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1、谈人机工程学在产品设计中的应用科技论坛中国科技信息2005年第23期CHINASCIENCEANDTECHNOLOGYINFOIIATIONDec.2OO5谈人机工程学在产品设计中的应用董俊华辽东学院艺术与设计学院环艺系118005摘要:人机工程学是关于正确使用人的智力和体力的学问;本文通过实例,阐述了在产品设计中如何运用人机工程学,设计出满足人们需要并且具有较好的市场占有率的产品的.关键诲人机工程学;产品设计;人;机器;琼境中图分类号:TBI8一,人机工程学的产生人机工程学(或称人体功效学,人体工程学等)是关于正确使用人的智力和体力的学问,是研究”人一机一环境”系统中人机环境三大要素之间的关
2、系,为解决该系统中人的效能,健康问题提供理论与方法的科学.人机工程学的基本理念产生于十九世纪末.最初,是欧美一些学者和研究机构为解决工业化生产环境中的人机矛盾所从事的一些研究活动的统称.第二次世界大战后,逐渐形成了一门独立的学科.这门理论与实践相结合的学科主要是研究与人的各种特点和需求相适应,与人的生理心理结构相适应,与人的生理运动和心理运动的内在逻辑相适应,从而在人机环境系统中取得动态平衡和协调一致,而且使人获得生理上的舒服感和心理上的愉悦感,以最少,最小,最低的代价赢得最多,最大,最高的工作效率和经济效益.二,人机工程学在产品设计中的应用二十一世纪是设计的世纪,产品设计的目的就是使人生活得
3、更好,设计者必须根据人们生活中遇到的迫切需要解决的问题而进行设计.这个思想包含两个层次的内在:一一方面,我们的设计必须考虑产品的使用者在使用过程中的安全性,舒适性,易操作性;另一方面,我们还要考虑产品对于作为大自然的一个有机组成部分的抽象的人的本性的影响.所以人们对产品的要求不象以前那样只局限在使用功能上对它的舒适程度有了进一步的要求.这就给我们提出了一个新的课题,如何满足人们对产品新的要求呢?这就是我要谈的将人机工程学应用于产品设计中.l,病人床板设计我想我们每个人都有过生病的经历,那个时候由于疾病的困扰,心理总是不舒服,那么如何使病人的心情更好些呢?这就要求改变病人的生活环境.以往当我们走
4、进医院时,所见到的只是冰冷的病床,看到它们我们的心情都不好,何况病人呢?前一段时间我受某单位的委托进行了多功能病床设计,在该设计中充分的应用了人机工程学,设计出的产品得到了该公司的认可,现以生产并投放市场,效果很好.下面介绍如下:首先病床的整体设计采用可移动式.病人在生病时要做大量的检查,有些可以在病房内完成,而有些要到检查中心才能完成.同时病人只有在其他人的搀扶下才能到达检查中心,在这个过程中病人要忍受大量的痛苦.病床的整体可移动后,就可以推着病人到检查中心,完成必要的检查,减少了病人的痛苦,改善了病人的条件.其次病床的整体造型上也作了大量的改进.使病床的整体更接近干家庭的睡床,去除了冰冷感
5、,增加了温暖感,给病人一种冢的感觉,便分l作区域,一股分为制区与l1Fq,g埋区,寸七:病人忘记了这是病房,甚至忘记了病痛,有利于自然的工作分离,并且在视觉上表达出来,然后根疾病的冶愈.据人的尺度,姿势,用力等因素决定人机界面的参第三在床板的设计上也大量应用了人机工程数.如控制器的高度,仪表板的高度与布局.显示学.床板在长度方向上分为四段,即:人体的与控制的布局要综合考虑操作程序,功能关系,使躯干段,人体的臀部段,人体的大腿段,人体用频率及个部分的重要性,并且以其中一点主导因的小腿段.这几部分的尺寸均按照标准人体尺度素安排.所有参数确定后进行模拟实验和不舒服性设计,通过电机以及其他机构可以实现
6、这四部分评价,最后通过多次的改进和评价才能最终完成.的动作.人体的躯干段的动作可以使躺久的病人中国已在二十世纪末进入老年化社会,许多设坐起,缓解疲劳,人体的小腿段的动作可以使病计师抓住了这次机会,将人机工程学应用与老年人人跷脚,这时人体的大腿段也协助动作,使病人的产品设计中.老年人由于体力衰竭,残疾和伤损的下肢得到放松.人体的臀部设计了坐便器,病会降低他们的行动能力,因而设计的重点都放在对人可以在床上解手,减少了很多不必要的麻烦.老年人的护理和医疗设施方面.瑞典从70年代起床板的宽度方向采用了多块板的拼接方式,通过就对高龄者住宅进行改善,以达到适合医疗和看机构控制实现柔性翻身,以上动作均可以由
7、病人护.包括(1)适合行动不自由的高龄者在使用轮根据自己的需要遥控来实现.椅,助步器情况下自由活动和看护工作人员的空当然在其他部分的设计中也应用了人机工程间.(2)在高龄者能够自律生活的环境中通过呼叫学,这里不一一介绍.这样设计的病床成本增加的在短时间内得到医疗,看护措施的24小时常时服并不多,但经济效益却成倍增加.通过这个例子不务体制.(3)在一定范围内提供社会活动的机会以难看出在产品设计中应用人机工程学的重要性.及便于近邻或朋友进行交流的环境.2,椅子设计现代电脑软件设计是”显示控制反馈椅子在日常生活中随处可见,因此椅子的设信息”不断循环的交互人机系统的典型代表.鼠标计也大有潜力.谁能在椅
8、子的设计中充分的应用的运用大大简化了控制操作:图形界面通过图像,人机工程学,谁就能设计出深受人们欢迎的椅子.声音,动画的综合运用,使系统效率提高且富于人通常椅子的设计要从以下几个方面考虑:情味,使人与电脑这种及复杂的机器之间的关系变第一坐高.坐高的设计很重要.椅子太高,人得友好和轻松.这种思路也逐渐扩展到其他产品的坐着足部悬空,使大腿肌肉受压,小腿肌肉紧张,控制设计上如一些空调遥控器上出现了”我感时间不长人就会感到肌肉酸痛,甚至连背部肌肉觉一”这样的人性化的对话.都会感到疲劳,椅子太低,人坐上去背部肌肉也会人是产品最终的服务对象,是产品设计的中感到紧张,这种椅子不能保证腰骶椎骨的适当姿心.因此
9、在产品设计中,人在使用产品过程中的势,而增大了背部负荷.行为方式,心理反映,比例尺度和人所依据的生第二座深.应当是臀部全部得到支持,而椅活与文化背景,以及人与环境之间的关系等,就座的前端离小腿有一定距离,以保证小腿自由活成为开发新产品的依据.因此看出在产品设计过动.因此,应比人的宽度大一些.人的平均的程中,人与产品的关系,人机界面的关系都是非腑宽度约33.16305厘米,这样的椅子能满足常重要的,他们往往决定了产品设计的成败.95%的需要.随着人们生活水平的不断提高,人们对生活产第三靠背.人直座,足踏地时,倘若躯干品的需要也越来越高.这就要求产品设计师除了具得不到支持,则背肌肉紧张,为了减轻正
10、座时背有创新意识,善于利用现有资源,较强的观察能力肌肉的紧张,必须也使躯干也得到支持,背部则和发展问题的能力外,还要熟练地掌握人机工程是支持躯干的比较合理的部件.如果我们设计的学,并且在设计中广泛地应用它.这样设计出的产靠背能恰当的支持lll2胸椎部位,则能使背部品才能满足人们的需要,而且有较好市场占有率和肌肉放松,胸腔舒展,呼吸顺畅.此外,背市场前景,同时得到可观的经济效益.部与座势的夹角要稍大.这样,可使腹部和大腿的血管松弛,有利于血管循环.背部湖坐垫相接参考文献:触,以不与人臀不相接触为易.以免人体与因臀1何晓佑.产品设计程序与方.法M.中国轻工业部搜压引起人体向前滑动.靠背的斜度,个人的出版社.2000要求不同,不同的工作要求也不一样.飞机坐椅2严扬,王国胜.产品设计中的人机工程学.黑靠背斜度在警觉条件下,既坐椅者精力集中或工龙江科学技术出版社.1997作状态下为ll0度,非警觉条件下为ll0一l20度.汽车靠背斜度在ll1.7度.学校学生用椅靠背斜度在95一ll0度.椅座面斜度大多数采用后倾,后斜角度以小36度为宜.机床设计首先要考虑,分析机床的功能,划