人机工程学课程设计

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1、安全人机工程学 课 程 设 计课 题名称大学生电脑桌的人机评价及改进所 在院系土木与环境工程学院学生姓名朱亚林专业班级10安全工程一班学 生学号1042256138指导老师周 宇2012 2013 学年 第 1 学期摘要：当今社会，电脑已经成为大学生学习与生活中的必需品，大学生对电 脑桌设计的要求也越来越高。很多高校都未有为学生购买专门的电脑桌，只是 简单的用普通的书桌和坐椅来代替，时间久了，学生经常会腰酸脖子痛，身体 疲劳而且影响视力，同时大学生不仅在意电脑桌的的造型和色彩更在意电脑桌 的实用性和功能性。所以通过对大学生寝室电脑桌的尺寸，外形进行分析，结 合安全人机工程学中的有关知识，以及人

2、的主要尺寸，对大学生电脑桌进行评 估及改进。关键词：电脑桌椅；人机工程；舒适性；人性化Summary】：In todays society,computers have become the students study and lifes necessities,student computer desk design requirements are also getting higher and higher.Many colleges and universities are not available for students to purchase specialized comp

3、uter desk,simply replaced by ordinary desks and chairs,over time, students often low neck pain, fatigue and vision acuity,while college students not only the shape and color of the cares computer desks computer desk more about practicality and functionality.Through students bedroom computer desk,Sha

4、pe analysis,combining security of ergonomics-related knowledge,and the main dimensions,on college students computer desk for evaluation and improvement.Key words】:Computer tables and chairs;Man-machine engineering;Comfort; Humanized目录1 前言 42 现状调研 42.1学生电脑桌的调查 42.2现有学生电脑桌不足 42.2.1 电脑桌的作业高度偏高且不可调 42.3

5、调研分析报告 53 电脑桌设计要素分析 63.1 人眼与视屏的距离分析 63.2桌面的高度尺寸分析 63.3 对键盘和鼠标高度分析 63.4 电脑作业时肘部支撑设计分析 63.5 材料选择 73.6 色彩选择 74 人机学分析 74.1 学生寝室电脑桌分析 74.2 电脑桌设计分析 84.3 设计定位 84.4 设计方案 95 总结 9参考文献 10* 、性、亠1 前言设计不合理的电脑桌会导致腰背疼、颈肌疲劳或劳损、手肌腱鞘炎和视力 下降。北京劳动卫生职业病防治研究所从1996年到1998年，连续三年对电信 行业、电视台、报社激光照排车间电脑作业人员进行的调查显示， 30左右被 调查者不同程度

6、地患有颈肩腕综合症，视力普遍下降。香港物理治疗学会曾调 查290名中学生使用电脑的情况，结果发现约占40的学生发生骨骼肌肉系统 疼痛症，包括腰背疼、颈肌疲劳或劳损、手肌腱鞘炎等。美国康奈尔大学的一 项研究表明，由于学校的计算机工作站的设计很少或根本未考虑肌肉骨骼的发 育，40的小学生面临坐姿不正的危险。对大学生来说电脑已经是生活和学习 必不可少的工具了，无论是写论文、查资料、听音乐、玩游戏都离不开电脑。 大学生每天有2小时以上的时间是面对电脑的，即我们每天要有很长的时间是 坐在电脑桌前的。因此，电脑桌的设计要符合人机学的要求。2 现状调研2.1学生电脑桌的调查久坐电脑桌前的都有这样的经验，工作

7、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，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。随着生活水平的不断提高，学生不光在配置自己的电脑时认真细致地精挑 细选，而今学生对电脑桌椅的要求也越来越高，如果选购的电脑桌椅不合适就 经常会腰酸脖子痛，身体疲劳而且影响视力，所以设计的

8、桌椅首先必须满足舒 适这一基本要求。2.2现有学生电脑桌不足2.2.1电脑桌的作业高度偏高且不可调 大多数学生对现在所使用的电脑桌不太满意，有些人认为桌面高度偏高 使用起来不舒服。2.2.2电脑桌幅面偏小 很多学生反映电脑桌幅面设计偏窄，使用空间不够。2.2.3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2.2.4 显示器位置偏高 现在市场上的电脑桌高度都在 710mm 以上,这个高度对于大多数的学生来 说普遍偏高2.2.5 眼睛距电脑距离不适当 眼睛距电脑屏幕距离偏小,达不到手臂的距离2.2.6 作业时缺乏必要的肘部支撑2.2.7 对于电脑桌的桌面颜色 大部分的调查者喜

9、欢色彩鲜艳的电脑桌，还有些人喜欢桌面是木材的原本 色。2.2.8 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。2.2.9 电脑桌取材问题 一些电脑桌取材不环保，对人的身体伤害较大，在人身体能够接触到的部 分会发生磕碰和伤害。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高，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。2.3调研分析报告通过对以上内容的分析综合，我发现

10、学生电脑桌改进之处大体可以分成以 下几种：1. 制作电脑桌高度应适当，不应过高。2. 电脑桌幅面设计应增大，使用空间足够，方便使用者在使用时大幅度操作。3. 电脑桌的键盘托板高度应适当，幅面尺寸加大，方便使用者操作。4. 显示器位置应降低，使用者抬头时间过长会使身体酸痛。5. 显示器距离眼睛应有适当的距离，防止眼睛过度疲劳，也可以满足手臂伸展 的距离。6. 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，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。7. 对于电脑桌的桌面颜色，除了需要美观外，还要从人机学方面满足视觉感官。8. 电脑

11、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。3 电脑桌设计要素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，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。3.1 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7

12、60mm。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。3.2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眼 睛的水平线，它的中心应在水平视线以下10到20度，如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。3.3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; 太高则必须抬

13、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。3.4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。3.5 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

14、碎材 料很容易伤害人身安全。电脑桌主要部分由原木制作，支撑部位由钢管制成， 颜色不做改变，都为材料原色。电脑椅也为钢木结构，坐垫为皮质。3.6 色彩选择色彩对人的心理有着直接影响，单调的颜色会很容易让人产生视觉疲劳， 而过大的色彩反差也同样会令人视觉难受。长时间对着同一种颜色会产生视觉 疲劳，所以电脑桌的颜色要与墙壁的颜色对比度稍大，可以使眼睛得到休息。 正确选择颜色，有益于视觉、生理、心理、功效、安全。以下是颜色表示的抽象意义4人机学分析颜色抽象概念红革命、热烈、牺牲、豪迈、危险、激动绿和蔼、悠闲、和平、娴雅、安静、健康、冷感蓝沉静、深远、冷淡、和平、善良白洁白、纯净、清洁、轻松、真挚黑八、

15、恐怖、绝望、寂静、沉重、悲哀、神秘黄温暖、高贵、显赫、豪华、希望、光明、向上赤黄快乐、光明紫优雅、温厚电脑桌的设计要根据人机工程学的原理来进行设计，设计健康型电脑桌， 需要用人体工程学的理论来指导，不但可以节省空间，还减少电脑桌对健康的 负面影响，提高舒适性与抗疲劳性。4.1 学生寝室电脑桌分析由于学生宿舍内空间狭小及上网时腰酸背痛这两种原因，我们应设计出合 适的电脑桌来迎合宿舍学生的需求。我认为合理的电脑桌应该变传统的矩形模 式，提供合理的肘部支撑。在放键盘的托盘上再设置两个可折叠式支肘板，在托盘靠近人体的一方中 间挖空，把两个可折叠式支肘板再不用的时候可以放进去。左右两块支肘板都 打开时，可以给操作者提供合适的肘部支撑。两肘可以支撑在支肘板上，此时 两臂放松的处于人体两侧的自然下垂部位，前臂支撑在支肘板的桌面上，处于 向前向内斜放的水平位置，手掌的负担大大减轻了。图 4-1 是宿舍的电脑桌。图 4-1 宿舍的电脑桌4.2电脑桌设计分析桌面高度不宜过高也不能太低，因此需要选用中身材百分位（50）来计 算桌面的高度。桌面高度：1678X7/17 + 30 （功能修正