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篇1

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì) 人機(jī)工程 人性化設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TH 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2013）06-0186-01

機(jī)械設(shè)計(jì)從古至今一直是人們所關(guān)心的問題，古代的中國(guó)就已經(jīng)有很多復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì)。在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，除了結(jié)構(gòu)上的合理以外，還要考慮到力學(xué)、溫度、工作環(huán)境和材料的強(qiáng)度等問題。如今，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)舒適度的要求越來(lái)越高。即人-機(jī)-環(huán)境之間的關(guān)系 ，也就是我們常說(shuō)的人機(jī)工程學(xué)。機(jī)械設(shè)計(jì)本身就是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，如果想要做到人性化的設(shè)計(jì)，就要在設(shè)計(jì)的每一步將人性化最大化，同時(shí)保證設(shè)計(jì)的可行性和經(jīng)濟(jì)性。

一、人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用

人機(jī)工程學(xué)是年輕的學(xué)科，近年來(lái)才受到科學(xué)工作者的廣泛關(guān)注 。 它運(yùn)用人體的生理和心理等方面，結(jié)合機(jī)械的特定功能和操作空間進(jìn)行研究的一門學(xué)科。人機(jī)工程學(xué)與我們的生活緊密相連，因此在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中，必須把人作為第一考慮范疇，這樣才體現(xiàn)了人性化的設(shè)計(jì)理念。人機(jī)工程學(xué)提供人體各部分的尺寸、體重、重心以及人體各部分在活動(dòng)時(shí)的相互關(guān)系，并分析在操作過(guò)程中的活動(dòng)范圍、動(dòng)作慣性、速度等動(dòng)態(tài)參數(shù)，分析人的生理及心理變化以及對(duì)勞動(dòng)負(fù)荷的承受程度和效率變化。

二、人機(jī)工程在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1機(jī)械設(shè)計(jì)的操作性和舒適性

操作是人表達(dá)自己思想的手段和方式。機(jī)械設(shè)計(jì)要滿足人的輸出部位對(duì)操作的要求。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況是要充分考慮的。設(shè)計(jì)的合理，人操作起來(lái)就會(huì)很舒適，不僅提高了工作效率，也會(huì)減輕人的疲勞程度，從而可以延長(zhǎng)人的工作時(shí)間，減少因疲勞而帶來(lái)的事故。

操作位置的安排和外形的設(shè)計(jì)以及操作空間的布局都是影響機(jī)械操作性的主要元素。從人機(jī)工程的角度出發(fā)，各種設(shè)計(jì)必須以人的生理特點(diǎn)為基礎(chǔ)，便于大多數(shù)人的使用，各種警示標(biāo)語(yǔ)和符號(hào)要規(guī)范化，符合操作動(dòng)作并盡量使操作者省力降低其操作強(qiáng)度。各種操作手柄的設(shè)計(jì)要適宜，使操作者舒適。關(guān)于空間的設(shè)計(jì)，也是人機(jī)工程在機(jī)械設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要方面。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)而言，首先要區(qū)分工作時(shí)是立姿還是坐姿，其次再確定兩種姿勢(shì)下的操作范圍，通過(guò)空間的設(shè)計(jì)來(lái)減少操作者的疲勞程度，實(shí)現(xiàn)人機(jī)的統(tǒng)一。

顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是人機(jī)設(shè)計(jì)可操作性的一個(gè)重要方面。顯示系統(tǒng)是人與機(jī)械信息交流的通道。人通過(guò)顯示系統(tǒng)的數(shù)值來(lái)判斷機(jī)器的運(yùn)作情況，從而做出合適的改變。如果顯示系統(tǒng)與操作系統(tǒng)不協(xié)調(diào)，則機(jī)械整體的可操作性就大大下降。

2.2機(jī)械設(shè)計(jì)的安全性

機(jī)械設(shè)計(jì)的安全性仍然是機(jī)械設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。安全性是人性化的第一體現(xiàn)。機(jī)械的安全性直接影響人的安全。在較為惡劣的條件下，安全性更為重要。除了機(jī)械在結(jié)構(gòu)和材料的設(shè)計(jì)方面，利用人機(jī)工程學(xué)，強(qiáng)化機(jī)械的可操作性，可以有效的改善機(jī)械的安全性。同時(shí)在設(shè)計(jì)上要采取措施，避免操作失誤，對(duì)機(jī)器進(jìn)行防護(hù)。在設(shè)計(jì)時(shí)，就要首先考慮到可能出現(xiàn)的問題，可以采取一些措施減緩這種錯(cuò)誤帶來(lái)的危害。如防超載的安全裝置、控制開關(guān)的鎖定裝置等。目前一些先進(jìn)的設(shè)計(jì)，使得機(jī)械具有自檢功能，當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)，通過(guò)程序判斷，可以準(zhǔn)確找出問題發(fā)生的地方，便于排除故障。除此以外，還要有對(duì)人的保護(hù)裝置，比如汽車設(shè)計(jì)中的安全氣囊、ABS防抱死系統(tǒng)等。在具體設(shè)計(jì)中，我們要根據(jù)不同的情況作出不同的措施，利用人機(jī)工程學(xué)，解決好設(shè)計(jì)中的問題。

2.3綠色設(shè)計(jì)

適宜的環(huán)境對(duì)操作者來(lái)說(shuō)是十分必要的。在優(yōu)美的環(huán)境里工作，心里比較愉悅，身體就不會(huì)疲勞，共作效率就會(huì)提高。因此人機(jī)工程學(xué)里，環(huán)境對(duì)人工作效率、身體健康的影響也是十分重要的一部分。操作空間里的空氣清新度、光線強(qiáng)度、溫度和濕度等都會(huì)對(duì)人的工作產(chǎn)生影響。高溫使人心情急躁，注意力下降；低溫使人的感知度下降，操作靈活性下降。這些都會(huì)對(duì)操作過(guò)程中的安全性產(chǎn)生消極影響。在操作室的噪音問題，也會(huì)使操作者產(chǎn)生煩躁心理，因此降噪設(shè)計(jì)也是人機(jī)工程學(xué)的一部分。

除以上的設(shè)計(jì)外，美化操作空間的設(shè)計(jì)，也為提高操作者的工作效率做出了貢獻(xiàn)。如在操作室里的色彩配置、照明和音響等。對(duì)操作室的門窗，在造型和視野上加以改進(jìn)，顏色上更加豐富、協(xié)調(diào)，也可以提高生產(chǎn)效率。于此同時(shí)，在生產(chǎn)過(guò)程中，盡量選用高品質(zhì)、可重復(fù)利用的材料。減少在生產(chǎn)過(guò)程中帶來(lái)的不利影響。在實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中，要保證環(huán)境不僅能調(diào)操作者的工作效率，還要保證其安全性，創(chuàng)造一個(gè)既安全又綠色的環(huán)境。

三、人機(jī)工程學(xué)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的研究方向

人機(jī)工程學(xué)現(xiàn)如今正在致力于研究人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)這一整體，通過(guò)這類研究，設(shè)計(jì)出適合的機(jī)械設(shè)備，創(chuàng)造優(yōu)美的操作環(huán)境，從而協(xié)調(diào)三者的關(guān)系，提高工作效率。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)的快速進(jìn)步以及各類軟件開發(fā)，以人機(jī)工程學(xué)為基礎(chǔ)的機(jī)械設(shè)計(jì)，完全可以通過(guò)各種參數(shù)的設(shè)定和軟件模擬來(lái)計(jì)算出設(shè)計(jì)的合理性。通過(guò)模擬的結(jié)果來(lái)改進(jìn)設(shè)計(jì)中的不足，從而得到一個(gè)合理的設(shè)計(jì)。這樣可以節(jié)省大量的時(shí)間和成本，設(shè)計(jì)出更加人性化和更加高性能的產(chǎn)品。人機(jī)工程學(xué)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的研究必然會(huì)向著信息化、智能化的方向發(fā)展。

隨著人機(jī)工程學(xué)的研究深入，以及人們對(duì)自身生理特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)的深化，人機(jī)工程學(xué)在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用也必將逐步推廣。人機(jī)工程學(xué)的基本原理和出發(fā)點(diǎn)也會(huì)逐漸受到機(jī)械設(shè)計(jì)者的重視，人性化的設(shè)計(jì)也會(huì)成為主流。人具有社會(huì)性和主管能動(dòng)性，在從事機(jī)械工程設(shè)計(jì)時(shí)一定要重視人-機(jī)-環(huán)境的有機(jī)結(jié)合，只有充分考慮這些，才能達(dá)到人與機(jī)械的協(xié)調(diào)，才能發(fā)揮機(jī)械的全部效能，才能夠達(dá)到機(jī)械設(shè)計(jì)預(yù)期的效果。這不僅是設(shè)計(jì)者要努力的方向，也是未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)的趨勢(shì)，所以必須引起人們的足夠重視。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊麗艷 淺談人機(jī)工程在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2010（9）.

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關(guān)鍵詞：車輛人機(jī)工程；設(shè)計(jì)；影響因素

1.人機(jī)工程在車輛設(shè)計(jì)中的重要性

隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)汽車駕駛的舒適性要求越來(lái)越高，對(duì)人機(jī)工程學(xué)在汽車工程的應(yīng)用也有了更高的要求。車輛人機(jī)工程學(xué)是一門新興的綜合性邊緣學(xué)科，是綜合了人體學(xué)、心里學(xué)和生理學(xué)方面的內(nèi)容，在汽車工程方面進(jìn)行應(yīng)用。汽車人機(jī)工程的深入研究和應(yīng)用，不但有助于改善汽車駕駛條件和舒適度，還對(duì)保護(hù)駕駛員和車內(nèi)乘員的身體健康和生命安全起著重要的作用。

2.影響車輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)的因素

2.1.目標(biāo)對(duì)象對(duì)車輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)的影響

車輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)的最終目的是以滿足車輛銷售目標(biāo)區(qū)域內(nèi)大多數(shù)客戶為基礎(chǔ)，這就要求車輛人機(jī)工程人員要對(duì)該客戶群體的人體尺寸和相關(guān)參數(shù)有深入的了解，并能有相應(yīng)的計(jì)算設(shè)計(jì)方法，然后再進(jìn)行人機(jī)工程的設(shè)計(jì)。

2.2.目標(biāo)個(gè)體的差異性對(duì)車輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)的影響

作為車輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)人員，當(dāng)然希望所設(shè)計(jì)的車輛能夠滿足所有目標(biāo)客戶的使用要求，但這一點(diǎn)無(wú)論是在技術(shù)上或是在經(jīng)濟(jì)上，都無(wú)法實(shí)現(xiàn)。目標(biāo)個(gè)體的人體差異性，是車輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)所面臨的一個(gè)重要的問題。百分位值是表達(dá)關(guān)于人體尺寸信息和個(gè)體性差異的一種簡(jiǎn)單有效的方法，是進(jìn)行車輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)重要的數(shù)字信息和依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。百分位表示人體的某項(xiàng)基數(shù)數(shù)據(jù)對(duì)于使用對(duì)象中有百分之幾的人可以適用，也就是指人體尺寸數(shù)據(jù)正態(tài)分布中的累計(jì)概率。根據(jù)人體測(cè)量尺寸數(shù)據(jù)，滿足不同目標(biāo)人體的差異，可以分為5百分位、10百分位、50百分位、90百分位和95百分位。在對(duì)車輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該注意：

50百分位的平均值在使用的過(guò)程中，往往會(huì)將設(shè)計(jì)者帶入一個(gè)誤區(qū)，認(rèn)為50百分位滿足目標(biāo)平均個(gè)體的需求，但目標(biāo)個(gè)體中通常沒有平均的男性或者女性，從人體測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)看，無(wú)論統(tǒng)計(jì)采樣是人體尺寸還是人體質(zhì)量等，采樣統(tǒng)計(jì)平均值的應(yīng)用意義并不明顯。例如汽車加速踏板布置設(shè)計(jì)，加速踏板與人體操縱姿勢(shì)的關(guān)系非常重要，要考慮到以下五個(gè)方面：

--加速踏板布置必須考慮長(zhǎng)時(shí)間操作的舒適性；

--加速踏板未踩下時(shí)，踝關(guān)節(jié)角度A46不小于87°，踩到底后A46不大于105°；

--應(yīng)該使駕駛員的拇趾點(diǎn)（BOF）踩在踏板中心位置，需要計(jì)算踏平面角度和踏板中心高度 A47；

--踏板表面的傾斜角度參照踏平面角來(lái)確定，使駕駛員鞋底腳掌處很好地與踏板表面貼合；

--必須分析不同百分位駕駛員下肢的舒適性，尤其要考慮女性駕駛員穿高跟鞋駕駛的情況。

在車輛的設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于加速踏板的一些參數(shù)特別是最小伸及距離或者最大控制力等，絕對(duì)不能選用平均值或者第50百分位值作為標(biāo)準(zhǔn)值。因?yàn)槿祟惖膫€(gè)體差異是無(wú)法消除的，因此設(shè)計(jì)者應(yīng)該滿足目標(biāo)客戶里的大部分人，就必須要了解目標(biāo)客戶人體差異性。通常認(rèn)為滿足90%或者95%就已經(jīng)達(dá)到使用目標(biāo)。

圖一 車輛加速踏板人機(jī)工程設(shè)計(jì)圖

2.3.設(shè)計(jì)時(shí)機(jī)對(duì)車輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)的影響

一些女性駕駛員經(jīng)常會(huì)遇到這樣的場(chǎng)景：當(dāng)把座椅向前調(diào)整，以便更容易夠到踏板，可這樣會(huì)使得方向盤離身體太近。這樣的問題在其他一些方面也會(huì)出現(xiàn)，例如座椅安全帶不能充分調(diào)節(jié)而導(dǎo)致頸部或者胸部過(guò)緊引起不適或者擦傷；汽車儀表板的布置高度不適可能導(dǎo)致高個(gè)子駕駛員腿部空間狹小，矮個(gè)子駕駛員前方下部視野不足等。為了更好的分析和消除這些問題，更好的進(jìn)行人機(jī)工程設(shè)計(jì)，需要車輛設(shè)計(jì)人員進(jìn)行深入的調(diào)查研究，量化問題出現(xiàn)的概率和分布，不斷進(jìn)行設(shè)計(jì)修改和優(yōu)化，直至設(shè)計(jì)令客戶群體滿足。這就需要把握好人機(jī)工程設(shè)計(jì)的時(shí)機(jī)，因?yàn)樵陂_發(fā)后期或者使用過(guò)程中一旦發(fā)現(xiàn)問題，再去糾正，就可能會(huì)涉及到車輛各個(gè)部件之間的互相調(diào)整，甚至需要從整體布局開始，其所需的費(fèi)用會(huì)非常的高。所以在車輛總體設(shè)計(jì)和總體布置的時(shí)候，就應(yīng)該講人機(jī)工程提早考慮進(jìn)去，運(yùn)用人機(jī)工程分析方法、人體模型CAD和專業(yè)的分析軟件等對(duì)人機(jī)工程進(jìn)行全面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

3.總結(jié)

隨著汽車設(shè)計(jì)的不斷變化和發(fā)展，車輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)所涉及的內(nèi)容也在不斷發(fā)生著變化。以上幾個(gè)因素是目前車輛人機(jī)工程中所需要重點(diǎn)關(guān)注的幾個(gè)方面，車輛人機(jī)工程設(shè)計(jì)中所設(shè)計(jì)的內(nèi)容很多，需要設(shè)計(jì)人員不斷的運(yùn)用新方法和新思想，盡量能夠做到系統(tǒng)全面的考慮每一個(gè)細(xì)節(jié)。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：Ergonomics；Jack；疲勞和恢復(fù)分析；腰部脊椎力分析；手工搬運(yùn)極限

中圖分類號(hào)：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 （2010） 15-0000-01

Virtualization Software Application in the Human Engineering

Shen Yingru,Jia Hongzhe

(John•Deere Agricultural Machinery Co.,Ltd.,Jiamusi154000,China)

Abstract:This paper describes the basic principles of JACK software and its three analysis functions and application.

Keywords:Ergonomics; Jack;Fatigue and recovery analysis;Lumbar spinal force analysis;Manual handling limits

人機(jī)工程英文“Ergonomics”，原出希臘文“Ergo”，即“工作、勞動(dòng)”和“nomos”，即“規(guī)律、效果”，也即探討人們勞動(dòng)、工作效果、效能的規(guī)律性。人機(jī)工程同樣是一門將工作設(shè)計(jì)的符合人的科學(xué)，而并非是讓人來(lái)適應(yīng)工作。

人機(jī)工程學(xué)是調(diào)節(jié)工作條件和工作要求來(lái)滿足工人的工作能力的科學(xué)。它通過(guò)分析工作任務(wù)和工作環(huán)境，以及研發(fā)更好的方法和工具，使人體更舒適，高效，安全的進(jìn)行工作。人機(jī)工程學(xué)研究的包括物理因素和環(huán)境因素。物理因素包括身體的關(guān)節(jié)，肌肉，肌腱和韌帶的壓力...而諸如噪聲，照明，溫度環(huán)境因素會(huì)影響你的聽力，視力，健康和舒適。

本文我們討論的就是如何使用JACK軟件中的作業(yè)分析模塊。

一、JACK軟件的應(yīng)用

（一）產(chǎn)品設(shè)計(jì)：評(píng)價(jià)如汽車和卡車駕駛室內(nèi)部設(shè)施的舒適度。

（二）制造業(yè)：評(píng)估人在工作環(huán)境進(jìn)行裝配任務(wù)時(shí)的業(yè)績(jī)表現(xiàn)情況。

（三）維修行業(yè)：評(píng)價(jià)可維修性和服務(wù)操作的可行性。

我們首先來(lái)認(rèn)識(shí)一下JACK軟件中的人體模型，在JACK軟件中有2個(gè)模型，杰克和吉爾。這是2個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)的精確的人體模型，有69體節(jié)，68個(gè)關(guān)節(jié)135個(gè)自由度，全脊椎，手有16個(gè)體節(jié)。

二、JACK軟件的Task Analysis Toolkit部分提供9個(gè)用于進(jìn)行人機(jī)工程分析的工具，包括

（1）疲勞和恢復(fù)分析；（2）腰部脊椎力分析；（3）手工搬運(yùn)極限；（4）代謝能量消耗；（5）NIOSH標(biāo)準(zhǔn)；（6）OVAKO工作姿勢(shì)分析工具；（7）預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間法；（8）RULA；（9）靜態(tài)力分析。本文我們分析主要介紹其中三個(gè)的應(yīng)用范圍：

（一）疲勞和恢復(fù)分析

圖1.1疲勞與恢復(fù)分析工具可以用來(lái)評(píng)估對(duì)于一個(gè)指定的工作是否有足夠的恢復(fù)時(shí)間來(lái)避免工人疲勞可用。基于由Rohmer和Laurig出版的強(qiáng)度和抗疲勞的研究一書，這個(gè)工具能計(jì)算一個(gè)工作所需的疲勞回復(fù)時(shí)間，并將這個(gè)時(shí)間與工人的休息時(shí)間進(jìn)行比較，如果在一個(gè)工作周期操作者不能得到休息，則工人這時(shí)正處于疲勞的危險(xiǎn)期。使用疲勞和分析這個(gè)工具，可以實(shí)現(xiàn)：

1.設(shè)計(jì)一個(gè)操作的抗疲勞手冊(cè)將這個(gè)作業(yè)的疲勞風(fēng)險(xiǎn)降到最低。

2.分析在工人靜態(tài)姿勢(shì)或連續(xù)工作中的實(shí)時(shí)的疲勞模擬。

3.評(píng)估一個(gè)作業(yè)并找到一些使用新的設(shè)備或者機(jī)器來(lái)替代人工作業(yè)的工作方法。

4.確定在某一工作任務(wù)中需要恢復(fù)的時(shí)間最長(zhǎng)的作業(yè)任務(wù)，并通過(guò)靜態(tài)施力和動(dòng)態(tài)連續(xù)施力來(lái)確定受影響最大的肌肉和肌肉群，然后在指定作業(yè)中識(shí)別出這種類型的工作來(lái)避免工人的疲勞。

（二）腰部脊椎力分析

圖1.2腰部脊椎力分析工具可以幫助評(píng)估在任何工作環(huán)境和姿勢(shì)下背部和脊椎的受力條件的分析。一般來(lái)說(shuō)。

1.確虛擬的分析作用在腰部位置的。

2.確定是否符合美國(guó)NIOSH標(biāo)準(zhǔn)上對(duì)于工人受傷風(fēng)險(xiǎn)的要求。

3.用于對(duì)工作空間和操作手冊(cè)的設(shè)計(jì)，最大限度的降低人機(jī)工程風(fēng)險(xiǎn)。

4.評(píng)估實(shí)時(shí)的工作狀態(tài)，降低人機(jī)工程的風(fēng)險(xiǎn)和背部受傷的幾率。

5.使用分析來(lái)進(jìn)行模擬，通過(guò)改變操作中的各種參數(shù)包括姿勢(shì)、負(fù)荷模擬人脊椎手里來(lái)改善作業(yè)任務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

（三）手工搬運(yùn)極限

圖1.3手工搬運(yùn)限制工具可以幫助進(jìn)行包括：抬、舉、往下放、推、拉等作業(yè)任務(wù)對(duì)腰部的傷害的分析。這個(gè)模塊是基于美國(guó)利寶互助研究中心所進(jìn)行的20多年的研究結(jié)果研發(fā)的，該工具使您能夠：

1.確定在指定比例的男性和女性的中，他們最大可接受的包括抬、舉、往下放、推、拉的物體的重量或受力。

2.確定某一特定男性或者女生能否完成指定的任務(wù)作業(yè)中的重物搬運(yùn)或者施力是否滿足要求。

一般可以應(yīng)用于：

1.設(shè)計(jì)新的工作任務(wù)時(shí)，對(duì)作業(yè)要求的力量和符合進(jìn)行預(yù)測(cè)，以完成作業(yè)指導(dǎo)。

2.根據(jù)人機(jī)工程的分析，重新設(shè)計(jì)某些任務(wù)，并根據(jù)特定的人群百分比最大的降低風(fēng)險(xiǎn)的可能性。

3.使用模擬的功能，通過(guò)改變?nèi)蝿?wù)的變量，包括重量，垂直和水平的距離，動(dòng)作的頻率以及每個(gè)動(dòng)作持續(xù)的時(shí)間來(lái)分析工作任務(wù)中是否有超過(guò)人的能力的動(dòng)作。

篇4

關(guān)鍵詞：人機(jī)工程；煤礦機(jī)械；應(yīng)用

1為何如此重視人機(jī)工程學(xué)在煤礦機(jī)械的作用

中國(guó)是產(chǎn)煤大國(guó)，因資源豐富所以礦山機(jī)械產(chǎn)品也很多，煤礦機(jī)械屬于野外施工中的重型機(jī)械，設(shè)備不僅龐大，而且操作復(fù)雜，而且面臨的問題也很多，例如：噪音、油污、振動(dòng)等干擾因素多，并且天氣的復(fù)雜多變也影響操作員的正常工作，因此長(zhǎng)時(shí)間操作是非常困難的，操作員一直不停地操作會(huì)因疲勞無(wú)法提高生產(chǎn)效率?，F(xiàn)在人們對(duì)煤機(jī)設(shè)備的設(shè)計(jì)即希望造型新穎、布局合理、線條優(yōu)美等有著審美價(jià)值，又希望操作過(guò)程中疲勞和精神負(fù)擔(dān)，提高工作效率，減少事故發(fā)生。人機(jī)工程學(xué)作為這些年來(lái)新興的一門學(xué)科。它涵蓋的綜合性較強(qiáng)，例如：人體科學(xué)、安全科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、工程技術(shù)科學(xué)、社會(huì)科學(xué)及技術(shù)美學(xué)等各種方面理論的知識(shí)、研究方法和手段, 運(yùn)行到整個(gè)體統(tǒng)中去,把人的生理、心理特征整合到機(jī)械中區(qū)，讓人與環(huán)境與機(jī)電設(shè)備三者這件的關(guān)系相互貫通, 這樣操作簡(jiǎn)便、安全舒適、讓人、機(jī)、環(huán)境的結(jié)合達(dá)到最佳狀態(tài)。

2人機(jī)工程學(xué)在煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)中的作用

2.1人體數(shù)據(jù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

礦井工作環(huán)境很艱苦也很很特殊, 因此如何設(shè)計(jì)出符合人的生理、心理特點(diǎn)的機(jī)械是非常有必要的, 我們希望技術(shù)人員在操作過(guò)程中可以有一個(gè)舒適、安全的的工作環(huán)境,又可以提高生產(chǎn)效率, 這就需要設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)候掌握機(jī)械的使用范圍和人體各部分尺寸范圍, 把人體測(cè)量數(shù)據(jù)灌入到機(jī)器中去。在設(shè)計(jì)過(guò)程中我們要把設(shè)備操縱的重點(diǎn)放在人的主操作位置上, 機(jī)械的運(yùn)動(dòng)和操控都是由人來(lái)主導(dǎo)，要符合人的操作習(xí)慣, 這樣可以保證操作者在操作的過(guò)程中可以舒適、安全和有效果。此外在設(shè)計(jì)過(guò)程中還要結(jié)合操作者的操作的力度,把數(shù)據(jù)控制在范圍內(nèi)，方便操作。要是可以達(dá)到以上要求,這種人、機(jī)、環(huán)境三方何為一體的效果才能達(dá)到最理想的階段。

2.2人性化設(shè)計(jì)的機(jī)械界面

這里所指的操作界面主要是指人機(jī)界面的頁(yè)面。人機(jī)界面是人與機(jī)器之間傳遞和交換信息的媒介，是人與機(jī)器之間的界面交流。我們所知煤礦設(shè)備由于機(jī)械較龐大所以結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件機(jī)構(gòu)較多,所以操作界面很是復(fù)雜和繁瑣。界面雜亂無(wú)序會(huì)讓你眼花繚亂，操作起來(lái)使人煩躁,還有種很粗糙的感覺,并且存在嚴(yán)重的安全隱患。我們所希望的人機(jī)界面，在外形上要美觀大方,操作上要通俗易懂、操作便利，而且要有引導(dǎo)功能,讓操作員在工作的過(guò)程中感覺到快樂,從而提高工作效率。操作面板是人與機(jī)器相交的主要界面,人在面板上進(jìn)行運(yùn)行操作,操作起其位置和傾斜角度達(dá)到人的需求，對(duì)界面上的顯示、控制裝置的大小、位置等，都要適應(yīng)的人的舒適度，這樣在操作時(shí)可以便捷、正確和高效的工作狀態(tài)。

2.3減少煤礦機(jī)械操作中的噪音

煤炭工業(yè)是多噪聲行業(yè),這種噪聲不止存在在一個(gè)環(huán)節(jié)中，而是在各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中都存在的，所以對(duì)人的危害是很大的。煤礦生產(chǎn)設(shè)備噪聲的生源繁多而且音量很高。這種噪聲長(zhǎng)時(shí)間下來(lái)對(duì)人耳可造成聽力損失；這種噪聲已經(jīng)嚴(yán)重到影響技術(shù)員的正常工作，還造成人的睡眠質(zhì)量下降，嚴(yán)重的還會(huì)引起各種疾病的發(fā)生；音量太大，技術(shù)員在工作中無(wú)法專注，會(huì)引起一系列的工作上的失誤，對(duì)于較大負(fù)荷的強(qiáng)度工作，如果因?yàn)樵肼暤脑颍鸬暮蠊麑⑹遣豢上胂蟮?；不僅如此，因?yàn)樵肼曔€會(huì)讓儀器設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn), 造成儀表讀數(shù)不準(zhǔn)、失靈，甚至還可能金屬材料因聲疲勞而破壞。 因此，設(shè)計(jì)人員在煤礦機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的時(shí)候就要考慮到噪聲的因素，我們要減少因噪聲帶來(lái)的影響。例如在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員了解煤礦通風(fēng)機(jī)和局部通風(fēng)機(jī)是噪聲最大的發(fā)源地，我們就要減少這些部件的噪聲，在通風(fēng)機(jī)選型、空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，保證通風(fēng)機(jī)工作時(shí)噪聲較低，或是把通風(fēng)機(jī)的尺寸變大或是縮小，設(shè)計(jì)的這些原理，前提是不能影響技術(shù)經(jīng)濟(jì)的指標(biāo)下，方可達(dá)到減低噪聲的效果。

3結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代化的機(jī)械工程在設(shè)計(jì)中會(huì)考慮人機(jī)工程學(xué)原理，已達(dá)到人性化的設(shè)計(jì)。結(jié)合環(huán)境因素、人為因素在設(shè)計(jì)中的影響。保證技術(shù)人員在工作操作中者可以放心安全的工作，還能保證提高工作效率。機(jī)械設(shè)計(jì)是非常重要的環(huán)節(jié)，因此設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)要充分考慮到人為的因素才可以解決勞動(dòng)主體與勞動(dòng)工具之間的矛盾，但也因現(xiàn)在人的能力是有限的，設(shè)計(jì)的有些產(chǎn)品無(wú)法適應(yīng)人的操作，這樣就不可能達(dá)到期望的人機(jī)協(xié)調(diào)。隨著科學(xué)進(jìn)步的發(fā)展，人類對(duì)自身的理解又更近一步的了解，對(duì)科技的發(fā)展也越來(lái)越重視，所以讓人與科學(xué)的結(jié)合是非常有必要的，現(xiàn)在的人們體會(huì)到了高科技帶來(lái)的便利，也不斷的從經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)中認(rèn)識(shí)到了人機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)關(guān)系的重要性，從而了人機(jī)工程學(xué)在機(jī)械操作設(shè)計(jì)中的重要性，在這條道路上我們還要不斷的探究和深入。

參考文獻(xiàn)：

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篇5

關(guān) 鍵 詞：人機(jī)工程學(xué) 工業(yè)設(shè)計(jì) 教學(xué)研究

人機(jī)工程學(xué)是一門主要研究“人一機(jī)一環(huán)境”系統(tǒng)的多學(xué)科綜合的邊緣學(xué)科。人機(jī)工程學(xué)既研究“人-機(jī)、機(jī)-環(huán)境、人-環(huán)境”三個(gè)子系統(tǒng)的屬性，又研究人機(jī)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)及其屬性。從而使整個(gè)系統(tǒng)安全、高效，且對(duì)人有較高舒適度和生命保障功能，最終達(dá)到系統(tǒng)綜合使用效能最高。

黑龍江科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)經(jīng)過(guò)十余年的建設(shè)，對(duì)人機(jī)工程學(xué)課程的教學(xué)已提升到研究和實(shí)踐階段。人機(jī)工程學(xué)是工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，在工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的課程體系中占有重要地位。作為基礎(chǔ)知識(shí)體系的重要組成部分，該課程教學(xué)的成效關(guān)系到后續(xù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)系列專業(yè)課程教學(xué)是否能順利展開。所以該課程在“應(yīng)用型人才”培養(yǎng)目標(biāo)的指導(dǎo)下和前期教學(xué)研究的基礎(chǔ)上，課程教研小組成員對(duì)本課程的教學(xué)思路、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段 進(jìn)行了不斷的探索、研究和實(shí)踐。這門課程的教學(xué)改革歷經(jīng)幾屆學(xué)生的教學(xué)實(shí)踐，最終取得了良好的教學(xué)效果。

一、課程教學(xué)內(nèi)容體系研究

首先確立教學(xué)內(nèi)容改革的目的，是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用人才培養(yǎng)目標(biāo)：“具有開闊的眼界、良好的個(gè)人素質(zhì)、正確地價(jià)值觀、藝術(shù)與技術(shù)交融的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)；有較強(qiáng)的溝通表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和良好的職業(yè)道德；具備較系統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì)核心知識(shí)、技能、態(tài)度，適應(yīng)社會(huì)的應(yīng)用型設(shè)計(jì)人才，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)就業(yè)零適應(yīng)期。[1]”教學(xué)內(nèi)容的組織方式是在必要的理論知識(shí)基礎(chǔ)上，突出工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)的實(shí)用性和應(yīng)用型；適當(dāng)刪減原先主要是適合工技術(shù)專業(yè)工科學(xué)生的純理論研究性的教學(xué)內(nèi)容，時(shí)著力加強(qiáng)本學(xué)科與工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的關(guān)聯(lián)[2]。

人機(jī)工程學(xué)雖以獨(dú)立課程單元存在，但卻輔助于若干產(chǎn)品設(shè)計(jì)課程，本單元課程既具有相對(duì)的獨(dú)立性，又具有較強(qiáng)的延續(xù)性，改革課程內(nèi)容，優(yōu)化理論學(xué)時(shí)，突出注重應(yīng)用的特點(diǎn)。在教學(xué)內(nèi)容的編排上，針對(duì)現(xiàn)行教科書章節(jié)安排的不合理，對(duì)各章節(jié)進(jìn)行了重新整合，目的是希望在每一個(gè)“人的因素”的知識(shí)點(diǎn)后安排與其相應(yīng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容“機(jī)的因素”，可以馬上理論聯(lián)系設(shè)計(jì)實(shí)際。同時(shí)把相關(guān)的一些“機(jī)的因素”安排在同一或相近章節(jié)，體現(xiàn)一定的內(nèi)在邏輯性[3]。具體實(shí)施方案為：

（1）根據(jù)理論知識(shí)的關(guān)聯(lián)性，將課程內(nèi)容分為五大模塊：基礎(chǔ)知識(shí)模塊、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊、設(shè)計(jì)原理模塊、環(huán)境模塊、人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊。

模塊一：人機(jī)工程學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)（第1-3章） 10課時(shí)

知識(shí)點(diǎn)：人機(jī)工程學(xué)的基本概述，工業(yè)設(shè)計(jì)與人機(jī)工程學(xué)，人機(jī)工程學(xué)綜述，人的感覺特征及心理特征，人的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)能及其特征等。

教學(xué)手段：多媒體課件進(jìn)行理論講授，設(shè)計(jì)案例剖析，課程實(shí)訓(xùn)。

模塊二：人體測(cè)量與數(shù)據(jù)應(yīng)用（第4章） 4課時(shí)

知識(shí)點(diǎn)：人體測(cè)量的方法與常識(shí)，常用人體測(cè)量資料、人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用。

教學(xué)手段：多媒體課件講授，設(shè)計(jì)案例剖析，課程實(shí)訓(xùn)，網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)。模塊三：人機(jī)界面及各種裝置設(shè)計(jì)（第5-8章） 18課時(shí)

知識(shí)點(diǎn)： 人機(jī)的信息界面圖形符號(hào)設(shè)計(jì)、顯示裝置設(shè)計(jì)與選擇、操縱裝置設(shè)計(jì)與選擇、工作椅設(shè)計(jì)主要依據(jù)。

教學(xué)手段：多媒體講授，設(shè)計(jì)案例剖析，課程實(shí)訓(xùn)。

模塊四：安全設(shè)計(jì)（第9章） 4課時(shí)

知識(shí)點(diǎn)： 了解與掌握事故分析、作業(yè)環(huán)境分析與安全設(shè)計(jì)之間的關(guān)系。教學(xué)手段：多媒體講授，設(shè)計(jì)案例剖析，課程實(shí)訓(xùn)。模塊五：人機(jī)總體設(shè)計(jì)及發(fā)展趨勢(shì)（第10章） 4課時(shí)

知識(shí)點(diǎn)：與人體相關(guān)產(chǎn)品的選擇及設(shè)計(jì)。

教學(xué)手段：多媒體講授，設(shè)計(jì)案例剖析，課程實(shí)訓(xùn)，師生互動(dòng)。

（2）優(yōu)化理論課各部分的授課時(shí)數(shù)，突出重點(diǎn)內(nèi)容。如：增加操作空間、人機(jī)信息界面設(shè)計(jì)部分的學(xué)時(shí)數(shù)，減少熱、振動(dòng)等環(huán)境的理論授課學(xué)時(shí)。

（3）結(jié)合煤炭?jī)?yōu)勢(shì)，教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容應(yīng)側(cè)重操作空間、操作面板、人機(jī)交互、人機(jī)協(xié)調(diào)等內(nèi)容，優(yōu)化理論學(xué)時(shí)，注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，以理論原則和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，共同完成實(shí)踐項(xiàng)目。

二、課程教學(xué)方法和手段的改革

《人機(jī)工程學(xué)》課程針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和特點(diǎn)，從教學(xué)內(nèi)容中探索，從教學(xué)手段中發(fā)掘，既要遵循教學(xué)的普遍規(guī)律，又要有針對(duì)性、創(chuàng)造性，從而逐漸形成了具有鮮明特色的教學(xué)方法。在教學(xué)中主要采用案例教學(xué)法、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)法和小組攻關(guān)法方法等教學(xué)方法。

1、案例教學(xué)法

案例教學(xué)法是國(guó)際上推廣的一種生動(dòng)直觀的先進(jìn)教學(xué)方法，采取案例教學(xué)導(dǎo)入，理論與實(shí)踐相結(jié)合教學(xué)方法。在教學(xué)過(guò)程中，采取師生共同討論，廣泛聽取學(xué)生的見解，教師最后進(jìn)行總結(jié)，避免了教師上課“一言堂”的做法。

2、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)法

為了將教學(xué)與實(shí)踐結(jié)合得更加緊密，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。我們?cè)诮虒W(xué)中以“項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)法”鼓勵(lì)學(xué)生積極參加各類設(shè)計(jì)競(jìng)賽，以產(chǎn)品設(shè)計(jì)為載體，教師采用一對(duì)一指導(dǎo)的形式，以人機(jī)原理和產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論為依據(jù)，幫助學(xué)生解決實(shí)際問題，師生共同攻關(guān)，使學(xué)生不僅學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)，部分教師和學(xué)生還以此為契機(jī)，為自己的設(shè)計(jì)生涯畫上了光輝的一筆，師生均受益匪淺，項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)法獲得了豐碩的成果：多名同學(xué)在不同層次的競(jìng)賽上獲獎(jiǎng)；教師和學(xué)生多人申報(bào)外觀專利，如圖1 雪花書桌，圖2小廚寶。

通過(guò)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)使同學(xué)熟練掌握產(chǎn)品設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)的知識(shí)和研究方法，并能夠完成以人機(jī)為核心的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和以產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)（基本要素與應(yīng)用要素）為延伸設(shè)計(jì)的完整工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，為工業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3、小組攻關(guān)法

“小組攻關(guān)法”是根據(jù)學(xué)生的心理特征而實(shí)施的一種教學(xué)方法，這種方法是“項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)法”的補(bǔ)充。學(xué)生在小組中彼此分享各人的意見和獨(dú)到的見解，共同研討，解決問題，通過(guò)“小組攻關(guān)法”加強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和交流溝通能力。

三、以“科研促教學(xué)”為理念，將科研融入教學(xué)

結(jié)合黑龍江科技大學(xué)的煤炭專業(yè)特色和“科研促教學(xué)”理念，結(jié)合該課程建設(shè)，2007年成功申報(bào)黑龍江教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目《基于人機(jī)工程學(xué)的采煤機(jī)操作系統(tǒng)應(yīng)用研究》，將采煤機(jī)的操作系統(tǒng)的人機(jī)協(xié)調(diào)課題研究融入課堂，讓學(xué)生在真題實(shí)踐中得到鍛煉，采用學(xué)生的優(yōu)選設(shè)計(jì)方案，為企業(yè)提供設(shè)計(jì)參考；將人機(jī)協(xié)調(diào)理論應(yīng)用于采煤機(jī)目前在我省尚屬首例，在本領(lǐng)域處于黑龍江省內(nèi)領(lǐng)先水平。

人機(jī)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)又稱為TSD（Total System Design）設(shè)計(jì)法。TSD設(shè)計(jì)法的中心思想是系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須分為一系列具有明確定義的設(shè)計(jì)階段，而每個(gè)階段的設(shè)計(jì)活動(dòng)和任務(wù)必須是明確的。這是典型的系統(tǒng)化解決問題策略?！翱傮w”的意義是強(qiáng)調(diào)人機(jī)系統(tǒng)的各個(gè)組成成分都應(yīng)給予全面的考慮，以克服長(zhǎng)期以來(lái)設(shè)計(jì)中忽略人和人的效能問題，其設(shè)計(jì)的目標(biāo)是使系統(tǒng)的每個(gè)組成成分都為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)而能夠協(xié)調(diào)一致地發(fā)揮各自的功能。

結(jié)合采煤機(jī)的操作流程進(jìn)行操縱面板設(shè)計(jì)，采煤機(jī)手動(dòng)操作系統(tǒng)的操作流程為：開啟運(yùn)輸機(jī)采煤機(jī)泵電機(jī)站選擇左、右截割；并具有急停手柄和備用手柄。

根據(jù)采煤機(jī)手動(dòng)操作系統(tǒng)的操作流程，分析采煤機(jī)的工作空間、操縱裝置的形狀編碼和力的大小、作業(yè)場(chǎng)所的布置原則來(lái)進(jìn)行操縱面板設(shè)計(jì)，如圖3采煤機(jī)操作界面所示。

“科研促教學(xué)”是提高大學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要途徑?？蒲谐晒艹鋵?shí)和改革教學(xué)內(nèi)容、科研活動(dòng)能促進(jìn)師資隊(duì)伍建設(shè)和教學(xué)環(huán)境的改善，課外科研小組能培養(yǎng)學(xué)生的科研能力，面向本科生學(xué)術(shù)講座能激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)；從而形成“科研水平提高—教師教學(xué)能力提高—教學(xué)質(zhì)量提高—學(xué)生質(zhì)量提高”的良性循環(huán)。在教學(xué)內(nèi)容研究的基礎(chǔ)上，開展科學(xué)研究和實(shí)踐設(shè)計(jì)總結(jié)，編著《產(chǎn)品設(shè)計(jì)》教材，其中重點(diǎn)章節(jié)為產(chǎn)品設(shè)計(jì)與人機(jī)工程學(xué)。該書的出版標(biāo)志著人機(jī)工程學(xué)課程的教學(xué)達(dá)到了一定的理論水平。

四、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本課題的研究實(shí)踐，給學(xué)生提供大量的符合社會(huì)需求的設(shè)計(jì)實(shí)踐機(jī)會(huì)，加深學(xué)生對(duì)專業(yè)的理解，提高了學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，擺脫以往教學(xué)中理論脫離實(shí)際的狀況，使學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)和感受工業(yè)設(shè)計(jì)現(xiàn)實(shí)和實(shí)踐狀況，使學(xué)生獲得符合現(xiàn)實(shí)的設(shè)計(jì)體驗(yàn)，使學(xué)生在就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中更具競(jìng)爭(zhēng)力；使教師在教學(xué)和指導(dǎo)設(shè)計(jì)過(guò)程中，能使人機(jī)相關(guān)原理與產(chǎn)品設(shè)計(jì)有機(jī)融合，提高教師的專業(yè)水平、實(shí)踐知識(shí)和設(shè)計(jì)指導(dǎo)能力；作為以培養(yǎng)創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力的素質(zhì)培養(yǎng)為目標(biāo)的建設(shè)，對(duì)于工業(yè)設(shè)計(jì)其它專業(yè)課程的建設(shè)提供了可借鑒的模式。

黑龍江科技大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目，編號(hào)：JY13-54

參考文獻(xiàn)

[1] 趙宏梅，李洪綱.基于三大教育理念的“HAT·CDIO”應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的探究[J]. 設(shè)計(jì)，2012（2）.

篇6

1.1人機(jī)工程學(xué)對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的重要作用

在不同的研究和應(yīng)用領(lǐng)域中，人機(jī)工程學(xué)存在帶有側(cè)重點(diǎn)和傾向性的多種定義，其中國(guó)際人類功效學(xué)學(xué)會(huì)（IEA）為該學(xué)科所下定義最具全面性和權(quán)威性，即人機(jī)工程學(xué)是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的各種因素；研究人和機(jī)器及環(huán)境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中和休假時(shí)怎樣統(tǒng)一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的學(xué)科[1]。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)，也就是在工業(yè)設(shè)計(jì)中常提到的人性化設(shè)計(jì)問題。而所謂人性化產(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。具體來(lái)講，人機(jī)工程學(xué)對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的重要作用可以概括為五個(gè)方面：一、為工業(yè)設(shè)計(jì)中考慮“人的因素”提供人體尺度參數(shù)；二、為工業(yè)設(shè)計(jì)中“物”的功能合理性提供科學(xué)依據(jù)；三、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；四、為進(jìn)行人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)；五、為堅(jiān)持以“人”為核心的設(shè)計(jì)思想提供工作程序[1]。

1.2工業(yè)設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀及原因分析

目前，在全國(guó)已開設(shè)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的高校中，幾乎無(wú)一例外把人機(jī)工程學(xué)設(shè)為專業(yè)必修課，甚至編寫了全國(guó)統(tǒng)一的教材。然而，就學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中對(duì)知識(shí)的理解和吸收，以及實(shí)踐過(guò)程中對(duì)知識(shí)的掌握和應(yīng)用來(lái)看，課程最終的教學(xué)效果不盡如人意。學(xué)生之所以在教學(xué)過(guò)程中不能對(duì)知識(shí)有效地理解和吸收，存在兩方面原因。一方面，學(xué)生對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的人機(jī)工程觀念意識(shí)還沒培養(yǎng)起來(lái)。在學(xué)習(xí)之初，學(xué)生往往會(huì)把工業(yè)設(shè)計(jì)等同為產(chǎn)品外觀造型，對(duì)諸如尺寸、使用方式、設(shè)計(jì)合理性等人機(jī)工程要素還不能在觀念中化為己有。另一方面，現(xiàn)行教材內(nèi)容過(guò)于寬泛、抽象，且與工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)銜接薄弱。雖然教材內(nèi)容完整，但在有限的課時(shí)里，要學(xué)生理解并吸收大量人體科學(xué)和環(huán)境科學(xué)的知識(shí)談何容易？而且，在學(xué)生還沒有建立人機(jī)工程意識(shí)觀念的情形下，更會(huì)對(duì)不熟悉的知識(shí)有排斥心理。學(xué)生之所以在實(shí)踐過(guò)程中不能對(duì)知識(shí)有效地掌握和應(yīng)用，同樣也存在兩方面原因。一方面，現(xiàn)行教材內(nèi)容未能與工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)例很好的結(jié)合。雖然教材為各類產(chǎn)品歸納了富有邏輯性的設(shè)計(jì)原則，并對(duì)深層的原理解釋透徹，但沒有鮮活的設(shè)計(jì)案例來(lái)佐證。因此，學(xué)生在實(shí)際設(shè)計(jì)中也就鮮有用學(xué)科理論指導(dǎo)工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐的主動(dòng)性。另一方面，學(xué)生在課堂內(nèi)外都缺少有關(guān)課程的必要練習(xí)?！皩W(xué)而時(shí)習(xí)之”的教學(xué)規(guī)律對(duì)于人機(jī)工程學(xué)的課程學(xué)習(xí)同樣如此，只有通過(guò)練習(xí)才能真正掌握學(xué)科知識(shí)。

2工業(yè)設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)的課程設(shè)計(jì)

正如上一章節(jié)所分析的教學(xué)現(xiàn)狀與原因，要學(xué)生達(dá)到“在教學(xué)過(guò)程中對(duì)知識(shí)理解和吸收，在實(shí)踐過(guò)程中對(duì)知識(shí)掌握和應(yīng)用”的要求，就必須：首先從人機(jī)工程觀念意識(shí)培養(yǎng)入手；然后整合、精簡(jiǎn)教材的內(nèi)容，使其適合工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的需要；進(jìn)而通過(guò)更多的設(shè)計(jì)實(shí)例讓學(xué)生理解理論指導(dǎo)實(shí)踐的過(guò)程；最后通過(guò)練習(xí)讓學(xué)生真正掌握知識(shí)。以下六個(gè)部分的內(nèi)容是筆者按照上述思路進(jìn)行的課程設(shè)計(jì)。

2.1人機(jī)工程學(xué)課程緒論

該部分是課程的啟蒙篇章，目的在于培養(yǎng)學(xué)生人機(jī)工程的觀念意識(shí)。除了介紹人機(jī)工程學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)背景外，教育者更應(yīng)幫助學(xué)生樹立基于人機(jī)工程學(xué)的“易用性”和“以人為本”核心設(shè)計(jì)觀念。從現(xiàn)實(shí)來(lái)看，大量不良設(shè)計(jì)充斥著我們的生活，給我們帶來(lái)了極大的不便。同時(shí)，通過(guò)對(duì)近幾年諸如IF、紅點(diǎn)等國(guó)際工業(yè)設(shè)計(jì)大賽獲獎(jiǎng)作品的分析可以發(fā)現(xiàn)，國(guó)際工業(yè)設(shè)計(jì)的趨勢(shì)已逐漸摒棄了單純的外觀設(shè)計(jì)和藝術(shù)符號(hào)玩味，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)現(xiàn)、并利用設(shè)計(jì)方法解決生活問題。因此，無(wú)論從現(xiàn)實(shí)還是前瞻來(lái)看，基于人機(jī)工程學(xué)的“易用性”和“以人為本”設(shè)計(jì)觀念具有很強(qiáng)的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

2.2尺寸測(cè)量與比例關(guān)系

在該部分課程中，通過(guò)學(xué)習(xí)人體測(cè)量知識(shí)，學(xué)生可以掌握使各種與人體尺度相關(guān)的設(shè)計(jì)對(duì)象符合人的生理特點(diǎn)的方法。同時(shí)，通過(guò)人、機(jī)、環(huán)境之間的尺寸比較，可以合理掌握控制幾者之間比例關(guān)系的方法。使產(chǎn)品尺寸符合人體尺度是最基本的人機(jī)工程學(xué)要求。作為工業(yè)設(shè)計(jì)最基本的參照，產(chǎn)品尺寸不是通過(guò)主觀臆想，而是通過(guò)人體尺度測(cè)量得出的。掌握人體測(cè)量的基本知識(shí)，并學(xué)會(huì)查詢各類人體測(cè)量數(shù)據(jù)，這既是該部分的學(xué)習(xí)內(nèi)容，又是設(shè)計(jì)實(shí)踐中必須要掌握的基本常識(shí)。

2.3操縱—顯示人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在該部分課程中，通過(guò)學(xué)習(xí)不同操縱、顯示裝置的特性，以及操縱—顯示相合性設(shè)計(jì)原則，學(xué)生可以掌握針對(duì)復(fù)雜交互性產(chǎn)品或界面的設(shè)計(jì)方法，使設(shè)計(jì)結(jié)果符合人的心理認(rèn)知模式，達(dá)到人機(jī)工程學(xué)“易用性”和“以人為本”的要求。從大量的工業(yè)產(chǎn)品和界面設(shè)計(jì)來(lái)看，不同的顯示裝置和操縱裝置代表了不同的人機(jī)關(guān)系，其中的邏輯性和因果關(guān)系是學(xué)生必須理解的。操縱—顯示相合性原則正是為合理構(gòu)建這種人機(jī)關(guān)系所歸納的方法論，它涉及人機(jī)間的信息傳遞、信息處理與控制指令的執(zhí)行，以及人的習(xí)慣定式。

2.4使用行為的分析與使用方式的設(shè)計(jì)

在該部分課程中，通過(guò)學(xué)習(xí)基于人椈鷹環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)觀念的使用行為分析，學(xué)生可以掌握在某種使用情境中產(chǎn)品使用方式的設(shè)計(jì)方法，使設(shè)計(jì)結(jié)果充分協(xié)調(diào)人機(jī)工程學(xué)的摶肪騁蛩財(cái)。一定的使用情境要求一定的使用方式，一定的使用方式衍生一定的使用行為，一定的使用行為指導(dǎo)設(shè)計(jì)師從功能性產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、語(yǔ)意等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。一項(xiàng)優(yōu)良設(shè)計(jì)必然是人、環(huán)境、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、文化等因素巧妙平衡的產(chǎn)物。為此，要求設(shè)計(jì)師有能力在各種制約因素中找到一個(gè)最佳平衡點(diǎn)[1]。

2.5手握式工具的設(shè)計(jì)

在該部分課程中，通過(guò)學(xué)習(xí)手的解剖和與工具使用有關(guān)的疾患，學(xué)生可以掌握手握式工具的設(shè)計(jì)原則，提高對(duì)人機(jī)工程學(xué)中工作效率、人的健康、安全和舒適等要求的認(rèn)識(shí)。工具是人類四肢的擴(kuò)展，人們?cè)诠ぷ鳌⑸钪幸豢桃踩鄙俨涣斯ぞ?，而目前的工具大部分還沒有達(dá)到最優(yōu)的形態(tài)，其形狀與尺寸等因素也并不符合人機(jī)工程學(xué)原則，很難使人有效并安全的操作。因此，工具的適當(dāng)設(shè)計(jì)、選擇、評(píng)價(jià)和使用是一項(xiàng)重要的人機(jī)工程學(xué)內(nèi)容。

2.6“以人為本”的綜合思維與設(shè)計(jì)應(yīng)用

在該部分課程中，學(xué)生需要通過(guò)作業(yè)練習(xí)把所有學(xué)習(xí)成果在設(shè)計(jì)實(shí)踐中得以應(yīng)用。以“人”為核心的主導(dǎo)思想具體表現(xiàn)在各項(xiàng)設(shè)計(jì)均以人為主線，將人機(jī)工程學(xué)理論貫穿于設(shè)計(jì)的全過(guò)程。人機(jī)工程學(xué)研究指出，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)全過(guò)程的各個(gè)階段，都必須進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)，以保證產(chǎn)品使用功能得以充分發(fā)揮[1]。

3工業(yè)設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)的教學(xué)訓(xùn)練

教學(xué)訓(xùn)練是教學(xué)過(guò)程中必不可少的環(huán)節(jié)，它既可以幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)、提高應(yīng)用能力，又可以充分檢驗(yàn)課程設(shè)計(jì)的有效性及教學(xué)質(zhì)量。本章的教學(xué)訓(xùn)練分別對(duì)應(yīng)一部分的課程內(nèi)容，并在2010年2月21日至3月14日南京藝術(shù)學(xué)院工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)院08級(jí)的人機(jī)工程學(xué)教學(xué)中得以檢驗(yàn)。3.1人機(jī)工程學(xué)課程緒論的教學(xué)訓(xùn)練通過(guò)對(duì)課程緒論的理論講解和設(shè)計(jì)案例的具體分析，學(xué)生可以掌握必要的基礎(chǔ)知識(shí)。為了鞏固和強(qiáng)化知識(shí)的應(yīng)用能力，需進(jìn)行如下的作業(yè)練習(xí)。該部分的作業(yè)是要求學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的不良設(shè)計(jì)或不便之處，并提供設(shè)計(jì)概念。通過(guò)此練習(xí)，學(xué)生會(huì)養(yǎng)成觀察生活和設(shè)計(jì)的習(xí)慣，并學(xué)會(huì)對(duì)不良設(shè)計(jì)提問，進(jìn)而啟蒙并培養(yǎng)了人機(jī)工程觀念意識(shí)。圖3-1是學(xué)生發(fā)現(xiàn)的設(shè)計(jì)問題：人們通常會(huì)忽視飯卡、公交車卡等電子卡的余額，因此會(huì)造成余額不足時(shí)的尷尬和不便。他們希望通過(guò)在卡上設(shè)計(jì)一種可變色的顯示裝置來(lái)提醒人們余額的變化。

3.2尺寸測(cè)量與比例關(guān)系的教學(xué)訓(xùn)練

通過(guò)對(duì)人體測(cè)量知識(shí)的理論講解和設(shè)計(jì)案例的具體分析，學(xué)生可以掌握必要的基礎(chǔ)知識(shí)。為了鞏固和強(qiáng)化知識(shí)的應(yīng)用能力，需進(jìn)行如下的作業(yè)練習(xí)。該部分的作業(yè)是要求學(xué)生根據(jù)GB10000—88標(biāo)準(zhǔn)人體基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的男性95百分位繪制1:10比例的模板，熟練查詢各測(cè)量項(xiàng)目的數(shù)據(jù)，并標(biāo)注身高和最大肩寬。同時(shí)，要求學(xué)生測(cè)量六種大小不等的工業(yè)產(chǎn)品，同樣按照1:10的比例繪制在圖紙上，觀察產(chǎn)品和人體之間的比例關(guān)系，如圖3-2。通過(guò)這次作業(yè)，學(xué)生不僅掌握了人體測(cè)量數(shù)據(jù)的查詢，又培養(yǎng)了產(chǎn)品尺寸要符合人體尺度這一人機(jī)工程學(xué)的觀念意識(shí)。

3.3操縱—顯示人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的教學(xué)訓(xùn)練

通過(guò)對(duì)操縱—顯示人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論講解和設(shè)計(jì)案例的具體分析，學(xué)生可以掌握必要的基礎(chǔ)知識(shí)。為了鞏固和強(qiáng)化知識(shí)的應(yīng)用能力，需進(jìn)行如下的作業(yè)練習(xí)。該部分的作業(yè)是要求學(xué)生到生活中去學(xué)習(xí)，用圖片的方式記錄人機(jī)工程學(xué)中不同操縱裝置類型（包括：旋轉(zhuǎn)式、移動(dòng)式、按壓式）和顯示裝置類型（包括：數(shù)字式、刻度指針式、信號(hào)燈式、聽覺式、觸覺式），并總結(jié)每一種方式的特性，以便在設(shè)計(jì)實(shí)踐中有意識(shí)的進(jìn)行參照并構(gòu)建合理的操縱—顯示人機(jī)關(guān)系，如圖3-3。

3.4使用行為分析與使用方式設(shè)計(jì)的教學(xué)訓(xùn)練

通過(guò)對(duì)使用行為的理論講解和使用方式設(shè)計(jì)案例的具體分析，學(xué)生可以掌握必要的基礎(chǔ)知識(shí)。為了鞏固和強(qiáng)化知識(shí)的應(yīng)用能力，需進(jìn)行如下的作業(yè)練習(xí)。該部分的作業(yè)是要求學(xué)生設(shè)計(jì)某種使用情境中的公共設(shè)施，從使用行為的分析入手，到使用方式的設(shè)計(jì)落實(shí)，充分理解并樹立人機(jī)工程學(xué)中人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)的觀念。例如圖3-4，獲得2009年IF工業(yè)設(shè)計(jì)概念獎(jiǎng)的沙灘垃圾箱便是一個(gè)符合作業(yè)要求的案例。

3.5手握式工具設(shè)計(jì)的教學(xué)訓(xùn)練

通過(guò)對(duì)手握式工具設(shè)計(jì)的理論講解和設(shè)計(jì)案例的具體分析，學(xué)生可以掌握必要的基礎(chǔ)知識(shí)。為了鞏固和強(qiáng)化知識(shí)的應(yīng)用能力，需進(jìn)行如下的作業(yè)練習(xí)。該部分的作業(yè)是要求學(xué)生尋找并發(fā)現(xiàn)沒有符合人機(jī)工程學(xué)要求的手握式工具，體驗(yàn)不便并評(píng)估可能引發(fā)的傷害，根據(jù)手握式工具的設(shè)計(jì)原則，給出改良的設(shè)計(jì)方案。例如：設(shè)計(jì)師發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)剪刀因不能使手腕順直而極易引發(fā)腱鞘炎，所以據(jù)此進(jìn)行了剪刀的改良設(shè)計(jì)，如圖3-5。

3.6“以人為本”綜合思維的教學(xué)訓(xùn)練

通過(guò)對(duì)人機(jī)工程學(xué)“以人為本”核心設(shè)計(jì)觀念的再次強(qiáng)調(diào)，學(xué)生可以強(qiáng)化掌握課程內(nèi)所有的綜合知識(shí)。為了鞏固和強(qiáng)化知識(shí)的應(yīng)用能力，需進(jìn)行如下的綜合作業(yè)練習(xí)。該部分的作業(yè)是要求學(xué)生按照人機(jī)工程學(xué)的要求設(shè)計(jì)、制作一個(gè)計(jì)算機(jī)工作環(huán)境，包括：產(chǎn)品的尺寸測(cè)量與比例關(guān)系、計(jì)算機(jī)界面操縱—顯示人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、使用行為的分析、鼠標(biāo)等手握式工具的設(shè)計(jì)，如圖3-6。通過(guò)這樣的練習(xí)，學(xué)生可以樹立并加深人機(jī)工程學(xué)“以人為本”的綜合設(shè)計(jì)思維。

篇7

關(guān)鍵詞：人機(jī)工程學(xué)、作業(yè)研究、機(jī)械設(shè)計(jì)、適宜作業(yè)

中圖分類號(hào)：TU991.34+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)

許多機(jī)械與操作者直接接觸，甚至長(zhǎng)期在機(jī)器旁進(jìn)行操作，如機(jī)床、汽車、和許多儀器、儀表等。這些機(jī)器的尺寸、形狀、色彩等不但影響操作者的工作效率和是否能夠持久工作，而且當(dāng)設(shè)計(jì)不合理時(shí)會(huì)產(chǎn)生各種職業(yè)病，甚至人身事故。而且機(jī)械是否適用，操作者的舒適性，也對(duì)該產(chǎn)品在市場(chǎng)上面的競(jìng)爭(zhēng)力有很大的影響。因此，“人機(jī)工程學(xué)”受到廣泛重視。人機(jī)工程學(xué)又稱人機(jī)學(xué)，也稱為人類工效學(xué)；它是在設(shè)計(jì)機(jī)械時(shí)，考慮如何使人獲得操作簡(jiǎn)便而又準(zhǔn)確的一門學(xué)科。

1,1人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)的內(nèi)涵和目的

舉車床設(shè)計(jì)為例。車床里的傳動(dòng)系統(tǒng)、各種機(jī)構(gòu)、材料及熱處理、系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)及電路系統(tǒng)、床身、底座和其他零部件的剛、強(qiáng)度，等等，都不是人機(jī)界面，因此不屬于人機(jī)工程設(shè)計(jì)的對(duì)象，而是工程技術(shù)設(shè)計(jì)的工作。而車床操作部件的尺寸、位置、操作方式、操作力、操作方向、照明系統(tǒng)和刻度盤等標(biāo)識(shí)系統(tǒng)等等，才是車床人機(jī)工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容。至于車床的造型和色彩設(shè)計(jì)，一般地屬于工業(yè)設(shè)計(jì)(工業(yè)產(chǎn)品藝術(shù)設(shè)計(jì))的范圍，但造型和色彩顯然與人的心理因素、精神因素有關(guān)，可見與人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)也是相關(guān)的。

1.2人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)包括的主要內(nèi)容有：

設(shè)計(jì)時(shí)考慮人體的尺寸、動(dòng)作特點(diǎn)、感覺器官的要求、人體力學(xué)的要求、美學(xué)要求(形狀、尺寸、顏色等)、作業(yè)安全和習(xí)慣要求。

2作業(yè)研究與機(jī)械設(shè)計(jì)

2.1作業(yè)與工效

作業(yè)是具體的勞動(dòng)動(dòng)作，是為完成一定工藝過(guò)程而作出的一系列動(dòng)作的聯(lián)合，是通過(guò)作業(yè)手段把材料變成合乎工序要求的活動(dòng)。

通常作業(yè)的要素包括作業(yè)對(duì)象(材料)、作業(yè)手段(人的勞動(dòng)、設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，信息的流通等)和作業(yè)成果(產(chǎn)品)。由于作業(yè)手段主要是人或機(jī)器，故作業(yè)可分為手工作業(yè)與機(jī)器作業(yè)兩類。分類的目的是為確定作業(yè)研究的重點(diǎn)。例如對(duì)手工作業(yè)，主要考慮操作方法、技能的研究，對(duì)機(jī)器作業(yè)則以機(jī)器設(shè)備設(shè)計(jì)作為研究的重點(diǎn)，對(duì)人機(jī)系統(tǒng)作業(yè)則應(yīng)以系統(tǒng)特性、功能作為作業(yè)研究的重點(diǎn)。

為了進(jìn)行作業(yè)，必須形成作業(yè)區(qū)域。作業(yè)區(qū)域是根據(jù)作業(yè)需要、設(shè)備體積和人的活動(dòng)范圍來(lái)確定的。人在作業(yè)中要采取或保持―定作業(yè)姿勢(shì)，要同作業(yè)對(duì)象、機(jī)械設(shè)備和作業(yè)成果在作業(yè)區(qū)域內(nèi)保持一定的空間關(guān)系。

功效(工效)指工作效率或作業(yè)效率，這是指為達(dá)到工作或作業(yè)的目的所用的投入與產(chǎn)出的比值。人機(jī)工程學(xué)中所謂的工效，因?yàn)槠溲芯磕康囊延尚手饾u轉(zhuǎn)向安全、舒適，滿意等人類生存目標(biāo)，所以當(dāng)我們說(shuō)工效學(xué)時(shí)其工效的意義是比較廣泛的。

工效即使在作業(yè)研究中，也不是僅僅由作業(yè)姿勢(shì)、作業(yè)區(qū)域等因素決定的，它同作業(yè)的速度、精度、強(qiáng)度、復(fù)雜度有關(guān)，又同作業(yè)主體的功能，作業(yè)環(huán)境條件和各種激勵(lì)因素有關(guān)。所以，只有人機(jī)工程學(xué)才將各種影響作業(yè)工效的因素作了綜合全面的考慮，并提出比較全面的解決辦法。

2.2作業(yè)研究與設(shè)計(jì)

作業(yè)研究是以作業(yè)系統(tǒng)為對(duì)象的工程活動(dòng)。任何一種工程活動(dòng)，其目的都是為了設(shè)計(jì)、建立或改進(jìn)目標(biāo)系統(tǒng)，使之更為經(jīng)濟(jì)有效。作業(yè)研究的目的正是為了尋找最經(jīng)濟(jì)有效和使作業(yè)者勝任愉快的工作方法與工作時(shí)間，以有效利用資源、增進(jìn)系統(tǒng)的工效。

機(jī)械工程技術(shù)人員研究作業(yè)的目的是為人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)依據(jù)，使設(shè)計(jì)的機(jī)械達(dá)到作業(yè)要求（即機(jī)械的使用與維護(hù)）?！斑m宜作業(yè)”是機(jī)械工程技術(shù)人員人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

3適宜作業(yè)的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)

3.1人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)的基本原則

對(duì)于一個(gè)運(yùn)行成功的系統(tǒng)而言，僅有機(jī)器的高效運(yùn)轉(zhuǎn)是不夠的，機(jī)器還必須在系統(tǒng)操作者的范圍內(nèi)使用方便或者可用。

人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)的性能并不是系統(tǒng)中各要素本身性能的簡(jiǎn)單疊加，而取決于各要素之間的匹配關(guān)系，取決于系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)。人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)的基本原則是以人為本，整體協(xié)調(diào)，適宜作業(yè)。具體表現(xiàn)在以下幾方面：作為工作系統(tǒng)的人-機(jī)器-環(huán)境系統(tǒng)，要以人為中心來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì); 機(jī)器和環(huán)境的設(shè)計(jì)，要考慮作業(yè)人員的心理，心里特征及其限制; 機(jī)器和環(huán)境應(yīng)首先適應(yīng)人，然后才是人要適應(yīng)機(jī)器和環(huán)境; 始終關(guān)注人的工作效績(jī)。

3.2人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的主要因素

人類工效學(xué)家的目標(biāo)是將設(shè)備設(shè)計(jì)在大多數(shù)人的強(qiáng)度、耐力、可及性、敏感性和信息處理能力的范圍之內(nèi)。應(yīng)該在概念階段考慮操作者與設(shè)備之間如何交互。這一問題不能在已有設(shè)計(jì)中得到有效解決，或者不易于結(jié)合進(jìn)已有設(shè)計(jì)中考慮。

人類是一個(gè)系統(tǒng)中最靈活的部分，因而操作者能夠在有設(shè)計(jì)缺陷的設(shè)備周圍工作，但這要求使用者付出額外的努力，只能留出較少的時(shí)間和精力去做其他工作，因此未充分使用人力資源。

機(jī)械的設(shè)計(jì)對(duì)人們?cè)诠ぷ髦械陌踩筒僮饔袠O大的影響。機(jī)械設(shè)計(jì)工作者在設(shè)計(jì)中必須考慮的主要因素有：

總體考慮(如身體要求和安全):作為制造系統(tǒng)中的一個(gè)極為重要的系統(tǒng)，可通過(guò)兩個(gè)途徑來(lái)設(shè)計(jì)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備以提高人類這一系統(tǒng)因子的操作技能：第一，合理地分配人或機(jī)器的任務(wù)；第二，設(shè)計(jì)設(shè)備使其符合人的能力范圍以便優(yōu)化其操作。

可維護(hù)性:生產(chǎn)設(shè)備從開始設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮可維護(hù)性問題。因?yàn)橄到y(tǒng)變得越來(lái)越復(fù)雜且系統(tǒng)內(nèi)各部分更加相互依賴，維護(hù)必要性的評(píng)價(jià)和及時(shí)提供故障檢修方面的幫助變得更為重要。

顯示器的設(shè)計(jì):為了使生產(chǎn)設(shè)備高效運(yùn)轉(zhuǎn)，必須向操縱者提供了解機(jī)器狀態(tài)的信息并使其能使用機(jī)器上的控制器對(duì)這些信息作出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。生產(chǎn)系統(tǒng)中使用顯示器的目的是給操作者提供關(guān)于設(shè)備功能狀況或過(guò)程的信息。

控制器的設(shè)計(jì):信息通過(guò)顯示器提供給操縱者。操作者對(duì)顯示的反應(yīng)通過(guò)控制器或資料輸入裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果控制器的操作與人們的期望一致（符合人群的習(xí)慣模式），它們的尺寸與人體相適應(yīng)，以及它們的運(yùn)行特征在大多數(shù)人力量和精確度所能達(dá)到的范圍內(nèi)，那么系統(tǒng)的性能將得到加強(qiáng)。

工具設(shè)計(jì):在大多數(shù)工作中手持工具是用于執(zhí)行所要求的精度和力度非人手可完成的任務(wù)。很少有手持工具的大小設(shè)計(jì)可滿足不同操作者的首部特征；通常把柄的大小根據(jù)電動(dòng)工具產(chǎn)生的扭矩而定，而雙炳工具的跨距設(shè)計(jì)要求與所使用的扣件大小相匹配。

設(shè)備的選擇和評(píng)價(jià):無(wú)論是識(shí)別工作場(chǎng)所設(shè)計(jì)中的不足還是計(jì)劃購(gòu)買新工具，對(duì)所選擇的干預(yù)措施或候選工具的評(píng)估將有助于作出更合理的決定

3.3符合人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

根據(jù)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和要求，從人類工效學(xué)觀點(diǎn)可歸納出以下五條適宜作業(yè)的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)的一般設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：基于人體形態(tài)學(xué)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則; 基于人體感覺器官要求的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則; 基于人體力學(xué)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則; 按美學(xué)造型要求的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則; 確保作業(yè)安全的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

4 結(jié)語(yǔ)

二十一世紀(jì)人類步入了信息時(shí)代，人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展必然向著信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。人機(jī)工程學(xué)作為應(yīng)用性學(xué)科，與人的工作生活息息相關(guān)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)出更加人性化、高效能的設(shè)備、工具和日常生活用品是努力的目標(biāo)?！斑m宜作業(yè)”是機(jī)械工程技術(shù)人員人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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篇8

[關(guān)鍵詞]雷達(dá)設(shè)備控制中心、人機(jī)工程、顯控終端、機(jī)柜

中圖分類號(hào)：TM592；TB18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)是一種基于人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計(jì)方法，旨在設(shè)計(jì)產(chǎn)品或系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)人的生理結(jié)構(gòu)、習(xí)慣、和思維方式等，在原有設(shè)計(jì)基本功能和性能的基礎(chǔ)上，對(duì)產(chǎn)品和系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，使人對(duì)產(chǎn)品的的操作更加高效、便捷和舒適，最終實(shí)現(xiàn)人-機(jī)-環(huán)境三者之間的和諧統(tǒng)一。

雷達(dá)設(shè)備控制中心一般指地面雷達(dá)陣地中，用以完成雷達(dá)信號(hào)的處理及傳輸，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和指揮控制的固定場(chǎng)所。通常以和雷達(dá)相對(duì)獨(dú)立的房屋結(jié)構(gòu)形式出現(xiàn)，而對(duì)于巨型地面雷達(dá)，也有因地制宜，與雷達(dá)鋼制構(gòu)架合為一體的結(jié)構(gòu)形式。

典型的設(shè)備控制中心包含顯示/控制終端、電子設(shè)備機(jī)柜、配電柜等專用設(shè)施，以及工作臺(tái)、打印機(jī)等常用辦公設(shè)備，和空調(diào)器、風(fēng)道等環(huán)控設(shè)備。

雷達(dá)設(shè)備控制中心屬于特殊一類的辦公場(chǎng)所，通常在整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)中扮演著相當(dāng)于“神經(jīng)中樞”的重要角色，所以對(duì)其進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)以提高作戰(zhàn)人員戰(zhàn)時(shí)操作的準(zhǔn)確性、可靠性和工作效率，進(jìn)而保障雷達(dá)系統(tǒng)出色的完成任務(wù)，顯得十分必要。

2.雷達(dá)設(shè)備控制中心的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)原則

2.1 優(yōu)先考慮顯控終端的設(shè)計(jì)和布局

顯控臺(tái)通常用于對(duì)雷達(dá)偵測(cè)到的目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行第二級(jí)的處理、傳輸和顯示，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和戰(zhàn)場(chǎng)通訊。它需要操作人員長(zhǎng)時(shí)間的觀察和操控，是設(shè)備控制中心中人-機(jī)關(guān)系最為密切的設(shè)備。因而顯控臺(tái)不僅應(yīng)出色地實(shí)現(xiàn)功能，對(duì)于操作著來(lái)說(shuō)還應(yīng)外形美觀大方、操作便捷舒適并且不易產(chǎn)生疲勞。

此外，顯控終端在整個(gè)雷達(dá)設(shè)備控制中心的布局中也應(yīng)處于核心位置，工作人員是以顯控終端為主要活動(dòng)區(qū)域，應(yīng)能方便快速地到達(dá)控制中心各個(gè)設(shè)備點(diǎn)，同時(shí)若墻壁裝有顯示大屏，顯控終端應(yīng)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(shè)備機(jī)柜應(yīng)分隔開

一般情況下，雷達(dá)電子設(shè)備機(jī)柜工作時(shí)噪聲較大（通常不小于70分貝），發(fā)熱量較大（一般不小于1KW/臺(tái)），而顯示/控制終端作為操作人員長(zhǎng)時(shí)間工作的區(qū)域，需要有一個(gè)相對(duì)舒適的聲、熱及光照環(huán)境。所以，顯控臺(tái)和電子設(shè)備機(jī)柜在控制中心內(nèi)應(yīng)相隔較遠(yuǎn)的距離，必要時(shí)應(yīng)通過(guò)隔斷措施將兩個(gè)區(qū)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(yùn)行，其內(nèi)部各設(shè)備必要的操作、維修空間必須滿足，相比于雷達(dá)方艙等類似的較小工作空間，甚至應(yīng)適當(dāng)放寬，以實(shí)現(xiàn)更舒適的操作體驗(yàn)。具體表現(xiàn)在：對(duì)于顯控終端，其臺(tái)面前端與操作人員座椅的椅背之間應(yīng)有至少450mm的距離，如果身后允許其它人員快速通過(guò)，座椅背到墻壁之間應(yīng)保持1070mm的空間；對(duì)于電子設(shè)備機(jī)柜，其前部維修方式一般采用將分機(jī)順導(dǎo)軌拖出的形式，維修空間保持1100mm以上最優(yōu)，若機(jī)柜帶維修后門，后門到墻壁也應(yīng)保持至少1000mm的距離。

3.應(yīng)用實(shí)例探討

圖1為某雷達(dá)設(shè)備控制中心的初步布局圖。房屋空間較為緊湊；三臺(tái)電子設(shè)備機(jī)柜與包括顯控終端在內(nèi)的其它設(shè)備通過(guò)半透明隔音材料分隔開。在此布局的基礎(chǔ)上從顯控終端設(shè)計(jì)、顯控終端的人―機(jī)―環(huán)境分析以及電子設(shè)備機(jī)柜的人因操作研究等方面，對(duì)雷達(dá)設(shè)備控制中心進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)。

3.1 顯控終端設(shè)計(jì)

圖2是一種新型復(fù)合材質(zhì)一體化顯控臺(tái)，安裝方便，外觀整潔大方。每個(gè)席位上含有24"液晶顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、電話等設(shè)備。

臺(tái)體主體結(jié)構(gòu)采用鈑金折彎形式，操作臺(tái)面邊緣采用圓弧設(shè)計(jì)，材料使用抗培特板包邊；臺(tái)面上設(shè)置四組可抽拉鍵盤鼠標(biāo)套件；臺(tái)體上部安裝四個(gè)液晶顯示器，顯控臺(tái)后部可打開，方便顯示器后向安裝及維護(hù)。顯控臺(tái)下方采取圓弧設(shè)計(jì)，內(nèi)裝運(yùn)算設(shè)備。后部圓弧門可向上翻折打開，方便內(nèi)部設(shè)備操作維護(hù)。

3.2 顯控終端的人―機(jī)―環(huán)境分析

首先利用三維軟件平臺(tái)對(duì)顯控終端的人―機(jī)―環(huán)境進(jìn)行數(shù)字模擬分析。結(jié)合人因工程學(xué)權(quán)威測(cè)算數(shù)據(jù)（GB 10000-1988、GB/T 3326-1997，以及GB/T18717-2002等），通過(guò)測(cè)算5分位（身高1583mm）和95分位（身高1775mm）成年男性數(shù)字模型在等比例的作戰(zhàn)機(jī)房數(shù)字模型中操作時(shí)的視野及運(yùn)動(dòng)包絡(luò)，以評(píng)價(jià)并調(diào)整顯控終端在控制中心的相對(duì)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(xué)要求。最終分析如圖3所示，以使各項(xiàng)關(guān)鍵尺寸均符合或優(yōu)于國(guó)際人因工程學(xué)會(huì)建議以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3326-1997。

3.3 電子設(shè)備機(jī)柜的人因操作研究

由于機(jī)柜整體高度較高（1800mm），故而為了便于操作者搬運(yùn)和插拔操作，對(duì)于機(jī)柜中分機(jī)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(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等分機(jī)安排在頂端，而6U的插件式分機(jī)則盡量布置在底端。此外根據(jù)人體的動(dòng)作尺度和合理施力范圍，分機(jī)的把手的高度應(yīng)在1600mm以下。同時(shí)，對(duì)于帶有顯示屏的分機(jī)，其位置應(yīng)安排在操作者站立時(shí)的最佳視野范圍內(nèi)。機(jī)柜前門與隔板之間相隔1100mm的距離。由于機(jī)柜沒有維修后門，故機(jī)柜后部與墻壁之間保留適當(dāng)?shù)纳峒白呔€空間即可。

綜合分析結(jié)果，某地面雷達(dá)設(shè)備控制重心的整體效果設(shè)計(jì)如圖5所示，低彩度的藍(lán)色墻面，配合較高照度的白色吊燈，可以幫助操作者保持寧?kù)o的心態(tài)，同時(shí)能長(zhǎng)時(shí)間保持較高的注意力。

4.結(jié)語(yǔ)

綜合運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)、產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，對(duì)雷達(dá)設(shè)備控制中心進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)，滿足了設(shè)備工作的高可靠性和維修性，提高了作戰(zhàn)人員操作的準(zhǔn)確性和舒適性，創(chuàng)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(dá)系統(tǒng)出色的完成任務(wù)方面將取得良好的實(shí)用效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 申黎明.編.人體工程學(xué)[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2010.

篇9

以期利用人機(jī)工程學(xué)原理有效改善當(dāng)前國(guó)內(nèi)軌道交通駕駛室設(shè)計(jì)當(dāng)中的不足，為我國(guó)軌道交通駕駛員提供一個(gè)健康、安全、舒適的作業(yè)環(huán)境，在最大程度上降低由于駕駛室設(shè)計(jì)原因引起的人為誤操作率。

【關(guān)鍵詞】駕駛室;人機(jī)工程設(shè)計(jì);舒適度

我國(guó)駕駛室人機(jī)工程方面的研究剛剛起步，有許多不完善的地方。隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，列車在控制技術(shù)上得到了較大的進(jìn)步，列車駕駛室中涉及到的電子設(shè)備、操縱裝置以及顯示裝置組件增多。對(duì)于逐步自動(dòng)化控制的列車來(lái)說(shuō)，駕駛室當(dāng)中人機(jī)信息交流急劇增多。這在很大程度上給駕駛室的整體設(shè)計(jì)帶來(lái)一定的困難。駕駛室人機(jī)工程的設(shè)計(jì)需要考慮到為駕駛員創(chuàng)建一個(gè)舒適、健康的作業(yè)環(huán)境，而且要保證駕駛室符合駕駛員的生理特性，在最大程度上保證駕駛員在長(zhǎng)時(shí)間的作業(yè)狀態(tài)下保證列車的安全運(yùn)行。

本文基于當(dāng)前國(guó)內(nèi)軌道交通駕駛室人機(jī)工程設(shè)計(jì)當(dāng)中的若干問題進(jìn)行了探討，以期利用人機(jī)工程學(xué)原理有效改善當(dāng)前國(guó)內(nèi)軌道交通駕駛室設(shè)計(jì)當(dāng)中的不足，為我國(guó)軌道交通駕駛員提供一個(gè)健康、安全、舒適的作業(yè)環(huán)境，在最大程度上降低由于駕駛室設(shè)計(jì)原因引起的人為誤操作率。

一、駕駛室環(huán)境設(shè)計(jì)

駕駛室內(nèi)的環(huán)境主要是指駕駛室內(nèi)客觀的理化條件和結(jié)構(gòu)空間。駕駛室中的理化條件如果達(dá)到良好，不僅可以使駕駛員精神飽滿、心境愉悅，而且可以減輕駕駛員的作業(yè)疲勞，提高操作的可靠度。

（一）駕駛室光環(huán)境設(shè)計(jì)

光環(huán)境主要從以下兩個(gè)方面對(duì)軌道交通工具的運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生影響：影響列車的運(yùn)營(yíng)安全、影響駕駛員的視覺健康。

駕駛室照明環(huán)境的設(shè)計(jì)至少應(yīng)考慮以下三方面的要求：照度標(biāo)準(zhǔn)、光線質(zhì)量、避免眩光。

適當(dāng)提高照度，不僅可以減少人的視覺疲勞，而且可以提高人的工作效率。

對(duì)軌道交通工具駕駛室的光環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于自然光環(huán)境的控制主要采用在駕駛室玻璃窗上安裝遮陽(yáng)簾的形式，對(duì)于人工光環(huán)境的設(shè)計(jì)，要確保所使用的燈具的照度滿足要求，要求在額定電源電壓下工作時(shí)，燈具發(fā)光表面基準(zhǔn)軸 1300mm 處的照度應(yīng)為 120lx。采用冷白色及中性色的光源，顯色指數(shù)大于等于 80，操縱臺(tái)面顯色最小照度應(yīng)大于 60lx，照度均勻度最小值應(yīng)大于等于 0.7，而作業(yè)面的臨近周圍的照度均勻度不應(yīng)小于 0.5，通道和其他非作業(yè)區(qū)域的一般照明的照度值不宜低于操縱臺(tái)平均照度值的 1/3，在地板面上應(yīng)始終保證有 301x。此外，在光環(huán)境設(shè)計(jì)時(shí)要避免直接眩光以及間接眩光。當(dāng)總照明電路斷開后，為了方便駕駛員可以無(wú)任何困難的觀察、走動(dòng)，駕駛室內(nèi)仍需要保持一定的光線亮度。還需注意的是，儀表等照明光線不應(yīng)刺眼，對(duì)駕駛員視覺造成不良影響。

（二）駕駛室噪聲環(huán)境設(shè)計(jì)

噪聲是一般是由大量的不同頻率和強(qiáng)度的音調(diào)所組成。鑒于駕駛員工作及環(huán)境的特點(diǎn)，主要從控制噪聲源與控制噪聲的傳播兩方面入手，進(jìn)行設(shè)計(jì)控制?？刂圃肼曉捶矫?，軌道交通工具駕駛室的噪聲環(huán)境在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該分清其噪聲源，針對(duì)不同的噪聲產(chǎn)生原因采取不同的方法，進(jìn)行相應(yīng)的控制。

（三）駕駛室振動(dòng)環(huán)境設(shè)計(jì)

在對(duì)軌道交通工具駕駛室的振動(dòng)環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以采取一些措施來(lái)消除或者減小振動(dòng)，從而阻止振動(dòng)的傳播，將振動(dòng)對(duì)人的不良影響和損害降至最小。

二、駕駛室座椅與操縱臺(tái)設(shè)計(jì)

（一）駕駛室座椅的設(shè)計(jì)

對(duì)于軌道交通工具駕駛員來(lái)說(shuō)，一個(gè)正確的作業(yè)姿勢(shì)能夠有效降低人體的疲勞感，不僅對(duì)駕駛員的身體健康有利，而且能夠在很大程度上提高駕駛員的工作質(zhì)量。當(dāng)前，我國(guó)軌道交通工具駕駛員主要采用坐姿進(jìn)行駕駛作業(yè)。

在駕駛室的座椅設(shè)計(jì)上應(yīng)當(dāng)保證其適合駕駛員的生理結(jié)構(gòu)特性。以座椅尺寸的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，歐洲人的體型較大，座椅尺寸應(yīng)該大一些，而亞洲人的體型相比之下顯得小些，在座椅尺寸的設(shè)計(jì)上應(yīng)當(dāng)小些。與此同時(shí)，座椅尺寸是否合適嚴(yán)重影響了駕駛員的坐姿舒適性、以及能否保證駕駛員保持正確的坐姿。鑒于舒適性和視覺性的雙重要求，座面一般上傾 0。-5。，靠背向后傾斜 5～15°。座墊應(yīng)該前高后低，有一定的傾斜度，即座墊相對(duì)于水平面的夾角，一般取 0°至 5°?？勘掣叨鹊脑O(shè)計(jì)，進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)選擇 50 百分位的中國(guó)成年男女“坐高”進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)要考慮功能修正量，另要考慮到枕骨的位置?？偠灾隈{駛室座椅的設(shè)計(jì)上應(yīng)當(dāng)講座椅尺寸滿足我國(guó)駕駛員人體尺寸放在第一位，其次再考慮座椅的材質(zhì)、以及美觀。

在駕駛室座椅的設(shè)計(jì)當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)足以預(yù)留一定的額外空間。之所以這樣說(shuō)是因?yàn)轳{駛員在作業(yè)當(dāng)中通常會(huì)長(zhǎng)時(shí)間保持一個(gè)姿勢(shì)在座椅上一動(dòng)不動(dòng)，往往會(huì)給駕駛員帶來(lái)身體上的疲勞感，留出一定的空間可以讓駕駛員對(duì)座椅進(jìn)行一定的調(diào)動(dòng)，獲得肌肉上的放松，減少身體疲勞感。

（二）駕駛室操縱臺(tái)設(shè)計(jì)

駕駛室操縱臺(tái)由操縱裝置與顯示裝置共同組成。在人機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中，信息顯示裝置具有重要的作用，通過(guò)該裝置，機(jī)器以視覺、觸覺以及聽覺等形式向人相關(guān)信息。在對(duì)駕駛室操縱臺(tái)的設(shè)計(jì)當(dāng)中應(yīng)當(dāng)考慮到駕駛員的視野問題。

除了在操縱臺(tái)顯示裝置視野上的問題，操縱臺(tái)上的操縱裝置的設(shè)計(jì)也應(yīng)當(dāng)盡可能符合駕駛員的人體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。對(duì)于駕駛員來(lái)說(shuō)，其作業(yè)期間大部分時(shí)間都是在操縱臺(tái)上進(jìn)行的，若操縱臺(tái)的設(shè)計(jì)在尺寸與形狀上不合理，很容易造成駕駛員生理疲勞以及頸、肌肉、背、肩、腰和腕關(guān)節(jié)的疼痛。相關(guān)研究表明，當(dāng)操作臺(tái)高度為720～750mm時(shí)最適合我國(guó)駕駛員生理特點(diǎn)。此外，設(shè)置一定的操縱臺(tái)臺(tái)面傾斜度有利于駕駛員更好的作業(yè)，臺(tái)面與水平之間的傾角在5°-18°之間為宜。

三、駕駛室作業(yè)空間設(shè)計(jì)

駕駛室的作業(yè)空間是駕駛員操縱機(jī)器時(shí)所需的活動(dòng)空間以及機(jī)器、被加工對(duì)象等所占有的空間總和。駕駛室作業(yè)空間設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)以“以人為中心”思想進(jìn)行的設(shè)計(jì)。軌道交通工具駕駛室的作業(yè)空間設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)以其中設(shè)備、設(shè)施的合理匹配作為最首要的設(shè)計(jì)依據(jù)。在駕駛員處于舒適、正確的駕駛姿勢(shì)時(shí)，駕駛室內(nèi)的空間設(shè)計(jì)要達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)：駕駛室內(nèi)的空間尺寸設(shè)計(jì)要協(xié)調(diào)，達(dá)到對(duì)空間的最有效利用、操縱臺(tái)容膝空間設(shè)計(jì)合理。駕駛室的高度至少應(yīng)為2000mm，前窗玻璃到駕駛座椅身后最近的物體之間在駕駛室縱向上的最小距離為1500mm。同時(shí)，為了更好地對(duì)人體進(jìn)行支撐以及使坐姿舒適，軌道交通駕駛室的腳踏板要設(shè)計(jì)有15°～25°的傾角。

參考文獻(xiàn)：

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篇10

一、人的因素第一的觀點(diǎn) 

人機(jī)工學(xué)的實(shí)質(zhì)是在考慮問題時(shí)以人為軸心展開設(shè)計(jì)思考，改變了以往從機(jī)器到人的思維方法。以人為基點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)是人機(jī)工學(xué)的基本出發(fā)點(diǎn)。在人——機(jī)器——環(huán)境系統(tǒng)的三大要素中，其相互關(guān)系并不平等。人作為主體，始終有意識(shí)、有目的地支配著機(jī)器，使機(jī)器服務(wù)于人，滿足人的使用需要，環(huán)境盡管可以影響人的能動(dòng)作用，但人還是可以改變和創(chuàng)造環(huán)境的。因而在人機(jī)工學(xué)中始終把人的因素放在第一位。作為包裝設(shè)計(jì)，為保護(hù)、運(yùn)輸和銷售商品而進(jìn)行的設(shè)計(jì)，其整個(gè)設(shè)計(jì)也勢(shì)必從人機(jī)工學(xué)觀出發(fā)，把人的要素放在首位，才能充分發(fā)揮商品包裝的作用。當(dāng)然，人的因素是多方面的，包括不可見部分的心理感受和可見部分的活動(dòng)要求，如視覺、聽覺、觸覺、人體尺度等。具體來(lái)說(shuō)，包裝的形式應(yīng)在考慮心理感受的基礎(chǔ)上，在形態(tài)色彩設(shè)計(jì)方面考慮人的審美需求包裝的體積及造型應(yīng)考慮運(yùn)輸和使用中對(duì)人的安全性和舒適性等影響，考慮到人在動(dòng)態(tài)操作上所花費(fèi)的力量和動(dòng)作的大小等等。評(píng)價(jià)一件包裝的設(shè)計(jì)優(yōu)劣，要看其是否滿足人的心理和生理需求，是否考慮人的物質(zhì)及精神要求，是否達(dá)到人機(jī)關(guān)系的最優(yōu)化。 

二、系統(tǒng)的觀點(diǎn) 

系統(tǒng)是一個(gè)外延甚廣的概念。一切相互影響或可聯(lián)系的事物的集}都可視為系統(tǒng)。例如進(jìn)行包裝設(shè)計(jì)，不是為設(shè)計(jì)而設(shè)計(jì)，而是物品的某個(gè)包裝，而包裝必然服務(wù)于人，人與機(jī)器不可分，同時(shí)人和包裝只有置身于一定的空間環(huán)境中，才能實(shí)現(xiàn)最終效用。人一機(jī)器、環(huán)境是不可分割，自然形成一個(gè)有機(jī)的人機(jī)系統(tǒng)。人機(jī)工學(xué)設(shè)計(jì)的基本觀點(diǎn)之一，就是系統(tǒng)的觀點(diǎn)，把人與機(jī)器及處的環(huán)境融為一體，把人——機(jī)器——環(huán)境看成一個(gè)有機(jī)系統(tǒng)，始終站在這個(gè)系統(tǒng)的高度，進(jìn)行系統(tǒng)分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)?，F(xiàn)代包裝設(shè)計(jì)可利用的生產(chǎn)設(shè)備、方法、技術(shù)、材料和加工方等日漸繁多，而商品在市場(chǎng)上的需求趨勢(shì)還隨人們生活水平的提高而高端化，因此，當(dāng)今已不像從前設(shè)計(jì)一件產(chǎn)品來(lái)得那么單純，應(yīng)考慮的問題涉及的因素越來(lái)越多，設(shè)計(jì)師想在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)的全過(guò)程中，掌握其全盤性和相互聯(lián)系及制約的細(xì)部各問題，一定要有系統(tǒng)的觀念，這樣才能更好地控制各設(shè)計(jì)因素，合理解決問題。 

三、綜合化的觀點(diǎn) 

人機(jī)工學(xué)研究的是人與外部世界兩大系統(tǒng)，必然要綜合應(yīng)用這兩系統(tǒng)的理論知識(shí)。在高新技術(shù)日益發(fā)達(dá)的今天，人機(jī)工學(xué)已大量融入關(guān)部門學(xué)科的新理論、新技術(shù)和新觀念，形成跨學(xué)科綜合性的知識(shí)。人機(jī)工學(xué)應(yīng)用于包裝設(shè)計(jì)的綜合觀點(diǎn)是顯而易見的，就是綜合化體系在包裝設(shè)計(jì)的進(jìn)一步應(yīng)用。對(duì)于包裝設(shè)計(jì)本身來(lái)說(shuō)，也存在綜合化的一方面。包裝設(shè)計(jì)自身也因素、多層次、多方面的綜合體，是材料、結(jié)構(gòu)、工藝、藝術(shù)和情感的表現(xiàn)。人機(jī)工學(xué)與包裝設(shè)計(jì)的結(jié)合和應(yīng)用，其綜合化特點(diǎn)更顯而易見了。 

四、安全的觀點(diǎn) 

人機(jī)工學(xué)的重要任務(wù)是在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，能排除誘發(fā)誤操作的因素，進(jìn)行周密的安全設(shè)計(jì)，同時(shí)也研究事故的誘發(fā)條件和人為因素。只有在人——機(jī)器——環(huán)境系統(tǒng)中，將造成人與機(jī)器、人與環(huán)境不協(xié)調(diào)的因素進(jìn)行合理的布置，加以排除，將隱患消滅在操作前的設(shè)計(jì)上，才能達(dá)到設(shè)計(jì)安全的目的，使整個(gè)系統(tǒng)有可靠的安全度和安全感。包裝設(shè)計(jì)中的安全性一般來(lái)說(shuō)主要來(lái)自兩方面：運(yùn)輸和使用中。如何使包裝具有更好的保護(hù)性和運(yùn)輸安全性，這其中必然涉及到人機(jī)工學(xué)的安全觀。同時(shí)，一些包裝容器的使用在選材及造型上必須考慮操作的安全性。 

五、環(huán)境保護(hù)的觀點(diǎn)