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1、人机工程课程设计人机工程课程设计- -关于大学宿舍（寝室）相关问题课关于大学宿舍（寝室）相关问题课程设计汇编程设计汇编安全人机工程人机工程关于大学宿舍寝室相关问题课程设计汇编目录宿舍组合床铺的人机工程学分析及改造学生公寓卫生间的人机工程学改进设计六人间学生用床及相关器物安全人机工程分析及改进本科生四人公寓的人机学评析和改进设计学生公寓卫生间的人机工程学改进设计大学生电脑桌椅的人机工程学设计课程设计 The Analysis and Reform of Our Bed in ApartmentAbstractIn this article we will introduce you the de
2、finition introduction and brief history of ergonomics Across to getting known of this subject we will know better about how to use the principle of ergonomics to analysis our product in developing or using it This time we use our bed in apartment as an example For bed height length width height of d
3、esk bookcase and admiral conform with the ergonomics design do the analysis We in the people-oriented principle According to our dormitory specific situations and the classmates for now bed design opinion For current bed put forward reasonable reconstruction opinion In ensuring students physical hea
4、lth premise Increase students work and study efficiency Keywords Ergonomics Combination bed analysisDormitory learning work space analysis Combination of the bed transformation1 引言现在的大学宿舍的组合床铺往往是上面是床铺下面是书桌书架以及衣橱并且配备一个椅子本学院也不例外对于一般的组合床铺学校根据自己宿舍大小和设计的不同从而会选择不同的床铺床铺的设计者没有根据每个实际环境进行具体的改进对于学生生活习惯工作方式没有具体
5、了解因此在设计的时候很多不符合人机工程学的设计理念不符合学生习惯的设计方法会给同学在生活学习以及工作中带来很大的不方便和困扰从而大大降低了学生的工作学习效率有些不合理的设计甚至会影响学生们的身体健康以本学院的男生宿舍的组合式床铺作为研究对象进行一系列的人机工程学研究分析并且在分析完成的基础上提出合理化改进意见2 人机工程学概述21 人机工程学概述人机工程学是研究人机械及其工作环境之间相互作用的学科是以人的生理心理特性为依据应用系统工程的观点分析研究人与机器人与环境以及机器与环境之间的相互作用为设计操作简便省力安全舒适人机环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的科学22 人机工程学简史人
6、机工程学在各个国家的命名和定义的不同有些国家称之为工效学 工效学在人机环境系统的研究中经历了人适应机机适应人人机相互适应几个阶段现在又已深入到人机环境三者协调的人机环境系统在系统内从单纯研究个人生理和心理特点发展到研究怎样改善人的社会性因素随着市场竞争的加剧和生产水平的提高工效学在机械产品的设计和制造中的应用也更加广泛和深入工效学是根据人的心理生理和身体结构等因素研究人机械环境相互间的合理关系以保证人们安全健康舒适地工作并取得满意的工作效果的机械工程分支学科人类工效学的目的有三个第一使人工作得更有效第二使人工作得更安全第三使人工作得更舒适这三个目的有时是相一致的例如一种新机器可能比旧机器的效率
7、更高更安全更舒适但是在许多情况下这三个目标是相矛盾的一种更安全更舒适的操作方法可能比旧方法效率要低些某一新机器可以使人工作的更舒适但增加的效率可以不足以补偿增加的投资这个矛盾的解决显然取决于人与机器的相对重要性取决于人所处的时代环境等百分位数男 18-601 5 10 50 90 95 99女 18-55 1 5 10 50 90 95 99数据项目 坐高 mm 836 858 870 908 947 958 979 789 809 819 855 891 901 920身高 mm 599 1583 1604 1678 1754 1775 1814 563 1484 1503 1570 164
8、0 1659 1697坐姿肘高 mm214 228 235 263 291 298 312201 215 223 251 277 284 299坐姿大腿厚 mm 103 112 116 130 146 151 160107 113 117 130 146 151 160坐姿膝高 mm441 456 461 493 523 532 549410 424 431 458 485 493 507小腿加足高 mm 372 383 389 413 439 448 463331 342 350 382 399 405 417续表 1 人体主要尺寸百分位数表坐深 mm407421 429 457 486 4
9、94 510 388 401 408 433 461 469 485坐姿下肢长 mm 892921 937 992 1046 1063 1069826 851 865 912 960 975 1005人体功能修正量见表 23表 2 人体尺寸修正量表项目尺寸修正量 修正原因肩宽100mm被子厚度坐姿高3mm 裤厚膝高33mm鞋高大腿厚 13mm裤厚4 现有组合式床铺人机系统分析对于现有的宿舍组合型床铺在一定程度上设计符合了人机工程学的设计要求但是在一些细节性的问题上面只有在长期使用过程中才会暴露出来根据宿舍现状见图 1图 1 现有宿舍组合床铺的现状照片通过进行激烈的讨论得到了以下分析结论41 床
10、长的问题分析因为在型产品设计中只需要采用一个人体百分位作为尺寸的上限值和下限值的依据对于床长设计应该使用大尺寸由第三章数据以及表 1 数据可知人体身高的第九十九百分位长度为 1814mm 床的长度 1950mm 现有床铺长度大于第九十九百分位数即满足了百分之九十九的人使用由于每件产品在使用设计时候不可能满足所有人的使用习惯以及喜好也就没有必要为了极端少数的人群的要求进行一些不必要的设计所以在床铺的长度的尺寸上现有的组合式床铺满足人机工程学的设计42 桌面作业面积的问题分析在测量的时候发现桌子的长度为 1390mm 宽 570mm 根据控制台的作业页面控制区域见图 23图 2 推荐控制台作业面控
11、制区域3人的手眼协调区域宽度为 597-19 407cm 长度在人体正中矢状面左右各76cm535cm 所以现有组合式床铺的桌面设计长 139cm 宽 57cm 远远超过了人眼协调区域不符合人机工程学设计原理这样设计让使用者在使用过程中由于各个物品摆放问题使用起来会频繁出现的单手工作眼睛注意力随工作的变化而左右上下移动这样不仅会出现效率不高还会引起使用者的操作疲劳由此可见课桌应该是对于组合式床铺改进设计的重点之一43 作业光环境的问题分析由于是组合式床铺在设计时候下层是书桌但是横向平行于床长的设计桌子宽度为 570mm 小于床的宽度为 800mm 所以在日常写作业时候身体和床会挡住宿舍的光源这
12、样不仅十分不利于学生们的学习生活也十分不利于学生的身体健康长期在昏暗的光环境下看书会引起近视等生理疾病是不良的工作光环境这也成为了改进的重点44 作业台高度的问题分析因为在型产品设计中只需要采用一个人体百分位作为尺寸的上限值和下限值的依据对于书桌的高度设计应该采用大尺寸设计最小功能尺寸 人体尺寸分位数功能修正量 公式 1203mm16 开书籍长度为26mmA4 纸张试卷长度为 297mm 根据第四章公式 1 可以计算出书架的最小功能尺寸分别为 300mm270mm220mm 根据 51 节公式 2 可以计算出最佳的书架设计高度尺寸分别为 350mm320mm250mm250mm230mm230
13、mm 大于最小功能尺寸这样的设计使得在放书时候更加方便由于根据不同大小的书进行摆放在找书时候也能迅速找到这样可以大大提高对于书架的使用效率53 光源设计新的设计改变了宿舍课桌的设计侧向的设计让使用者在工作时候没有挡住宿舍总体光源还在书桌上方的书架底部设计一个 20W 日光灯这样在保障了学生的安全也保障了学习光环境良好的光环境能保障学习效率54 容腿空间根据第三章表 1 可以知道人体坐姿膝高第九十九百分位数为 549mm 根据表2 可以知道坐姿功能修正量为 33mm 根据公式 1 可以计算出容腿空间的最小设计尺寸为 582mm 加上人体心理修正量根据 51 节公式 2 可以计算出最佳的容腿空间长
14、为 640mm 这样的设计尺寸大于最小功能尺寸能保证人腿在一般坐姿时候有足够的空间进行活动55 衣橱设计在改进时候采取在衣橱下面采用上部分为挂衣设计下部分为抽屉设计这样一些不方便挂起来的衣服可以很方便放置整体看来显得会很整洁在改进的设计中这一个距离被缩短为 50mm 由于改进设计的衣橱的宽度变成 960mm 还额外增加了一个横杆这样可以方便同学们分别挂不同季节的衣服或者分开挂一些不同类的衣服对于衣橱的设计如图 3图 3 衣橱的设计图56 扶梯设计原始扶梯设计采用突出式这样不仅不够美观也不够安全改进方案中采用内嵌式的设计再采用储存功能的抽屉设计在不改变其功能的前提下增加了置物空间各层的高度为人体
15、在设计时候按照小尺寸设计用人体大腿第一百分位数410mm 人在抬腿时候功能修正量为 30mm 依据公式 1 可以计算出楼梯设计最大尺寸为 380mm 给予 30mm 的心理修正量根据 51 节公式 2 可以计算出最佳的台阶高度时候为 350mm 小于最大设计尺寸能保证大多数人在很轻松的情况下使用楼梯57 针对宿舍的面积设计改进方案中完全根据宿舍面积进行设计设计了完全符合宿舍的组合式床铺配合宿舍现有的洗漱柜可以在保证安装的前提下留下尽量少的空间这样可以大大减少了脏乱差的问题出现58 人性化设计在床上设计出了一个可以支撑的板这个板可以支撑起来也可以收起来主要的目的是为同学们提供一个放置睡前读物或者
16、其他非床上用品的地方这样就不会因为东西放在床上而影响睡觉空间从而影响睡眠质量在这点设计上还特别安全性设计了支撑板角度斜向上 9左右这样能保证放在上面的物品不会应为重力而滑落砸伤学生根据分析和重新设计的到得新尺寸做出设计如图 4图 4 改进后的床铺整体设计59 椅子的设计椅子的设计采用斯塔克 1990 年设计的 glob 椅2见图 5 在尺寸方面做了修改椅面高度根据人体坐姿臀高第五百分位数 383mm 加上功能修正量 3mm 根据公式 1 可以计算出最小功能尺寸为 386mm 给予 44mm 心理修正量由公式 2 可以算出最佳功能尺寸为 430mm 大于最小设计尺寸能满足大部分人的使用也使得更加符合学校宿舍以及桌子的设计选择 glob 椅因为椅面的弧线设计符合人体臀部受力面分析背靠的弧线设计完全符合人体脊椎曲线使得人在长时间使用时候不会出现疲劳以及身体损伤整体设计简洁大方适合宿舍这种集体
