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1、,人机工程学,E R G N O M I C S,第4章 作业空间布局与工位设计,第4章 作业空间布局与工位设计,4.1 作业姿势记录与分析 4.2 作业姿势评价与设计 4.3 作业空间与作业面设计,记录姿势,4.1 作业姿势记录、分析与评价,描述、定义姿势,分析姿势,评价,笔录、计算机现场记录、录像 专业仪器 主观反馈,姿势定义（P67-68） 姿势分类图（预定义姿势图） 姿势描述方法：坐标法；轴坐标法；类解剖学法,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,姿势图像法 Posturegram (Priel 普里尔) Priel等人曾将工厂中人工作业的姿势利用三维空间
2、坐标，予以数量化定义成易于记录的模式（Posturegram）并做记录分析，使人工物料搬运在姿势的分析上有初步的雏形。 将身体分为14个肢段：双手、双前臂、双上臂、双大腿、双小腿、双脚、颈部、头部 将身体测量面分为三个坐标平面、九个高度水准，并定义各肢体活动角度 进行动作分析时将如任一肢段沿着任一平面之移动与旋转角度及手部作业高度，给予不同平面及高度的相对应代码，最后根据IE工程师在记录表单上所记录各肢段在工作中的相对位置，统计在某一时段中，各肢段在各种状态的活动情况，由此记录可以找出活动最频繁之肢段与其活动范围。 该法可以完整记录多种职业中的工作姿势，但不适于记录动态活动。,Posture
3、Targeting 姿势靶标定位 Corlett等针对工厂中具高度重复性的人工作业进行分析。 在表单上将全身姿势用10个同心圆表示图，描述头部、颈部、上下肢在作业周期中的相对参考位置，各身体部位若有相对于标准姿势的运动时，则记录相对应的同心圆中，圆圈缺角的部分为无法移动的范围。 此法可以得到人工作业的人体活动范围，在工作中，IE工程师可将活动范围方向与范围记录在此分析表上，并可以从所记录之轨迹得知工作姿势下的人体活动范围。 该法仅使用一张分析记录表即可记录全工作周期之动作及活动范围，但不适于记录持续时间短或不可重复的姿势,4.1 作业姿势记录、分析与评价,Gil法 专门研究姿势的方法 以15为
4、间隔记录坐姿的矢状面上的几种不同的姿势角度值：大腿躯干、大腿小腿、躯干上臂 考虑脚部、腰部和前臂是否具有支撑物、头部是向前低还是向后仰等情况,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,OWAS法 （Ovako Woring Posture Analysis System）,OWAS法 （Ovako Woring Posture Analysis System） Karhu等为了鉴定与评估人工作业中不当的工作姿势，发展出OWAS方法来记录分析工作姿势，此法用于探讨在工作中造成身体不舒服的因素，以针对工作姿势、工作方法与场所来作为作业重设计的依据。OWAS在企业界被广泛运
5、用。,4.1 作业姿势记录、分析与评价,OWAS法 （Ovako Woring Posture Analysis System）,4.1 作业姿势记录、分析与评价,OWAS姿势编码（Karhu,1977）,负荷 1. 2. 3. 10kg,背部,上肢,下肢,4.1 作业姿势记录、分析与评价,OWAS法工作姿势的行动等级（Actiong Categories,AC）,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,OWAS法例：粉刷天花板工作姿势 观察工人背部、手臂、腿部与重量负荷姿势，得到工作姿势编码 求得工作姿势等级 行动处理方案,背部：扭转 手臂：单肩高于肩 腿部：直立
6、 负荷：10kg 姿势编码：2163 行动等级：AC2,背部：弯曲 手臂：双臂低于肩 腿部：双腿站立腿弯曲 负荷：10kg 姿势编码：1143 行动等级：AC3,楼梯模板工作业姿势,梁侧模板工作业姿势,背部：弯曲及扭转 手臂：单臂高于肩 腿部：单脚直立站立腿直立 负荷：10kg 姿势编码：1143 行动等级：AC4,外墙模板工作业姿势,4.1 作业姿势记录、分析与评价,橱柜设计,在厨房里下蹲 谈到在厨房里身体的受压情况，人体工学是一个非常重要的因素。 日常的厨房劳作与闲适的散步或高强度的运动不能互相比较，因为在厨房里的操作所经历的路程不断地为停顿、弯腰、伸展以及新一轮的加速所打断。 为了完成四
7、口之家的家务，一个家庭妇女平均每天要经历两个多小时这样的行走！,4.1 作业姿势记录、分析与评价,橱柜设计,OWAS方法 为了更清楚地展现厨房工作时身体所受到的种种压力，我们借助了OWAS方法作为辅助工具。 上了颜色的人体工学木偶利用不同的颜色表明了不同的人体工学压力级别。 红色：身体受压极为严重 橙色：受压严重 黄色：受压较轻 蓝色：无害的身体姿势,总结 红色和橙色人体工学木偶试图以下蹲的或弯腰的姿势从装有门和层板的下柜中取出物品。 黄色人体工学木偶从全拉式抽屉中取物，它的身体姿势明显优于前两者。即使在拿取抽屉最下层物品时，人体工学木偶的颜色也为黄色，因为这样可以规避部分重量。 需要弯腰或下
8、蹲而取出层板上的存储物，这种有害身体的姿势通过设置抽屉而得以免除。这样，人们可以凭借自然的姿势轻松取物。,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,RULA 上肢快速评估,RULA 上肢快速评估,4.1 作业姿势记录、分析与评价,导致上肢不适的可能因素 腕部和手臂的姿势 整个身体的姿势 关节使用频率 作业中上肢的施力 作业周期中姿势是否变动,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析
9、与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,RULA（上肢快速评估）例,4.1 作业姿势记录、分析与评价,5,2,2,3,5,2,1,6,7,7,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,REBA 全身快速评估,REBA 全身快速评估,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,
10、4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,以录像和计算机辅助为手段的观察性方法,4.1 作业姿势记录、分析与评价,仪器记录方法,4.1 作业姿势记录、分析与评价,4.1 作业姿势记录、分析与评价,作业姿势的舒适性 概念 引起不舒适感的要素 疲劳、痛楚、生理循环、环境因素4大类别 引起舒适感的要素 感受、轻松、安康、松弛、环境因素5大类别,4.2 作业姿势评价与设计,四
11、、产品使用相关的作业姿势设计 1、产品使用姿势设计示例 2、汽车驾驶作业姿势设计,4.3 作业空间与作业面设计,一、工位的作业区域布置 1、伸及域概念,位于作业者前方的、作业者无需向前倾身或欠身就能伸及的一个三维空间范围,4.3 作业空间与作业面设计,一、工位的作业区域布置 2、坐姿下手操纵的空间范围,4.3 作业空间与作业面设计,一、工位的作业区域布置 2、坐姿下脚操纵的空间范围,4.3 作业空间与作业面设计,一、工位的作业区域布置 2、坐姿下脚操纵的空间范围,4.3 作业空间与作业面设计,一、工位的作业区域布置 3、立姿下手的操纵空间范围,4.3 作业空间与作业面设计,二、工位的物件布局区
12、域设计,4.3 作业空间与作业面设计,二、工位的物件布局区域设计 1、作业姿势的选择 手作业岗位类型：坐姿手工作业岗位； 立姿手工作业岗位； 坐、立姿交替作业岗位 坐姿作业岗位：适于从事轻、中作业且不要求作业者在作业过程中走动的工作。 立姿作业岗位：适于从事中、重作业以及坐姿作业岗位的设计参数和工作区域受到限制的工作。 坐、立姿交替岗位：适于操作者在作业的过程中不得不采用不同的作业姿势来完成的工作。,4.3 作业空间与作业面设计,二、工位的物件布局区域设计 2、作业台面的设计 1）作业台面深度 2）作业台面高度 3）作业台面倾斜问题 3、作业立面的设计,4.3 作业空间与作业面设计,三、作业空
13、间设计的原则与方法 1、作业空间设计的原则 2、作业空间设计的系统方法,4.3 作业空间与作业面设计,四、工位设计的评估要点 1、坐姿工位设计评估要点 2、立姿工位设计评估要点 3、计算机作业工位设计评估要点,案例：多媒体控制台的设计,现状不足 第一，电脑显示器屏幕和操作者的自然视线不垂直 第二，控制台高度设计不当，教师看不到控制台后面的学生 第三，电脑接口多在控制台下方，给教师操作带来不便,案例：多媒体控制台的设计,1、控制台形式：桌式、直柜式、组合式和弯折式控制台 多媒体教学中用到的设备：教学用电脑、音响设备、扩音设备、投影设备、放映设备以及稳压器等等 组合式控制台（坐、立姿两用控制台）,
14、案例：多媒体控制台的设计,2、控制台结构 控制器与显示器的布置 见图,案例：多媒体控制台的设计,3、多媒体控制台主要尺寸的确定 控制台长、宽度方向主要尺寸 显示装置角度和大小 控制台上方干涉点高度h（如图）,干涉点高度h的计算公式？,d为操作者眼点与干涉点的投影距离，为控制台总宽度，d=lO00mm； D为干涉点与第1排学生的投影距离，D=2000mm。,k和H值分别根据哪个人体尺寸来确定？其百分位如何选择？,k为操作者眼高，考虑到教师上课以站姿为主，故这里的k按第50百分位成年女性的站姿眼高取值，k=1454mm； H为第1排学生的坐姿肩高加板凳高，按第50百分位成年女性的坐姿肩高取值 ，H
15、=1006mm；,案例：多媒体控制台的设计,4、操纵装置和接口装置的设计 控制台的手动操纵装置一般分为3种类型：旋转式、移动式和按压式 图符设计，见图 接口装置区：常用的一些接口(如u盘接口、电脑笔记本接口、扩音器接口等),案例：多媒体控制台的设计,5、其它 日光灯 座椅高度可调 踏脚板,4.3 作业空间与作业面设计,五、工位与作业空间设计实例 1、产品的作业空间设计 2、工位设计与改进,质检作业岗位分析,一、检验作业岗位的设计原则 使检验人员尽可能采用向下的观视角，而不用向前的和向上的观视角 让被检产品向检查人员方向移动而不是离开检查人员方向移动 工作面高度应由人体肘部高度确定 坐姿作业比站姿作业要好，如选择坐姿作业，必须提供舒适的、且可调节的座椅 选用可调座椅时，可能会造成检验者脚不着地的情况，此时必须使用脚踏板支持下肢的重量 无论坐姿或站姿作业，都应给检查人员用辅助活动来中断检查周期的机会,质检作业岗位分析,二、立姿检验作业岗位设计纸张取样检验作业 纸幅速度、观察距离、总观察区 眼高尺寸要求 工作面高度 工作台面长度 检验员视角（见图）,质检作业岗位分析,三、坐姿检验作业岗位设计瓶子包装检验作业 岗位改进 设置木制平台，以将工作面升高到100cm 处 脚踏板 检验员正前方的工作台部位剖成半圆开口,工作台
