人机工程学---第七章-手握式工具设计设计.ppt

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1、第第 7 章章 手握式工具设计手握式工具设计Anthropometry and Application主讲：苏主讲：苏 胜胜人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第七章第七章 手握式工具设计手握式工具设计Anthropometry and Application手的解剖分析手的解剖分析1把手设计参数把手设计参数23手握式工具设计原则手握式工具设计原则案例分析案例分析3人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第七章第七章 手握式工具设计手握式工具设计Anthropometry and Application图图

2、1人人体体手手部部的的掌掌侧侧观观模模型型一、一、手的解剖及其与工具使用有关的疾患手的解剖及其与工具使用有关的疾患人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第七章第七章 手握式工具设计手握式工具设计Anthropometry and Application手的解剖及其与工具使用有关的疾患手的解剖及其与工具使用有关的疾患 腕关节动作状态腕关节动作状态人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第七章第七章 手握式工具设计手握式工具设计Anthropometry and Application肱二头肌肱二头肌 与与 桡骨

3、桡骨 连接的情形连接的情形二人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第七章第七章 手握式工具设计手握式工具设计Anthropometry and Application抓握工具动作分类抓握工具动作分类着力抓握着力抓握：（手指和手掌（手指和手掌同时用力）同时用力）精确抓握：精确抓握：手指手指力与小臂平行力与小臂平行力与小臂垂直力与小臂垂直着力和控制动作不能同时进行着力和控制动作不能同时进行人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第七章第七章 手握式工具设计手握式工具设计Anthropometry and Appl

4、ication重复性积累损伤病症重复性积累损伤病症 腱鞘炎腱鞘炎：手腕尺偏、掌曲和腕外转，使腕部肌腱弯曲导致腱鞘处：手腕尺偏、掌曲和腕外转，使腕部肌腱弯曲导致腱鞘处发炎；发炎；腕道综合症（腕隧道症侯群）：腕道综合症（腕隧道症侯群）：由于腕道内正中神经损伤所引起由于腕道内正中神经损伤所引起的不适。表现为手部疼痛、灼热、刺痛及麻木感。的不适。表现为手部疼痛、灼热、刺痛及麻木感。网球肘网球肘(肱骨外踝炎、主妇肘肱骨外踝炎、主妇肘)：一种肘部组织炎症，由手腕的过一种肘部组织炎症，由手腕的过度桡偏引起。尤其是当挠偏与掌内转和背屈状态同时出现时，肘度桡偏引起。尤其是当挠偏与掌内转和背屈状态同时出现时，肘部

5、挠骨头与肱骨小头之间的压力增加，导致网球肘。部挠骨头与肱骨小头之间的压力增加，导致网球肘。狭窄性腱鞘炎狭窄性腱鞘炎(俗称扳机指俗称扳机指)：是由手指反复弯曲动作引起的。在是由手指反复弯曲动作引起的。在类似扳机动作的操作中，食指或其它手指的顶部指骨须克服阻力类似扳机动作的操作中，食指或其它手指的顶部指骨须克服阻力弯曲，而中部或根部指骨这时还没有弯曲。导致手指前端弯曲。弯曲，而中部或根部指骨这时还没有弯曲。导致手指前端弯曲。职业性肩酸痛职业性肩酸痛（50肩）人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第七章第七章 手握式工具设计手握式工具设计Anthropom

6、etry and Application1、一般设计原则、一般设计原则 必须有效地实现预定的功能；必须有效地实现预定的功能；必须与操作者身体成适当比例，使操作者发挥最大效率；必须与操作者身体成适当比例，使操作者发挥最大效率；适当考虑性别、训练程度和身体素质的差异；适当考虑性别、训练程度和身体素质的差异；作业姿势不能引起过度疲劳作业姿势不能引起过度疲劳。二、二、手握式工具设计原则手握式工具设计原则人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第七章第七章 手握式工具设计手握式工具设计Anthropometry and Application2 2、解剖学因素、

7、解剖学因素（1）避免静肌负荷手臂自然下垂）避免静肌负荷手臂自然下垂人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第七章第七章 手握式工具设计手握式工具设计Anthropometry and Application人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第七章第七章 手握式工具设计手握式工具设计Anthropometry and Application人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第七章第七章 手握式工具设计手握式工具设计Anthropometry and Appli

8、cation（2）保持手腕处于顺直状态）保持手腕处于顺直状态人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第七章第七章 手握式工具设计手握式工具设计Anthropometry and Application把手弯曲式工具设计把手弯曲式工具设计人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第七章第七章 手握式工具设计手握式工具设计Anthropometry and Application人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第七章第七章 手握式工具设计手握式工具设计Anthropo

9、metry and Application（3)避免掌部组织受压力避免掌部组织受压力人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第七章第七章 手握式工具设计手握式工具设计Anthropometry and Application(4)避免手指重复动作避免手指重复动作人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第七章第七章 手握式工具设计手握式工具设计Anthropometry and Application人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第七章第七章 手握式工具设计手握

10、式工具设计Anthropometry and Application三、把手设计参数三、把手设计参数（一）手部人机尺寸（一）手部人机尺寸人体手部尺寸人体手部尺寸 人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第七章第七章 手握式工具设计手握式工具设计Anthropometry and Application（二）把手设计参数（二）把手设计参数1 1、直径：着力抓握、直径：着力抓握303040mm 40mm；精密抓握；精密抓握8 816mm16mm；2 2、长度：、长度：100100125mm125mm；3 3、形状：圆形、三角形、矩形、丁字形、斜丁字形等；、

11、形状：圆形、三角形、矩形、丁字形、斜丁字形等；4 4、弯角：、弯角：1010度左右；度左右；5 5、双把手工具：抓握空间；、双把手工具：抓握空间；6 6、用手习惯和性别差异。、用手习惯和性别差异。人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第七章第七章 手握式工具设计手握式工具设计Anthropometry and Application（三）一般手握式工具设计指南（三）一般手握式工具设计指南手工具物理特徵設計指南重量及配重重心儘可能接近手掌中心，重量應小於2.3kg握柄直徑應在2-8cm之間，力握時最佳握把直徑為5cm握柄長度最短應為10-12.5cm，

12、握柄的尾端不能壓迫到手掌握柄握距最佳握距在5-6cm，不宜超過13cm握柄形狀應使手掌與握把間的接觸面積最大握柄斷面形狀在推力和拉力兼有的作業下，採用寬高比為1:1.25 的矩形握柄握柄溝槽手指溝槽可提供較好的摩擦力、避免滑手，深度不宜超過0.32cm握柄角度握柄角度在19左右可以減少手腕尺偏人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第七章第七章 手握式工具设计手握式工具设计Anthropometry and Application四、案例分析四、案例分析人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第七章第七章 手握式工具设计手握式工具设计Anthropometry and Application人机工程学人机工程学人机工程学人机工程学 ErgonomicsErgonomics第七章第七章 手握式工具设计手握式工具设计Anthropometry and Application