：目前欧美市场上的主流鼠标的色彩都以黑、白灰为主，看起来比较稳重，并且个头及流线造型的弧度都较大；在颜色搭配方面也比较统一，各个品牌之间的变动非常小。太阳花的鼠标在色彩方面相对来说比较艳丽，基本上以蓝、深蓝、玫瑰红、珍珠白及银白为主，并且鼠标的个头较欧美的鼠标要小得多，即便是大鼠标，其个头也比欧美主流鼠标稍偏小，弧度也要小。146为什么会有这么大的区别呢？1、欧美人士更喜欢色彩沉稳、线条粗犷、造型不张扬的产品；2、亚洲人更喜欢色彩艳丽、线条柔美、造型时尚的产品；3、他们之间身高的区别导致手型的巨大差异。(欧美人士的手掌心平均要比亚洲人的手掌心深1-2CM，而且手要长3-4CM。）见下列图形：147标准体形亚洲人（174CM）的手标准体形欧洲人（178CM）的手

低于平均身高的欧洲人士的手都比标准体形的亚洲人手长2-3CM，并且欧美人的手心明显要比亚洲人的手心深。所以欧美的一些品牌产品，如罗技、微软等鼠标个头特别大，并且后背非常弓，因为如果太平，欧美人士握上去后，手掌心就会有悬空的感觉。148手握式工具设计的生理基础

149从图片中看到：1、亚洲人握欧美人士的大鼠标很勉强，整个手都放在鼠标上，并且手心也非常贴合鼠标后背，但是，他的腕关节被抬高了，使手背与桌面的夹角大于30度。（根据人体工程学原理，人的手背同桌面保持在15-30度夹角的半握拳状才是人体的最佳休息状态）可见，他们的腕关节并没有得到完全放松，腕关节部位及手的前臂部位的伸肌群还处于强直的受力状态，受其影响，上臂的三头肌及三角肌也都会同时受到力牵拉的作用，人的肩关节也会一直处于强直状态。1502、另外，亚洲人握欧美鼠标时，其鼠标的最弓背处刚好处于手掌心的靠后部分，并且手部的受力集中于手掌心稍后侧。从人体解剖学得知，在手掌心稍靠后的部位，刚好是供应五个手指血液和营养的掌浅动脉弓的位置。（见下图）如果动脉受压过久，时间长了会产生麻木酸痛的感觉，并使手指缺氧产生疲劳感。如果手长期处于强迫状态，手指的灵活度也将受到很大的影响。151专为亚洲人设计的太阳花鼠标太阳花大型鼠标它是根据173CM以上人士为调研对象设计的鼠标，它在外形设计方面较之欧美的鼠标要小一点，并且流线型的弧度也要平缓一些针对亚洲人手的特点，其鼠标的后背夹角设计成150度。见下图。这样手背同桌面呈现15-30度，从而使腕关节和肩关节呈现自然放松状态，同时手握鼠标的受力点恰好位于手心稍靠指关节处，从而避开了位于掌心靠后侧的掌浅动脉弓，使的手指在点击按键时会非常自如。152专为亚洲人设计的太阳花鼠标太阳花大型鼠标罗技MX700Y与太阳花脊背部的对比太阳花大型鼠标还有一项绝佳设计在于他的弓背部分的两侧，我们可以看到以“天梭”鼠标为代表的太阳花大鼠标其弓背脊梁部分较之欧美人士所用的鼠标要窄，这正好跟亚洲人的手型相吻合。153专为亚洲人设计的太阳花鼠标太阳花大型鼠标人的手掌心两侧有两大肌群即拇指屈肌和外展肌及小指屈肌组成的肌群，在两个肌群指间有一条沟壑。如果手型较大，这条沟壑就会宽一些，如果手型较小，则这条沟壑就会相对较窄。太阳花天梭鼠标的这种窄背设计恰好同亚洲人的手型完全吻合。154专为亚洲人设计的太阳花鼠标中型鼠标

太阳花铁甲骑士鼠标155第四章操纵装置设计操纵装置的特征编码与识别旋纽、手柄、按纽、按键设计工作椅设计的主要依据手握式工具的设计156手握式工具设计的生理基础

157操纵装置的特征编码与识别形状编码大小编码颜色编码标志编码158形状编码形象化的飞机操纵器形状与功能有直接的联系，如轮形的操纵器可用来操纵飞机的起落架，翼形操纵器则用于副翼或襟翼的操纵，这种形象化的操纵器有利于减少飞行事故。159形状编码旋纽的形状编码在(a)、(b)、(c)三类旋纽之间不易混淆，而同一类之间容易混淆；(a)和(b)类旋纽适合作360度以上旋转操作；(c)类旋纽适合360度以内旋转操作；(d)类适合作定位指示调节。160大小编码

操纵器采用大小编码时，一般说来，大操作器的尺寸要比小操纵器的大20%以上，才有准确操纵的把握，而这一点是较难保证的，所以，大小编码形式的使用是有限的。161颜色编码

形体和颜色是物体的外部特征，因此，可用颜色编码来区分操纵器，人眼虽然分辨各种颜色,但用于操纵器的编码颜色，一般只有红、橙、黄、绿等五种，色相多了，容易混淆。操纵器的颜色编码一般只能同形状和大小编码合并使用，而且只能靠视觉辨认，还容易受照度的影响，故使用范围有限。162颜色编码标志编码

当操纵器数量很多，而形状又难区分时，可采用标志编码，即在操纵器上刻以适当的符号以示区别，符号的设计应只靠触觉就能清楚地识别。因此，符号应当简明易辨，有很强的外形特征。如下列所示：可用触觉辨别的标志编码163旋纽、手柄、按纽、按键设计旋纽的形体设计旋纽的操纵力和适宜尺寸（mm)164旋纽、手柄、按纽、按键设计旋纽的形体设计指示型旋纽的尺寸和式样165旋纽、手柄、按纽、按键设计手柄的形体设计手柄形式和着力方式比较要求：手握舒适、施力方便，不产生滑动，同时还需控制它的动作，因此，手柄和尺寸应按手的结构特征设计：166旋纽、手柄、按纽、按键设计手柄的形体设计转动手柄的推荐尺寸167旋纽、手柄、按纽、按键设计按钮的形体设计

其外形常为圆形和矩形，有的还带有信号灯。按纽通常用作系统的启动和关停。其工作状态有单工位和双工位，单工位按纽是手按后，它处于工作状态，手指一离开按纽就自动脱离工作状态，回复原位；双工位的按纽是一经手指按下就一直处于工作状态，当手指在按一下时，它才回复原位。在选用时，要注意它们的区别。

按纽的尺寸主要按成人手指端的尺寸和操作要求而定。一般圆弧形按纽直径以8—18mm为宜，矩形按纽以10*10、10*15或15*20为宜，按纽应高出盘面5—12mm，行程为3—6mm,按纽间距一般为12.5—25mm,最小不得小于6mm。168旋纽、手柄、按纽、按键设计按键的形体设计常用计算机键盘（QW—ERTY)

键盘的设计应考虑人手指按压键盘的力度、回弹时间及使用频度、手指移动距离等因素。人们使用键盘的最高击键速度可以达到15次/s,一个熟练的使用者平均击键速度为5次/s.169旋纽、手柄、按纽、按键设计按键的形体设计按键的形式和尺寸170手握式工具设计手的解剖及其与工具使用有关的疾患人体手部的掌侧观模型171与手工具有关的疾患

1腱鞘炎腱鞘炎是由长期重复尺偏或腕外转动作引起的。重复性动作和冲击震动使之加剧。当手腕尺偏、掌屈和腕外转动状态时，腕肌腱受弯曲，肌腱和腱鞘之间经常发生摩擦，从而导致水肿、纤维性病变，引起则肌腱及鞘处发炎。工具设计应避免操作时手腕尺偏掌屈和腕外转。2腕道综合症腕道综合症是一种由于腕道内正中神经损伤所引起的不适。手腕过度屈曲或伸展造成腕道内腱鞘发炎、肿大，从而压迫正中神经，手指局部神经功能损伤或丧失，引起麻木刺痛、无抓握感觉，肌肉萎缩失去灵活性。工具设计应避免操作时非顺直的手腕状态172与手工具有关的疾患3网球肘是一种肘部组织炎症，由手腕过度桡偏引起。尤其是当桡偏与掌内转和背屈状态同时出现时，肘部桡骨头与肱骨小头之间的压力增加，导致网球肘。表征：患者会在用力抓握或提举物体时感到肘部外侧疼痛。运动员，瓦工、木工、家庭主妇及其他需要频繁屈伸手和腕的工种职业，都容易发生这种病。工具设计应避免操作时手腕过度桡偏。4扳机指扳机指是由类似扳机动作的操作中，是由手指反复弯曲动作引起的。表征：早期症状是手指酸痛不适，严重时伸肌不能起作用，手指末节不能圈屈与伸直。欲伸直手指时，须向外将它扳直。工具设计应避免操作时使拇指或采用指压板控制。173手握式工具设计手的解剖及其与工具使用有关的疾患腕关节动作状态174手握式工具设计几个避免问题：避免静肌负荷175手握式工具设计避免手碗处于顺直状态176手握式工具设计把手弯曲式工具设计177手握式工具设计避免掌部组织受压力178手握式工具设计避免手指重复动作179手握式工具设计把手设计参数：直径：着力抓握30—40；精密抓握8—16长度：100—125；形状：圆形、三角形、矩形、丁字形、斜丁字形等；弯角：10度左右；双把手工具与用手习惯和性别差异：180

安全与防护1.安全装置与防护装置2.个体防护1811.安全装置与防护装置使用过双缸洗衣机的人都知道，放置甩干筒的箱体外有一个专设箱盖；箱盖不关上，开了甩干桶的电门开关，甩干桶也转不起来。即使甩干桶在高速旋转着，一旦打开这个箱盖，甩干桶也将被立即制动而停转，见图8-1。这就是典型的安全性设计：从设计上保证使用者的安全，使甩干桶的高速旋转绝对伤不着人。1821.1

举例图8－1“打开盖就自动停止转动了”图8－1“打开盖就自动停止转动了”1831.2举例图8－2压力机图8－2图8－2是一台压力机，门罩与电源间设有联锁装置，操作者一打开门罩，电源即被切断，确保门罩内的运动部件不会损伤人体。1841.3举例图8－3“双手双按钮控制”图8－3图8－3所示设备采用“双手双按钮控制”的方法进行安全控制：只有双手同时按下两个按钮，机器才能起动，以避免单手起动机器而另一只手放在不当的位置受到伤害。1851.4举例图8－4非接触式安全装置图8-4图8－4是采用光电传感器的非接触式安全装置，身体任何部位进入设定的禁入区域，传感器即发出信号停止机器的运动。1861.5举例普通的插头和改进后的插头(a)

近年来，家用或生活用品的安全性设计也日益受到关注。普通电插头经过安全性改进设计以后如图8－5所示。有时插头与电源孔配合比较紧，插入和拔出困难，需要用力摇晃，这时人手存在触电的危险；改进设计仅仅是在插头的绝缘体上开了一个小孔，拇指和食指借助小孔便于施力，插拔就容易和安全了。1871.5举例普通的插头和改进后的插头(b)图8－5普通插头改进后的插头1881.6图8－6改进设计的园艺用剪子图8－6是一把经过改进设计的园艺用剪子，安全性的改进是：在剪子双把手根