導語：如何才能寫好一篇人體工程學原則，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：人體工程學；數碼相機

中圖分類號：TB18 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）18-0316-02

0 引言

人體工程學是一門“研究人在某種工作環境中的解剖學、生理學和心理學等方面的各種因素；研究人和機器及環境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中和休假時怎樣統一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的科學”。

在現今人性化設計的時代，各種產品，除了在硬件質量上力求做到更新更高之外，在很多細微的設計考量上，也投入越來越多的心思，能否讓使用者更舒適、更方便，成為一個產品最重要的指標之一。隨著人體工程學的日漸成熟化，設計師門紛紛開始進入對人體工程學在數碼相機中應用的研究，并應用于設計上，使如今的數碼相機給人們帶來更加舒適和實用的便利。

1 人體工程學在數碼相機的整體外觀尺寸上設計的應用

縱觀目前我們所接觸過的相機，其外形都大致符合一種規格，沒有太大的形狀及尺寸出入。（如圖1）

之所以其形式最后普及為現今的模式，是融入了人體工程學對人體尺寸的研究在其中，觀察市面上的數碼相機，其高度都在一定范圍限制內，再結合人們平時手持相機照相的手部姿勢，不難發現這個高度要結合手部拇指和食指張開寬度尺寸和拇指與其余手指的彎曲度來進行合適的擬定，如果數碼相機的高度和厚度設定的太大，則手指則需要要施力增大兩者之前寬度以持穩相機，因此人在長時間照相的同時手部肌肉是一直處在拉伸緊張的狀態，則極易產生疲勞和引發手部疾患；但若相機高度和厚度尺寸設計過小，則手持相機人不能處于自然且舒適的狀態，同樣易產生疲勞，人對手部的控制也就不能穩定。人體工程學在相機的寬度的設計上同樣有一定的應用，數碼相機的寬度決定了人們在照相時兩臂的狀態，過寬或者過短都會使兩臂的距離不當從而肌肉負荷更大，降低舒適性，且若相機寬度的不恰當同樣會影響到相機上按鈕的位置排布。例如三星SMX-C20與SMX-C24延續了屢獲殊榮的25度仰角鏡頭，即鏡頭與機身呈25度角。這種設計基于人體工程學設計，使你在持機時，手腕與手掌不需特別用力，自然擺放就可讓鏡頭保持水平。從而減少了用戶的腕部及肘部的受力，極大緩解了攝影愛好者長時間拍攝后手腕部分的不適情況，同時也可防止LCD屏幕遮擋視線，使用戶全身心將注意力投入到拍攝對象中。

可以看出，人體工程學中對人體尺寸、人手部解剖學的研究在數碼相機整體尺寸規格上的應用對人-機系統的優化有很大的作用。

2 人體工程學在數碼相機材質選擇上的應用

目前市場上的數碼相機的機身材質可大致分為工程塑料、金屬（包括鋁鎂合金、鎂合金、金屬/陶瓷混合材料等）兩大類。從人體工程學角度來分析，相比方箱式和機械式的老式相機的材料而言，舊式的選材給使用者帶來一種沉重感，而目前的新型材質多為ABS工程塑料或者時尚一些的鋁鎂合金兩種，在質感和強度方面有很大加強但是最大的人機功效是很大程度上減輕了數碼相機的重量，這就是近年來許多品牌不斷研發新型材料的動力，顯而易見人們對與產品使用的舒適度和方便度的要求越來越高，而人體工程學在對人機系統的研究時提出了這些要求，因此設計產品時若不應用人體工程學的知識將會設計出逆市場與社會發展要求的失敗之作。比如最近新出的三星SMX-C20與SMX-C24在機身設計方面都使用了ToC雙色注塑技術，這一工藝通過向有機玻璃材料注入色彩分子的手段，配合黑色后板過渡，制作出具有內蘊流動般色彩的琉晶邊框，既時尚大方，又不顯得過于艷麗媚俗，可謂尊貴典雅，恰到好處。更為實用的是，此設計不僅能有效的防止表面被刮花和磨損，還可長期保持色澤的鮮明度。（圖2）

3 人體工程學在數碼相機結構安排上的應用

數碼相機的構成分鏡頭和機身兩大部分。鏡頭在相機上的位置安排相對其他設備裝置而言比較固定，討論價值不大。我們就機身的結構進行人體工程學角度的研究。機身的一般構成有：快門，模式撥盤，閃光燈熱穴，取景窗，取景器，LCD液晶屏幕和一些菜單或控制按鈕。

先討論相機上方的裝置位置安排中應用到的人體工程學問題：快門，一般是相機的右上方最邊緣的一個按鈕，這樣的位置安排包含了很大的人體工程學應用在其中。人體工程學一個重要原則就是動作經濟原則再結合運動準確原則、盲點定位運動研究，快門按鈕因為使用頻率很大，所以只有安排在這個位置時右手食指才能最快捷和準確的進行動作操作，而且很好的實現了動作經濟原則，即使在黑夜或者光線昏暗的環境下也能更準確的執行正確動作。模式撥盤，因為可供選擇的模式有多種，且為常用裝置，就人體工程學研究而言，設計為撥盤的形式能更方便的轉換模式，又因為是多個同類型的功能，如果過改成按鈕或者LCD界面調節形式將會大大復雜使用者的操作過程，且撥盤安在相機最上方，盤上能標記相應模式的標圖，使拍照者按照圖標快速撥到要改變的模式，在拍照的過程中也易于對比不同的模式的拍照效果，這樣設計使手的運動能達到最靈活、準確的效果。

再來看相機背面的裝置位置安排，調查眾多品牌的結構安排按鈕和LCD液晶屏幕的位置關系都大同小異，普遍是控制、菜單和開關按鈕位于右邊位置，LCD液晶顯示屏處于左邊位置。這應用了人機工程學中動作習慣性和準確性，在人機工程學的研究統計中，在同一姿勢時重復某動作，大多數人的右手比左手要靈活和準確。因此，在人們手持相機調節設置或者觀察相片時，把按鍵設置在右方比左方更合理，拇指操作時精確有效。

4 人體工程學在數碼相機新技術中的應用

拍攝照片時使用者通常是手持相機，這樣難免會造成手臂的顫抖以致影響拍照效果，特別是數碼相機對震動是很敏感的，在使用長焦距時這種情況更明顯。因此設計師們不斷研發改進相機快門速度的技術，以致大幅度提高相機的快門速度。但是相機快門的優劣不僅要看“快”還要看“慢”，就是快門的延遲，如有的數碼相機最長具有16秒的快門，用來拍夜景足夠了，然而快門太長也會增加數碼照片的“噪點“，就是照片中會出現雜條紋。

由于數碼相機的的普及性，這樣就同樣會接觸到人體工程學中研究的人與環境的界面設計。就研究可知道，根據作業環境對人體的影響和人體對環境的適應度，可把人的作業環境分為四個區域：①最舒適區；②舒適區；③不舒適區；④不能忍受區。最佳方案是創造一種人體舒適而又有利于工作的環境條件。就數碼相機而言，在不同的環境條件下需要有解決相應環境給照相帶來的缺陷的設置，來創造有利于照相的環境條件，就這一問題，如今的數碼相機都給予了令人滿意的完善，例如：在強光的環境時，可以調節模式撥盤裝換成強光模式；在昏暗的環境時，同樣可以調節模式撥盤，或者打開閃光燈，又或者使用白平衡控制來調節畫質。舉例中可發現人體工程學在對人-機-環境的研究對數碼相機的功能發展是舉足輕重的。

在理論上討論了人體工程學在數碼相機中這么多的應用之后，讓我們舉一個實例，來更清晰的從感官上體會人機工程學在數碼相機設計中應用達到的效果。

佳能EOS 50E（如圖3）：縱觀佳能與康尼20年的競爭歷史，知道佳能EOS 50E的推出，才使佳能看到了夢寐以求的“超越“時刻，這是應為這款相機有良好的使用性能和合理的操作和功能布局，該款相機非常符合人體工程學，當食指在快門上時，拇指能隨心所欲地放在對焦和快門控制盤、機背控制盤、局部曝光計及手動對焦選擇鈕上。它的重量也非常稱手，不含鏡頭的重量尚不足600克，左手除了可以拖著鏡頭外，也可以放在左側的主控制模式撥盤上。相比同期上市的一些產品它更舒適。且該機的取景器明亮，易于觀察。底部的資料窗內容全面，幾乎顯示了所有在機頂LCD面板上提供的信息。而且它的最高快門速度為非常可觀的1/4000秒，另外測光系統簡單實用，這是人體工程學在數碼相機設計應用中一個非常成功的產品。

人機工程學在設計領域中有著重要的應用，在數碼相機的設計歷史上，它同樣扮演了一個重要的角色，隨著現代設計師在設計數碼相機的同時加入了人體工程學的應用，將數碼相機推向了一個新的時代，使數碼相機的設計更人性化、科學化和實用化。

參考文獻：

[1]玉蘭主編.人機工程學（第三版）[M].北京：北京理工大學出版社,2005.

[2]周彧，洪欣等.你不能不知道的100臺相機[M].北京：中國攝影出版社2005.

篇2

【關鍵詞】《人體工程學》 展示設計專業 融合創新

“人體工程學（Human Engineering），也稱人類工程學、人體工學、人間工學或工效學（Ergonomics）。工效學Ergonomics原出希臘文“Ergo”，即“工作、勞動”和“nomos”，即“規律、效果”，也即探討人們勞動、工作效果、效能的規律性。人體工程學是由6門分支學科組成，人體測量學、生物力學、勞動生理學、環境生理學、工程心理學、時間與工作研究學。

人體工程學作為獨立學科有40多年的歷史。它誕生于第二次世界大戰之后的歐美，主要產生于工業社會大量生產和使用機械設施的情況下，探求人與機械之間的協調關系。早期的人體工程學主要研究人和工程機械的關系，即人機關系。其內容有人體結構尺寸和功能尺寸，操作裝置，控制盤的視覺顯示，這就涉及到了心理學、人體解剖學和人體測量學等，繼而研究人和環境的相互作用，即人―環境關系，這又涉及到了心理學、環境心理學等。至今，人體工程學的研究內容仍在發展，并不統一。在迅速發展的設計行業里，人體工程學發展速度非?？?，特別是室內設計行業，未來則將向著多元化、人性化和智能化的方向發展。

人體工程學是展示設計藝術專業教學中重要的專業必修課程之一。設計師必須具備人體工程學方面的知識和修養，并且能妥善地解決和處理人體工程學問題，才能取得設計上的成功。隨著人們生活品質的提升和文化事業的蓬勃發展，人們更追求空間的舒適和愉悅。按照人體工程學基礎而進行的展示設計是舒適愉悅的前提。本課程通過對人在某種工作環境中的生理、心理學等因素的研究；培養學生樹立一種科學態度，達到人―使用物―環境的相互結合；通過設計使得在展示空間中提升信息傳遞的效率，確保人的健康、安全和舒適等問題，使設計真正地服務于人。通過本課程的學習，使學生得到人體基本形體構造的知識，同時使學生懂得人體一些重要尺寸在展示設計專業中的應用，為展示設計的后續課程及今后實際工作打下扎實的基礎。

由此，我們的課程教學就不能泛泛講解《人體工程學》中的基礎內容，我們要將該課程的基礎內容與展示設計專業進行改革與融合創新，使之成為為我專業所用的專業基礎課程。

2013年，由北京印刷學院設計學院會展方向陶海鷹老師主筆，根據專業特點，形成了《人體工程學》課程的本專業教學大綱。成果如下：《人體工程學》通過對人在某種工作環境中的生理、心理學等因素的研究；培養學生樹立一種科學態度，達到人―使用物―環境的相互結合；通過設計使得在展示空間中提升信息傳遞的效率，確保人的健康、安全和舒適等問題，使設計真正地服務于人。

基本要求如下：第一章，展示中的尺度問題。了解人體工程學的發展與應用，并熟悉展示空間環境中人的各種尺度關系。了解人體工程學在展示設計中的意義。第二章，展示的通道分布于陳列設計。了解展示的觀眾通道分布是按人流股數計算的，大型展示活動一般采用多線通道；了解和熟悉展示設計的陳列密度，以及與展廳空間跨度、凈高的關系；了解閱讀心理及閱讀習慣并能設計視覺流程；從人體工程學的角度分析展示中的陳列高度，以及與參觀者視線的相對位置；了解展示設計與視覺特征的關系。第三章，展示信息傳達效率的提升。了解展示信息傳達的有效途徑；熟練運用展示設計語言來更好地傳遞信息。第四章，展示設計的色彩與照明。了解并掌握展示空間環境中的色彩與照明設計原則，研究展示空間中色彩與照明對人的心理作用。了解掌握展示設計中的色彩應用規律。了解掌握在展示設計中對光源、光照的要求。

篇3

關鍵詞：人機工程學；老年人；輪椅設計；SAMMIE

近年來輪椅行業保持快速發展，但是，我國輪椅行業產品結構單一，絕大部分產品為一般輪椅，產品價格低。高端產品如電動輪椅和運動輪椅研發投入不足，技術水平與國外相差很大，主要依靠進口。然而東西方人的體型差異很大，面向西方使用人群設計的輪椅未必就適合東方人使用，為了設計出真正適合中國老年人使用的輪椅，必須對輪椅使用人群的人體尺寸、心理特征、行為模式以及生活習慣等進行分析，為輪椅的尺寸提供參考，設計出安全、舒適、適合中國人使用的輪椅。

1SAMMIE在輪椅設計中的應用

人機工程學是應用人體測量學、生理學、人體力學等諸多學科來研究“人-機-環境”三者相互的關系的學科。本文中的研究對象主要是老年輪椅使用者，要考慮的人機工程要素主要包括：老年人人體尺寸、老年人生理及心理特征、人體力學等。

SAMMIE中錄入了數十個國家的成年人人體尺寸數據庫，包括中國98年成年人人體尺寸數據庫，也可以根據需要定制人體模型，在人體關節活動范圍內移動人體的肢體和關節，模擬各種操作姿勢。它的基本功能主要包括：（1）可達域分析：在工作場所中使用手或腳可以觸碰到的范圍及物體。（2）合適性分析：用于評估近似人群對一定限制的工作空間的合適性。（3）工作姿勢分析：調節人體關節的角度模擬人體工作姿勢，并以此來評估人體工作姿勢的可行性、舒適性和身體關節的受力等情況。（4）視野分析：根據人體視野特性模擬人體模型的視野，通過參照頭部和頸部的運動，仿真人體實際操作過程中的視野，并以此來對產品的視野性能進行評估。

在具體輪椅設計活動中，人機工程學的應用主要體現在以下幾個方面：

（1）為輪椅設計提供人體數據參考。結合人體測量學、人體力學、心理學、生理學等學科，對老年人體生理特征、機能結構進行分析，得到老年人的肢體可及范圍、人體機能等特征參數，為輪椅的尺寸設計作參考。

（2）為輪椅設計提供造型和結構依據。人機工程學強調讓機器適應人，而不是人適應機器。比如優秀的手持式產品設計，要考慮人的手掌、手指尺寸，對不同的手持姿勢進行分析對比，找到最貼近人手的自然狀態、最安全、最省力的一種操作方式；產品的外形要符合手握的姿勢，線條自然流暢。

（3）為輪椅設計提供“環境因素”參考依據。在設計過程中，考慮人在不同使用場景中的適應能力和承受限度，分析環境中的光線、溫度、濕度、振動等因素對人體生理和心理的影響，以保證最終設計的產品滿足安全、舒適和高效的要求。

2老年人的生理及心理特征分析

人到老年身體形態和生理機能都會發生相應的變化，充分考慮分析老年人的生理及心理特征，才能設計出適用更多老年群體的產品。

2.1生理特征

在生理上，老年人的特征為：

（1）骨骼肌肉系統衰老：老年人肌腱、韌帶萎縮僵硬，肌力降低，容易發生骨折且關節活動不利。

（2）感知系統衰老：老年人視覺、聽覺下降，味覺、嗅覺、觸覺敏感度降低，使老年人對傷害性刺激不敏感，因此在日常生活中易發生意外事故。

（3）思維系統衰老：臨床上發現，老年人大腦出現腦萎縮，記憶力、注意力逐漸變差，生活效率也隨之下降。

2.2心理特征

（1）離退休綜合征：老年人離退休以后突然從忙忙碌碌轉到無所事事，逐漸淡出原來的人際關系網，社交范圍狹窄，一時間無所適從。

（2）孤獨：當下國內“空巢”現象比較普遍，客觀上造成老年人可以對話的對象少了，使老年人感到缺乏關愛，孤獨感油然而生。

（3）固執或狹隘自負：部分老年人習慣用老眼光看事物，總覺得過去“老一套”好，很難接受新鮮事物。

（4）畏懼死亡：人到老年很少不生病，對疾病、死亡的憂慮、恐懼往往會對老年人產生超負荷的心理壓力。

3基于SAMMIE的輪椅創新設計

3.1設計原則

根據以上對于老年人的生理及心理特征分析，總結概括出老年人輪椅的設計原則：

（1）舒適性。輪椅的設計應符合人機工程學，輪椅的尺寸盡可能符合人體的器官尺寸，讓使用者脊柱保持正常的生理曲度，各部分肌肉處于放松狀態，從而提高舒適性，保證使用者的身體心理健康。

（2）安全性。老人輪椅的設計應采用輕便、高效型材料，這既能提高老年人輪椅的使用性能，減輕重量，又能保障老人的使用安全。

（3）易用性。輪椅的操作方式簡便易用，不會讓老年人產生心理畏懼感，同時應弱化其護理產品的特殊性痕跡，做到人性化、溫暖化。

（4）物美價廉。老年人輪椅設計要嚴格控制生產成本，簡約大方，只有這樣，電動老人康復輪椅才能夠迅速普及，融入人們的家庭生活，造福老年人。

3.2提出方案

根據老年人的人因分析以及老年人輪椅的設計原則，設計出符合人機工程學的老年人輪椅，該輪椅的靠背和支撐腳角度能夠調節，以適應不同使用者的身體尺寸。見圖1、圖2。

3.3SAMMIE人機分析

（1）構建人體模型。以《中國成年人人體尺寸GB/T10000-1988》和《在產品設計中應用人體尺寸百分位數的通則GB/T12985-91》為標準，選取P5男性、P5女性、P95男性、P95女性，建立4個人體模型，由于老年人普遍存在身高降低，肢體功能減弱的情況，需要對人w模型的尺寸進行一定的修正。由于研究輪椅設計，所以主要考慮坐姿下的人體尺寸，具體參數如圖3：

（2）導入輪椅模型，將建立的輪椅模型導入SAMMIE中，為了方便分析，需要將輪椅模型簡化，保留關鍵結構。將人體模型調整成坐姿狀態，結合彎腰屈膝等動作，將人體模型的各部位調整至合適角度，使其與輪椅匹配，分析坐姿狀態下的輪椅人機關系是否合理。如下圖4，從左到右依次為P5女性、P95女性、P5男性、P95男性的坐姿分析圖。

由上可知，將輪椅靠背與支撐腳做出不同程度的調整之后，除P95男性的小腿角度，其他角度均能滿足四個百分位人體模型的舒適活動范圍。四組模型的腰部曲線能與輪椅靠背吻合，使腰椎處于放松狀態。

篇4

[關鍵詞] 人機工程學；動車組；操縱臺

[作者簡介] 陶林，南車青島四方機車車輛股份有限公司工程師，山東 青島，266611

[中圖分類號] U264.91 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-7723（2013）01-0034-0004

人機工程學是運用人體測量學、生理學、心理學和生物力學以及工程學等學科的研究方法和手段，綜合進行人機結構、功能、心理以及力學等問題研究的學科。用以設計使操作者能發揮最大效能的機械、儀器和控制裝置，并研究控制臺上各個儀表的最適位置。操縱臺是司機室內司機控制動車組，行使駕駛職能的裝置。在動車組操縱臺設計中， 研究各儀表、開關的最佳布局，使司機在駕駛過程中能夠發揮最大效能，最大限度提高操縱臺的人機操作合理性。

一、人機工程學的主要研究內容和方法

人機工程學的主要研究內容包括：

（一）人體特性的研究

主要研究在工業設計中與人體有關的問題。例如，人的感知特性、人的反應特性以及人在勞動中的心理特征等。

（二）人機系統的總體設計

人機系統設計的基本問題是人與機器之間的分工以及人與機器之間如何有效地交流信息等問題。充分考慮人與機器的各自特點，合理分工，提高人機系統總體設計的人機合理性。

（三）工作場所和信息傳遞裝置的設計

工作場所設計的合理與否，對人的工作效率產生直接的影響。此項設計需要應用人體測量學和生物力學等知識和數據，目的是保證物質環境適合于人體的特點，使人以無害于健康的姿勢從事勞動，既能高效地完成工作，又感到舒適和不至過早產生疲勞。對于操縱臺設計，主要研究儀表的布置和組合問題，控制器各種操縱裝置的形狀、大小位置以及作用力，考慮人的定向動作和習慣動作等問題。

（四）環境控制與安全保護設計

研究如何從環境控制方面保證照明、微小氣候、噪音和振動等環境條件適合操作人員的要求。研究防護裝置設置、緊急逃生等安全設施設計。

人機工程學廣泛采用了人體科學和生物科學等相關學科的研究方法及手段，也采用了系統工程、控制理論、統計學的其他學科的一些研究方法。此外，該學科的研究也建立了一些獨特的新方法，如調查、詢問或直接觀察人在作業時的行為和反省特征等。目前常用的研究方法主要包括：

1. 觀察法：直接觀察的方法。

2. 實測法：一種借助于儀器設備進行實際測量的方法。

3. 實驗法：當實測法受到限制時采用的一種研究方法，一般在實驗室進行，也可以在作業現場進行。

4. 模擬和模型實驗法：通過制作模擬器或模型實物，進行人機系統研究。

5. 計算機數值仿真法：在計算機上利用系統的數學模型進行仿真性實驗研究，從而預知所設計產品的人機性能，進行設計改進。

6. 分析法：通過上述各種方法取得的資料和數據，采用分析的方法，對動作符合、操作頻率、直覺與運動信息等進行分析，得出人機系統的相關規律。

7. 調查研究法：通過訪問、調查等方法，得到操作者或使用者對所設計產品的意見和建議。

動車組操縱臺設計過程中，通常綜合運用上述研究方法，結合動車組的特有特點，確保操縱臺的人機工程學特性。

二、操縱臺設計

（一）操縱臺基本功能與結構

1. 向列車發出牽引、制動指令的功能；

2. 列車安全防護系統顯示及狀態設置功能；

3. 列車無線系統顯示及聯絡功能；

4. 列車網絡系統信息顯示及故障處理功能；

5. 全列車車門開關控制功能；

6. 對列車高壓受流的操作和控制功能；

7. 司機警惕裝置操作；

8. 其他在列車運行過程中需司機參與的操作，如刮雨器、遮陽簾、復位等；

在操縱臺方案設計初期，需要分析操縱臺要實現的上述功能，根據動車組運營規則要求，合理分配人與設備之間的工作分配。主要包括設備實現功能的形式和組合、設備的布置位置等。

操縱臺一般由儀表盤、臺面、臺體及擱腳臺組成，儀表盤主要布置顯示器、儀表等設備；臺面一般布置制動、牽引手柄、方向手柄以及各種操作開關等設備；臺體主要起支撐臺面、儀表盤的作用，在設備數量多的情況下，也可以放置部分設備；擱腳臺是司機駕駛時擱腳用，一般布置司機警惕裝置的腳踏開關和汽笛腳踏等設備。

（二）操縱臺設計的人機工程學原則

從人機工程學方面考慮，操縱臺設計過程中應該主要考慮以下原則：

1. 設備布置應該充分考慮使用人群的人體數及據機體動作的配合

操縱臺的設計應首先確保司機安全駕駛，如不能出現尖角等結構，以避免出現尖角扎傷工作人員的事故。此外，操縱臺的設備布局應充分考慮人體動作配合，如司機在駕駛過程中，一只手需要常操縱制動手柄，因此在運行過程中需要操作的其他開關、設備等則應布置在另一只手或腳部的操作范圍內。

2. 根據各設備操作頻度、功能、緊急程度等因素進行排布

經常操作和觀察的設備應該置于司機理想的操作和觀察范圍內。操作頻率較低的設備則應置于離司機較遠的位置。此外，根據人機工程學的統計，習慣的規律是由左至右，由上至下。 相同系統的開關按鈕應組合排布，不能距離太遠，以方便操作。

3. 操縱臺上各顯示儀表自帶照明功能

為了保證司機在黑暗中或司機室照明異常條件下，仍能準確觀察和操作設備，操縱臺上各顯示儀表均自帶照明功能，確保司機觀察儀表不受司機室照明及環境條件的影響。

4. 設備安裝及結構設計方便檢修維護

操縱臺結構設計時，除了考慮司機操作的方便合理性，還應考慮設備安裝和檢修的方便合理性。設備檢修維護時，應盡量減少拆除部件數量和難度。

（三）一種動車組操縱臺模型

操縱臺的設備布置與動車組的系統平臺直接相關，筆者以國內某動車組的系統平臺為基礎，展開操縱臺設計的探討。操縱臺配置如下：

司機控制器：制動控制器、牽引控制器。

列車安全防護系統顯示器2塊：ATP顯示器1、 ATP顯示器2。

列車網絡系統顯示器2塊：TCMS顯示器1、TCMS顯示器2。

列車無線系統顯示器及話筒：CIR顯示器、CIR話筒。

操作控制開關：司機警惕裝置開關、VCB斷/合、降弓、復位、刮雨器、遮陽簾、門控制開關等。

根據本文提到的人機工程學原則，提出如圖1所示的動車組操作臺模型。

如圖1所示：操縱臺儀表盤共劃分為6塊區域，左右對稱設計。臺面共劃分為5個區域。

儀表盤設備布置如下：司機正前方布置ATP顯示器1（左側）和TCMS顯示器1（右側）。ATP顯示器1向儀表盤左側方向依次布置ATP顯示器2、儀表區；TCMS顯示器1向儀表盤右側依次布置CIR顯示器及話筒、TCMS顯示器2。臺面設備布置如下：司機左手側布置制動手柄及主控鑰匙（集成在制動控制器上），右手側布置牽引、方向手柄（集成在牽引控制器上）及DSD手動開關；臺面上所有操作開關劃分為3個區域：主操作區、左操作區及右操作區。

所有設備主要根據操作頻度的高低從中央向兩側布置，同時兼顧本文提到的其他人機工程學原則。

1. ATP顯示器1是列車安全防護系統的主顯示器，是司機行車過程中重點關注的設備，是觀察最為頻繁的顯示器，布置在司機正前方左側位。

2. TCMS顯示器1是列車網絡系統的主顯示器，司機行車過程中通過此設備隨時觀察列車各主要系統的狀態信息，觀察也較為頻繁，布置在司機正前方右側位。

3. 制動手柄布置在司機左手側，左手常放置在此手柄上，以防止緊急情況下及時實施列車制動。

4. 在行車過程中需要操作的其他手操作區的設備應盡可能地布置在右手操作區，如CIR顯示器及話筒（無線系統顯示及聯絡）、刮雨器、遮陽簾、恒速等功能。

5. 功能按左右分開的開關設備應分別布置在左右兩側，由左、右手分開操作，避免誤操作，如開關左門布置在臺面左操作區，開關右門布置在右手操作區。

6. 通過設置保護罩等措施，防止誤操作。

三、人機合理性分析

圖2是本文提出的操作臺模型的臺面布置圖，圖3是《UIC651-2002機車、動車、動車組和駕駛拖車的司機室設計》中推薦的最佳手操作半徑示意圖。通過對比，可以看出，牽引制動手柄位置在最佳手操作半徑區域內，臺面開關操作區盡管不全部在最佳手操作區域內，但均有部分區域與最佳手操作區重疊，因此，可以將開關區中操作頻度較高的開關等布置在此重疊區內。可以認為，圖1所示的動車組操縱臺設備布置與人體數據符合性較高，人機合理性較好。

四、結 論

結合人機工程學的研究內容和方法，設計一種更合理的動車組操縱臺的布置模型，后續動車組操作臺設計，應以此為基礎，通過不斷完善人機工程學的研究方法和內容，逐步提高動車組操作臺設計的人機工程學特性。

[參考文獻]

篇5

關鍵詞 室內設計；人體工程學；室內設計師；室內環境

中圖分類號TU2 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）47-0049-01

Abstract This paper briefly introduces the relationship between indoor design and ergonomics firstly,and then lists the usage of ergonomics in the design of Indoor light environment,Indoor color environment and Indoor sound environment and so on,summarizes the Significance of using ergonomics in Interior design,and finally put forward that only if Interior designers use ergonomics knowledge in interior design, can obtain the harmonious of indoor environment and people.

KeywordaInterior design；ergonomics；Interior designers；Indoor environment

0 引言

室內設計是一門復雜的綜合性的學科，主要目的是要創造出有利于人們身心健康的、安全舒適的工作、生活環境，而人體工程學就是為這一目的服務的一門基礎性學科。室內設計中的人機學所涉及的范圍非常廣泛，例如室內光環境的設計、室內色彩的設計、室內聲環境的設計、室內家具、設施的形體、尺寸及組合布置等等。

1 人體工程學在室內設計中的應用

1.1 室內光環境設計

在人們所獲得的信息中有80％來自光引起的視覺。因此,創造舒適的光環境,是室內設計的主要研究課題。室內采光分為天然采光與人工照明。天然采光不僅對人的視覺及健康有利，而且人們可以通過窗戶看見室外的景色，同時也是節約能源的最基本的手段。天然采光的主要部件是窗戶，窗戶分天窗與側窗，常見的天窗有矩形天窗、水平天窗、鋸齒形天窗、下沉式天窗等。側窗窗型越寬視野越開闊，越高光照進深越大。常見的側窗如落地窗，視野開闊，可以取得與室外環境的緊密聯系、高臺窗可以減少眩光，并可以給良好的人安定感和私密性?？筛鶕覂拳h境的需要選用不同的窗型。

人工照明設計即利用各種人造光源的特性，通過燈具造型設計和分布設計，造成特定的人工光環境[1]。照度是衡量室內光環境的一個重要的指標。室內照明設計中照度分布要符合人體工程學要求。如工作區域內，一般照明均勻度不宜低于0.7；非工作區的照度應低于工作區的照度等。同時，室內光照環境還應保證適宜的亮度分布，通常被觀察物體的亮度如果為相鄰環境的3倍時，視覺清晰度較好[2]。

1.2 室內色彩設計

室內色彩應利于人們生活和工作情緒的穩定，并滿足空間的使用功能的要求，這是室內色彩設計的一般人機學要求。如辦公空間及居室的色彩直接影響人的生活因此使用純度較低的灰色系列可以獲得安靜、柔和、舒適的空間感覺。而快餐店使用純度較高的色彩可獲得歡快、活潑與愉悅的室內氣氛。

不同的色彩會給人以不同的心理感受，同時也會影響人的健康。比如，粉紅色會給人溫柔舒適感，但長期生活在粉紅色的環境中會導致視力下降、聽力減退、脈搏加快，因此在居室設計中不易大量運用；較小的空間以白色為主色調會使空間獲得寬敞感，但患孤獨癥或抑郁癥的人不宜在這種環境中長期居住。

1.3 室內聲環境的設計

室內聲環境設計首先要避免噪音，其方法很多，如采用具有消音隔聲功能的樓板，門窗，同時還可以用吸聲板作室內墻面。除此之外，不同的室內空間環境對聲環境的要求也不同，如教室、演講廳等室內要求各處有良好的語音清晰度，音樂廳、劇場等室內要求能獲得優美悅耳的音質。這就要求聲環境設計要考慮到室內空間的容積、室內空間的形體、以及席位的數目等多種因素，根據不同的室內空間功能要求，采取合理的處理方法，同時還要避免回聲、聲影、聲聚焦等多種內聲缺陷[3]。

1.4 室內家具、設施的形體、尺寸及組合布置

隨著室內設計的發展，家具、設施的種類也在不斷的增加，家具、設施的形體、尺寸及組合布置是否符合人體工程學的要求，直接影響著我們的生活質量。如壁柜首先要按人機工程學的原則根據人體操作的可及范圍來布置，其次要根據物品的使用頻度設計不同的存儲區域。再如，餐桌面必須保證每人至少有600mm寬的手肘空間，桌面與膝蓋間要保持100mm~200mm的間隙等等[4]。

2 室內設計中運用人體工程學的意義

1）為人在室內空間的活動范圍提供主要的參數依據；

2）為室內物理環境提供最佳的人體適宜的參數；

3）為室內空間及用具的形狀、尺寸等提供主要的依據；

4）為室內環境裝飾、裝修設計的提供科學依據。

3 結論

室內設計中運用人體工程學的最終目的就是為人類創造出安全、高效、舒適的環境，并取得最佳的使用效能，這就要求室內設計師能夠將人的基本尺度及心理特征、生活特征、工作特征及運動特征等人機學知識運用于室內設計中，以尋求室內環境與人的和諧關系。

參考文獻

[1]劉盛璜.人體工程學與室內設計[M].中國建筑工業出版社，2004，7.

[2]李書青.室內設計基礎[M].北京大學出版社，2009，8.

篇6

18世紀上半葉，研討式教學產生于哥廷根大學。至19世紀初，柏林大學將其作為一種制度確立下來，應用于小班和研究生教學。隨著學科的細分，研討式教學的應用領域不斷拓寬，德國的研討式教學在各國的大學教育中得到廣泛應用，同樣也對我國的高等教育產生了深遠的影響。

研討式教學是指教師以課程授課內容和學生知識積累為基礎，指導學生創造性地應用自己所學的知識和能力，發現問題、討論問題和解決問題，在研討中累積知識，培養創新思維和能力。

二、人體工程學教學的現狀分析

對于藝術設計專業的學生而言，《人體工程學》是一門重要的專業基礎課，課程內容廣泛，涉及的學科領域眾多且交叉性強，想要學好這門課程并非易事。經問卷調查，被調查人群中11%的學生認為《人體工程學》內容復雜枯燥，部分理論知識難以理解;59%的人認為課程內容的綜合性與藝術類學生的知識背景存在矛盾，是導致學習困難的原因之一;19%的人缺乏學習興趣，認為《人體工程學》的理論難以聯系實際，導致學習效果不佳。對教師而言，《人體工程學》屬于難教的課程。我國的人體工程學較西方國家起步晚，教材多而不精，部分理論直接引入了西方國家或日本的人體工程學研究成果，研究的條件背景不明。對于這部分內容教師常照本宣科，學生覺得晦澀難懂，教學效果大打折扣。此外，《人體工程學》常采用考試作為考核方式，學生為了通過考試需要死記硬背理論知識，很難培養在實踐中的應用能力。為了改變這一現狀，需要教師和學生共同努力，采用不同于以往填鴨式的教學方法，以期取得良好的教學效果，達到教師和學生的共同進步。

三、研討式教學的應用

研討式教學主要是為了解決傳統授課方式遇到的某些問題而采用的。教師是學習的引導者和組織者，提供學習場地和設備(教室、模型實驗室、多媒體設備和實驗設備等)，學生才是學習的主體。在《人體工程學》的教學過程中，發現座椅設計這一課題內容豐富，涉及面廣，較為適合作為研討課的學習內容。下面以座椅設計研討課為例，介紹研討式教學在《人體工程學》課程中的實際應用。

(一)設定學習目標和任務

研討課的開始，教師設定學習的總體目標設計適合每個學生自己的學習椅，完成座椅設計的成果圖紙，并在圖紙上列表說明座椅各功能尺寸數據的由來。另外，將學習任務分成了 座椅設計中人的因素、座椅設計的環境因素和座椅的尺寸、造型和材料設計三個方面。

(二)學生分組自學并展開討論

將學生分成多個學習小組(每組3～4人)，課下查閱相關資料，課上交流學習。通過查閱相關資料，學生了解到，座椅設計中人的因素主要包括人體基本構造、人體測量、人座椅界面的壓力分布、人體疲勞等重要內容。在課上的交流學習過程中，各小組抽出一名學生向全體同學講解某一個部分的內容(確保每個學生講課的機會均等)，教師和學生隨時可以提出疑問并共同探討解決。人體測量中百分位的概念是學習的重點和難點，由教師負責解釋;座椅設計中用到的人體靜態尺寸，由學生自帶測量工具互相展開測量實驗，并對數據進行了統計與分析。人座椅界面的壓力分布和人體疲勞相關知識，則采用了最直觀的學習方式，將學生作為被試者進行體壓分布測量實驗和肌電實驗，給學生留下了深刻的印象。座椅功能尺寸設計是座椅設計的重點，這一環節則在學生通過自主學習充分了解和掌握座椅尺寸設計要素后，通過設計圖紙來完成學習效果的檢驗。

(三)集體評議

集體評議是由師生共同檢驗學習效果的重要環節。每名學生都需要將自己的設計圖紙展示出來并講解，老師和同學提出問題并共同探討解決問題，同時完成本門課程的考核，成績由老師和學生分別給出的成績共同組成，也體現了公平公正的原則。最初學生對于研討式的方式反應淡漠，后來發現本課程的學習需要每個人的參與且參與度越來越高，從最初的被動參與到后來的主動學習，學生的學習態度和積極性都發生了極大的變化。經過逐步的教學研究和實踐，通過后續的反饋環節得知，調整課程的學習內容，以研討課的形式增加課堂討論環節、實驗和設計實踐環節，取得了良好的教學效果。

四、小結

篇7

關鍵詞：人體工程學；機械設計；機械制造；必然性

前言

隨著社會進步，科學技術處于不斷創新的階段，很多只是向企業提供的機器本身工作效率的機械產品和市場需求出現了矛盾，企業工人的需求開始朝向人機工程學在機械上運用的實際狀況，分析機械設計是否可以滿足工人的情緒需求、能力需求和操作習慣等。工人希望其操作的機械設備不需要付出太多的體力勞動，且確保操作者可以保持持續性且飽滿的精神。

1 人機工程學概述

就工程學發展的角度分析，人機工程學實際上是一門交叉性質的學科內容，其整個學科的范圍已經涵蓋了工程學范圍、心理學范圍和力學范圍等，建立在人體工程學基礎上的深入分析，由此確保實現人、機和外部環境三者之間的良好協調和分配。就機械設計的角度來看，整個設計過程實際上是系統性的工程，就設計者的角度分析，整個設計過程中需要針對不同的設計元素進行充分考慮分析，例如，分析工作環境、分析機械設備自身和實際的工作強度等因素。隨著智能化技術的不斷創新，當前機械設計的諸多項目中，人本設計的理念得到了良好的推廣和應用。就實用性的角度分析，機械設計的實際目的是為了有效提升項目作業的實際效率，由此可見，設計者需要關注人機工程學發展的有關理論內容，注重理論應用于實踐的適應性。

2 機械設計制造中需要考慮到的人體機能系統

就機械設計制造的過程分析，需要考慮的因素很多，例如，需要分析使用者的神經系統、感覺系統和運動系統等，以上也都是人機工程學發展的重要影響因素。

2.1 人體神經系統

人體中的大腦中樞功能運轉主要表現在對不同種類信息的獲取和整合，做好信息的處理，中樞功能表現為對獲取的各類信息進行整合與處理，由此能夠及時的應對外部環境的刺激，基于以上分析，研究人員針對機械設備設計的時候，需要避免產品實際反映速度太快，避免人腦的反應比不上機械反應速度的情況，除了以上考慮，研究人員還需針對人腦的記憶功能進行合理分析和利用，由此來有效提升研發產品的實際工作效率。

2.2 人體感覺系統

就生理學研究的角度分析，人體內涵蓋了很多的感覺神經，諸多的感覺通道都各自對應了不同的場合，例如，視覺通道主要是為了向外部傳達信息；聽覺通道的作用主要是為了獲取外部的信息。就機械設計的研究人員來看，產品實際O計的過程中需要關注人體的實際感覺，注重使用者的感受，針對人的視力范圍和聽力范圍進行思考，確保產品設計的科學性和合理性。

2.3 人體運動系統

運動系統的主要職能是為了確保不同動作和勞動的完成，機械設計需要考慮到骨關節和肌肉強度，例如，肢體運動過程中需要分析肢體的運動范圍和出力強度，分析運動的速度等。

3 人機工程學在機械設計、制造中應用的必然性

3.1 便于操作、觀察與維護

工廠操作中，需要實現人-機-環境協調，如果處理不好人機關系，會顯著影響到員工的工作效率，例如，機具太低的話，工人工作要彎腰，不僅很容易疲勞且會給員工帶來不好的身體影響，導致駝背。如果照明不好，影響員工視力和工作效率。因此應用人機工程學有助于將部件合理安排和擺放，有助于員工的日常操作、觀察和維護。應用的原則是為了更加簡便，減少操作位置和修理位置的數量，需要保障操作部件的位置、大小和力度方向和一般人身材基本特征的適應性。不同類型的部件操作需要顯著區分開，信號顯示的形式也要有差異。駕駛員與汽車之間是十分典型的人機關系。汽車駕駛室的內部布置需要符合駕駛員的視野范圍，確保乘坐舒適和安全，方向盤和座椅的位置、坐墊到腳踏板之間的距離都需要符合人機工程學標準。

3.2 創造舒適的工作環境

如果工人的工作環境比較舒適，其身體可能不會發生很大的疲勞，精神可能也會保持十分愉悅的狀態，間接的影響到工作效率。由此可見，人機工程學十分關注實際環境對于個人工作效率和身體健康的影響，例如，噪聲污染問題。就實際的生產生活來看，人們經常受到噪聲的實際苦惱，很多噪聲可能聲音不太大，但是也能給人帶來很多的煩躁。溫度和濕度對于人的影響也是很大的，高溫很容易使人分散注意力，操作準確性降低，協調能力變弱。根據調查研究顯示，夏季溫度控制在18℃～24℃，冬季溫度控制在17℃～22℃，這樣員工的工作效率較高。

3.3 提供安全防護

安全防護的內容包含兩點，第一，采取針對性措施避免操作失誤的產生，良好防護機器運行。操作的失誤可能來自于外部因素或者內部因素，由此產生很多誤動作，也可能是因為操作者自身的因素發生了失誤。可以采取的措施包含設置避免超載的安全裝置，自動鎖緊裝置、控制開關等。第二，針對操作者自身實施的安全防護措施，例如，行走的車輛為了保障駕駛員的人身安全，已經設置出防翻滾駕駛臺、防震座椅等。人身防護關系到的安全技術很多，例如，構件可靠性技術、有限損壞技術等；除此之外，報警系統、防護罩、擋板等設備的應用效果都不錯。

3.4 提升人機功能分配的協調性

人機功能分配的協調性是機械設計制造過程中需要關注的重要內容，不能只是簡單的考慮到技術能力、經濟能力、材料的性能，避免設計出來的機械產品只注重性能，忽視了設備和人之間的協調性，降低了人們的購買率和使用率。經過分析，筆者認為，人機功能協調性的主要影響因素包含以下兩點，第一，機械制造和設計的過程中片面的將機械作為主體，忽視了人的因素，由此產生了機械設備十分先進但是人協調性很差的情況。第二，隨著科學技術的進步，人們更多的關注自己的生理情況，機械設計需要滿足人們的生理需求。就未來機械設計制造的發展前景來看，設計人員可能不僅要分析機械設計知識，還需不斷學習相關的物理學知識、生理學知識和人體工程學等知識，綜合全面的分析人和機器工作效率的各方面因素，良好的模擬很多預況，良好的選擇人和機器工作效率之間的一個最佳點，提升人的高效率，同時保障機器運行的高效率。將工作項目和機械的實際功能良好的分配到人和機器上，實現人機的合理分配，提升機械運行效率。例如，對機械設計制造的過程中需要考慮到不同人的行為和操作習慣，分析身體彎弓時產生的實際推力，提重物的時候人們的身體重心會顯著下降，機器控制上還需考慮到人體實際的反應時間，確保機械運行的安全性。

4 結束語

不管科學技術未來的發展怎么樣，時代都將是隨著科學技術不斷變遷的，機械制造設計的全程目標都為了良好的服務人們，因此機械設計和制造的過程中不能只是一味的思考機械運行的效率，需要關注機電一體化的發展趨勢，將人機工程學的理念運用在設計中，實現人機結合的最終目標。人機工程學理論融合機械設計和制造過程中，肯定會給機械行業帶來新的競爭環境，提升行業競爭力，由此良好實現機械設計的功能，促進科學技術和經濟的良好發展。

參考文獻

[1]盧小菊，劉英林.淺談人機工程學在機械設計中的應用[J].機械工程與自動化，2013，03：165-166.

[2]劉世豪，杜彥斌，郭志忠.基于人機工程學的數控機床耦合仿生優化設計方法研究進展[J].河北科技大學學報，2015，03：232-239.

[3]劉濤，陳明.基于人機工程學的數控機床設計與分析[J].組合機床與自動化加工技術，2014，11：49-52.

篇8

[關鍵詞]抗疲勞 汽車座椅 設計分析 人機工程學

中圖分類號：TP 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）23-0339-01

人機工程學（Human Engineering）主要把人和環境作為系統的研究對象，運用心理學，環境學和生理學的相關知識，根據人和機械設備的工作特點，合理的分配人和機械設備在工作中所承擔的責任使之相互協調工作，并且為人創造最舒適的工作環境，使工作效率達到最大的綜合性學科。汽車座椅是否符合人機工程學的設計要求，不僅對汽車能否充分利用汽車空間，而且對汽車的性能和駕駛員舒適性具有重要的影響。因此，本文將從人機工程學的角度分析汽車座椅對駕駛員舒適性的影響，并從兩個方向（動態和靜態）論述汽車座椅的人機工程學設計。

一 人機工程學下對汽車座椅的分析

汽車座椅和人共同組成一個研究整體，下面分兩個方向（人體坐姿特征分析和環境分析）分析人機工程學下的汽車座椅。

（一）人體坐姿分析

人體坐姿壓力分布分析分為人坐下時的脊椎形態分析和壓力分布分析。我們都知道，不同的坐姿下人的脊椎呈現出不同的形態。而只有在脊椎形態最接近于自然狀態時，人體才是最放松和最舒適的狀態，也只有在這種狀態下，才會減少脊椎的負荷量，降低人體產生疲勞感的可能性，才能夠有效的防治疲勞駕駛的發生。因此，通過人機工程學設計座椅靠背的適當傾斜角度，對保持人體坐下時脊椎呈現自然狀態具有重要的意義。人體坐下時所產生的壓力分布可以分坐姿的體壓分布，人體坐姿體壓分布可以分為坐墊上的體壓分布以及靠背上的體壓分布。坐姿的體壓分布主要包括坐墊上和靠背上的壓力分布，這種壓力主要產生于人體人體坐在座椅上時，分布在座椅和靠背上的人體的自重。坐墊上的體壓分布主要集中于人體坐骨，并以坐骨為中心向四周不斷減小，直至到達大腿部位時降至最低，這樣分布坐墊體壓的主要原因是人體骨骼是最能夠承受壓力的部位，而駕駛汽車時，大腿以下的部位主要用于操控汽車速度和停開車，要具有一定的靈活性，不適合承受壓力，同時大腿處有下肢主動脈分布不適合承受荷載?？恳紊系捏w壓分布是不均勻的，符合坐墊設計的壓力不均勻性原則，靠背的受力部位主要為腰椎和肩胛骨并以這兩個部位為中心相外擴張，壓力不斷減小。

（二）空間環境分析

人體和汽車空間作為一個研究整體，對駕駛員舒適性影響較大的環境因素包括汽車內的溫濕度和振動幅度。研究表明，人體最敏感的頻率范圍為縱向振動4～8HZ，橫向振動1～2HZ。[1]當汽車內的振動頻率解決人體能夠感知的振動頻率時，人體和汽車會形成共振現象，導致整體的震動幅度增大，從而引起人體的感官的錯誤判斷。振動主要影響人體的視覺和動手操作效率，兩者的關系具體表現為：但汽車內的振動頻率接近人體器官課感知的振動頻率時皮質細胞（質膜內面的一層細胞質）的工作效率會降低，人體會產生疲勞，工作效率和行為反應能力降低，增加了疲勞駕駛的可能性。汽車內溫濕度對駕駛員的影響主要表現在：汽車內溫度越高，駕駛員往往會覺得昏昏欲睡，四肢無力，導致工作不能持久，不能夠專心開車；溫濕度越低，駕駛員往往需要分泌更多的腎上腺素保持自身體溫，能量消耗過多不利于駕駛員安全開始。因此，汽車內的溫濕度應該保持在一個合適的水平。研究表明，當汽車內的溫度保持在18～23度，適度保持在40%～55～時，駕駛員新陳代謝量可以達到1～2met，這個代謝量最有利于駕駛員保持頭腦的清醒，任何高于或者低于這個溫濕度都會在一定程度上造成駕駛員疲勞感的產生。因此，采取有效的設計使座椅表面和空間內的溫濕度保持在一定水品對降低安全事故具有重要的作用。

二 設計分析

（一）幾何參數分析

座椅的設計參數主要包括舒適性參數和座椅幾何尺寸參數，座椅的舒適性參數（除去舒適性參數中的震動舒適性參數）主要有座椅的幾何尺寸參數決定。座椅舒適性主要由坐姿舒適性，操作舒適性和震動舒適性三部分組成。震動舒適性一般由汽車的主要材料和汽車設計所決定，操作舒適性和震動舒適性一般由座椅的幾何尺寸和空間大小決定。座椅的幾何尺寸可以由人體舒適性要求通過查相關文件和試驗測得。座椅幾何尺寸設計主要包括座椅的寬度，座椅和靠背的傾角，座椅的深度，座椅的高度，靠背的寬度和靠背的高度。[2]關于每一項幾何設計參數的定義在此不做詳細的說明，在這里只是提出每個幾何參數的設計要求：1 在空間允許的條件下，座椅的寬度越寬越好 2 椅面深度應該使人坐下后能夠滿足背部的受力要求 3 靠背的最小寬度不能夠小于駕駛員的肩寬 4 靠背的高度不能夠低于人體坐下的肩高 5 靠背傾角不能夠過大或者過小。

（二）靜態設計

座椅靜態舒適性的分析主要考慮一下幾項影響因素：1 座椅的位置對操作人員操作操作方便性的影響 2 座椅的尺寸滿足人體空間活動的需求，且根據人體測量學的數據綜合分析所得 3 座椅的材料是否有利于散熱，是否能夠是人體感到舒適 4 座椅的具體形式和尺寸是否滿足功能的要求 5 座椅是否具有足夠的空間以滿足變換坐姿的需求。[3]

（三）動態設計

振動特性主要決定座椅的動態舒適性，其中對動態舒適性起決定性影響就是剛度參數和阻尼系數，這主要因為人機的共振頻率取決于剛度參數，座椅的振動衰減特性主要取決于阻尼系數。在駕駛員行駛的過程中受到的振動來源于三個方向，其中橫向振動對人的影響較大。這種振動主要通過座椅傳遞到人體的臀部，從而引起全身振動，導致共振。所以，在汽車座椅的動態設計中，應盡量使人體敏感振動帶與座椅保持一定的距離。

綜上所述，汽車座椅在設計時應該主要注意一下問題：1 靠背和座椅的材料應該具有良好的散熱性能，并且能夠抵抗高溫，在高溫中不至于自燃 2 要對座椅進行合適的空間設計，座椅與方向盤，剎車盤等等都要有合適的距離 3 給駕駛員創造一個舒適的空間環境 4 靠背應該具有一定的舒適性且讓兩邊稍微隆起，減少駕駛員的橫向沖力 5 根據舒適性要求，合理的設計座椅的幾何尺寸。

總結

綜上所述，汽車座椅通過人機工程學分析不僅可以提高座椅的舒適性還可以有效的降低駕駛員的疲勞感，減少交通事故發生率。由于掌握知識的現狀可能還存在許多的不足，如有問題還望大家共同探討。

參考文獻

[1] 李頻英.基于人機工程學的抗疲勞汽車座椅設計[J].科技創新導報，2012，22：47.

篇9

[關鍵詞]雷達設備控制中心、人機工程、顯控終端、機柜

中圖分類號：TM592；TB18 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）24-0340-02

[Abstract]This paper introduces the function and layout of devices of Radar Device&Contral Center. The principles of its ergonomical design， which indicates that display&control terminal be the first， active area and devices area be apart， and space-utilizing optimization are also presented. These principles have been applied in practice. The Ergonomical Design， which is based on ergonomics， industrial design and mechanical design， would improve veracity，？security？， and efficiency of operators who are working in the Radar Device&Contral Center， so as to make sure that the whole radar system runs well.

[Key words]Radar Device&Contral Center， ergonomics， display&control terminal， cabinet

1.概述

人機工程學設計是一種基于人機工程學的設計方法，旨在設計產品或系統時，根據人的生理結構、習慣、和思維方式等，在原有設計基本功能和性能的基礎上，對產品和系統進行優化，使人對產品的的操作更加高效、便捷和舒適，最終實現人-機-環境三者之間的和諧統一。

雷達設備控制中心一般指地面雷達陣地中，用以完成雷達信號的處理及傳輸，實現戰場監測和指揮控制的固定場所。通常以和雷達相對獨立的房屋結構形式出現，而對于巨型地面雷達，也有因地制宜，與雷達鋼制構架合為一體的結構形式。

典型的設備控制中心包含顯示/控制終端、電子設備機柜、配電柜等專用設施，以及工作臺、打印機等常用辦公設備，和空調器、風道等環控設備。

雷達設備控制中心屬于特殊一類的辦公場所，通常在整個雷達系統中扮演著相當于“神經中樞”的重要角色，所以對其進行人機工程學設計以提高作戰人員戰時操作的準確性、可靠性和工作效率，進而保障雷達系統出色的完成任務，顯得十分必要。

2.雷達設備控制中心的人機工程學設計原則

2.1 優先考慮顯控終端的設計和布局

顯控臺通常用于對雷達偵測到的目標信號進行第二級的處理、傳輸和顯示，實現戰場監測和戰場通訊。它需要操作人員長時間的觀察和操控，是設備控制中心中人-機關系最為密切的設備。因而顯控臺不僅應出色地實現功能，對于操作著來說還應外形美觀大方、操作便捷舒適并且不易產生疲勞。

此外，顯控終端在整個雷達設備控制中心的布局中也應處于核心位置，工作人員是以顯控終端為主要活動區域，應能方便快速地到達控制中心各個設備點，同時若墻壁裝有顯示大屏，顯控終端應與顯示大屏保持合理距離，以滿足工作人員高效接收大屏上的顯示信息。

2.2 顯控終端和設備機柜應分隔開

一般情況下，雷達電子設備機柜工作時噪聲較大（通常不小于70分貝），發熱量較大（一般不小于1KW/臺），而顯示/控制終端作為操作人員長時間工作的區域，需要有一個相對舒適的聲、熱及光照環境。所以，顯控臺和電子設備機柜在控制中心內應相隔較遠的距離，必要時應通過隔斷措施將兩個區域分隔開。

2.3 操作、維修空間必須滿足

為了保證控制中心的可靠運行，其內部各設備必要的操作、維修空間必須滿足，相比于雷達方艙等類似的較小工作空間，甚至應適當放寬，以實現更舒適的操作體驗。具體表現在：對于顯控終端，其臺面前端與操作人員座椅的椅背之間應有至少450mm的距離，如果身后允許其它人員快速通過，座椅背到墻壁之間應保持1070mm的空間；對于電子設備機柜，其前部維修方式一般采用將分機順導軌拖出的形式，維修空間保持1100mm以上最優，若機柜帶維修后門，后門到墻壁也應保持至少1000mm的距離。

3.應用實例探討

圖1為某雷達設備控制中心的初步布局圖。房屋空間較為緊湊；三臺電子設備機柜與包括顯控終端在內的其它設備通過半透明隔音材料分隔開。在此布局的基礎上從顯控終端設計、顯控終端的人―機―環境分析以及電子設備機柜的人因操作研究等方面，對雷達設備控制中心進行人機工程學設計。

3.1 顯控終端設計

圖2是一種新型復合材質一體化顯控臺，安裝方便，外觀整潔大方。每個席位上含有24"液晶顯示器、鍵盤、鼠標、電話等設備。

臺體主體結構采用鈑金折彎形式，操作臺面邊緣采用圓弧設計，材料使用抗培特板包邊；臺面上設置四組可抽拉鍵盤鼠標套件；臺體上部安裝四個液晶顯示器，顯控臺后部可打開，方便顯示器后向安裝及維護。顯控臺下方采取圓弧設計，內裝運算設備。后部圓弧門可向上翻折打開，方便內部設備操作維護。

3.2 顯控終端的人―機―環境分析

首先利用三維軟件平臺對顯控終端的人―機―環境進行數字模擬分析。結合人因工程學權威測算數據（GB 10000-1988、GB/T 3326-1997，以及GB/T18717-2002等），通過測算5分位（身高1583mm）和95分位（身高1775mm）成年男性數字模型在等比例的作戰機房數字模型中操作時的視野及運動包絡，以評價并調整顯控終端在控制中心的相對位置、顯控終端的操作尺寸，以及光照位置等是否符合人因工程學要求。最終分析如圖3所示，以使各項關鍵尺寸均符合或優于國際人因工程學會建議以及國家標準GB/T 3326-1997。

3.3 電子設備機柜的人因操作研究

由于機柜整體高度較高（1800mm），故而為了便于操作者搬運和插拔操作，對于機柜中分機的布局，在滿足電訊要求的前提下，遵從“上輕下重”的原則，例如體積小、重量小的網絡交換機等分機安排在頂端，而6U的插件式分機則盡量布置在底端。此外根據人體的動作尺度和合理施力范圍，分機的把手的高度應在1600mm以下。同時，對于帶有顯示屏的分機，其位置應安排在操作者站立時的最佳視野范圍內。機柜前門與隔板之間相隔1100mm的距離。由于機柜沒有維修后門，故機柜后部與墻壁之間保留適當的散熱及走線空間即可。

綜合分析結果，某地面雷達設備控制重心的整體效果設計如圖5所示，低彩度的藍色墻面，配合較高照度的白色吊燈，可以幫助操作者保持寧靜的心態，同時能長時間保持較高的注意力。

4.結語

綜合運用人機工程學、產品造型設計及產品結構設計基礎，對雷達設備控制中心進行人機工程學設計，滿足了設備工作的高可靠性和維修性，提高了作戰人員操作的準確性和舒適性，創造出操作高效、界面友好、布局大方的人性化工作空間，在保障雷達系統出色的完成任務方面將取得良好的實用效果。

參考文獻

[1] 申黎明.編.人體工程學[M].北京：中國林業出版社，2010.

篇10

關鍵詞 人機工程學；計算機輔助人機工程

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）16-0009-01

科學技術飛速發展為人機工程注入了新的血液，計算機圖形設備、計算機輔助設備、虛擬人工等技術的飛速發展。計算機技術引入人機工程，不僅為人機工程學的研究注入新活力，更為實際的生產生活提供了較強的實用性。把計算機用于人機工程學是時代的需要，也是當下迫切需要研究的課題。

1 人機工程學和計算機輔助工業設計

任何的設計都是本著以人為本的宗旨，在設計中根據人的意愿進行設計，目的是滿足人們的需求更好地為人們服務。廣義上的人機工程包括人類生存和環境，簡單的說就是人-機-環境的統一體。研究人機工程目的是研究三者之間的關系，目的是使得產品設計適合人類的需要同時也使人們的工作效率得到提高。隨著計算機的發展，人機工程不僅僅局限在傳統的數據積累上，充分的利用計算進的圖形計算能力建立立體的圖形化、交互式、虛擬化的設計，并進一步應用于實際的生產生活中。計算機工程學涉及的面很廣包含的知識也很豐富。其中包括人體科學、環境科學體系。當前對于人機工程學的研究還未形成一套完整地體系，在許多的創新領域有待進一步的提高和完善。在實際的操作研究中研究者往往只是拿出人機工程中的一小部門進行研究，具體實驗的設計和方法還存在欠缺，沒有形成統一的研究體系。但是理論上對于人機工程的研究是人-機-環境三者的有機統一形成的整體進行研究。

計算機輔助工業設計簡稱CAID是以計算機軟硬件為技術手段，以信息科學為理論基礎進行的網絡信息的集合。CAID在設計的方法、過程、質量等方面發生質的變化，不僅僅停留在CAID制圖的簡臺上。CAID是在計算機技術和工業設計相結合的支持下進行的各種創造性的活動，它是以工業的知識為主體，利用計算機的網絡信息，根據人們的需求進行的產品外觀、色彩和美學原則上的設計，系統地對人-機-環境進行科學的分析，充分發揮人的主觀能動性。隨著信息時代的到來，計算機在工業領域里成為必不可少的工具之一，但是現在國內只有一些高校和科研單位進行研究，在實際的生活中還未形成科學的完善的體系。CAID技術在民航領域內更加的受到重視，一方面用機外形與結構的設計而且用于機艙內的布局設計等等。一套完整的CAID設計系統包括市場需求分析、決策、造型設計、人機檢測、加工制造、銷售全過程。但是像計算機圖形學、多媒體技術等學科的滲透，工業設計得到了一定的發展，成為當前的研究熱點。

2 計算機輔助人機工程學

雖然利用計算機進行工程學的研究很早就已經出現，但是現在仍處在研究的階段，在學術界也沒有形成統一科學的完整定義。但是隨著人們對人機工程方法需求的不斷增加，人機工程學研究的方法越來越多。計算機輔助人機工程技術體現在方法和應用兩方面。在傳統方法的基礎上獲取實驗的數據，將提出有效的解決方法計算機化。常見的方法有低背受力分析法、舒適度分析法、可及度分析及能量代謝法等。應用方面將人機工程學的結果、評價方法以及標準以計算機工具的形式應用在產品的設計中。在研究的方法中會存在許多的弊端，例如，人們容易混淆方法不利于方法的正確使用；可行性問題存在欠缺，有些方法在實驗、研究的時候起到良好的效果，但是在實際的生產生活中并沒有起到作用，反而會出現費時費力的情況；設計師與工程學家缺乏溝通與交流；由于現在的功能模塊越來越多，原來的方法需要做成軟件包或者接口的軟件方便以后的使用；人機工程軟件與CAD軟件接口問題降低了軟件的可行性；許多的人機工程模塊與我國的實際情況相符。目前在某些人及設計領域得到了應用，但是在在計算機輔助設計技術領域，在人機界面和虛擬仿真上存在不完善，就目前的狀況是使用Poser軟件設置人體模型，輸出到3DSMAX中進行分析人際關系。在這一過程中的難點是進行人的建模，設計的領域會很多，這就需要大量的懂多學科的人才。產品的設計中使用了大量的國外的三維建模軟件，因此，三維建模軟件及CAD系統的人機工程分析的接口軟件的研究成為當前的熱點。

3 在人機工程領域里的計算機技術

在傳統的研究中設計者與工程學研究者存在無交集的狀況，這也是為什么無法將研究成果應用到實際的生產生活中的原因。就目前現狀而言，人工智能和虛擬人技術較為熟知。

人工智能的技術包括專家系統、神經網絡以及遺傳算法。專家系統是將人機工程學家的專業知識打包成軟件包然后再嵌入到CAD軟件中。1990年人機咨詢專家在這方面有個突破，在接下來的時間里，越來越多的專家咨詢系統都有突破。當1986年提出了感性工程之說后，便順理成章的應用到人工智能的領域。從感性設計出現之后，它成為專家系統、神經網絡、遺傳算法必不可少的技術。雖然人工智能在實際的生產生活中的到了一定的應用，但是還是存在一些問題需要解決，所以對人工智能的研究尚需進行。虛擬人技術是模擬人的動作，使用虛擬人應用與產品的設計中，代替了真人在實際的操作中的危險性，提高了效率降低了成本。虛擬人的人機特性跟人體建模、人機評價息息相關。在這里它的人機特性包括：可及度、舒適度評價、舉力評價、姿勢評價等，每一種評價都有著不同的評價指標，然而指標的制定以人為中心，將多學科的標準組合起來。最初的虛擬人的研究是在飛機、汽車的設計中，就現在的虛擬人技術而言相對的成熟一些主要有基于二維、三維人體模板的平面虛擬、表面模擬和層次模型。除了上述的兩大技術外，在人體測量數據庫、虛擬情景實現等技術領域也涉及到人機輔助工程學。

4 結束語

計算機輔助工程的目的是處理好人-機-環境三者的關系，使得人機設計因素在設計的早期得到應用。隨著對人機工程的不斷研究深化，未來的人機工程學不單是表面上的單一設計，能夠代替真人進行生理和心理上的研究，以擴展研究為主，在方法、技術及應用的發展上呈現制約話的關系。隨著現代技術的發展，在工程領域里產品的設計模式在信息化的基礎上，朝著集成化、網絡化、智能化的方向前進。

參考文獻

[1]丁玉蘭.人機工程學（修訂版）[M].北京理工大學出版社，2010.

[2]彭韌編.計算機輔助工業設計[M].中國輕工業出版社，2011.