安全人机工程课程设计-精

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1、摘要现在笔记本电脑基本上是每个大学生必备的家用电器，现代大学生的学习生活越 来越 离不开电脑了，无论是学习还是娱乐，电脑都是不可或缺的工具。但是公寓的条 件有限不 少学生都没有购买专门的电脑桌，只是随便的用普通的书桌和坐椅来代替，结果时间一长， 经常会腰酸脖子痛，身体疲劳不说还影响视力，所以说配置一套合适 的电脑桌椅是相当有 必要的，这也是我们之所以研究这个课题的原因。现在大学生每天要有 2 小时以上的时间是面对电脑的，也就是说我们每天要有很 长的 时间是坐在电脑桌前的。久坐电脑桌前的都有这样的经验，工作学习一段时间以 后，常常 会感觉脖子、肩膀发沉，起身活动一下就好了。肩膀酸痛最常见的原因，

2、是 由于不良坐姿 引起的。同一姿势保持太久，使脖子和肩膀周围的肌肉紧张，时间一久 就导致酸痛感。腕 关节的病痛是由于长时间使用电脑，手部的神经受到压迫所致。不 同于繁重体力劳动的是， 从事电脑操作进行的是一项静力作业，伴随着头、眼、手的 细小和频繁运动，往往持续时 间长、工作量大，会使操作者的肌肉、骨骼反复紧张， 引起相应的病症。目录1. 设计背景 1.2. 设计准备 1.3 电脑桌不足 1.4. 电脑桌设计分析 2.4.1 人眼与视屏的距离分析 2.4.2 桌面的高度尺寸分析 2.4.3 对键盘和鼠标高度分析 3.4.4 电脑桌桌面深度设计分析 34.5 电脑作业时肘部支撑设计分析 44.6

3、 材料选择 4.4.7 色彩选择 4.4.8 细节设计 4.5. 人机工程学知识对电脑桌设计45.1 桌面长度，宽度的确定 6.5.1.1 人的水平作业域方面 65.1.2 人的视距方面 65.2 桌面高度的确定 6.5.3 座椅高度设计 105.4 宿舍电脑桌分析 106. 总结 12致 谢 13参考文献 141. 设计背景随着经济与科技的发展，电脑已成为人们身边必不可少的产品。 电脑的普及 与资讯 教育的推广使得学生接触电脑的时间逐渐增加， 相应的学生电脑桌椅也逐 渐受到人们重视。然而，当前学生宿舍的电脑桌椅在结构、尺寸、色彩等诸多方 面存在问 题，并缺乏个性，影响了学生的身心发展，尤其是

4、在结构尺寸方面的问 题更容易造成学生 使用者不良操作姿势习惯的养成，加速存在生理伤害的潜在风 险。2. 设计准备在此之前，已通过市场调查和实地调查两种方式作了调查报告。根据这次调 查问卷 分析，宿舍的学生对电脑桌椅的选择是：已经有电脑桌的同学中70%的人想要更换更适合宿舍使用电脑桌。他们在选择电脑桌椅时首选的因素是电脑桌 的质量， 电脑桌的材质方面 80%的同学选择木材质，90%的人对于电脑桌的桌 面的大小要求越小 越好，并且 70%的人要求有带锁的抽屉，对于桌面是否应该 带有附加设备 60%的同学选 择的需要。还有一些建议是希望有一个折叠式的电 脑桌，并且坚固、耐用。3. 电脑桌不足1电脑桌

5、的作业高度偏高且不可调部分调查者对现在所使用的电脑桌不太满意， 有些人认为桌面咼度偏咼，使 用起来 不舒服。2电脑桌幅面偏小很多用户反映电脑桌幅面设计偏窄，使用空间不够。3电脑桌的键盘托板高度不合理造成作业疲劳，幅面尺寸偏小，使用不方便4. 显示器位置偏咼，现在市场上的电脑桌咼度都在710mm以上,这个咼度对于大 多数的人来说普遍偏高5. 眼睛距电脑屏幕距离偏小， 达不到手臂的距离6. 作业时缺乏必要的肘部支撑7. 对于电脑桌的桌面颜色，大部分的调查者喜欢色彩鲜艳的电脑桌，还有些 人喜欢 桌面是木材的原本色。8. 在电脑桌的附加功能方面，很多人认为电脑桌的高度应该能够自由调节，根据不同的使用者

6、身体尺寸，调节出不同的电脑桌高度， 还有人认为电脑桌要附加腕靠，还有些人认为电脑桌桌缘应该加上软垫。9. 还有很多人认为，电脑桌取材应该环保，对人的身体无伤害的材料为主， 在人身 体能够接触到的部分应该注重处理，进行抛光打磨，或者圆角光滑处理， 避免磕碰和不必 要的伤害。人们在电脑桌前的行为以注视屏幕、 鼠标操作和键盘操作频率最咼，但同时 不能忽 略记笔记、书写、以及趴在桌子上一些行为动作，改进电脑桌，让人们出 现这些动作时感 觉更加舒服，是我们需要努力的目的。4.电脑桌设计分析电脑桌在满足基本使用功能的基础上，还要满足一些要求，供使用者提供良好 的坐 姿，减少疲劳 所以，设计师应该量体裁衣，

7、以人为本”，从人体工程学的角度 出发，设 计可供人们使用的电脑桌。4.1 人眼与视屏的距离分析人眼与视屏应保持一定距离，以保证不受电子射线的伤害，屏面的大小在水 平方向 和垂直方向与人眼成不大于 30度的夹角，而人在坐姿时自然视线与水平 视线成向下 15 度夹角为理想视角。屏幕越大视距应越远，一般情况下取为710mm到760mm。人眼与 视屏的距离要尽量保持在 720mm 以上,这样才不会因为经常 进行电脑的操作而影响到我 们的视力。4.2 桌面的高度尺寸分析显示器一般都放在桌面上，所以显示器的放置就决定了桌面高度， 从人机工 程学角 度分析，显示器的最佳位置摆放高度应是它的上沿不高于人坐姿时

8、眼睛的 水平线，它的中 心应在水平视线以下 10 到 20 度，如图 2-1 所示* *可选用可调平气图 2-1 人的身体视图即显示器的上缘或屏幕文字最上端应与人的水平视线等高或略低，过高时要不时仰头，使颈部伸展；而过低时又要颈部倾斜而加大了曲颈力矩，使人在相同 时间内更易疲劳，并引起颈部不适。 最合适的桌面高度应该是：桌面高度=坐姿眼距地高+着装修正一姿势修正一屏幕边长屏幕下部边框厚度，一般高度为700mm至750mm,我认为最好不 超过730mm,因为在 这个数值之下是最适合人的身体构造。4.3 对键盘和鼠标高度分析作业面高度不当事引起电脑综合症的主要原因，太低则造成背部向前倾曲；太 高则

9、 必须抬高肩部，引起颈肩的不适，理想的作业面高度应使上臂自然下垂 ，小臂 接近水平 或向下略斜，避免小臂上抬状况的发生。上臂与小臂的最适宜的角度为 70 度90 度，腕部向上不得超过 20 度。 在家用电脑桌的高度方面，应选择高度固定的工作台，但应选择高度可调节的平板以 放置键盘。键盘在平板上可前后移动，其倾斜度在 5 度 15 度范围 内可调。对于一些长时 间工作的人来说，可设置一舒适的腕垫，以避免引起手腕疲劳综合症。4.4 电脑桌桌面深度设计分析桌面的深度设计取决于要摆放的显示器厚度，保证人眼到显示器屏幕的视距。眼睛与电脑屏幕的距离依个人情况有所不同，但一般以50 100cm为最佳范围，即

10、一臂左右距离，防止眼睛的过度疲劳，弓 I 起近视。因为在使用时托板是拉出 的，所以减去托板的进深尺寸，显示器的进深尺寸，选取30 70cm即可。随着电脑技术的迅速发展，显示器越来越变薄，所以说，桌面的深度也会减小。4.5 电脑作业时肘部支撑设计分析人在电脑操作时，手臂因操作会离开椅子的扶手，这时人的上肢必须要寻找 一个新的 支撑点或是一个依托，一方面支撑人的躯干，另一方面是支撑手和前臂 从而减轻手腕， 颈，肩，腰部的肌肉疲劳，疼痛和劳损。为了使电脑操作长时间 地稳定进行，所以务必设 计合理的支撑面。例如，可折叠式的或推拉式的支肘板。当拉出托板时，可根据需要将两侧的 支肘板打 开。两肘支撑在支肘

11、板上，处于水平或者稍微向下垂的位置， 保证肘部 合理可靠的支撑， 从而使身体有关部位的肌肉都可以感到放松。4.6 材料选择对于装饰材料主要使用环保，无毒，无污染的绿色材料，尽量选择以天然实 木为主， 市场上多选用松木。尽量避免使用玻璃，陶瓷等材料，这些易碎材料很 容易伤害人身安 全。4.7 色彩选择色彩对人们良好生活环境的营造是至关重要的，甚至会影响其性格的形成。 现在的家 用电脑桌，一般都是为孩子准备的，所以其色彩的选择应该与孩子密切 相关。可采用较高 明度绚丽的清色，并予以适当的对比度，不同的颜色还可刺激 其视觉神经，提高学生的创 造力。但要注意保持色彩协调，柔和，明快，淡雅， 涂料禁止高

12、光，不要过度刺激，以免 造成目眩，产生视觉疲劳。4.8 细节设计为了完善电脑桌的使用功能，对桌面的线角和抽屉的安装，储藏柜的附设等 细部处理 都必须加以精心设计和安排。 由于电脑设备有配线要求，预留开口及足 够的空间，且保证 其安全性，而在桌面设置预留走线孔和插座盒等都是很好的方 式，这样使用环境，安全又 整洁。桌子边缘部分应圆弧形，防划伤，材料绿色环 保。5.人机工程学知识对电脑桌设计人体的主要参数：表3-1人体测量尺寸主要参数（CM）项目百分位数男（尺寸）女（尺寸）尺寸平均值坐高50908855881.5坐姿眼高50798739768.5坐姿肘高50263251+654.5小腿加足高504

13、13382坐姿大腿厚度95151151151坐姿膝高95532493512.5电脑桌的整体要求:桌面的高度、键盘的抽屉、走线等要符合自己实际情况和工作习惯。电脑桌的高度应该适中，根据安全人机工程学的知识可知，电脑桌的高度应以第 5百分位至第 95百分位的人体尺寸范围作为高度范围适用的人体尺寸。 键盘前应保留足够的空间，键盘抽屉不宜过小。对于经常面对文字输入的人 犹为重 要，因为有足够的空间来支撑你手腕， 长时间工作才不会有麻木感。而且 使用起来舒适顺 畅，不致影响平日的工作。人机工程学方面确定电脑桌尺寸：5.1 桌面长度，宽度的确定:5.1.1 人的水平作业域方面:哮虑双乎动作关联的正當区域6

14、CO2140*611 *94少驾正常右正常(左载大蛙)150图 3-1 手在水平面的阀限水平方向：最大作业域为1500mm,正常双手作业域为1194mm。 垂直方向：最大作业域为508mm，正常双手作业域为394mm。5.1.2 人的视距方面：人的最有效视野区为以水平线向上为 30 度，向下为 40 度，以鼻为中心左 右各 15 度的范围内，其中以在 3 度以内为最佳视觉区。人眼的最佳视线在站立 时往往低于水平线 10 度，在坐势时则为 15 度。现在大学生主要用的是 14 寸的笔记本电脑，它的高度大约是 276mm, 般为了散 热都装有散热器大约50mm，显示屏边缘高度共40mm。人眼与视屏

15、应保持一定距离，以保证不受电子射线的伤害。屏面的大小在水 平方向和 垂直方向与人眼成不大于30度的夹角，屏幕边长约为305mm，此时的视距最小为(305 / 2tan15 ) x 56 屏幕越大视距应越远，一般情况下取为 710 760mm。将上面所述人的水平作业域，和人的视野区相结合，得出电脑桌的桌宽。5.2 桌面高度的确定：无论是写字台、课桌的高度，还是电脑桌上键盘与鼠标的高度， 都应与人 在坐姿 时的肘部等高或稍低，只有这样才能最大限度地降低对腰背、颈部肌肉和 手肌腱鞘等部位 带来的损伤，而显示器的上方也不应高于坐姿的眼睛水平视线，否则造成视力下降il图3-2人体各姿态尺寸显示器一般都放在桌面的，所以显示器的放置就决定了桌面高度。显示器的 上缘或屏 幕文字最上端应与人的水平视线等高或略低，过高时需要不时仰头，使 颈部伸展。而过低 时又要颈部倾斜而加大了屈颈力矩使人在相同时间内更易疲劳 并引起颈部不适。表 1给出 的我国男女坐姿时人眼的高度，取功能修正值，着装修正取为