第一篇：工業(yè)設(shè)計(jì)中的人機(jī)工程學(xué)

機(jī)工程學(xué)和工業(yè)設(shè)計(jì)在基本思想與工作內(nèi)容上有很多一致性：人機(jī)工程學(xué)的基本理論“產(chǎn)品設(shè)計(jì)要適合人的生理，心理因素”與工業(yè)設(shè)計(jì)的基本觀念“創(chuàng)造的產(chǎn)品應(yīng)同時(shí)滿足人們的物質(zhì)與文化需求”，意義基本相同，側(cè)重稍有不同；工業(yè)設(shè)計(jì)與人機(jī)工程學(xué)同樣都是研究人與物之間的關(guān)系，研究人與物交接界面上的問(wèn)題，不同于工程設(shè)計(jì)(以研究與處理“物與物”之間的關(guān)系為主)。由于工業(yè)設(shè)計(jì)在歷史發(fā)展中溶入了更多的美的探求等文化因素，工作領(lǐng)域還包括視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)等方面，而人機(jī)工程學(xué)則在勞動(dòng)與管理科學(xué)中有廣泛應(yīng)用，這是二者的區(qū)別。

工業(yè)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性的規(guī)劃活動(dòng)，是一門技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合的學(xué)科,同時(shí)受環(huán)境/社會(huì)形態(tài)、文化觀念以及經(jīng)濟(jì)等多方面的制約和影響,即工業(yè)設(shè)計(jì)是功能與形式、技術(shù)與藝術(shù)的統(tǒng)一,工業(yè)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是人,設(shè)計(jì)的目的是為人而不是產(chǎn)品,工業(yè)設(shè)計(jì)必須遵循自然與客觀的法則來(lái)進(jìn)行.這三項(xiàng)明確地體現(xiàn)了現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)“用”與“美”的高度統(tǒng)一，“物”與“人”的完美結(jié)合，把先進(jìn)的技術(shù)科學(xué)和廣泛的社會(huì)需求作為設(shè)計(jì)風(fēng)格的基礎(chǔ)，概而言之，工業(yè)設(shè)計(jì)的主導(dǎo)思想以人為中心，著重研究“物”與“人”之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。

人機(jī)工程學(xué)，在美國(guó)有人稱之為人類工程學(xué)“HUMAN ENGINEERING”，人因工程學(xué)“HUMAN FACTORS(ENGINEERING)”，在歐洲有人稱之為“ERGONOMICS”，生物工藝學(xué)，工程心理學(xué)，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)心理學(xué)以及人體狀態(tài)學(xué)等待。日本稱之為“人間工學(xué)”，我國(guó)目前除使喚用上述名稱外，還有譯成工效學(xué)、宜人學(xué)、人體工程學(xué)、人機(jī)學(xué)、運(yùn)行工程學(xué)、機(jī)構(gòu)設(shè)備利用學(xué)、人機(jī)控制學(xué)等。人體工程不的命名已經(jīng)充分體現(xiàn)了該學(xué)科是“人體科學(xué)”與“工程技術(shù)”的結(jié)合，實(shí)際上，這一學(xué)科就是人體科學(xué)，環(huán)境科學(xué)不斷向工程科學(xué)滲透和交叉的產(chǎn)物，它是以體科學(xué)中的人類學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、衛(wèi)生學(xué)、解剖學(xué)、生物力學(xué)、人體測(cè)量學(xué)等為“一肢”；以環(huán)境科學(xué)中的環(huán)境保護(hù)學(xué)、環(huán)境醫(yī)學(xué)、環(huán)境衛(wèi)生學(xué)、環(huán)境心理學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)等學(xué)科為“另一肢”，而以技術(shù)科學(xué)中的工業(yè)設(shè)計(jì)、工業(yè)經(jīng)濟(jì)、系統(tǒng)工程、交通工程、企業(yè)管理等學(xué)科為“軀干”，形象地構(gòu)成了本學(xué)科的體系，從人機(jī)工程學(xué)的構(gòu)成體系來(lái)看就是一門綜合性的邊緣學(xué)科，其研究的領(lǐng)域是多方面，可以說(shuō)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門都有密切的關(guān)系。由于社會(huì)分工不同，分為職業(yè)性和非職業(yè)性兩類。職業(yè)類指從事物質(zhì)文明和精神文明創(chuàng)造活動(dòng)中對(duì)工具、設(shè)備、環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工的專業(yè)活動(dòng)，在這個(gè)范疇中運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)以便創(chuàng)造符合人的生理及需求的、高效、優(yōu)化和完美的“人－機(jī)－環(huán)境”系統(tǒng)；非職業(yè)范疇指自我服務(wù)性范疇，如家務(wù)活動(dòng)，休息及娛樂活動(dòng)等，在這個(gè)范疇中，運(yùn)用人體工程學(xué)以便創(chuàng)造出高效率，減少疲勞，有利于身心健康的高質(zhì)量生活?？偠灾梭w工程學(xué)不僅有利于專業(yè)化分工的專門性創(chuàng)造活動(dòng)，也有利于人類大的生活領(lǐng)域；不僅適合對(duì)生產(chǎn)工具、設(shè)備及環(huán)境的創(chuàng)造，而且適合人們整個(gè)生活、娛樂、休息、工作、學(xué)習(xí)等各領(lǐng)域。顯然研究和應(yīng)用人體工程學(xué)原理和方法成為工為設(shè)計(jì)人員所面臨的新課題。

人機(jī)工程學(xué)研究?jī)?nèi)容及其對(duì)于設(shè)計(jì)學(xué)科的作用可以概括為以下幾方面：

為工業(yè)設(shè)計(jì)中考慮“人的因素”提供人體尺度參數(shù)：應(yīng)用人體測(cè)量學(xué)、人體力學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)等學(xué)科的研究方法，對(duì)人體結(jié)構(gòu)特征和肌能特征進(jìn)行研究，提供人體各部分的尺寸、體重、體表面積、比重、重心以及人體各部分在活動(dòng)時(shí)相互關(guān)系和可及范圍等人體結(jié)構(gòu)特征參數(shù)提供人體各部分的發(fā)力范圍、活動(dòng)范圍、動(dòng)作速度、頻率、重心變化以及動(dòng)作時(shí)慣性等動(dòng)態(tài)參數(shù)分析人的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺以及肢體感覺器官的肌能特征，分析人在勞動(dòng)時(shí)的生理變化、能量消耗、疲勞程度以及對(duì)各種勞動(dòng)負(fù)荷的適應(yīng)能力，探討人在工作中影響心理狀態(tài)的因素，及心理因素對(duì)工作效率的影響等。人體工程學(xué)的研究，為工業(yè)設(shè)計(jì)全面考慮“人的因素”提供了人體結(jié)構(gòu)尺度，人體生理尺度和人的心理尺度等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可有效

地運(yùn)用到工業(yè)設(shè)計(jì)中去。

為工業(yè)設(shè)計(jì)中“產(chǎn)品”的功能合理性提供科學(xué)依據(jù)：現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)中，如搞純物質(zhì)功能的創(chuàng)作活動(dòng)，不考慮人機(jī)工程學(xué)的需求，那將是創(chuàng)作活動(dòng)的失敗。因此，如何解決“產(chǎn)品”與人相關(guān)的各種功能的最優(yōu)化，創(chuàng)造出與人的生理和心理肌能相協(xié)調(diào)的“產(chǎn)品”，這將是當(dāng)今工業(yè)設(shè)計(jì)中，在功能問(wèn)題上的新課題。人體工程學(xué)的原理和規(guī)律將設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)前考慮的問(wèn)題。

為工業(yè)設(shè)計(jì)中考慮“環(huán)境因素”提供設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：通過(guò)研究人體對(duì)環(huán)境中各種物理因素的反應(yīng)和適應(yīng)能力，分析聲、光、熱、振動(dòng)、塵埃和有毒氣體等環(huán)境因素對(duì)人體的生理、心理以及工作效率的影響程序，確定了人在生產(chǎn)和生活活動(dòng)中所處的各種環(huán)境的舒適范圍和安全限度，從保證人體的健康、安全、合適和高效出發(fā)，為工業(yè)設(shè)計(jì)方法中考慮“環(huán)境因素”提供了設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。以上幾點(diǎn)充分體現(xiàn)了人機(jī)工程學(xué)為工業(yè)設(shè)計(jì)開拓了新設(shè)計(jì)思路，并提供了獨(dú)特的設(shè)計(jì)方法和理論依據(jù)。社會(huì)發(fā)展，技術(shù)進(jìn)步，產(chǎn)品更新，生活節(jié)奏緊張，這一切必然導(dǎo)致“產(chǎn)品”質(zhì)量觀的變化。人們將會(huì)更加重視“方便”、“舒適”、“可靠”、“價(jià)值”、“安全”、和“效率”等方面的評(píng)價(jià)，人機(jī)工程學(xué)等邊緣學(xué)科的發(fā)展和應(yīng)用，也必須會(huì)將工業(yè)設(shè)計(jì)的水準(zhǔn)提到人們所追求的那個(gè)嶄新高度。

第二篇：關(guān)于工業(yè)設(shè)計(jì)中人機(jī)工程學(xué)理論研究論文

摘要：近年來(lái)，人機(jī)工程學(xué)得到了飛速發(fā)展，并已逐步發(fā)展成為了一門多學(xué)科交叉的工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)科。人、機(jī)器以及環(huán)境之間的關(guān)系是人機(jī)工程學(xué)的主要研究目標(biāo)。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，人機(jī)工程學(xué)該門學(xué)科具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。本文從人機(jī)工程學(xué)角度入手，系統(tǒng)的闡述了人機(jī)工程學(xué)相關(guān)理論的研究速度，旨在進(jìn)一步推動(dòng)人機(jī)工程學(xué)理論研究工作的深入。

關(guān)鍵詞：人機(jī)工程；人體性能；環(huán)境因素

人、機(jī)器和環(huán)境之間的關(guān)系是人機(jī)工程學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容，該門學(xué)科的研究方法眾多，評(píng)價(jià)手段非常豐富，包括心理學(xué)和生理學(xué)等等，通過(guò)對(duì)人機(jī)工程學(xué)理論的深入研究，我們能夠通過(guò)多門學(xué)科的有效應(yīng)用，為工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域提供必要的理論依據(jù)，這種做法能夠有效提高我國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的工作效率，能夠極大的改善工業(yè)設(shè)計(jì)的工作方式，因此，我們必須對(duì)其予以高度的重視。

一、人體特性

作業(yè)者以及機(jī)器的使用者在人機(jī)工程學(xué)理論中被稱之為“人”，研究人機(jī)工程學(xué)理論中的“人體特性”應(yīng)當(dāng)從以下兩個(gè)方面入手。一是深入的研究人體結(jié)構(gòu)。[1]從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，該種研究方式就是在應(yīng)用人體尺寸測(cè)量知識(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)人體結(jié)構(gòu)的研究，從而將單個(gè)主體同群體之間的差別挖掘出來(lái)，得出相關(guān)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)能夠?yàn)槿梭w測(cè)量提供必要的標(biāo)準(zhǔn)。例如，在設(shè)計(jì)駕駛員座椅的時(shí)候，我們就可以以人體數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)，制作出適應(yīng)駕駛員實(shí)際情況的座椅等等，由此可見，人機(jī)工程學(xué)理論在工業(yè)設(shè)計(jì)中占據(jù)著非常重要的地位。二是深入的研究人的具體勞動(dòng)動(dòng)作。在這里我們又將人的具體勞動(dòng)動(dòng)作稱之為作業(yè)，其內(nèi)涵是設(shè)計(jì)者通過(guò)作業(yè)這種手段，將材料逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榕c具體工作順序相一致的活動(dòng)。所謂作業(yè)空間是指作業(yè)者以及機(jī)器的使用者在工作的過(guò)程中，同機(jī)器以及工具等所需要的所有空間總和。之所以進(jìn)行作業(yè)空間設(shè)計(jì)主要目的在于通過(guò)這種方式能夠?qū)⑷藱C(jī)系統(tǒng)的工程優(yōu)勢(shì)充分的發(fā)揮出來(lái)，從而不斷的滿足作業(yè)的需求。[2]筆者認(rèn)為，在設(shè)計(jì)作業(yè)空間的過(guò)程中，設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)做到全方面的考慮諸多因素，例如個(gè)人的行為因素、設(shè)計(jì)作品的舒適度等等，只有這樣做，才能夠設(shè)計(jì)出符合大眾需求的優(yōu)秀作品。良好的作業(yè)空間具有以下幾方面的優(yōu)勢(shì)，一是作業(yè)者的工作效率能夠得到極大的提升；二是能夠確保作業(yè)者四肢所分擔(dān)的工作量保持適中；三是適應(yīng)群體的范圍非常廣泛；四是安全性高，舒適、便捷。在設(shè)計(jì)作業(yè)空間的過(guò)程中，我們應(yīng)當(dāng)遵循以下幾點(diǎn)要求：1）在設(shè)計(jì)作業(yè)空間的過(guò)程中，設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)以具體設(shè)施和元件的重要程度為依據(jù)，像顯示器、控制器這類裝置是比較重要的裝置，因此，在布置這類裝置的過(guò)程中，我們應(yīng)當(dāng)考慮布置區(qū)域是否能夠方便作業(yè)者進(jìn)行操作，筆者認(rèn)為，這些設(shè)備可以安放在空曠的作業(yè)區(qū)內(nèi)。[4]2）在設(shè)計(jì)作業(yè)空間的過(guò)程中，設(shè)計(jì)者還應(yīng)當(dāng)依照具體設(shè)施和元件的使用頻率進(jìn)行布置。在最佳操作區(qū)域內(nèi)放置的設(shè)施和元件往往是一些使用頻率較高的元件，值得注意的是，在依照該順序進(jìn)行擺放的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)盡可能的將上述元件安排的接近一些，這樣做能夠使整個(gè)操作過(guò)程形成一個(gè)流水線，極大地提高了工作效率。3）在設(shè)計(jì)作業(yè)空間的過(guò)程中，設(shè)計(jì)者除了應(yīng)用上述順序進(jìn)行排序外，還可以依照不同設(shè)施和元件的功能來(lái)進(jìn)行排序，這樣，能夠極大地方便操作，提升管理水平。值得注意的是，上述排列順序并不是獨(dú)立存在，是有機(jī)結(jié)合在一起的。設(shè)計(jì)者在進(jìn)行空間布局的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)將上述順序有機(jī)結(jié)合在一起，并在此基礎(chǔ)上，充分考慮作業(yè)的安全性、人流的組織形式以及方便特殊人群等因素，可見，雖然空間布置看上去比較簡(jiǎn)單，其中所蘊(yùn)含的道理則非常的多。

二、機(jī)器系統(tǒng)

作業(yè)者以及機(jī)器的使用者所操作和使用的產(chǎn)品就是指人機(jī)工程學(xué)中的“機(jī)”，值得注意的是，大家在理解這一概念的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)明確這里所說(shuō)的“機(jī)”并不是狹義的機(jī)器。機(jī)器系統(tǒng)主要研究和設(shè)計(jì)人機(jī)界面層次，它具有一定的具體性。一般情況下，我們會(huì)將機(jī)器系統(tǒng)劃分為兩個(gè)方面，一是顯示設(shè)計(jì)，二是控制設(shè)計(jì)。很早以前的一段時(shí)間內(nèi)，我們都是通過(guò)手工技能來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器質(zhì)量的控制的，在這種情況下，作業(yè)者及機(jī)器的使用者與機(jī)器之間的協(xié)調(diào)配合就顯得非常重要。常見的手動(dòng)控制機(jī)器的作業(yè)包括機(jī)床操作等等。隨著社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的提升，大型智能機(jī)器應(yīng)運(yùn)而生。與傳統(tǒng)機(jī)器不同，大型智能機(jī)器的輸出量非常大，其操作幅度也越來(lái)越復(fù)雜，這就要求作業(yè)者以及機(jī)器使用者（人）具有較強(qiáng)的決策能力，能夠正確的判斷信息，并以此為依據(jù)選擇正確的操作方案?，F(xiàn)如今，人機(jī)工程學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容已經(jīng)逐步向顯示器與控制器的設(shè)計(jì)方向轉(zhuǎn)變。顯示器在工作過(guò)程中占據(jù)著非常重要的位置，主要原因在于，現(xiàn)如今的生產(chǎn)過(guò)程中，操作人員需要大量的處理信息，這就要求操作人員具備精準(zhǔn)的、快速的信息處理速度，而上述這些要求則必須通過(guò)顯示器來(lái)實(shí)現(xiàn)；控制器在信息傳遞的過(guò)程中也發(fā)揮著巨大的作用。筆者認(rèn)為，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)控制器的過(guò)程中，應(yīng)充分考慮操作人員的性別特征以及生理尺寸，這樣才能夠提高工作效率。

三、環(huán)境因素

在人機(jī)系統(tǒng)中，環(huán)境的作用也非常的重要。所謂環(huán)境主要是指人們工作的環(huán)境以及生活的環(huán)境。這些小環(huán)境往往與人機(jī)系統(tǒng)存在著密切的聯(lián)系。工作環(huán)境不好，會(huì)給作業(yè)者帶來(lái)一定的負(fù)面影響，例如，作業(yè)者如果長(zhǎng)期在聲音較大的環(huán)境下工作，就會(huì)導(dǎo)致聽力有所下降等。因此，必須對(duì)環(huán)境因素給予高度的重視。通過(guò)長(zhǎng)期的研究與實(shí)踐我們可以得出這樣的結(jié)論，在深入了解人體對(duì)環(huán)境中各種因素適應(yīng)能力的基礎(chǔ)上，我們可以確定什么樣的環(huán)境才能夠保障作業(yè)者以及機(jī)器使用者工作的舒適度，才能夠確保他們的安全，使整個(gè)作業(yè)在安全的環(huán)境下進(jìn)行，這樣做，能夠極大地提高作業(yè)者以及機(jī)器使用者工作的積極性，保障他們的健康。四、結(jié)語(yǔ)總而言之，工業(yè)設(shè)計(jì)中人機(jī)工程學(xué)理論的研究具有非常重要的意義，它能夠進(jìn)一步提高作業(yè)者的工作效率，保障作業(yè)者的人身安全，除此之外，還能夠?qū)崿F(xiàn)流水操作，從而推動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，正因如此，我們應(yīng)當(dāng)對(duì)其予以高度的重視。

作者:王興 單位:九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院

參考文獻(xiàn):

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第三篇：自行車設(shè)計(jì)中人機(jī)工程學(xué)分析

自行車設(shè)計(jì)中人機(jī)工程學(xué)分析

一、人d自行車系統(tǒng)組成

自行車的功能是供人騎行，就發(fā)揮自行車的功能作用而言，把人看作自行車的組成部分

是完全合理的。因此，人在騎車時(shí)組成了人d車系統(tǒng)，該人-車系統(tǒng)中的人t車界面關(guān)系可由圖

12b13來(lái)進(jìn)行分析。

1·人與支撐部件關(guān)系

支撐部件主要有車架、前叉、鞍座和車把等，是自行車的構(gòu)架。支撐部分將其他零部件固定在相互間正確的位置上，保證自行車的整體性，實(shí)現(xiàn)自行車的功能。

從人機(jī)關(guān)系來(lái)看，鞍座、車把和車架等的位置和大小，以及它們間的相互關(guān)系，與騎車人的位置和肌肉的動(dòng)作有著密切的聯(lián)系。人坐的位置怎樣更合適，車架多高使人腳蹬起來(lái)用力才方便，如何保證人的上身有正確姿勢(shì)，手握車把的距離多長(zhǎng)才合適等，都是決定于人體特性的設(shè)計(jì)參數(shù)。

2·人與動(dòng)力接受部件關(guān)系

動(dòng)力接受部件主要是腳蹬和曲柄。動(dòng)力是靠騎車人的雙腳踩在腳蹬上，下肢運(yùn)動(dòng)的力使曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的。為了使人省力和有舒適感，必須在騎自行車人的體格和體力與自行車元件的尺寸關(guān)系上下功夫，即研究人體下肢肌肉的收縮運(yùn)動(dòng)與曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)之間的能量轉(zhuǎn)換問(wèn)題。

3·人與傳動(dòng)部件關(guān)系

傳動(dòng)部件主要是滾珠、鏈條和鏈輪。人的作用力是通過(guò)鏈條和鏈輪傳動(dòng)而帶動(dòng)后輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使自行車前移。傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)關(guān)鍵是要有較高的傳動(dòng)效率和可靠性，且有易操縱的變速機(jī)構(gòu)。保證較高的傳動(dòng)效率，才能使人用一定的肌力而獲得較大的輸出功率。

4·人與工作部件關(guān)系

工作部件就是車輪，即車圈、輪胎等。絕大部分輪胎是充氣的，少數(shù)是實(shí)心的。車輪一方面把騎車人的肌肉力量，有效地轉(zhuǎn)換為同地面接觸而向前運(yùn)動(dòng)的力;另一方面將騎車人的握力轉(zhuǎn)換為與接地部分所產(chǎn)生的剎車阻力。在設(shè)計(jì)自行車的各部分尺寸、車閘及變速器等時(shí)，應(yīng)該著眼于騎車人一動(dòng)力一傳動(dòng)一工作的連貫性，才可能設(shè)計(jì)出同騎車人手的大小或握力相適應(yīng)的閘把、剎車力適當(dāng)?shù)能囬l，才不會(huì)發(fā)生剎車阻力不夠而造成失誤現(xiàn)象。

二、影響自行車性能的人休因素

影響自行車性能的人體因素很多，如圖12-14所示。現(xiàn)主要分析下述幾點(diǎn):

1·人的體格因素

以身高H為基本因素，其他身體的能力與H成比例，并有與H'、H'成比例的特性。如手臂、腿、氣管等的長(zhǎng)度與身高成比例，從而以骨關(guān)節(jié)為中心所產(chǎn)生的力矩、步幅等，都取決于H的大小。肌肉、大動(dòng)脈、骨鉻的截面積以及肺泡的表面積等都可看成與H'成比例。肺活量、血液量、心臟容量等都可看成與H'成比例。體格對(duì)出力性能的影響，從理論上講，彈跳能力與H成比例，速度能力與H，成比例，作功能力和H'成比例。但實(shí)際上因每個(gè)人身體素質(zhì)不同，常有20乃以上的偏差。

2·人的下肢肌力

自行車騎行的原動(dòng)力，主要是騎車人的下肢肌力。人騎車時(shí)，骨鉻肌肉內(nèi)部的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為肌肉收縮的機(jī)械能。自行車腳蹬的轉(zhuǎn)動(dòng)就是通過(guò)腿肌收縮出力而完成的，一般說(shuō)腿肌長(zhǎng)的人比腿肌短的人有利。肌肉收縮時(shí)產(chǎn)生的力，一般與肌肉的截面積成比例，約為每平方厘米40~5ON，通過(guò)一定訓(xùn)練的人可提高到65N。

3·人的輸出功率

"人輸出的功率隨著騎車人的體格、體力、騎車姿勢(shì)、持續(xù)時(shí)間和速比等的變化而變化。一般成年男人的最大輸出功率約為0·7馬力(0·5lkW)，能持續(xù)10，左右。如果持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，其值要小得多，持續(xù)lh，大約只有0·1~0·2馬力(0·07~0·1SkW)。

4·人的腳踏速度

自行車運(yùn)動(dòng)是很有節(jié)奏的，其節(jié)奏常常與人的心臟節(jié)律保持一定關(guān)系。健康人的心臟跳動(dòng)為70次/min，一般腳踏以60r/min節(jié)奏轉(zhuǎn)動(dòng)較為合適。設(shè)計(jì)時(shí)以這一常用速度來(lái)確定相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)。

5·人的平衡機(jī)能

騎車人本身的平衡機(jī)能是影響自行車性能的重要因素，如果缺少平衡機(jī)能，哪怕是運(yùn)動(dòng)性能很好的自行車也不能平穩(wěn)行駛;若人有很好的平衡機(jī)能，卻可掩蓋自行車設(shè)計(jì)上的某些缺陷。

6·人的手和握力

影響剎車性能的人的因素主要是人的手和握力，男性和女性，成年人和兒童，手的大小和握力都不相同。據(jù)試驗(yàn)，為了長(zhǎng)時(shí)間施閘而不致使手有疼痛的感覺，希望只用最大握力的10%左右便能得到必要的減速度。

7·人的疲勞

人體疲勞和疼痛是對(duì)騎車出力性能的不利因素，其產(chǎn)生原因有人體因素，也有自行車結(jié)構(gòu)因素。疲勞和疼痛一般是由于部分肌肉負(fù)擔(dān)過(guò)大，騎車姿勢(shì)不合適，以及體重對(duì)鞍座的體壓分體不合適等引起的。此外，影響出力因素還有人的最大攝氧量。

三、自行車設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)要素分析

影響自行車性能的因素除了上述人的因素外，還有許多機(jī)械因素，如圖12-15所示。為了獲得自行車較佳的性能，必須把人的因素與機(jī)械因素有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，以使人--車協(xié)調(diào)。為此，著重分析與人體相關(guān)的結(jié)構(gòu)要素。

1·速比

大小鏈輪的齒數(shù)比，與鏈輪直徑比相一致，一般控制在2·3~4·0的范圍內(nèi)。利用速比關(guān)系可取得騎行時(shí)所必要的功率和必要的速度。速比要合適，如果太小，無(wú)論人的肌力有多大，由于不能充分提高轉(zhuǎn)速，所以就得不到大的輸出功率。也由于速比小，在限定的曲柄轉(zhuǎn)速下，得不到必要的騎行速度(后輪轉(zhuǎn)速)。速比過(guò)大時(shí)，要求的踏力也大，容易使人疲勞。為了保持不疲倦的持續(xù)騎行，希望肌肉的負(fù)擔(dān)約力最大肌力的10始，按此選擇速比和曲柄轉(zhuǎn)速，可得到比較好的效果。

2·曲柄長(zhǎng)度

傳統(tǒng)的自行車設(shè)計(jì)，一般從杠桿原理考慮比較多，對(duì)人研究少，認(rèn)為曲柄越長(zhǎng)越有力。曲柄過(guò)長(zhǎng)后，為了不使腳蹬碰到前泥板，不得不加大中軸至前軸的距離(前心距)。這樣勢(shì)必加長(zhǎng)車架，影響了正確的坐車姿勢(shì)，使人感到臀部痛。若能按人的身長(zhǎng)或下肢長(zhǎng)來(lái)考慮曲柄長(zhǎng)度，則可使人省力和舒適。通常曲柄長(zhǎng)度的基準(zhǔn)，取人體身長(zhǎng)的1/10，也相當(dāng)于大腿骨長(zhǎng)的 1/2。

3·三接點(diǎn)位置

正確的騎車姿勢(shì)，是由騎車人和自行車三個(gè)接點(diǎn)位置決定的，如圖12-16(a)中所示的鞍座位置A、車把位置B、腳蹬位置C。按三點(diǎn)調(diào)整法，AB和AC約等，一般AB=(AC一 3)cm，A點(diǎn)略低于B點(diǎn)，約為5cm。

4·鞍座位置

鞍座裝得過(guò)低，騎行時(shí)雙腳始終呈彎曲狀態(tài)，腿部肌肉得不到放松，時(shí)間長(zhǎng)了就會(huì)感到疲軟無(wú)力;鞍座裝得過(guò)高，騎行時(shí)腿部的肌肉拉得過(guò)緊，腳趾部分用力過(guò)多，雙腳也容易疲勞。騎車時(shí)適當(dāng)?shù)挠昧Σ课皇悄_掌。設(shè)計(jì)或校正鞍座位置高低最常用的方法，是使手臂的腋窩部位中心緊靠鞍座中部，使手的中指能觸到裝配鏈輪的中軸心為宜。人體各部尺寸都有一定的聯(lián)系，只要腋窩中心至中指的長(zhǎng)度確定下來(lái)，鞍座高度便可大致確定。行駛較快的車，鞍座位置要向前移動(dòng)，行駛較慢的車，鞍座位置要向后移動(dòng)，否則都不利于騎行，如圖12-16(b)、(c)所示。

5·車閘

設(shè)計(jì)時(shí)，閘把開擋、力率和閘把力要與人手的大小和握力相適應(yīng)。靈敏度高的車閘，隨著閘把上力的增大，剎車力也按比例地增加。如果閘把力到達(dá)某一程度不發(fā)生剎車作用，繼而又驟然生效，說(shuō)明這種車閘設(shè)計(jì)不良。在緊急情況下操縱時(shí)，理想的施閘力和減速度見表12-4。

四、人-車動(dòng)態(tài)特性分析

1·動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性

自行車的穩(wěn)定是行駛過(guò)程中的穩(wěn)定，是一種動(dòng)態(tài)平衡的穩(wěn)定性。動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性影響到自行車騎行中的動(dòng)作，包括直進(jìn)穩(wěn)定性和前后左右方向的穩(wěn)定性，見圖12-17(a)。顯然，穩(wěn)定性對(duì)安全行駛是必不可少的特性。

2·力學(xué)特性

自行車行駛在平地上轉(zhuǎn)彎的條件是側(cè)向力(與離心力平衡)與自行車總重量(人和車的重量)的合力作用線要通過(guò)輪胎與地面的接觸點(diǎn)。這當(dāng)然與騎車人有關(guān)，但更重要的是自行車的造型要有適合這種力學(xué)特征的結(jié)構(gòu)形式。

3·轉(zhuǎn)向特性

自行車轉(zhuǎn)彎時(shí)可能有三種情況:

人體和車身向內(nèi)傾的角度相等。即騎車人身體的中心線和車子的中心線一致時(shí)，自行車就可以轉(zhuǎn)彎，即所謂中傾旋轉(zhuǎn)，見圖12-17(b);騎車人的傾斜角比車子的傾斜角大時(shí)，此時(shí)的轉(zhuǎn)彎即所謂內(nèi)傾旋轉(zhuǎn)，見圖12t17(c);騎車人的傾斜角比車子的傾斜角小時(shí)，此時(shí)的轉(zhuǎn)彎即所謂外傾旋轉(zhuǎn)，見圖12-17(d)。

第四篇：作業(yè)崗位設(shè)計(jì)中人機(jī)工程學(xué)案例分析（范文模版）

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作業(yè)崗位設(shè)計(jì)中人機(jī)工程學(xué)案例分析

一、檢驗(yàn)作業(yè)崗位設(shè)計(jì)原則

在工業(yè)生產(chǎn)中，涉及到控制產(chǎn)品質(zhì)量水平的作業(yè)稱之為檢驗(yàn)。檢驗(yàn)的方法有直觀目視掃描，人工測(cè)量和自動(dòng)測(cè)量。對(duì)于多品種、小批量產(chǎn)品的檢驗(yàn)，一般采用目視掃描檢驗(yàn)。產(chǎn)品通常在傳送帶上移動(dòng)或自動(dòng)送至檢驗(yàn)作業(yè)崗位，而工藝過(guò)程控制是在時(shí)間限制的壓力下檢驗(yàn)產(chǎn)品。顯然，檢驗(yàn)作業(yè)的效能與產(chǎn)品質(zhì)量控制水平密切相關(guān)。為了給檢驗(yàn)人員創(chuàng)造一個(gè)方便、舒適的作業(yè)崗位，以保證檢驗(yàn)效能，對(duì)檢驗(yàn)作業(yè)崗位提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則。

① 使檢驗(yàn)人員盡可能采用向下的觀視角，而不用向前的和向上的觀視角。

② 讓被檢產(chǎn)品向檢查人員方向移動(dòng)而不是離開檢查人員方向移動(dòng)，見圖5-1。如果產(chǎn)品從右向左或從左向右橫過(guò)檢查人員的視野，不會(huì)出現(xiàn)很大差別。對(duì)每分鐘移動(dòng)18m 的產(chǎn)品至少應(yīng)有30cm 觀視范圍，并排除觀視范圍內(nèi)的所有障礙物。

圖5-1 檢驗(yàn)移動(dòng)產(chǎn)品的觀察方向

③ 工作面高度應(yīng)由人體肘部高度確定。統(tǒng)計(jì)研究指出，人的肘部高度約為人體身高的63%，而工作面的高度在肘下25---76mm 是合適的。

④ 坐姿作業(yè)比站姿作業(yè)要好，因?yàn)樾呐K負(fù)擔(dān)的靜壓力有所降低，而且坐姿時(shí)肌肉可承受部分體重負(fù)擔(dān)。如選擇坐姿作業(yè)，必須提供舒適的、且可調(diào)節(jié)的座椅。

⑤ 選用可調(diào)座椅時(shí)，可能會(huì)造成檢驗(yàn)者腳不著地的情況，此時(shí)必須使用腳踏板支持下肢的重量。

⑥ 無(wú)論坐姿或站姿作業(yè)，都應(yīng)給檢查人員用輔助活動(dòng)來(lái)中斷檢查周期的機(jī)會(huì)，以便調(diào)節(jié)視力和體力，減輕作業(yè)疲勞。通常一次連續(xù)監(jiān)測(cè)時(shí)間不超過(guò)30min。

二、立姿檢驗(yàn)作業(yè)崗位設(shè)計(jì)

1．紙張取樣檢驗(yàn)作業(yè)基本要求

在紙張生產(chǎn)系統(tǒng)中，紙幅以 0.6m / min 的速度運(yùn)行，檢驗(yàn)員在紙機(jī)尾端仔細(xì)檢查寬度90cm--------------------------精品

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2．立姿檢驗(yàn)員崗位設(shè)計(jì)特點(diǎn)

為保證檢驗(yàn)效能和減輕檢驗(yàn)員的疲勞，該崗位設(shè)計(jì)有以下特點(diǎn)：

① 在此項(xiàng)設(shè)計(jì)中，紙幅速度每分鐘為0.3m，應(yīng)有觀察距離30cm或使總觀察區(qū)為60cm。

② 眼高尺寸要求，在檢驗(yàn)點(diǎn)的紙幅不應(yīng)高于地面145cm。應(yīng)使高度對(duì)較矮的檢驗(yàn)員，在檢驗(yàn)工作中也能向下觀察。但最好保證檢驗(yàn)員的向下視角，至少不小于450。

③ 在質(zhì)量控制工作中，工作面須高出地面91cm。為此，檢驗(yàn)員能用足夠的力量切取紙樣，紙幅寬度為90cm，以便檢驗(yàn)員能彎腰突臀夠到紙幅的另一邊。切取紙樣和拼接紙幅的工作面高度在91cm 處，這是一個(gè)適宜的高度。

④ 由圖5-2(a）所示，紙幅（A）從高c m 的紙機(jī)中出來(lái)，直接引向高122cm 的檢驗(yàn)崗位C，當(dāng)紙幅以0.6m / min 速度運(yùn)行至檢驗(yàn)員身邊時(shí)，取長(zhǎng)度至少為50cm 的紙幅樣品后，即將其領(lǐng)回至高91cm 的檢驗(yàn)臺(tái)和拼接臺(tái)（D）。工作臺(tái)面長(zhǎng)度至少60cm，不同的臺(tái)高是為了檢驗(yàn)員能方便地完成不同的檢驗(yàn)工序。

⑤ 假定檢驗(yàn)員能站在離紙幅約50cm 處，用幾何法或三角函數(shù)來(lái)分析目測(cè)工作的要求。以圖5-2(b）中對(duì)視角計(jì)算法予以說(shuō)明。假設(shè)在設(shè)計(jì)中對(duì)邊為o，鄰邊為a，直三角形和斜邊為 h，則可從三角形的各邊之間的三角函數(shù)關(guān)系來(lái)計(jì)算視角。

⑥ 為尋求目測(cè)工作的最佳設(shè)計(jì)方案，可規(guī)定檢驗(yàn)員俯視角45。如圖5-2(b）所示，作為三角形對(duì)邊與鄰邊之間的最大比值，tg45等于1。

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圖5-2 立姿檢驗(yàn)作業(yè)崗位

三、坐姿檢驗(yàn)作業(yè)崗位設(shè)計(jì)

圖5-3 坐姿檢驗(yàn)作業(yè)崗位

1．瓶子包裝檢驗(yàn)作業(yè)崗位的原設(shè)計(jì)

在檢驗(yàn)瓶子和包裝瓶子的工作中，檢驗(yàn)員可站在或坐在工作臺(tái)旁。瓶子沿著運(yùn)輸帶從右邊送入，從左邊送出，以每分鐘6個(gè)的速度經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)員。要求檢驗(yàn)員從中取出產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)，剔除不合格產(chǎn)品，將其余的放入包裝箱中。在圖5-3所示的原設(shè)計(jì)方案中，工作臺(tái)高85cm(A）、寬30cm、臺(tái)面厚5cm，在其下方留有80cm 立腿空隙，腿部前伸方向空隙為35cm。椅子可調(diào)--------------------------精品

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至地面高63cm。一般檢驗(yàn)者能向前取到瓶子的距離是51cm。工作臺(tái)與輸送帶的間距為15cm(B)，輸送帶固定于輸送機(jī)上，離地高100cm，輸送帶嵌于一個(gè)高為5cm(C）的護(hù)軌中，以保證瓶子排列整齊成行，并不致從輸送帶中掉出。對(duì)原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)查分析，對(duì)于坐姿和立姿兩用的工作崗位，多數(shù)檢驗(yàn)員喜歡采取坐姿，因坐姿比立姿工作舒適得多。當(dāng)然，有時(shí)還得站起來(lái)拿取瓶子或搬移裝滿合格品的箱子。但對(duì)這樣的檢驗(yàn)崗位，卻有許多檢驗(yàn)員抱怨肩臂酸痛。從人體勞動(dòng)生物力學(xué)分析可知，手臂和肩膀出現(xiàn)酸痛，認(rèn)為是肌肉組織產(chǎn)生靜負(fù)載。此種靜負(fù)載主要是和檢驗(yàn)員需過(guò)度抬臂并臂伸在18cm 以上，從輸送帶上取出每個(gè)瓶子有關(guān)。

2．瓶子包裝檢驗(yàn)工作崗位改進(jìn)設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)原設(shè)計(jì)方案的參數(shù)和存在間題的分析，認(rèn)為改進(jìn)檢驗(yàn)及包裝瓶子的作業(yè)崗位設(shè)計(jì)從而減輕全日工作人員的肩臂酸痛則成為改進(jìn)設(shè)計(jì)的主要目的。為此目的，按照坐姿和立姿工作崗位的設(shè)計(jì)原則，來(lái)尋求改進(jìn)設(shè)計(jì)的思路。首先發(fā)現(xiàn)在原方案中沒有腳踏板，對(duì)坐姿的作業(yè)崗位臺(tái)面高度在85cm 時(shí)，是太高些；而對(duì)于坐、立姿工作崗位則嫌太低；同時(shí)由于檢驗(yàn)員在作業(yè)崗位容腿及伸腿的空隙受到限制。為減輕檢驗(yàn)員在工作過(guò)程中肩臂肌肉靜負(fù)荷，可采取兩種基本方法之一，即升高檢驗(yàn)員或降低輸送帶。

因?yàn)檩斔蛶Р荒芙档?，那就只有把檢驗(yàn)員工作面升高，然而工作面又不能簡(jiǎn)單地采用提高座椅高度的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。顯然，改進(jìn)設(shè)計(jì)比新設(shè)計(jì)要受到更多的限制。由于原設(shè)計(jì)方案的限制，只能采取較為特殊的改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，其要點(diǎn)如下：

① 設(shè)置一木制平臺(tái)，置于輸送機(jī)的任一邊，以將工作面升高到100cm 處。由于檢驗(yàn)作業(yè)崗位也可能要處理一些應(yīng)急事件，故設(shè)置的木制平臺(tái)不宜過(guò)小，并須備有低的護(hù)軌，以防人們不小心從邊緣滑下。這一改進(jìn)措施可解決檢驗(yàn)員過(guò)度抬臂而產(chǎn)生靜負(fù)荷。

② 在椅子或工作凳前設(shè)置一踏腳板，以減輕腿部懸空的不適，從而減輕全身疲勞。

③ 如檢驗(yàn)員工作臺(tái)有足夠的空間，可將在檢驗(yàn)員正前方的工作臺(tái)部位剖成半圓開口，使檢驗(yàn)員更接近伸展部位，以減少手臂向前伸展所引起的肩臂負(fù)荷。此外，這一開口的另一優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)檢驗(yàn)員將座椅推向工作臺(tái)時(shí)，其身后的通道空間加大，有利于進(jìn)行相關(guān)的輔助工作。

通過(guò)對(duì)原設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)，解決了原方案存在的關(guān)鍵間題，使檢驗(yàn)員在工作時(shí)感到舒適并不易疲勞。最后需要說(shuō)明的是，以上所介紹的幾個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中人機(jī)工程學(xué)分析范例，目的在于說(shuō)明人機(jī)工程學(xué)分析的一般思路和方法。由于工業(yè)設(shè)計(jì)的對(duì)象千變?nèi)f化，不同的設(shè)計(jì)對(duì)象，所涉及的人機(jī)工程學(xué)因素差異很大。

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第五篇：人性化設(shè)計(jì)中的人機(jī)工程學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)論文

人性化設(shè)計(jì)中的人機(jī)工程學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)論文作者：本站

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發(fā)布時(shí)間：2006-9-21 15:13:00 發(fā)布人：admin

--李梁軍，黃朝暉

[關(guān)鍵詞]人性化設(shè)計(jì)；人機(jī)工程學(xué)；系統(tǒng)；人；機(jī)；環(huán)境[摘 要]通過(guò)對(duì)人性化產(chǎn)品設(shè)計(jì)具體案例的分析來(lái)說(shuō)明了人性化設(shè)計(jì)中所包含的人機(jī)工程學(xué)因素，并進(jìn)一步闡述了在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的人機(jī)工程學(xué)的工作步驟，指出中國(guó)未來(lái)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)必須以創(chuàng)意與革新為首要條件，符合人機(jī)工程學(xué)，使人性化的設(shè)計(jì)真正體現(xiàn)出對(duì)人的尊重和關(guān)心。同時(shí)也是最前沿的潮流與趨勢(shì)，是一種人文精神的體現(xiàn)，是人與產(chǎn)品完美和諧的結(jié)合。

社會(huì)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步、產(chǎn)品的更新、生活節(jié)奏的加快??等等一系列的社會(huì)與物質(zhì)的因素，使人們?cè)谙硎芪镔|(zhì)生活的同時(shí)，更加注重產(chǎn)品在“方便”、“舒適”、“可靠”、“價(jià)值”、“安全”和“效率”等方面的評(píng)價(jià)，也就是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中常提到的人性化設(shè)計(jì)問(wèn)題。

所謂人性化產(chǎn)品，就是包含人機(jī)工程的產(chǎn)品，只要是“人”所使用的產(chǎn)品，都應(yīng)在人機(jī)工程上加以考慮，產(chǎn)品的造型與人機(jī)工程無(wú)疑是結(jié)合在一起的。我們可以將它們描述為：以心理為圓心，生理為半徑，用以建立人與物(產(chǎn)品)之間和諧關(guān)系的方式，最大限度地挖掘人的潛能，綜合平衡地使用人的肌能，保護(hù)人體健康，從而提高生產(chǎn)率。僅從工業(yè)設(shè)計(jì)這一范疇來(lái)看，大至宇航系統(tǒng)、城市規(guī)劃、建筑設(shè)施、自動(dòng)化工廠、機(jī)械設(shè)備、交通工具，小至家具、服裝、文具以及盆、杯、碗筷之類各種生產(chǎn)與生活所創(chuàng)造的“物”，在設(shè)計(jì)和制造時(shí)都必須把“人的因素”作為一個(gè)重要的條件來(lái)考慮。若將產(chǎn)品類別區(qū)分為專業(yè)用品和一般用品的話，專業(yè)用品在人機(jī)工程上則會(huì)有更多的考慮，它比較偏重于生理學(xué)的層面；而一般性產(chǎn)品則必須兼顧心理層面的問(wèn)題，需要更多的符合美學(xué)及潮流的設(shè)計(jì)，也就是應(yīng)以產(chǎn)品人性化的需求為主。

那么，對(duì)于一件產(chǎn)品是如何來(lái)評(píng)價(jià)它在人機(jī)工程學(xué)方面是否符合規(guī)范呢? 以德國(guó)Sturlgart設(shè)計(jì)中心為例，在評(píng)選每年優(yōu)良產(chǎn)品時(shí)，人機(jī)工程上所設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)為：

1)產(chǎn)品與人體的尺寸、形狀及用力是否配合；

2)產(chǎn)品是否順手和好使用；

3)是否防止了使用人操作時(shí)意外傷害和錯(cuò)用時(shí)產(chǎn)生的危險(xiǎn)；

4)各操作單元是否實(shí)用；各元件在安置上能否使其意義毫無(wú)疑問(wèn)的被辨認(rèn)；

5)產(chǎn)品是否便于清洗、保養(yǎng)及修理。

一般情況下，在設(shè)計(jì)教育中常以上述第三項(xiàng)較為強(qiáng)調(diào)，而消費(fèi)者在購(gòu)買商品時(shí)，則是以產(chǎn)品的視覺效果、商場(chǎng)氣氛及價(jià)值來(lái)決定購(gòu)買行為的成立與否，但作為一名好的設(shè)計(jì)師應(yīng)為產(chǎn)品長(zhǎng)期使用的效果及舒適性負(fù)責(zé)，尤其是避免傷害與危險(xiǎn)的防止更是不可忽視的考慮因素。如，在操作計(jì)算機(jī)的上機(jī)姿勢(shì)中，在現(xiàn)行的上機(jī)條件下，操作員常常是手臂向前懸空著來(lái)操作鍵盤和鼠標(biāo)的。手臂的懸空形成了肩頸部的靜態(tài)疲勞，使得操作員不得不將背部靠在椅子靠背上作業(yè)(后靠姿勢(shì)會(huì)加大懸空的手臂的前伸程度，從而增大肩部所需要的平衡力矩，加快肩頸部的疲勞)，而當(dāng)操作員脫離靠背又手臂懸空時(shí)，體重就全部需要由脊柱來(lái)承擔(dān)，其結(jié)果或者是腰背的疲勞酸痛，或者是腰肌放棄維持直坐姿勢(shì)而塌腰駝背，或者是把手腕抵在桌沿而引發(fā)腕管綜合癥。那么，要解決諸如此類的問(wèn)題，設(shè)計(jì)師就必須充分考慮人機(jī)工程學(xué)的因素。

所謂人機(jī)工程學(xué)，亦即是應(yīng)用人體測(cè)量學(xué)、人體力學(xué)、勞動(dòng)生理學(xué)、勞動(dòng)心理學(xué)等學(xué)科的研究方法，對(duì)人體結(jié)構(gòu)特征和機(jī)能特征進(jìn)行研究，提供人體各部分的尺寸、重量、體表面積、比重、重心以及人體各部分在活動(dòng)時(shí)的相互關(guān)系和可及范圍等人體結(jié)構(gòu)特征參數(shù)；還提供人體各部分的出力范圍、活動(dòng)范圍、動(dòng)作速度、動(dòng)作頻率、重心變化以及動(dòng)作時(shí)的習(xí)慣等人體機(jī)能特征參數(shù)，分析人的視覺、聽覺、觸覺以及膚覺等感覺器官的機(jī)能特性；分析人在各種勞動(dòng)時(shí)的生理變化、能量消耗、疲勞機(jī)理以及人對(duì)各種勞動(dòng)負(fù)荷的適應(yīng)能力；探討人在工作中影響心理狀態(tài)的因素以及心理因素對(duì)工作效率的影響等。

人機(jī)工程學(xué)因素往往是企業(yè)提高其競(jìng)爭(zhēng)力的手法之一。若說(shuō)“人性化產(chǎn)品”是與“人”合為一體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，“人機(jī)工程因素”則是設(shè)計(jì)工業(yè)產(chǎn)品時(shí)的人機(jī)界面所必須考慮的因素。在我國(guó)即將加入WTO所面臨的沖擊下，中國(guó)的制造業(yè)無(wú)不是嚴(yán)陣以待，企圖在競(jìng)爭(zhēng)中保持優(yōu)勢(shì)。管理大師麥克·波特(MICHAEL PORTER)曾說(shuō)過(guò)，企業(yè)具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的兩個(gè)方式，一是擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，走向規(guī)模經(jīng)濟(jì)，才能占有成本上的優(yōu)勢(shì)；另一個(gè)便是創(chuàng)造企業(yè)或產(chǎn)品的附加值，制造消費(fèi)者趨之若鶩的心理。在現(xiàn)今產(chǎn)品和質(zhì)量逐步提高，且消費(fèi)者對(duì)商品品質(zhì)要求越來(lái)越高的情況下，各產(chǎn)品制造商們無(wú)不力求突破，希望能出奇制勝，打動(dòng)消費(fèi)者的心。拿當(dāng)今世界上提出的“健康”人機(jī)工程學(xué)的新要求為例，即是用某些考慮人機(jī)因素的輔助性產(chǎn)品，如：電動(dòng)腰靠、紫外線阻隔(UV、CUT)等來(lái)提高產(chǎn)品人性化的層次，籍此創(chuàng)造其他品牌無(wú)法模仿的優(yōu)勢(shì)，而贏得消費(fèi)者青睬的。

究竟什么樣的產(chǎn)品需要人機(jī)工程呢？在設(shè)計(jì)上又如何表現(xiàn)，才能成為符合人機(jī)工程學(xué)的產(chǎn)品呢?

工業(yè)設(shè)計(jì)師指出，就電腦的相關(guān)部件和設(shè)備而言，如鍵盤、鼠標(biāo)等輸入裝置，因使用者可能長(zhǎng)時(shí)間利用其從事工作或娛樂，接觸的時(shí)間較長(zhǎng)，在使用時(shí)也可能十分投入。因此，人機(jī)工程學(xué)就成了設(shè)計(jì)上最主要的條件之一。

人機(jī)工程學(xué)的顯著特點(diǎn)是，在認(rèn)真研究人、機(jī)、環(huán)境三個(gè)要素本身特性的基礎(chǔ)上，不單純著眼于個(gè)別要素的優(yōu)良與否，而是將使用“物”的人和所設(shè)計(jì)的“物”以及人與“物”所共處的環(huán)境作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)研究。在人機(jī)工程學(xué)中將這個(gè)系統(tǒng)稱為“人——機(jī)——環(huán)境”系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)中，人、機(jī)、環(huán)境三個(gè)要素之間相互作用、相互依存的關(guān)系決定著系統(tǒng)總體的性能。本學(xué)科的人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論，就是科學(xué)地利用三個(gè)要素間的有機(jī)聯(lián)系來(lái)尋求系統(tǒng)的最佳參數(shù)。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法，通常是在明確系統(tǒng)總體要求的前提下，著重分析和研究人、機(jī)、環(huán)境三個(gè)要素對(duì)系統(tǒng)總體性能的影響，如系統(tǒng)中人和機(jī)的職能如何分工；如何配合；環(huán)境如何適應(yīng)人；機(jī)對(duì)環(huán)境又有何影響等問(wèn)題，經(jīng)過(guò)不斷修正和完善三要素的結(jié)構(gòu)方式，最終確保系統(tǒng)最優(yōu)組合方案的實(shí)現(xiàn)。這是人機(jī)工程學(xué)為工業(yè)設(shè)計(jì)開拓了新的思路，并提供了獨(dú)特的設(shè)計(jì)方法和有關(guān)理論依據(jù)。

作為一個(gè)全息系統(tǒng)的局部，一個(gè)產(chǎn)品中包括了我們這個(gè)商品社會(huì)中的全部信息。一件設(shè)計(jì)優(yōu)良的產(chǎn)品，必然是人、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、文化等因素巧妙融合、平衡的產(chǎn)物。開始一項(xiàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的動(dòng)機(jī)可能來(lái)自各個(gè)方面，有的是為了改進(jìn)功能，有的是為了降低成本，有的是為了改變外（轉(zhuǎn)載自中國(guó)教育文摘http://www.edUzhai.net，請(qǐng)保留此標(biāo)記。）觀，強(qiáng)化“柜臺(tái)效應(yīng)”，以吸引購(gòu)買者，更多的情況是上述幾方面兼而有之。于是，對(duì)設(shè)計(jì)師的要求就可能來(lái)自功能、技術(shù)、成本、使用者的愛好等各種角度。不同的產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重點(diǎn)也大不相同，暖水瓶的設(shè)計(jì)顯然就要比香水瓶的設(shè)計(jì)考慮更多的人機(jī)問(wèn)題；再以肇及設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的電腦游戲遙感器為例，乍見此產(chǎn)品時(shí)，看似不符合人機(jī)工程學(xué)，但實(shí)際使用時(shí)卻很合手，操控性良好，而且遙感器外型頗酷，用此搖桿玩空戰(zhàn)游戲，有操控戰(zhàn)斗機(jī)的味道。相比于市場(chǎng)上其他同類型的產(chǎn)品，即使售價(jià)比一般產(chǎn)品高出許多，也一樣大受歡迎，足見其魅力所在。但也有這樣一種產(chǎn)品，在市場(chǎng)上受到歡迎，是因其外型討好且成本不高所致，但缺點(diǎn)是產(chǎn)品輕，因此，在使用時(shí)本來(lái)一只手操作很方便，卻不得不雙手并用才行，這就是該產(chǎn)品在人機(jī)工學(xué)上的不足之處；但在成本、售價(jià)及市場(chǎng)因素的考慮下，廠商還是推出此種產(chǎn)品。而對(duì)于專業(yè)用品就不同了，例如美發(fā)師每天所使用的吹風(fēng)機(jī)，除草機(jī)工人所使用的修剪機(jī)就絕對(duì)不能輕視人機(jī)工程學(xué)在生理層面上的考慮。

然而，一個(gè)好的產(chǎn)品設(shè)計(jì)是可以涵蓋形態(tài)和人機(jī)因素的，產(chǎn)品的外形一樣也可以有機(jī)會(huì)作人機(jī)工程的發(fā)揮。以TEAGE為微軟所設(shè)計(jì)的易用鼠標(biāo)球而言，該鼠標(biāo)是特別為兒童體驗(yàn)電腦而設(shè)計(jì)的，在方案決定之前對(duì)兒童的抓握方式進(jìn)行了研究，黃白兩色相間的鼠標(biāo)球使兒童們?cè)趯W(xué)習(xí)電腦時(shí)，增加了趣味性和功能性。該產(chǎn)品已經(jīng)超脫了產(chǎn)品造型上的束縛，除讓其更好用之外，也同時(shí)賦予了產(chǎn)品新的意義與想象空間。

除了一般的大眾消費(fèi)品之外，專為特殊族群所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在人機(jī)工程學(xué)上也有更多的考慮。如，殘疾人用的瓷器套具，此套設(shè)計(jì)是專為殘疾人做的餐具，又不讓人直接看出它們是專為殘疾人做的。故而，設(shè)計(jì)師在充分考慮了人機(jī)工程學(xué)的基礎(chǔ)上，特別處理手把的凹凸，使患者拿在手里有一種心態(tài)上的平衡感，既能看到，又能摸到，但又不那么顯眼。

再以醫(yī)療設(shè)備來(lái)說(shuō)，病床、醫(yī)療椅等產(chǎn)品，在設(shè)汁上不只是考慮操作要符合人機(jī)工程學(xué)，在材料上也應(yīng)力求人性化，增加產(chǎn)品的親和力，以提高產(chǎn)品的“EQ”。

由于學(xué)科來(lái)源的多樣性和應(yīng)用的廣泛性，人機(jī)工程學(xué)中采用的各種研究方法種類很多，有些是從人體測(cè)量學(xué)、工程心理學(xué)等學(xué)科中沿用下來(lái)的，有些是從其他有關(guān)學(xué)科借鑒過(guò)來(lái)的，更多的是從應(yīng)用的目標(biāo)出發(fā)創(chuàng)造出來(lái)的。其中常用于一般產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域的方法有如下幾類：

1，測(cè)量方法

測(cè)量方法是人機(jī)工程學(xué)中研究人形體特征的主要方法，它包括尺度測(cè)量、動(dòng)態(tài)測(cè)量、力量測(cè)量、體積測(cè)量、肌肉疲勞測(cè)量和其他生理變化的測(cè)量等幾個(gè)方面。

2．模型工作方法

這是設(shè)計(jì)師必不可少的工作方法。設(shè)計(jì)師可通過(guò)模型構(gòu)思方案，規(guī)劃尺度，檢查效果，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，有效地提高設(shè)計(jì)成功率。

3．調(diào)查方法

人機(jī)工程學(xué)中許多感覺和心理指標(biāo)很難用測(cè)量的辦法獲得。有些即使有可能，但從設(shè)計(jì)師工作范圍來(lái)看也無(wú)此必要，因此，設(shè)計(jì)師常以調(diào)查的方法獲得這方面的信息。如每年持續(xù)對(duì)1000人的生活形態(tài)進(jìn)行宏觀研究，收集分析人格特征、消費(fèi)心理、使用性格、擴(kuò)散角色、媒體接觸、日常用品使用、設(shè)計(jì)偏好、活動(dòng)時(shí)間分配、家庭空間運(yùn)用以及人口計(jì)測(cè)等，并建立起相應(yīng)的資料庫(kù)。調(diào)查的結(jié)果盡管較難量化，但卻能給人以直觀的感受，有時(shí)反而更有效。

4．?dāng)?shù)據(jù)的處理方法

當(dāng)設(shè)計(jì)人員測(cè)量或調(diào)查的是一個(gè)群體時(shí)，其結(jié)果就會(huì)有一定的離散度，必須運(yùn)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行分析處理，才能轉(zhuǎn)化成具有應(yīng)用價(jià)值的數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)生指導(dǎo)意義。

當(dāng)今的工業(yè)設(shè)計(jì)師面臨著多種活動(dòng)和課題，例如：電視資訊、互動(dòng)電視、通用遙控器等，與企業(yè)合作的范圍也很廣，在實(shí)施產(chǎn)品的人性化設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常采用如下的設(shè)計(jì)程序：

1)建立并運(yùn)用資料庫(kù)(這在前面已有論述)；

2)決定研究主題；

3)觀察階段：

*目標(biāo)輪廓 *訪識(shí)/觀察 *使用模式/議題

4)發(fā)展階段：

*關(guān)鍵議題 *產(chǎn)品概念 *測(cè)試與評(píng)估

在整個(gè)研究過(guò)程中，人機(jī)工程師和工業(yè)設(shè)計(jì)師都必須全程參與，但在各個(gè)階段為主為輔的角色會(huì)有不同。例如：產(chǎn)品概念由工業(yè)設(shè)計(jì)師主導(dǎo)，測(cè)試則由人機(jī)工程師主導(dǎo)，每個(gè)步驟以劇本的形式來(lái)串連溝通。每件產(chǎn)品都有各自的在人機(jī)工程學(xué)上的特色，特別是消費(fèi)性產(chǎn)品。以汽車內(nèi)部設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，就有三個(gè)表達(dá)人機(jī)工程需求的方式：一是操控界面，如方向盤的設(shè)計(jì)；二是座椅及內(nèi)裝設(shè)計(jì)，如一些大客車座椅，或者老板椅的靠背上部，都有一道鼓起來(lái)的凸包。對(duì)于大多數(shù)的中國(guó)人來(lái)說(shuō)，這個(gè)凸包常常是頂在后腦勺，使得身體后靠在椅背時(shí)，不得不稍稍低頭。從設(shè)計(jì)上來(lái)說(shuō)，這道凸包本來(lái)是用來(lái)墊靠頸部凹處，使人的頭頸更舒服的。問(wèn)題的出現(xiàn)是由于這些座椅的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)直接從國(guó)外引進(jìn)，而生產(chǎn)者又沒有重新考慮中西方人在身材方面的不同，尺寸上完全照搬。結(jié)果西方人墊頸的凸包就頂住了我們的后腦勺；三是情報(bào)溝通系統(tǒng)，如導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)及安全警報(bào)功能。

在新的世紀(jì)里，我們以新的方式來(lái)感知世界，人們?cè)絹?lái)越多的在追求一種新的生存環(huán)境和生存空間，毫無(wú)疑義，未來(lái)的人性化設(shè)計(jì)具有更加全面立體的內(nèi)涵，它將超越我們過(guò)去所局限的人與物的關(guān)系的認(rèn)識(shí)，向時(shí)間、空間、生理感官和心理方向發(fā)展，同時(shí)，通過(guò)現(xiàn)代高科技技術(shù)如虛擬現(xiàn)實(shí)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等多種數(shù)字化的形式而擴(kuò)延。IDEO設(shè)計(jì)公司的數(shù)字化收音機(jī)正是基于這一觀念上的最新數(shù)字廣播概念設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)使用者狀況的設(shè)計(jì)構(gòu)想，研究收音機(jī)的可能外觀和操作方式。無(wú)論在造型上還是在界面設(shè)計(jì)上，都使人機(jī)交互關(guān)系達(dá)到物我兩忘的狀態(tài)。該收音機(jī)上的顯示屏幕以圖形界面來(lái)說(shuō)明音頻節(jié)目的內(nèi)容。設(shè)計(jì)范圍包括個(gè)人化家用收音機(jī)、個(gè)人可攜式收音機(jī)和演藝工作者的專業(yè)收音機(jī)。

中國(guó)未來(lái)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)必須以創(chuàng)意與革新為首要條件，唯有真正好用且務(wù)實(shí)的商品才能在市場(chǎng)上脫穎而出，讓消費(fèi)者感到貼心且實(shí)惠的產(chǎn)品方是企業(yè)制勝的絕佳利器。符合人機(jī)工程，人性化的設(shè)計(jì)是最實(shí)在，同時(shí)也是最前沿的潮流與趨勢(shì)，是一種人文精神的體現(xiàn)，是人與產(chǎn)品完美和諧的結(jié)合。使人性化的設(shè)計(jì)真正體現(xiàn)出對(duì)人的尊重和關(guān)心。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1] ＜人機(jī)工程學(xué)＞．丁玉蘭．主編．北京理工大學(xué)出版社．

[2] ＜人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)用＞．嚴(yán)揚(yáng)．編著．中國(guó)輕工業(yè)出版社．

[3] ＜世界著名設(shè)計(jì)公司卷＞．蔡軍．徐邦躍．編著．黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社．

作者聯(lián)系地址：

李梁軍: 湖北美術(shù)學(xué)院設(shè)計(jì)系，湖北武漢 430060

黃朝暉: 華中科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院工業(yè)設(shè)計(jì)系，湖北武漢 430060

本文《人性化設(shè)計(jì)中的人機(jī)工程學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)論文》來(lái)自中國(guó)教育文摘，查看更多與相關(guān)文章請(qǐng)到http://www.eduZhai.net。

產(chǎn)品名稱： 工業(yè)縫紉機(jī) 聯(lián)系供應(yīng)商：

主要規(guī)格/特殊功能 ? 產(chǎn)品規(guī)格：

特點(diǎn):

最高縫紉速度可達(dá)3000rpm，縫制范圍可達(dá)40mm x 30mm，可輕松的滿足客戶的需求

采用人性化設(shè)計(jì), 在機(jī)頭縫紉位置加裝專用冷光照明裝置, 緩解了視覺疲勞,提高了工作效率并節(jié)省了車間的大功率照明

整機(jī)具有自我保護(hù)功能,當(dāng)機(jī)頭翻開時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入自我保護(hù)狀態(tài),有效防止了錯(cuò)誤操作對(duì)操作人員引起的傷害, 當(dāng)合上機(jī)頭后無(wú)需重新啟動(dòng)便立即恢復(fù)正常

上軸采用潤(rùn)滑脂，無(wú)潤(rùn)滑油從機(jī)器頭部滲透，減少了對(duì)縫料的污染

通過(guò)流線型優(yōu)化設(shè)計(jì)使機(jī)器外型更加美觀大方

SGY2-1900A系列均具備本機(jī)編輯圖案功能，可根據(jù)不同的要求，輕松完成花樣的編制 采用高性能伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，降低能耗和振動(dòng)的同時(shí)，使起動(dòng)/停機(jī)反應(yīng)迅速

采用電磁控制夾線器，可輕松調(diào)節(jié)夾線器的張力

采用先進(jìn)的夾線機(jī)構(gòu)，使縫制物的鳥巢現(xiàn)象有所改觀