人机工程学基础与应用-工作台椅设计分析.doc

工业设计能力训练教材人机工程学基础与应用 项目：工作台椅设计项目 第一部分 项目任务综述本阶段项目分析电脑工作台椅，学习如何符合人机设计需求。项目说明：通过项目学习了解人的静态尺寸和人的动态尺寸的基本知识。通过项目学习人体测量数据的运用。学习目标：对应企业设计流程、职业能力、工作岗位，使学生具备对产品进行基础人机分析的能力，有效完成进阶能力的培养。通过项目的学习,继续认识静态人体尺寸在设计中的应用，重点学习人在工作过程中，活动状态下应符合人的动态人体尺寸。项目流程1、分析人与工作台椅的关系，掌握工作台椅人机分析的基本要求及基本分析内容。2、确定设计中至关重要的人体尺寸。3、掌握人体尺寸应用方法、应用准则。4、对工作台椅尺度进行分析，如何从人的能力限度、安全可靠性来满足人的生理需求。5、 总结评价。第二部分 项目任务过程本项目的第一个学习目标了解掌握设计项目人机分析的基本要求能够在项目教学的引领下进行操作学习学习活动一1、 项目任务引入（1）说明本项目主要分析的内容主要分析电脑办公操作台椅的尺寸，应如何进行人机设计分析。（2）分析“使用者”与“工作台椅”的关系信息化时代，电子设备处理日常工作生活的事物，大家都已司空见惯。与操作使用电子设备相适合的工作台椅的设计，就显得非常重要了。由于人们长时间面对并操作电子设备，因此要求工作台椅具备合理的人机形状和尺寸。怎样才能保障使用者的舒适、健康、高效，我们在这门学科知识体系下来分析我们这一阶段的学习内容。使用者使用工作台椅工作过程（录影、照片）（通过录影、照片分析，可与学生讨论，学生甲、学生乙。）2、 项目任务调查调查研究根据任务开展调查研究，调查研究可分为两部分：一是显性调查研究，提供学习者相关书籍、国家标准、学习网站。二是隐性调查研究，这个过程要调动学习积极性，鼓励学习者在项目任务中发现问题讨论问题，有效开展课外调查研究。通过调研了解工作台椅 “人性化设计”的案例。电脑工作台椅实例现有的情况。学习考评一（1） 搜集多种工作台椅的产品实例。（2） 对项目任务要求做好前期规划。（3） 根据活动一的学习步骤编写500字的调查分析报告，内容简明扼要，说明对“操纵装置设计”的初步认识和对本项目任务主要分析内容的理解。本项目的第二个学习目标根据使用需求确定设计中至关重要的人体尺寸（人的静态尺寸）首先分析设计中重要的人的静态尺寸学习活动二1、 引导学习者对工作台椅的人的静态尺寸进行认知（1）通过工作台椅使用影像资料，分析工作台椅人机设计通过照片（电脑工作台椅照片、影像资料或实物）来认知。电脑工作台椅的哪些尺寸设计是与人的静态生理尺寸有关。（通过录影、照片分析，可与学生讨论，学生甲、学生乙。）（2）通过讨论可以得出结论：通过这样的分析我们可以得出结论，电脑工作台椅的设计首先要符合人体静态尺寸。人体测量学中人的静态尺寸基础概念知识，学习内容参见第一项目学习包。2、分析电脑工作台椅涉及的坐姿人体尺寸国标我国成年人人体结构尺寸(GB100001988)国标GB/T 135471992工作空间人体尺寸根据列表、配合图例进行分析学习考评二（1） 列举坐姿人体尺寸的内容？（2） 坐姿人体尺寸会决定工作台椅哪些设计尺寸？（3） 根据活动二的学习步骤编写分析报告，内容简明扼要，图文并茂，说明对本项目阶段性任务主要分析内容的理解。本项目的第三个学习目标根据使用需求确定设计中至关重要的人体尺寸（人体动态尺寸）分析设计中重要的人的动态尺寸学习活动三1、 引导学习者对工作台椅的人的动态尺寸进行认知在本项目的第一个学习活动中，对人的静态尺寸再一次进行认知学习。在本项目这一阶段学习中，我们可以发现工作台椅是供使用者操作电子设备之用的，工作台椅的设计需符合人体静态尺寸，但使用者操作电子设备时并不是静止不动的，而主要是处于活动状态，因此工作台椅还需符合人体动态尺寸。人在使用电脑工作台不同姿势的活动范围是这一项目研究的重点。参见手握式产品项目包中人体测量学的学习内容。对人的动态尺寸基础概念知识进行学习。2、 分析说明肢体活动的角度范围、肢体活动能及的距离范围肢体的活动可分为两类：(1）肢体活动的角度大小人体活动部位有头、肩、腿、小腿和足，其活动范围。（可参见图例）(2）肢体活动所能及的距离范围在工作中常取的作业姿势有立、坐、跪和卧等。为了避免疲劳和保证较好工作效率，一般应当要求各种操作装置位于人躯干不活动时手能及范围之内。3、 分析说明人的动态尺寸对工作台椅设计的重要性可播放影像资料（操作电脑的工作状态）通过观察法和分析法，工作台椅是使用者坐姿状态下完成对电子设备的操作，电脑显示器、键盘和鼠标都应设在操作者肢体活动所能及的范围内，其高低位置必须与人体相应部位的高低位置相一致。而且布置应尽可能设在人操作方便、反映最灵活的范围之内。最主要的目的是满足设计的宜人性，让人能够安全、健康舒适地工作学习，减少人体的疲劳提高人机效率。人体动态尺寸是工作台椅重要的尺寸设计依据。学习考评三（1） 人的动态尺寸的概念？（2） 人的动态尺寸按照肢体活动范围可以分为几种类型，都是什么？（3） 根据活动三的学习步骤编写分析报告，内容简明扼要，图文并茂，说明对本项目阶段性任务主要分析内容的理解。本项目的第四个学习目标具体分析工作台的人机设计学习活动四1、 帮助学习者分析工作台水平操作区域操作电脑通常是在水平台面，在操作者坐姿情况进行。电子设备必须位于操作者手的操作范围。可以通过水平作业最佳和最大区域分析图来学习，也可以通过影像来分析（在最佳区域和最大区域的操作）。最终可得出结论，对于舒适、高效、健康的电子设备操作区域，操作者应能在小臂正常放置，上臂处于自然垂悬状态。因此，频繁操作使用的电子设备应放置在水平作业的最佳区域。水平作业的最大区域，需要手臂伸展状态下能够完成操作，这种状态持久性差。因此，不经常操作使用的物品可以放置在这一区域。2、 帮助学习者分析工作台尺寸电子化办公台主要尺寸图例作业面过高（照片分析），过高必须抬高肩部，超过人的松弛位置，肩部和颈部会较紧张。作业面过低（照片分析），过低背部前驱，会驼背。作业面高度确定的原则（1）可调性，因操作者人体尺寸的差异性，为满足与大多数人的使用需求，可考虑作业面设计为可以调节。调节方式垂直方向的高低调节、水平方向的台面调节等。（2）应使臂部自然下垂，处于合适的放松状态，小臂一般应接近水平状态或略下斜。小臂不应上举过高。脊椎不应过度弯曲。（3） 作业面的高度也取决座椅的高度，操作者大腿的厚度。学习考评四（1） 水平作业的最大区域和最佳区域的区别？（2） 电脑操作作业面高度确定原则是什么？（3） 根据活动四的学习步骤编写分析报告，内容简明扼要，图文并茂，说明对本项目阶段性任务主要分析内容的理解。第三部分 项目任务总结评价人机工程学是研究人机环境系统的学科，因为任何机器都是必须由人来操作，并都处于各种环境下，人、机、环境是相互关联存在的。不仅要着眼人、机、环境，每个要素的性能，更要处理好这三者的关系。本项目包主要任务是分析工作台椅的尺寸设计，引出人机工程学基础学习内容。主要分析系统中人与机的关系，是满足人的生理需求的基础学习。考核标准根据每一个项目学习目标与学习活动总结分析报告书，以图文并茂的形式对内容进行说明。检测点参考指标：知识点掌握度25%；评价分析参与度25%；作品完成度25%；互动态度25%。