人机工程学大作业_人机工程学设计大作业
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人机工程学的眼光审视我们的生活环境
随着社会的发展、技术的进步、产品的更新、生活节奏的加快等等一系列的社会与物质的因素，使人们在享受物质生活的同时，更加注重产品在“方便”、“舒适”、“可靠”、“价值”、“安全”和“效率”等方面的评价。通过对人性产品设计具体实例来说明人性化设计中所包含的人机工程学因素，指出中国未来的产品设计必以创新和革新为首要条件，人机工程学，使人性化的设计真正体现出对人的尊重和关心，是一种人文精神的体现，是人与产品完美和谐结合。的社会的发展，技术的进步，产品的更新等等都与人，机，环境有密切的联系，所以要实现“以人为本”人性化设计思想，必定以人机工程学为参照。
人机工程上所设定的标准为：
1、产品与人体的尺寸、形状及用力是否配合；
2、产品是否顺手和方便使用；
3、是否能防止使用者操作时意外的伤害和错用时产生的危险；
4、各操作单元是否实用，各元件在安置上能否使其意义毫无疑问的被辨认；
5、产品是否便于清洗、保养及修理。下面就几个现实生活环境中的器物进行分析，并对不合理的地方提出设计创意。
一、超市手推车
影响手推车性能的人体因素主要有：
1．人的体格因素以身高为基本因素，手臂、腿、步幅等的长度与身高成比例，从而手推车的把手高度、车筐 高度、车架与人体间的距离就取决于身高。2．人的平衡机能推车人本身的平衡机能也是影响手推车性能的重要因素，如果缺少平衡机能，哪怕是运动性能很 好的手推车也不能平稳前进；若人有很好的平衡机能，也可以掩盖手推车设计上的某些缺陷。
3．人的手和握力人的手和握力，男性和女性，成年人和儿童，手的大小和握力都不相同。为了长时间握住把手推 车而不致使手有酸痛麻木的感觉，希望把手的设计能够使人很轻松自然地就能推动车子。
4．人的疲劳人体疲劳和疼痛是对推车出力性能的不利因素，其产生原因有人体因素，也有手推车结构因素。疲劳和疼痛一般是由于推车姿势不合适，身体某些部位负担过大等引起的。手推车设计结构要素分析
手推车设计结构要素分析影响手推车性能的因素除了上述人的因素外，还有许多机械因素。为了获得手推车较佳的性能，必须把人的因素与机械因素有机地结合起来，以使人一车协调。
1．手把位置高度 手推车车把位置高度设计，要按人的身高或肢体长度来考虑高度问题，则可使人省力和舒适。通常车把高度一般到人体腰部左右，这样人推车时手臂会处于很轻松舒适的的状态。2．车筐位置 合适的车筐位置是由推车人选购货物时往车里放选好的商品和从车筐里往外取商品的姿势舒适 度来决定的。．车架位置 如果车架安装的过于接近身体，则会使人在推车过程中两腿不能自然前伸，步幅小于正常长度，容易使人产生疲劳；如果车架安装的过于远离身体，则会增加手推车把手长度，减弱手推车平稳性。车架装的过高会影响到车筐的大小和高度。
超市手推车的修改建议:
购物车是指超市等大型自选商场中，顾客用于暂时 存放所选商品的一种手推车。购物车可分为：人字购物车，美式购物车，澳式购 物车，日式购物车，平板购物车，塑料购物车等。人字购物车是现下中小型超市使用最广泛 的超市购物车，它相对于美式购物车来说 更灵活小巧，适合于穿梭在狭小的货架之间，但承重量的偏小与单一的存储容积是其不足之处。美式购物车具有大容积，大承重量的特点。适合于超大型购物市场。不足之处在于无法进 行物品分类，如果消费者购物种类繁多、物品之间又无法共存，将遇到麻烦。日式购物车巧妙得解决了物品分类的问题，为消费者购买繁杂物品时提供了方便；但不足之处也显而易见，购物车承重量较小，容积较小。
平板购物车同样也解决了物品分类的问题，其承重 量也尚可，但容积太小，同时没有可折叠的婴儿椅，所以无法满足部分大采购 量和携带婴儿的消费者。现下大型卖场，超市等对于购物车的需求非常旺盛，购物车相对于环境及用户的需求也在不断的变化，发展。通过对不同类别的购物车的分析，我们可以发现时下的购物车虽然各有特点及优势，但并没有一个功 能较齐全，能真正满足不同消费者要求的产品。经过比较分析，我们决定以美式购物车、人字购物 车为基础框架，通过改进、完善来创造出一个功能 更齐全，更能满足消费者的购物车产品。黄金购物车 自行购物两用车 该产品的特点一目 了然，贵重的金属材质配以奢华的钻 石水晶镶嵌，给购 物者极大的视觉冲 击和心理满足感，对于促进消费有别 样的作用新颖的创作，将自行车和购物车巧妙地结合在一起。精巧的折叠设计令人称赞，将购物的分类问题也解决，缺点在于承重力不足。
功能强大的购物车，可以携带很多小筐子以及袋子，并且在需要的时候可以再延长，而且它有电力装置，可以驾驶我国复原辽阔，不同地区人群的人体各部位尺寸有 较大的差异。其中身材较高的地区有黑龙江、吉林、辽宁、河北、山东、山西、内蒙、宁夏、青海等地；中等身材的地区包括新疆、甘肃、陕西、江西、湖 北、安徽、江苏、浙江等地；身材较矮的地区有四 川、云南、贵州、广东、广西等地；河南等介于较 高与中等身材地区之间，湖南、福建则介于中等与 较矮身材地区之间。成人男子伸直手臂右手在不同的水平角度（A-O°，B-15°，C-75°，D-75°，E-105°）的铅垂 平面内所能达到的范围，如图所示（图中的A、B、C、D、E、分别是手臂与人体中轴线的夹角）。不同的工作姿势，舒适的工作面高度不同手的操作力一般成年男子的瞬时最大拉力约为700N，女子约为380N，男子瞬时的最大握力约为 560N，女子约为310N。
手的运动手的运动速度变化很大，一般在5800mm/s范围内，手的运动速度与运动习惯有密 切关系，一般运动的习惯方向，也就是手运动速度 快的方向。结构主体以绿色为主：绿色在可见光谱中波长居中，是令人感到舒服的休息色，人在绿色的环境中，皮肤的温度可以降低 1~2?C，呼吸均匀有宁静、清新的感觉，可以给消费者一个轻松的购物氛围。通过人机数据测量，我们把购物车的整体尺寸定格 在840×570×970（mm）以美式购物车为框架，增加滑动板，以满足使用者购物分类的需要以醒目的颜色为主色调，刺激人的兴奋，增加购物车的色彩情感。
二、公共木椅 如图，这是一款公共座椅的设计，形态上采用的是Q的形状(侧视图)，首先是尺寸的确定，严格按照人机工程学来讲，休闲座椅的各部分最佳尺寸分别为: 座高:380mm~450mm、座宽:380mm~480mm、座深:420mm~450mm、座面角度:15~200、靠背高:46Omm~61Omm 然而此款座椅最终确定的设计尺寸是: 座高:420mm(在人机尺寸的指导下确定的)、座深:400mm、靠背高:400mm 很明显其中有些数据并不符合人机工程学尺寸要求，主要是因为考虑到此座椅的使用环境为公共场所，其功能是为来往的人暂时性的休息提供方便，同时又不希望人在上边停留的时间过长，因此在设计上并没有严格按照人机工程学尺寸来确定其所有尺寸。
与其他的公共椅子相比，该木椅的优点是采用天然木材，更贴近生活，形体流畅，造型优美，整体充满了“e时代文化”，即充满了现代感的同时又融入了古朴厚重、回归自然的纯朴气息。
初始方案中，该木椅造型为实心的，其缺点自然也随之显现，即整体的重量重，为运输带来很多不便，而且有很大的空间浪费。另外保持其初始的古朴颜色导致色调单一，有时难免让人生出不干净的念头。
改进措施很简单，分为两方面。一方面就是挖空靠背。其优点则是显而易见的：①减轻了整体的重量，同时节约了木材，方便运输，节约运力，使外观更加简洁，线条充满柔和的变幻美②空间的增加增强了呼吸感，镂空的图案让人充满的想象力和轻松愉快的心情③增加了服务面积和空间，呈现出来的小平面可以用作副座面，尽管座面的宽度只有180mm，但也可以为劳顿的过客提供暂时性的休息。
在色彩的改进上，由于色彩对人的心理和生理产生影响，不同的消费群体对
色彩的偏好(年龄差异，地域差异，性别差异等)均有所差异，家具的具体使用环境以及设计形态的表达都是家具设计中色彩确定的影响因素。此款座椅的形态设计表达了一种时尚前卫的设计理念，因此亮丽的颜色能更好的论释其内涵;公共座椅的受众人群较为宽泛，所以不能单纯的去迎合某一特定人群而确定，因此需要根据具体的使用环境来具体确定。以下是几个色彩方案，譬如古朴的灰色，调皮的橙色，浅黄等可分别适合不同的使用环境。
从以上的分析我们不难看出，现代人的需求已不仅仅是停留在“实用”的层面上，人们更多追求的是家具的丰富文化内涵和精神满足，他们需要的是有时代特征的并能满足自身心理诉求的家具产品。因此单单满足人机工程学要求的家具设计己不能满足人们的需求。
人机工学是家具设计中的应用原则与尺度考量，但随着现代生活方式的急速转变，人们对于时尚的态度和对潮流的把握使得家具等设施的设计有了更多发展的空间和变通的余地。在设计中，我们应该把握好人机工学与家具设计的关系，建立起一种理性与感性相互融合、借鉴、协调的产品设计思想才是顺应时势与时俱进的正确应对法方法。
三、枕头
枕头是我们日常生活中最常见的物品之一。它看似平常无奇，没有什么值得研究的。然而作为我们的必需品之一，枕头的设计、材料、形状等实际上包含了许多人机工程学的原理，值得我们好好研究一下，从而加深对枕头的认识，同时加深对人机工程学的认识。
一般认为，枕头就是人们为睡眠的舒适而采用的填充物，而从现代医学研究上认识，人体的脊柱，从正面看是一条直线，但侧面看是具有四个生理弯曲的曲线，为了保护颈部的正常生理弯曲，维持人们睡眠时正常的生理活动，人们睡眠时必须采用枕头
因此枕头对我们的生活是非常重要的，它不仅关系到我们睡眠的质量，更关系到我们的健康。一个好的枕头能让我们的生活更加舒心。可能很多人认为枕都一个样，没有什么好与不好，其实不是这样。枕头还是很有讲究的。一个好枕头应当适合人体构造，给人以最舒服的睡眠。
枕头一般由枕芯和枕套两个部分构成。枕芯需要填充材料，使枕头在使用时保持一定的高度，目前枕头市场上填充材料多种多样，其中有中药材如决明子、野菊花、蚕砂；有谷物类如荞麦壳、谷糠、棉；还有将灯芯草、蒲绒、废茶叶等作为材料填充，另外利用现代技术加工制作的材料如多孔真空棉、慢回弹海棉等都是在市场上普及率很高的填充材料。中药材自古以来就被认为是最佳的枕芯填充材料，传统中医认为：中药材作为枕芯填充材料在人们的长时间睡眠中可以缓缓发挥药力，发挥它们分别具有的不同功效，可以
枕头起到身体保健甚至治疗疾病的作用。谷物以及其他植物材料之所以一直被认为是传统的填充材料，主要是由于它们本身含有相当丰富的氨基酸成分，在人们的睡眠中经过皮肤摩擦和呼吸可以部分为人体吸收，现代技术制作的枕芯材料主要讲究枕头的舒适。
枕套有三种最基本的款式：普通的一片包型，牛津型(装有平边)和缀边型。三种枕套都有一个固定枕头的内封品，这样便不用在两侧实行一些加固措施了。棉布、棉涤和人造纤维都可以用来缝制枕套，但是最舒适的枕套材料是纯棉质地的布料，透气性和吸湿性好，并且不刺激皮肤。
枕头的作用在于睡眠时，保证人体颈部的生理弧度不变形。因此，符合人体颈椎生理曲度，而又软硬兼宜、舒适美观的枕头最合适。人的颈椎位于脊柱的最上端，包在脖子里面，由7块椎骨组成。为了缓冲和减轻行走、跳跃时的震荡，保护大脑，人体颈椎的7块椎骨并非仅仅垂直叠加而成，而是形成一个圆滑的、朝向前方的弧，这就是所谓的颈椎生理曲度，如何保持正常的生理弧度，就要看看枕头的长短高低软硬是不是真的合适。枕头的合理高度
睡觉时维持颈椎的正常生理状态，才能使颈项部皮肤、肌肉、韧带、椎间关节及穿过颈部的气管、食道和神经等组织与整个人体一起放松、休息。正常人睡高枕，无论是仰卧还是侧卧，都会使颈椎生理状态改变，使颈部某些局部肌肉过度紧张。久而久之，颈部肌肉就会发生劳损、挛缩，促使颈椎位置发生微小变化，引起颈部神经根和血管受刺激或压迫，出现反射性痉挛，甚至造成脑部供血不足，产生颈、肩、背、臂麻痛或头晕、头痛、视力下降、耳鸣、恶心、听力减退等症状。高枕是引起落枕、颈椎病的常见原因之一。此外，高枕会增大颈部与胸部角度，使气管通气受阻，易导致咽干、咽痛和鼻鼾。高枕还能使胸背肌肉长期紧张，胸部受压，妨碍正常呼吸，长此下去必定给身体带来不良影响。正常人去枕长期睡低枕，同样也会改变颈椎生理状态。因头部的静脉无瓣膜，重力可使脑内静脉回流变慢，动脉供血相对增加，从而出现头涨、烦躁、失眠等不适，低枕对于高血压和动脉粥样硬化病人尤其有不良影响。
一般来说，患有高血压、心脏病、哮喘的人需要睡高枕；患低血压、贫血的人则需要睡低枕。枕头过高或过低都对人体健康不利。那么对正常人而言，枕头的高度究竟多高才合适呢？一般的认识是：习惯仰卧的人枕高一拳，习惯侧睡的人枕高一拳半较为合适。但最近据医学调查，健康人在8小时睡眠中，姿势变换约20-45次，而且有一半的姿势在不到5分钟就变换一次，其中60%是仰卧，35%是侧卧，5%是俯卧。所以虽然说人们所需要的枕高度往往因人而异，与每个人高矮，胖瘦、肩宽窄、头围、脖子的长短颈部弧度有关，并无一定的标准，但是一般人睡眠由于使用仰卧姿势时间较多，一般医生会建议使用一拳多一点的高度为宜，不宜达到一拳半的高度。枕头的合理硬度
一般来讲，较硬些的枕头有益于人体健康，但过硬的枕头使头部与枕头接触面过少，局部压力过大，使人感到不舒服，而且这样很可能造成对局部神经的压迫过大，在第二天早上产生头、颈、背、臂、手等处的麻木或者痛疼等症状；过软的枕头难以保持枕头的高度，因为过于松软对头皮压迫面积大，不利于血液循环，同时也存在透气性能差的问题，不能保证睡眠时充分的呼吸，也可能存在安全隐患。
枕头的透气性和弹性
枕头的透气性和弹性主要对于软体枕芯材料的枕头而言，因为其他填充材料如决明子、蚕砂、谷物等大都
枕头可以保证枕头的透气性良好，没有弹性也不会塌陷。但是软体材料如真空棉、棉花、海绵等一般就可能存在透气性差、弹性差的问题。依据医学调查，俯卧姿势在每人的睡眠过程中都占有一定的比例，透气性能不好的枕头会使睡眠中的人们呼吸不畅，从而严重影响到人的身体健康甚至可能会造成安全问题，目前市场上的枕头商家多数已经考虑到这一问题，多采用多孔纤维来解决这一问题。弹性好主要是指软体枕芯材料可以避免枕头的塌陷，保证枕头长时间的舒适使用，增加对颈部弯曲的承托力，但是弹性好的枕头也存在睡眠姿势不稳定的缺点。最好的枕头需要弹性适中，承托力适中。设计建议：
1、枕头宽度：单人枕的长度以超过自己的肩宽15厘米为宜，而婴儿则与其肩部同宽最为适宜
2、枕头高度：古语里“高枕无忧”的说法，其实并不科学。枕头太高，无论以什么姿势睡觉，都不能保持颈椎正常的前凸弧度，会加重颈椎负担，使人的颈椎部处于前屈位机械性扭曲，随之增加背部肌肉紧张，造成睡觉睡到一半感到手麻脚麻，肩部酸痛, 头痛、头晕、耳鸣及失眠等脑神经衰弱等，时间长了还会变成“双下巴”，也极易造成颈椎病。枕头过低同样会导致胸锁乳突肌紧张，还会使头部充血，造成眼睑和颜面浮肿；并且下颚会因此向上抬，容易张口呼吸，出现打鼾的情况。如果颈部与肩部在一觉醒来后出现酸痛的现象，那就是枕头太低、不用枕头或枕头太软造成的。
因此，枕头最好能保证无论仰睡、侧睡都能保持颈部正常生理弧度。成人一般以6~8厘米为宜，或等于人体一侧肩宽的尺寸。
3、枕头硬度：如果枕头太硬，头部与枕头接触面积过少，压力太少，会使头部肌肉紧张，严重影响全身肌肉的放松。如果枕头太软，则难以保持枕头的高度，易因过于松软导致头部与枕头接触面积太大，造成压迫，影响血液循环导致颈部呈后伸状，颈部过度牵拉，将造成喉部肌肉紧张，容易加重打鼾。
因此，枕头必须选择可以为头部和颈部提供合适托力，能紧贴头颈部弧度。
4、枕芯：枕头的内容物也很重要，睡眠时，口鼻和皮肤呼吸所排泄出来的污浊气体会渗入枕芯，头皮分泌的汗渍、油垢也会污染枕芯。如果所选用的填充物不好，枕芯还会吸潮，甚至导致细菌、病毒的滋生和繁殖。严重的话，会导致使用者不适，甚至感染疾病，尤其是呼吸道、消化道疾病，和一些具有传染性的皮肤病。因此，应选择质地柔软、轻便、透气、吸湿性好的枕芯，荞麦皮、羽毛和羽绒的混合材料、木棉等等，都是较好的用料，棉和草药也可以。
小小的枕头却有这么多的人机工程学的知识，可见我们平凡生活背后有许许多多的不平凡，每一个小事物都是人类智慧的结晶。同时，这也体现出了人机工程学的重要性，它深深影响我们的生活。学好它，并熟练掌握它对我们今后的工作生活十分重要。
在新的世纪里，我们以新的方式来感知世界，人们越来越多的在追求一种新的生存环境和生存空间，毫无疑义，未来的人性化设计具有更加全面立体的内涵，它将超越我们过去所局限的人与物的关系的认识，向时间、空间、生理感官和心理方向发展，同时，通过现代高科技技术如虚拟现实、互联网络等多种数字化的形式而扩延。IDEO设计公司的数字化收音机正是基于这一观念上的最新数字广播概念设计，通过对使用者状况的设计构想，研究收音机的可能外观和操作方式。无论在造型上还是在界面设计上，都使人机互动关系达到物我两忘的状态。该收音机上的显示屏幕以图形界面来说明音频节目的内容。设计范围包括个人化家用收音机、个人可携式收音机和演艺工作者的专业收音机。中国未来的产品设计必须以创意与革新为首要条件，唯有真正好用且务实的商品才能在市场上脱颖而出，让消费者感到贴心且实惠的产品方是企业制胜的绝佳利器。符合人机工程，人性化的设计是最实在，同时也是最前沿的潮流与趋势，是一种人文精神的体现，是人与产品完美和谐的结合。使人性化的设计真正体现出对人的尊重和关心。
人机工程学与我们生活的环境息息相关，只有更好的了解并按照人机工程学的知识进行生活创造，才能让我们的生活环境变得个更加方便、美好！
