人机工程学设计论文

人机工程学设计论文（精选9篇）

1.人机工程学设计论文 篇一

有关人机工程学课程设计

安全人机工程学是从安全角度出发，讨论人、机和人机相互关系的规律，运用系统工程的方法研究各要素之间的相互作用、相互影响以及它们之间的协调方式，通过设计使人一机系统的总体性能达到安全、准确、高效、舒适的目的。

机械系统过程的任何阶段都必须有人参与，人始终起着主导作用，是最活跃、最难把握，同时也最容易受到伤害的。由于机械设计违反安全人机学原则导致的事故时有发生，据国外资料统计，生产中有58%一70%的事故是与忽视人的因素有关。因此，机械设计应考虑与人体有关的人体测量参数、人的感知特性、反应特性及人在劳动中的心理特征，以减少人为差错，最大限度地减轻体力、脑力消耗及精神紧张感。

1.忽略安全人机学可能产生的危险

(1)由于生理影响产生的危险。不利于健康的.操作姿势、用力过度或重复用力等体力消耗产生的疲劳所导致的危险。

(2)由于心理-生理影响产生的危险。在对机器进行操作、监视或维护时，由于精神负担过重、缺乏思想准备以及过度紧张等原因，造成心理负担过重而导致的危险。

(3)由于人的各种差错产生的危险。受到环境不利因素的干扰或由于人-机配合、协调不当，使人产生各种错觉而引起误操作所造成的危险。

2.机械设计中安全人机学的应用原则

在机械设计中，根据安全人机学原则，通过减小操作者心理和生理的不利影响，协调好人、机的功能分配和相互作用来改善机器的操作性能和可靠性，从而减少机器使用各阶段的差错概率，以保障安全。机械设计时应考虑以下几个方面：

(1)合理分配人机功能。在机械的整体设计阶段，要分析、比较人和机的各自特性，合理分配人机功能。在可能的条件下，尽量通过实现机械化、自动化，减少操作者干预或介入危险的机会。随着微电子技术的发展，人机功能分配出现向机器转移，人从直接劳动者向监控或监视转变的趋势，向安全化生产迈进。

(2)适应人体特性。在确定机器的有关尺寸和运动时，应考虑人体测量参数、人的感知反应特性以及人在工作中的心理特征，避免干扰、紧张、生理或心理上的危险。

(3)友好的人机界面设计。人机界面，即在机器上人、机进行信息交流和相互作用的界面。人、机相互作用的所有要素，如操纵器、信号装置和显示装置，都应使操作者和机器之间的相互作用尽可能清楚、明确，信息沟通快捷、顺畅。

(4)作业空间的布置。这是指显示装置和操纵装置的位置，以及确定合适的作业面。它对操作者的心理和行为可产生直接影响。作业空间布置应遵从重要性原则、使用顺序原则、使用频率原则、使用功能原则。其中，重要性原则是第一位的，首先应考虑对安全关系重大的、对实现系统目标有重要影响的操纵器和显示器，即使使用频率不高，也要将其布置在操作者操作和视野的最佳位置，这样可以防止或减少因误判断、误操作而引起的意外伤害事故。

显示装置、操纵装置，以及与人的劳动姿势有关的工作空间和操作行为等，是人机要求集中体现之处，应满足人体测量参数、人体的结构特性和机能特性、生理和心理条件，合乎卫生要求。

2.人机工程学设计论文 篇二

随着人性化设计在各个行业的推崇, 人们生活品味的提高, 汽车 (对老百姓来说) 已不再是遥不可及的商品, 轿车进入家庭已经不再是空谈。那么, 对于如此一个普通消费的商品, 消费需求就要求它绝不能停留在功能的设计上, 更应该关乎其使用上的人性化。汽车的人性化设计体现在各个方面, 汽车的平顺性设计, 就是在人机工程学的理论体系下, 通过工程技术的配合来完成的。

2 什么是人机工程学

人机工程学是一门多学科的交叉学科, 研究的核心问题是不同的作业中人、机器及环境三者间的协调, 研究方法和评价手段涉及心理学、生理学、医学、人体测量学、美学和工程技术的多个领域, 研究的目的则是通过各学科知识的应用, 来指导工作器具、工作方式和工作环境的设计和改造, 使得作业在效率、安全、健康、舒适等几个方面的特性得以提高。国际人类工效学学会 (International Ergonomics Association, 简称IEA) 所下的定义是:人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素;研究人和机器及环境的目互作用;研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。

3 什么是汽车的平顺性

汽车行驶时, 由于路面不平等因素激起汽车的振动, 使乘员处于振动环境之中。振动影响着人的舒适性、工作效率和身体健康。保持振动环境的舒适性, 对保证驾驶员在复杂的行驶和操纵条件下具有良好的心理状态和准确灵敏的反应至关重要, 它将影响“人-汽车”系统的操纵稳定性, 对确保安全行驶是非常重要的。舒适的振动环境对于乘员, 不仅在行驶过程中很重要, 而且可以保证在到达目的地后以良好的身体和心理状态投入工作。汽车平顺性就是保持汽车在行驶过程中乘员所处的振动环境具有一定舒适度的性能, 对于载货汽车还包括保持货物完好的性能。由于平顺性主要是根据乘坐者的舒适程度来评价, 所以它有时又称为乘坐舒适性。它是现代高速、高效率汽车的一个主要性能。

汽车的平顺性可由图一所示的汽车振动系统框图来分析。系统的“输入”主要是由汽车以一定车速驶过随机的路面不平度所引起, 此“输入”经过由轮胎、悬架、座垫等弹性、阻尼元件和悬挂质量、非悬挂质量构成的振动系统, 传递到悬挂质量或人体, 这两部分的加速度就是“输出”的振动物理量。然后, 根据人体对振动的反应—乘坐者的舒适程度来评价汽车的平顺性。汽车振动系统的“输出”通常还要同时考虑车轮与路面间的动载, 它与车轮接地性有关, 影响操作稳定性。

研究平顺性的目的就是控制振动的传递, 使乘坐者不舒适的感觉不超过一定界限, 这就要掌握图一所示汽车振动系统各环节的特性—人对振动的反应, 汽车振动系统的传递特性和作为振动“输入”的路面不平度的统计规律。

由于路面不平度是随机变化的, 所以汽车产生的振动是随机振动。60年代以来, 随机振动理论不断完善、测试和计算技术有了很大提高, 有可能大量的采集和有效的处理汽车振动的随机数据, 并能对比较符合实际情况的多自由度车辆模型进行随机响应和设计参数分析, 这种工程技术可以保证汽车平顺性设计的正确实施。

4 人机工程学在平顺性设计中指导性的应用

汽车设计为什么要考虑平顺性, 我们从人机工程这个角度出发, 介绍人体对振动的反应。

机械振动对人体的影响, 既取决于振动频率与强度、振动作用方向和暴露时间, 也取决于人的心理、生理状态, 因此人体对振动作用的反应是一个十分复杂的过程, 而且心理品质和身体素质不同的人, 对振动的敏感程度有很大差异, 所以尽管30年代以来在这方面进行了许多实验研究工作, 但难以得到非常一致的结论。这里除了各个不同的学者采用的实验条件和方法不同以外, 更重要的是人体对振动的反应的评价和衡量是非常困难的复杂的问题, 目前对采用客观的心理物理量来评价的方法进行了广泛研究, 但还没有公认的和理想的评价指标界限, 故人体对振动的反应的评价主要靠感觉判断, 以主观感觉为最终依据。

70年代初, 国际标准化组织 (ISO) 在综合大量有关人体全身振动的研究工作和文献的基础上, 订出了国际标准ISO2631《人承受全身振动的评价指南》, 这样在人承受全身振动的评价方面才有了国际通用性标准, 而且得到了世界各国的重视, 已被许多发达的国家作为本国的国家标准。我国也确定了以“等效采用”国际标准ISO2631作为国家标准的编制原则。目前许多国家参照ISO2631来制定汽车振动环境, 也就是汽车平顺性的评价方法。应指出, ISO2631是以短时间简谐振动的实验研究成果为基础, 所以对于把它扩展到汽车行驶过程, 长时间随机振动环境, 以及其它一些冲击比较大的振动环境的适用性仍有争论, 至今还不断补充、修正。

国际标准ISO2631用加速度的均方根值 (RMS) 给出了在1~80HZ振动频率范围内人体对振动反应的三个不同界限:

(1) 暴露极限当人体承受的振动强度在这个极限之内, 将保持健康或安全。通常把此极限作为人体可以承受振动量的上限。

(2) 疲劳—工效降低界限这个界限与保持工作效能有关。当驾驶员承受的振动强度在此界限之内时, 能准确灵敏的反应, 正常地进行驾驶。

(3) 舒适降低界限此界限与保持舒适有关, 在这个界限之内, 人体对所暴露的振动环境主观感觉良好, 能顺利完成吃、读、写等动作。

人体是一个复杂的机械振动系统, 大量实验资料表明, 人体包括心脏、胃部在内的“胸—腹”系统在垂直振动4~8Hz、水平振动1~2Hz范围内会出现明显的共振。这就是人体对振动最敏感的频率范围。另外, 人体达到一定的反应界限, 如“疲劳”、“不舒适”等, 都是由人体感觉到的振动强度大小和暴露时间长短二者综合的结果。

5 结束语

3.人机工程学设计论文 篇三

关键词：产品设计 人机工程学 教学实践 课程设计

人机工程学是产品设计专业必不可少的教学内容。然而，作为一门传统的工学课程，人机工程学却很难真正融入艺术类院校产品设计专业的教学体系中。在查阅的多本关于产品设计中的人机工程学的专著和教材中，发现其教学内容多数还是工科体系中的人机学内容，知识范围广泛庞杂。在多篇关于产品设计中人机工程学的教学实践的论文中发现，在以往的教学中，多数还是从知识体系出发进行理论学习，也有的根据知识单元，进行了分散的实践练习。这显然是难以达到在具体项目实践中，应用人机学理论、原理、数据和方法进行产品设计的要求的。

基于以上这些问题的考虑，在最近两年的人机工程学课程的教学中，作者从人机工程学与产品设计的关系出发，基于课程设计组织教学内容，进行教学实践。

一 产品设计应用人机工程学

人机工程学是研究人、产品（物）及其使用环境之间相互作用及具体应用的学科，它在许多领域具有广泛的应用价值。从产品设计角度来看，产品是为人使用为人服务的，因此产品的设计必须满足人的生理、心理需要。人的因素已经成为工业设计的主要甚至决定性因素，人机学的内容包括人体测量、人的行为、感知科学等。这些科学知识在设计过程的不同阶段会有不同层次的应用，如何将科学知识转变为在从事具体设计时有效解决问题的能力，是这门课程的主要目标。

在《工业设计应用人机工程学》（胡海权编著）一书中，作者提出了“工业设计应用人机工程学”的概念，把它看作是一种以人机工程学为研究对象的设计方法，“作为工业设计师的我们毕竟不是人机工程学的研究者，而是其应用者”。从这一角度出发，我们可以将产品设计中的人机工程学理解为人机学的一个分支，或可称之为“产品设计应用人机工程学”。对于产品设计师来说，人机工程学是一种关注人的设计理念，是注重行为分析的设计方法，是能够为产品的合理性提供数据的科学工具，也是设计方案人机关系优劣的评判依据。

因此对于产品设计专业，人机工程学的教学应该注重应用，而且应该将人机学知识的学习融入完整设计过程之中，并逐渐将对知识的应用转化为自觉的设计理念和设计方法。

二 课程特点

（一）教学思路

在作者所在的院校产品设计专业为艺术类招生，学生的优势在于感性思维和形象思维，而大部分学生的逻辑思维能力较差。作为工程学科的人机工程学的教学，如果以理论讲授和人机实验为主要内容，会显得枯燥且学习效果不佳，难以达到预期的学习结果。因此“工课艺学”成为这门课程教学的总体思路。即在教学中引进合适的课题，由学生自定题目进行产品设计实践，在实践过程中应用人机工程学的基本原理和研究方法。理论学习的内容和进度也围绕项目流程而展开，进行相应的讲授和指导。

（二）教学内容与教学方法

人机工程学是一门独立的学科，有完备的理论体系，知识内容广泛。而对产品设计来说，主要是对其理论和原理的应用，所涉及的相关知识只是其中的一部分。为了更好的把握教学内容，有必要在了解整体理论体系的基础上，从产品设计的一般流程出发，结合产品设计不同阶段对人机工程学不同层次的应用，对教学内容进行取舍和重新组织。

产品设计是一个复杂的非线性的过程，而且在不同企业其开发流程也有所区别。为了便于讨论，这里将产品设计流程根据工作内容简化为以下几个阶段，即：立项、设计调研、分析定位、概念方案设计、方案细化和模型制作。在设计过程的不同阶段，人机工程学皆有不同层次的应用，如（图1）所示。

1 设计立项。对于课程设计，主要是教师拟定主题，学生再选定具体的产品类型或方向。在第一次课通过讲授“人机工程学与产品设计”的内容，帮助学生认识人机系统，识别产品使用过程中的人机交互关系，也为正确选题作准备。

2 设计调研与分析定位，对应的教学内容为“产品设计中的人机分析”。首先需要强调的是，人机工程学从理念和方法上，为设计师提供了关注用户及其使用行为的视角，但并不是所有项目都需要进行人机调研与分析。因此在项目开始时，需要考量产品的人机系统关系，当人机关系的改进可以成为创意点或创新的突破口时，或者改进产品的可用性成为设计的主要目标时，才需要将人机关系的调研与分析作为设计调研的重点。

在人机调研分析阶段，首先需要对限制条件进行分析。所谓限制条件，是指由人机系统的工作目标决定的那些影响人机关系的外界因素。凡是在系统目标规定内无法改变的因素，都是设计的限制条件。分析清楚了限制条件，也就给人机问题的研究和解决划定了明确的目标和界线。

其次是对使用者的调查分析，包括：对使用者的生理特征、心理特征、动作特征以及产品使用环境的调查与分析。

人机调研与分析是重要内容，在教学过程中，这一部分内容采用了“设计师的方式”进行。如用摄影法进行人的尺度的调查，或通过影像记录产品的使用环境、使用过程以及使用者的动作特征等。甚至可以在调查的基础上，模拟并记录典型的使用情境，以便更好的发现人机问题，将其与设计方案对接。

3 概念方案设计。在调研分析阶段，已经逐渐明确主要的人机问题，形成初步的设计定位和解决方案。在进行概念设计时，就需要将人机分析与产品形态的构建相结合，将抽象的或文字描述的解决方案，转化为表达产品形态的手绘草图或简单的实物模型，可称之为概念的视觉化。

4 方案细化。在草图方案的基础上，利用计算机软件按比例绘制2D效果图或建立3D数字模型，结合相关的人体测量数据和人体模板，对产品形态的尺寸进行调整。随着虚拟现实技术的发展，利用计算机进行人机交互分析也成为可能。但限于教学条件，该部分的教学内容主要还是利用人体测量数据绘制二维人体模板，用来对产品尺寸进行调整与确认。所以从概念设计后期开始讲授“人体测量与设计应用”、“应用人机学的一般参考准则”、“设计案例分析”等内容。

5 模型制作。对于人机工程学课程来说，制作全比例模型进行使用体验和感性的人机测试是必不可少的。要求用泡沫、油泥或木材等熟悉的材料，制作实物模型，但对于色彩、材质等只在效果图上体现，在实物模型中不作要求。模型完成后，各小组之间进行使用体验并记录，以作为进一步修改的依据。该部分课程内容为“人机测试评价”，主要还是通过设计案例的分析讲解。

在课程结束后，会要求学生将设计过程整理PPT进行作业汇报，教师除了点评之外，还会制定评价标准，由学生之间进行互评和答辩。

三 教学实践

（一）课程设计与进度安排

在作者所在的院校，人机工程学课程共8周，课内有32学时。以2013年～2014年度秋季学期的人机工程学课程为例，学生为大学本科三年级，已经学习过一些产品设计的专业设计课和专业基础课，在产品造型、材料加工和模型制作方面有较好的基础。在总体教学设计上，采取以学生为主体，以课程设计为导向的课程组织形式。将课程内容按设计流程分阶段，同时也将课程设计分解成若干个阶段性任务，给定完成的时间节点，其余的由学生自主安排。除了课堂上的理论学习和方案讨论之外，学生还需要利用课余时间来完成每次课的作业。

在这次课程中，给学生拟定了“手——与手有关的产品研究与设计”课程设计题目。要求学生每2～3人为一组，自定具体产品，应用人机工程学进行调查分析与设计。设计结果可以是对现有产品的改良设计，也可以是探索性的概念设计。

此外，还规定了具体的作业内容和完成时间，在每一项内容完成之后进行一次汇报，使教学有序的进行，如（图2）。

（二）学生作业分析

课程结束后，学生提交了课程设计的汇报PPT。学生在拟定的题目范围内，选择了开瓶器、鼠标、灭火器和雨伞等产品作为研究和设计的对象。这些产品主要是实用工具，注重功能性和可用性。就人机工程学这门课程而言，作业的核心内容在于“人机调研与分析定位”及对应的“人机解决方案”。

从作业的结果看，大多能按照设计的需要进行人机关系分析并提出相应的解决方案，达到在设计中应用人机学原理和方法的教学目标。作业中表现出了这些特点：

a 对产品的使用过程和使用方式进行观察，并用视频或图像的形式进行记录，分析其中的人机关系。或通过情境模拟和故事板的方式再现产品的使用，帮助发现所存在的人机问题。如（图3）所示，是对开瓶器使用方式的调查分析。（图4）为灭火器设计中的情境模拟和故事板。

b 结合产品的使用过程，用摄影法对手的生理结构、动作特征进行调查，根据所设计的产品进行特定的分析，在调查和分析中指出产品使用过程所存在的人机问题，为产品设计提供依据。有的小组还根据设计的需要尝试了新的研究方式，如用油泥模型研究手的抓握空间。如（图5），用摄影法研究使用开瓶器时手的动作特征，并用油泥模型研究手握空间。

c 在方案设计时，通过草图、模型等，尝试将人机问题的解决方案通过产品形态表现出来。进而通过查阅人机数据，绘制二维人体模板，进行相关人机尺寸和操作空间的研究，辅助完善设计方案。如（图6），用二维人体模板辅助研究使用鼠标时的动作特征。

d 设计方案大多是对现有产品的功能、使用舒适度和使用方式等进行改进，提出了产品原型，在造型、色彩、材质和可行性等方面还可以有很大的提升空间。最后的实物模型也比较粗糙，各小组之间进行了简单的使用体验和感性评价，没有就人机测试作进一步的研究。（图7），展示的是开瓶器方案设计阶段的概念草图、效果图、实物模型和使用体验。

四 教学效果分析

4.人机工程学在汽车设计中应用 篇四

人机工程学在汽车设计中的应用

学 生 姓 名：

学 生 学 号： 专 业 名 称： 机械工程

所 属 学 院： 机械工程

2015年6月

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人机工程学在汽车设计中的应用

摘要：随着科学技术的发展，人机工程学理论在产品设计中占有越来越高的地位。而作为与人类生活息息相关的汽车，人机工程学在汽车设计之中的应用显得尤为重要。无论是以驾驶员为中心还是以乘坐人员为中心，都应最大限度地满足人们的需求。并且各种主、被动保护措施也使人们在突发危险时，能最大限度地减小伤害，确保人的安全。总之，汽车设计中的各种设计都应该将人的因素考虑其中，确保了以人为主的设计原则，使汽车更完美地服务于人们。本文主要阐述了人机工程学概念以及人机工程理论在汽车车身设计、汽车座椅设计、安全方面的设计中的应用。

关键字：人机工程学；汽车车身设计；汽车座椅设计；安全性设计

Abstract：With the development of science and technology, ergonomics theory occupies more and more high status in the product design.As a car is closely related to human life, the application of ergonomics in automobile design is particularly important.Both for the center with the driver to take people as the center, should be maximally satisfy people’s needs.And all sorts of main and passive measures also make people safety and minimize harm in immediate danger, Anyhow, all sorts of design should consider including the human factor, to ensure that the design principle is given priority to people and make the car perfectly serve the people.This article mainly expounds the concept and the theory of ergonomics in the automobile body design, automotive seat design, the application of the safety aspects of the design.Key word：ergonomics;automobile body design;automotive seat design;security design

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0.绪论

人机工程学是工业工程研究的众多重要学科领域之一。所谓的人机工程学，亦即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系以及范围等人体结构特征参数；还提供人体各部分的出力范围、以及动作时的习惯等人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性；分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力；探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。在汽车设计中的人机工程学称为车辆人机工程学，它是以改善驾驶员的劳动条件和车内人员的舒适性为核心，以人的安全、健康、舒适为目标，力求使整个系统总体性能达到最优[1]。

1.人机工程学在车身设计中的应用

主动安全性是指汽车防止事故的能力。车身的主动安全性能包括：照明灯、信号灯的性能，汽车的前，后视野性能，实现操纵稳定性及制动性等。

1.1照明灯

前照灯的灯光强弱，照射距离及防炫目装置就是根据人眼的生理特点和人机工程学原理设计而成。为了满足不同驾驶环境(雨，雾和雪等)，路面状况，交通密集以及驾驶条件（高速，转弯等）下自动控制前照灯的光束模式，日KOITO公司研究的智能灯光系统，欧洲研究的先进前照灯系统，本田等公司的可动式前照灯系统、博世公司的光线叠加自适性前照灯系统以及VALEO公司的灯光系统等都能根据不同的外界条件自动控制前照灯所发出的光束形状，强度和发光方向[2]。此外，雾灯，示宽灯，倒车灯，牌照灯，踏步灯，检修用灯以及转弯指示灯等也都是根据驾驶员的不同需要而设计的。

1.2汽车的前、后视野

为保证驾驶人员有尽可能宽广的视野，前支柱（A柱）中央支柱（B柱）和后支柱（C柱）的粗细及位置很重要。设计上，必须根据驾驶员的眼椭圆范围确定风窗玻璃挂扫面积和部位，并在满足翻车安全保障和前窗振动抑制要求的前提下，以最细的支柱来减小视野死角。提供后视野的后视镜也要保证驾驶员有足够的后视范围。FIAT公司的MULTIPLA采用的双片可调式小圆镜后视镜不仅可以使驾驶员看到车后其它车辆的行驶

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状况，而且也可观察后车胎与路面的接触情况。

图1 普通后视镜与采用双片可调式小圆镜后视镜

1.3操作的稳性定与制动性

制动踏板和手柄的行程和位置，必须满足一般身材人体的需要，踏板力，手柄等也应适应一般人群，因为这些都对制动性能影响较大，据报道，美国有5%的女性司机由于身材矮小为踩上脚踏板而使身体与方向盘的距离小于2cm，当气囊膨胀时脖子常受到伤害。此外，车身总质量大小及轴荷分配，整体转动惯量，车身空气动力学特性，车身重心高度和相关部件刚度等也都对操作稳定性有一定影响。

2.人机工程学在座椅设计中的应用

汽车的座椅是汽车内部很重要的组成部分，汽车座椅设计主要包括座椅造型设计、结构设计、颜色设计等。在人体接触车辆之前，首先给人的是视觉感官冲击，好的座椅设计能在第一时间获得人们的认同，因此，一个好的座椅设计能够给使用者带来良好的驾驶环境，营造舒适、安全的驾乘环境，有效的降低交通事故的发生。能够很好的引起消费者的关注。

2.1座椅结构设计

为了保证座垫上合理的体压分布，座垫应坚实平坦。太软的椅子容易令使用者曲起身子，全身肌肉和骨骼受力不均，从而导致腰酸背痛现象的产生。研究表明：过于松软

人机工程课程论文 的椅面，使臀部与大腿的肌肉受压面积增大，不仅增加了躯干的不稳定性，而且不易改变坐姿，容易产生疲劳。

依据靠背上体压分布不均匀原则，在座椅靠背设计时应保证有靠背两点支撑，即就是人体背部和腰部的合理支撑。汽车座椅设计时应提供形状和位置适宜的两点支撑，第一支撑点位于人体第5—6胸椎之间的高度上，作为肩靠；第二支撑设置在腰曲部位，作为腰靠。肩靠能减轻颈曲变形，腰靠能保证坐姿下的近似于正常的腰弧曲线。

座椅材料是座椅的主要减振元件，要想使座椅获得较低的振动传递率，使座椅有较高的振动舒适性，必须采用合适的座垫和靠背减振材料。根据驾驶室的微气候环境，调整座椅表面的湿温度特性，可以适当调节人体代谢，达到减轻疲劳的目的。

图2.1 汽车座椅的结构

2.2座椅舒适性设计

根据人机工程学原理,为保证良好的舒适度，针对静态舒适度，设计中应遵循以下原则：① 座椅尺寸应与人体测量尺寸相适宜；②座椅应可调节，能使乘坐者变换姿势，并能最大范围满足各类人体的乘坐要求；③座椅应能使乘坐者保持舒适坐姿，靠背结构和尺寸应给腰部 充分的支撑,使脊柱接近于正常弯曲状态[3]。

座椅的几何尺寸是影响座椅舒适度的因素，但研究发现这并非唯一最主要的影响因素。许多 文献都提及腰部支撑的重要作用。腰托的形状和位置，对于是否能使人保持良好坐姿，减少 人体疲劳具有重要作用。从人机工程学的角度来讲，腰部是体现座椅功能的关键部位。因此，座椅的腰托是影响舒适性的关键因素。腰托的安装位置在座椅靠背结构设计中十分重要。乘员正常入座时，人体身躯与大腿的连接点—胯点(hip point)简称H点，H点的位置是决定 驾驶员操作方便、乘坐舒适性相关的车内尺寸的基准。此外，座椅的调节特性对座椅的舒适度影响很大，已成为座椅舒适度设计中重点考

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虑的因素。压力分布是导致不舒适的最主要的 生物力学因素，通过界面压力对座椅舒适度进行评价是一种重要客观、有效的方法。

消除座椅不舒适性最理想的方法是能建立定量模型，预测座椅的不舒适性。国内外研究中,建立的模型主要有如下3种：利用模糊理论建立的模型、线性模型和神经网络模型。

目前，国内在座椅舒适度的研究上还存在一些缺陷：①没有针对中国人体特征尺寸的座椅舒 适性研究；②对于座椅静态舒适性评价还没有形成一套客观系统的体系；③在应用神经 网络建模方法评价舒适性中，对输入量的界定还不够清晰明确，有待进一步研究[4]。

2.3座椅空间位置设计

座椅空间位置设计就是为了达到操作舒适性的目标，而进行驾驶室座椅空间位置设计以确保驾驶员有良好的视野，同时对汽车转向盘、脚踏板等操作部件有恰当的操作要求距离，以达到操作舒适性的最终目的。图2列出了驾驶作业空间设计的主要指标。

图2.2 驾驶作业空间设计的主要指标

3.人机工程学在安全设计中的应用

随着生活水平的提高，人们对所乘坐汽车的安全性也提出了更高的要求。而ABS（刹车防抱死系统），ESP（电子稳定系统），以及EBD（电子助力转向）等的发明标志着车辆的安全性能得到提高，并且在人机工程学方面也起到了一定的作用[5]。预紧式安全带确保了车辆在发生交通事故时使人们的身体一直与座椅保持接触状态，防止了因身体的过度前倾而使身体受伤害，因为在大部分的事故中，因人的身体过分前倾而造成的伤害太多了。我们都知道在战斗机中，飞行员头盔前面的玻璃既起到保护作用，也同时起到

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了显示屏的作用。宝马公司发明的抬头显示系统便和这个大同小异。通过投影技术将相关信息显示在风挡玻璃上，在保证不影响驾驶员视野的同时提供了丰富的信息，使驾驶员不用低头，只需变化一下焦点就能做到“一切尽收眼底”，从而避免了注意力的分散，驾驶安全性得到了保证，同时也确保了人机信息的快速交换，相应的操作效率也得到大幅度的提升。在光线进入人眼的管线瞬间出现变化时，人眼会出现瞬间无法看清面前的物体，往往需要一段时间才能看清物体，这被称为适应。在夜间驾车的过程中，当两车相对行驶的过程中，由于双方的车灯亮度不同，较亮的一方的车灯就会使对方瞬间失明，甚至出现严重事故。现在人们开始对车灯进行了改良，采用了冷光车灯，并且加入了转向随动系统，当车辆转弯时，灯光的照射方向也随之发生改变，这种设计使夜间行车变得安全，危险系数也变低了[8]。虽然在夜间有了车灯，但人眼的视觉范围是有限的，距离较远是仍无法看清远处的物体。而车载夜视系统的出现无疑解决了这一问题，这样，即使是在大雾天气下也能看清周围一切，而这也同样保障了人身安全，确保了在不良视野下的安全驾驶。在未来的汽车安全方面的设计中，智能安全气囊，倒车影像，ESC电子稳定控制，胎压低压报警和侧气帘会渐渐成为主流配置。此外，车内紧急呼叫、智能巡航等也会被采用，利用雷达和传感器在保证车距的同时预测危险并在驾驶员做出反应之前刹车，避免事故发生[10]。

4.结论

随着汽车在日常生活中的广泛应用，人机工程学设计就显得更加重要，而在今后的汽车设计中，越来越多的人机工程学设计将被采纳。体现了更多的人性化的设计元素。舒适、安全正被更多的人所重视，符合安全人机工程学的产品必然会获得成功。而那些符合人机工程学的设计产品，能给人们创造一种舒适的环境，让人们的驾驶过程变得更加愉快，将会成为未来发展趋势。

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参考文献

[1] 刘东明,孙桂林.安全人机工程学［M］.北京：中国劳动出版社，1993 [2] 郭竹亭.汽车车身设计.吉林科学技术出版社,1992年 [3] 黄天泽.汽车车身结构与设计.机械工业出版社，2003年 [4] 吴翔.产品系统设计.中国轻工业出版社,2000年 [5] 谢庆森,王秉权主编.安全人机工程.天津大学出版社,1999

5.工业设计中的人机工程学 篇五

工业设计是一项综合性的规划活动，是一门技术与艺术相结合的学科,同时受环境/社会形态、文化观念以及经济等多方面的制约和影响,即工业设计是功能与形式、技术与艺术的统一,工业设计的出发点是人,设计的目的是为人而不是产品,工业设计必须遵循自然与客观的法则来进行.这三项明确地体现了现代工业设计强调“用”与“美”的高度统一，“物”与“人”的完美结合，把先进的技术科学和广泛的社会需求作为设计风格的基础，概而言之，工业设计的主导思想以人为中心，着重研究“物”与“人”之间的协调关系。

人机工程学，在美国有人称之为人类工程学“HUMAN ENGINEERING”，人因工程学“HUMAN FACTORS(ENGINEERING)”，在欧洲有人称之为“ERGONOMICS”，生物工艺学，工程心理学，应用实验心理学以及人体状态学等待。日本称之为“人间工学”，我国目前除使唤用上述名称外，还有译成工效学、宜人学、人体工程学、人机学、运行工程学、机构设备利用学、人机控制学等。人体工程不的命名已经充分体现了该学科是“人体科学”与“工程技术”的结合，实际上，这一学科就是人体科学，环境科学不断向工程科学渗透和交叉的产物，它是以体科学中的人类学、生物学、心理学、卫生学、解剖学、生物力学、人体测量学等为“一肢”；以环境科学中的环境保护学、环境医学、环境卫生学、环境心理学、环境监测技术等学科为“另一肢”，而以技术科学中的工业设计、工业经济、系统工程、交通工程、企业管理等学科为“躯干”，形象地构成了本学科的体系，从人机工程学的构成体系来看就是一门综合性的边缘学科，其研究的领域是多方面，可以说与国民经济的各个部门都有密切的关系。由于社会分工不同，分为职业性和非职业性两类。职业类指从事物质文明和精神文明创造活动中对工具、设备、环境进行设计、加工的专业活动，在这个范畴中运用人机工程学以便创造符合人的生理及需求的、高效、优化和完美的“人－机－环境”系统；非职业范畴指自我服务性范畴，如家务活动，休息及娱乐活动等，在这个范畴中，运用人体工程学以便创造出高效率，减少疲劳，有利于身心健康的高质量生活。总而言之，人体工程学不仅有利于专业化分工的专门性创造活动，也有利于人类大的生活领域；不仅适合对生产工具、设备及环境的创造，而且适合人们整个生活、娱乐、休息、工作、学习等各领域。显然研究和应用人体工程学原理和方法成为工为设计人员所面临的新课题。

人机工程学研究内容及其对于设计学科的作用可以概括为以下几方面：

为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数：应用人体测量学、人体力学、生理学、心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和肌能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、体重、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时相互关系和可及范围等人体结构特征参数提供人体各部分的发力范围、活动范围、动作速度、频率、重心变化以及动作时惯性等动态参数分析人的视觉、听觉、触觉、嗅觉以及肢体感觉器官的肌能特征，分析人在劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳程度以及对各种劳动负荷的适应能力，探讨人在工作中影响心理状态的因素，及心理因素对工作效率的影响等。人体工程学的研究，为工业设计全面考虑“人的因素”提供了人体结构尺度，人体生理尺度和人的心理尺度等数据，这些数据可有效

地运用到工业设计中去。

为工业设计中“产品”的功能合理性提供科学依据：现代工业设计中，如搞纯物质功能的创作活动，不考虑人机工程学的需求，那将是创作活动的失败。因此，如何解决“产品”与人相关的各种功能的最优化，创造出与人的生理和心理肌能相协调的“产品”，这将是当今工业设计中，在功能问题上的新课题。人体工程学的原理和规律将设计师在设计前考虑的问题。

6.人机工程学设计论文 篇六

【关键词】人机工程学；生产工艺设计；人机料法环；主观性验证和客观性验证

人机工程学是以人体结构在生产劳动过程中的习惯性和耐受度为研究对象，结合人体在运动过程中的特质，对劳动力和制造业进行科学工程分析的一门学科，最早人机工程学由英国人首创，并迅速在全世界开展，随着几十年的发展，逐渐成为一门新兴科学，并为之赋予了更加广阔的内涵，我国进入80年代以后，也开始人机工程学（Ergonomics）的研究。对制造业而言，生产工艺设计是对于制造业从业人员在环境、设备、工艺方法和制造目标之间建立一种平衡，并通过规范性文件的方式固化起来，作为制造业的导引文件和作业指南，这样生产工艺设计就同人机工程学建立了牢固的、相辅相成的关系，成为生产工艺设计过程的基础指南，为制造业从业人员所重视，逐渐应用于生产工艺设计中与作业相关的各个环节中，成为工艺设计过程中的主要应用方法，在工艺设计过程中起着主导的作用。随着大机器智能化生产的普及以及更多的工艺设备的应用，人机工程学应用的领域和频次更加扩大，成为工艺设计过程中必须着重考虑的先决因素。

1人机工程学的主要研究对象

所谓人机工程学，需要考量的对象首先是人在作业过程中的身体耐受和心理耐受能力，因此人机工程学的主要研究对象是基于人体测量学、人体力学、劳动生理学以及劳动心理学的研究方法，通过对劳动过程中人体各部分的物理性质和配合情况，以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等因素进行分析和判断，主要对一下诸多方面进行研究和计量。计量对象主要包括：视觉、听觉、触觉、肤觉。上述计量以耐受度计量尤为关键，同时也是人机工程学分析的基本出发点。计量的目标就是通过对人体直接感受的量化，分析人在各种作业过程中的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种动作负荷的适应能力，同时野队人在工作中影响心理状态的因素以及对工作效率的影响等进行分析和量化。

2工艺设计过程对人机工程学研究的要求

对于人机工程学以人作为主要考量对象的研究而言，工艺设计过程并不是简单的数据需求，更不是简单的对人机分析，更重要的是应用成果，其主要目标是为了实现工艺设计的人性化和效益最大化，从而对生产制造过程参与要素建立更为合理的方案。通过工艺对人机料法环等形成一个更趋完善的综合体，将生产各个要素进行有机的结合，以达到更加充分有效的发挥人的作用，最大限度的以达成目标为目的，同时对劳动者进行身体的保护，以更为科学的方式，为制造体系建设安全卫生舒适的作业环境，这不仅是制造过程持久性的需求，也是不断提高制造过程效率，从而达到利益最大化的企业经营终极目标。因此，在工艺设计过程中，对于优于人机工程学本身的量化活动，工艺设计过程更加注重的是人机工程学结果的整体优势，其具有代表性的分析方法就是人、机、人机结合面的建立和特性分析。生产工艺的设计是一个系统工程，其中规范和限定最多的就是制造系统的活动场所，制造系统的活动场所总是以人机料法环的资源型结构呈现的，按照类别我们也可以简单的归纳为一个加工整体，这个整体包括人、机、人机结合面。工艺设计的目标就是对人进行动作规范，能力限制和引导，人是生产要素中最活跃的因素，同时也是有意识有目的的主动主体，因此对于生产要素的各个组成部分而言，人是最主要的，同时人也是可以主动的改变外部因素同时接受外部的反作用。因此生产工艺设计过程必须对上述主体的行为进行限制和引导，但同时也需要充分估计外部环境因素对人的反作用，并科学评估其反作用对控制过程的影响，并做好充分的安全评估和风险防范。广义的机(Machine)，它包括劳动工具、机器(设备)、劳动手段和环境条件、原材料、工艺流程等所有与人相关的物质因素。生产工艺的目标就是对上述复杂因素进行特性分析和归类，充分考虑人机工程学的研究成果，以效果目标为主要考量对象，以过程流畅性和顺利达成为评估和审定标准，验证人机工程学研究成果和工艺设计过程的适应性。

3工艺设计和人机工程学适应性分析验证的主要方法

对于工程分析而言，所有的验证方法都具有共通之处，无论研究问题的角度和着眼点有多少不同，工程分析的方法都是具有相似性的，我们不妨重温一下工程分析验证的方法。按照验证方法的获取渠道和来源我们可以将验证分为主观性验证和客观性验证，通常会采用理论计算法和专家意见法对我们的研究和实验成果进行验证，对于有些项目还可能采用相关对象的调查问卷法以及测评验证法，对工艺成果进行意见型的验证。事实上对于工程分析而言，更多的试图应用客观性验证方法，常用的验证方法为实践验证法也叫生产验证法，同时在大多数实践活动过程中，我们也经常采用实验法和模拟法。工艺设计过程是实践性很强的项目，因此出于不断改进和循环验证的需要，我们会安排生产验证以确定需要改进的不适应面和对资源进行重新平衡和分配，这是在制造系统最惯常使用的方法，对于方案目标，具体资源配置和过程验证要求都必须遵循科学和稳妥的方案认可流程，这也是验证过程能够真正代表验证目标的主要保障。

4工艺设计过程应用的主要内容和重点

对于工艺设计过程的实际应用，人机工程学是工艺过程内部设计各个要素间相互制约和相互影响的体现分析，工艺设计是对上述关系的制约和规避过程。因此，工艺设计过程应用的主要内容是根据人机工程学的需要和影响进行平衡设计的，工艺设计过程应用的主要内容和重点包含并不限定于以下各个方面，是工艺设计过程需要着重控制的内容。（1）人力资源的选择，按照前述分析，对于不同的工艺过程，选择合适的作业人员，不仅可以大大的提高工作效率，同时也是工艺过程流畅性的主体要求，对于不同的作业岗位，选择不同耐受性的个体以及具有充分技能的人员至关重要，人的个体差异，使操作者对工作的适应程度不同，尤其是人机关系的协调性显得更为重要，更何况对于特殊工种，从事特殊工种按人员配备的专用工具或装备费，也是工艺设计需要考虑的问题。（2）要研究人机关系的协调性，动作科学合理人适其职，重点是研究人机之间分工及其相互适应问题。人机分工是这一需求的主要要义，只有科学的人机工程目标和理念，才能充分照顾人机各自特性，充分发挥人机配合应有的协调一致，从而达到安全生产，建立高效、安全、舒适、健康的生产作业整体。（3）信息工程学应用体现在人机信息传递过程中，信息传递的便捷和准确是过程设计的主要目标，其中在信息传递的及时程度和信息传递的有效性方面尤其要着重考虑。根据人体工程学设计的机器操作界面以及各种显示和控制单元就需要配合人机工程，易用防错，适合人使用。（4）安全人机工程学研究的目标，是要将这些因素控制在规定的标准范围之内，使环境条件符合人的生理和心理要求，从而使操作者感到舒适和安全。研究作业环境，创造安全的条件。生产场所有各种各样的环境条件，例如高温、高湿、振动、噪声、空气中的有害物质、工作地的状况等。这些因素，都会影响人的健康。（5）安全性设置和过程控制，是工艺过程控制的重要环节，采用安全装置、屏障、隔板、外壳、将危区与人体隔开，是创造良好作业环境的主要方法，设计可靠的安全装置，是安全人机工程学的任务，兼顾操作者疲劳的特点以及减轻疲劳和紧张度的措施，也是避免人员伤害的主要方式方法。（6）工艺设计的防错性措施以及预防事故和危险情况的发生，也是研究人机工程的可靠性需求，其目的是过程保障能力达到最大化，危险系数降低到最低水平。

5结语

人机工程学研究是一项涉及多学科，融会多种工具和方法的新兴课题，为生产工艺设计提供了强有力的技术支撑，只有充分挖掘人机工程学的基本理论和实践方法，才是将这一科学充分的融入实践当中，为制造系统的工艺科学性和实用性打下良好的基础。

参考文献

7.人机工程学在设计实践中的应用 篇七

(一)什么是设计

如果说艺术是在一张白纸上绘画,那么设计就是在一定范围内绘画,设计是具有目的性、方向性的实践活动。

有一位老师这样问过我一个发散性问题:回到最早的生活情境,你能想象现在的汽车最初是有什么发展而来的吗?可见设计是具有方向性、目的性的。看看身边的种种,都是设计的结果,俗话说“衣食住行存大道”,服装、日用品、建筑、交通工具,正是设计在其中起作用,才会让我们的生活这样舒适,也唯有设计才能改变生活和创造生活。

从工业产品角度来说设计,设计可以说是艺术和理性地完美结合,是一种对产品形象的创新设计,但它并不是一味追求造型形态的外观设计,而是在此基础上通过功能、结构、色彩、材料的附加设计形成一种供人类使用的产品。人们说“民族的才是世界的”,我想说具有民族特性的设计才是独特的,才是有意义的。

(二)对设计的理解

在我看来设计是一种经验、一种思维、一种态度、一种感受。

设计是一种经验,对于历经多事的长者,他们会凭借着自己多年的生活阅历,简单的设计制作供自己使用的产品。对于设计者本身,通过自己生活经验再加上多次反复的设计经验,已经熟练地掌握了设计方法和设计流程,这一切可以用熟能生巧来总结。

设计是一种思维,好的设计不是把所有好的东西都堆砌到一起,不是人们喜欢什么东西就给他搬过来,需要提炼、升华、再加工,这样设计才会完美。

设计是一种态度,它并不是一种技能,他是捕捉事物本质的感觉能力和洞察能力。作为设计师,就是将信息以一种新、奇、特的设计语言来表达对生活的态度。设计来源于生活,反映着生活,设计就是一种对未来的态度。

设计是一种感受,设计是以人为本,好的设计会在形态上让人眼前为之一亮,在色彩上中和环境因素使人舒服愉悦,给人以美的享受,给人以一种中肯、舒适的感受。这也是设计追求的根本目的。

二、人机工程学在设计实践中的应用

(一)人机工程学含义

人机工程学是研究人、机、环境三大要素之间的关系。从设计的角度看,是基于人的因素对机与环境的功能、结构、形态空间、界面、材料、色彩、照明等做出适宜人的设计。

(二)人机学在设计实践中的应用

从工业设计这一范畴来看,大至宇航系统,城市规划,建筑设施,自动化工厂,机械设备,交通工具……小至家具,服装,文具以及盆,杯,碗,筷之类的生活用品,总之这一切物,在设计和制造时,都必须把人的因素作为一个重要条件来考虑,来解决人在工作生活中遇到的问题,这些问题包括产品的直接使用过程中遇到的问题,也包括使用过程中遇到的不舒适的问题。

人机工程学贯穿整个设计流程中,在确定设计项目的同时,也要确定人机矛盾在所有矛盾中的地位。在调查分析时,必须进行使用者的生理特征、动作特征、心理特征以及产品的使用环境特征的调查。产品的创新来源于对使用者的使用特征分析,例如,在针对传统车把在骑行过程中的手和前臂疼痛的问题,对于手掌造成的压力问题,解决方案是研究人体手部解剖学,提出一个优化方案,适度加宽手把呈似扁椭球形结构,防止手掌麻木,加大手臂与手掌的角度,减小对手掌的压力。在设计草图时,必须把人机与产品形态的构建结合。在计算机辅助设计时,利用计算机软件的人机分析功能模块进行人机分析确认。在制作实体模型是,要让使用者真实地感受改良过的人机关系,并对前期的工作进行试验,检验。经过人机整合这一过程,修改模型。

在设计中,最重要的是人机整合,汽车座椅的布置,根据人体的舒适性坐姿,选择座椅的坐面高度、坐宽、坐深、坐面倾角,靠背的高、靠背与座面夹角。根据人机整合,调整并确定座椅与方向盘和加速踏板的相对位置,座椅的水平调节量和垂直调节量,通过力学分析,最舒适坐姿是稍离靠背向前移,并保持身体与腿之间的夹角在90°—105°。并对环境进行分析,通过人机整合,对设计做适当改动。一件优良的产品的设计,人机问题常考虑不止一个方面的。

结语

现代设计是一个为了人们使用而创造新型和改进产品的过程,核心是以“人”为中心。人机工程学在现代设计中的应用对于整个工业领域发展的影响及产品的优质程度起着关键性的作用。但实践上,这无疑是对设计师的一个挑战,在设计中,怎样切合实际的做好人机调整,这是个问题!

摘要：人机工程学是研究“人—机—环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系,为解决该系统中人的工作效率、健康、安全等问题提供理论方法的科学。本文首先,直接叙述我自己对设计的理解,第二部分直落主题,什么是人机学,又写人机学在设计中的应用,并列举。

关键词：设计,人机学,理解,应用

参考文献

[1]付黎明.工业产品设计美学研究[M].吉林大学出版社,2012.

[2]丁玉兰.人机工程学[M].北京理工大学出版社,2000.

[3]袁修干,庄达民.人机工程[M].北京航空航天大学出版社,2002.

[4]黄斌,蒋祖华,严隽琪.汽车座椅系统动态舒适性的研究综述[J].汽车科技,2001(08).

8.人机工程学在人性化设计中的应用 篇八

关键词:人性化设计 人机工程学 系统 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，也就是在产品设计中常提到的人性化设计问题。

所谓人性化首要的一点就是以”人”为核心,也就是我们当今所广泛提及的”以人为本”,就产品设计而言，就是包含人机工程的产品，只要是“人”所使用的产品，都应在人机工程上加以考虑，产品的造型与人机工程无疑是结合在一起的。我们可以将它们描述为：以心理为圆心，生理为半径，用以建立人与物(产品)之间和谐关系的方式，最大限度地挖掘人的潜能，综合平衡地使用人的肌能，保护人体健康，从而提高生产率。仅从工业设计这一范畴来看，大至宇航系统、城市规划、建筑设施、自动化工厂、机械设备、交通工具，小至家具、服装、文具以及盆、杯、碗筷之类各种生产与生活所创造的“物”，在设计和制造时都必须把“人的因素”作为一个重要的条件来考虑。若将产品类别区分为专业用品和一般用品的话，专业用品在人机工程上则会有更多的考虑，它比较偏重于生理学的层面；而一般性产品则必须兼顾心理层面的问题，需要更多的符合美学及潮流的设计，也就是应以产品人性化的需求为主。

一、人机工程学的特点:

人机工程学的显著特点是，在认真研究人、机、环境三个要素本身特性的基础上，不单纯着眼于个别要素的优良与否，而是将使用“物”的人和所设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究。在人机工程学中将这个系统称为“人——机——环境”系统。这个系统中，人、机、环境三个要素之间相互作用、相互依存的关系决定着系统总体的性能。本学科的人机系统设计理论，就是科学地利用三个要素间的有机联系来寻求系统的最佳参数。

二、实际中应用的要求：

1)产品与人体的尺寸、形状及用力是否配合；

2)产品是否顺手和好使用；

3)是否防止了使用人操作时意外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。

2.2人性化设计是以人机工程学的发展为前提和基础的:

从根本上说，人性化设计应该是功能主义的，它是在保障产品功能的前提下改进产品的外形设计以达到符合人机工程的一般原理的设计理念。人机工程学是一门多学科的交叉学科，研究的核心问题是不同的作业中人、机器及环境三者间的协调。研究方法和评价手段涉及心理学、生理学、医学、人体测量学、美学和工程技术的多个领域，研究的目的则是通过各学科知识的应用，来指导工作器具、工作方式和工作环境的设计和改造，使得作业在效率、安全、健康、舒适等几个方面的特性得以提高。例如美国设计师亨利•德雷夫斯就坚持工业产品的设计首先应该考虑的是高度舒适的功能性，设计必须符合人体的基本要求即人机工程学。他在研究和应用的基础上发表了著名的《人体测量》，为设计界在人机工程学方面提供了主要的数据资料。社会发展，技术进步，产品更新，生活节奏紧张，这一切必然导致产品质量观的变化。人们必将会更加重视产品人性化方面的评价，人机工程学等边缘学科的发展和应用，也必会将工业设计的水准提到人们所追求的那个崭新高度。

三, 设计中人性化的表达

设计的目的在于满足人自身的生理和心理需要，需要成为人类设计的原动力。美国行为科学家马斯洛提出的需要层次论，提示了设计人性化的实质。他将人类需要从低到高分成五个层次即生理需要、安全需要、社会需要(归属与爱情)、尊敬需要和自我实现需要。马斯洛认为上述需要的五个层次是逐级上升的，当下级的需要获得相对满足以后，上一级需要才会产生，再要求得到满足。人类设计由简单实用到除实用之外蕴含有各种精神文化因素的人性化走向正是这种需要层次逐级上升的反映。我国古代著名思想家墨子所说的“衣必常暖，而后求丽，居必常安，而后求乐。”即多少阐述了人类需要满足的这种先后层次关系。作为人类生产方式的主要载体——设计物，它在满足人类高级的精神需要、协调、平衡情感方面的作用却是无庸置疑的。设计师通过对设计形式和功能等方面的“人性化”因素的注入，赋予设计物以“人性化”的品格，使其具有情感、个性、情趣和生命。当然这种品格是不可测量和量化的，而是靠人的心灵去感受和体验的。设计人性化的表达方式就在于以有形的“物质态”去反映和承载无形的“精神态”。一般而言，设计人性化的表达方式有如下几种：

3.1 通过设计的形式要素(如造型、色彩、装饰、材料等)的变化，引发人积极的情感体验和心理感受，是设计中的“以情动人”。 在设计中色彩必须借助和依附于造型才能存在，必须通过形状的体现才具有具体的意义。但色彩一经与具体的形相结合，便具有极强的感情色彩和表现特征，具有强大的精神影响。当代美国视觉艺术心理学家布鲁墨说：“色彩唤起各种情绪，表达感情，甚至影响我们正常的生理感受”。因而色彩是一般审美中最普遍的形式，色彩成为设计人性化表达的重要因素。现代设计秉承包豪斯的现代主义设计传统，多以黑、白、灰等中性色彩为表达语言，体现出冷静、理性的产品特性。现代设计极力反对虚饰，以少装饰、反装饰著称。但在适应机械化大生产技术条件的前提下，适当的装饰确可以增加设计的情趣和个性，使设计物灿然生色。现代设计师常在工业设计中采用或加进自然材料，通过材料的调整和改变以增加自然情趣或温情脉脉的情调，使人产生强烈的情感共鸣。

20世纪80年代由西德人为发育迟缓儿童设计的学步车，曾获国际工业设计大奖。该设计没有选用伤残人器械上常使用的那种闪着寒光和铝合金，而采用打磨柔滑的木材制作，再涂上鲜亮美丽的红漆，配上一部玩具的积木车，产品工艺简单，却受到国际工业设计界的好评，其根本原因在于设计者通过对材料的用心选择、色彩的精心搭配和功能的合理配置表现了一种正直的思想和对人性的关怀：让孩子不感到它是医疗器械，而是令人亲近和叫人喜爱的玩具，从而打消自卑感，增加生活的勇气，也有利于孩子健康人格的形成。

造型设计与人机工程带来的艺术文化气息和人机相宜的使用界面使产品更具人性化，人类的自我在逐渐回归中改造着物质世界，创造着逐渐属于人类自己的生活空间。

3.2 通过对设计物功能的开发和挖掘，在日臻完善的功能中渗透人类伦理道德的优秀思想如平等、正直、关爱等，使人感到亲切温馨，让人感受到人道主义的款款真情，可谓是设计中的“以义感人”。

现在，设计师对人性的关注已扩展到为残疾人设计的领域，成为人类工业设计最具人道主义和人情味的一面。德国设计师设计的盲人阅读仪，小巧轻便，可随手拿着在报纸上进行扫描图、阅图和贮存，避免了残疾人的心理障碍，盲人也能与正常人一样读报。他们还为残疾人设计了可利用空气升高的轮椅。这一设计使残疾人在与正常人谈话时，可随意提高轮椅达到与正常人同样的高度，还可像正常人一样使用酒吧台，享受与正常人同样的待遇和权力。这一充分考虑残疾人自卑心理的设计受到了他们的欢迎，也真正的做到了“以人为本。” 设计师已在逐步转换自己的设计思维，消费者已成为设计师的“上帝”。“为人而设计”不再只是泛泛而谈的口号，而是深深扎根于设计师心中。

四,人机工程学在产品中应如何表现

1、卫浴设备的平面布置

随着人们生活水平的提高，卫浴间将迎来一次彻底的革命，新一代的卫浴间将一改以往卫生间仅只能将洗浴区、坐便器、洗脸盆三要素摆出来，满足基本洗浴排泄功能的局面，取而代之的是大空间、功能齐全细化、室内外沟通、舒适度大幅提高的大卫浴间。卫生间的面积也从原来的4~5m2 发展到7~10m2 左右，这样使多功能、干湿分区的卫浴间成为可能，居家的卫浴间比较全面的功能包括洗浴、化妆、排泄、洗衣、临时衣帽架放置。随着住区集中管道供热水及热水器的普及，每天洗澡已成为多数人的习惯，沐浴区采用整体浴室或采用分隔处理，避免沐浴后坐便器及洗衣机、地面全被打湿带来的不便；坐便器也应用轻质材料分隔开，使这个私密空间免受干扰，更加人性化；而洗漱、化妆、洗衣、排泄、进出更换的衣帽可以放在敞开的空间。

2、卫浴间配件的设置

配件对于卫浴间，就象女人佩戴的珠宝、华服，对营造卫浴间气氛有着画龙点睛的效果，配件应创意性强、简洁大方、品质高雅，与卫生间整体搭配相宜。悬空的小化妆盒，可以放置一些常用的小物品；金属挂环和杆子，可以钉入墙体内，用来放置毛巾、卫生纸；晶莹透明的肥皂盒、刷牙杯等直接用吸头吸附在墙上，方便随意更换位置；藤制的小篮子挂在浴缸边。旗浴盐、香熏油还是鲜花，悉听尊便。还有一些非主流材质的配件，如陶瓷、磨砂玻璃、实木等材质对丰富配件产品的款式、色彩、造型等都起到了锦上添花的作用。

*空间配置: 装饰色彩与效果

为了在视觉上产生暖烘烘的感觉，应选择明亮的色彩为主要背景色，对缺乏透明度与纯净感的色彩要敬而远之。在搭配上，要强调统一性和融合感，异常鲜艳夺目的色彩在这个季节也可以大胆地大面积使用，尽管对人的心理会造成一定的冲击，但“温室”效应亦非常明显。如果是几种颜色搭配，最好也采用大色块穿插装饰，如白色瓷砖墙壁配上红色的浴缸和面盆，再搭上几块粉红的毛巾映衬，这样的搭配在视觉上既不拥挤，还暖意融融。

色彩若运用得当，能改变整个卫浴空间的气氛，很多人希望洗浴环境有温暖的感觉，因此常采用暖色，如咖啡色、橙色和黄色等。但有些年轻的家庭，则不单采用一种色彩，而是大胆运用对比色系，或者使用新颖的现代画使小空间同样温暖如春。

*采光与照明

卫浴间的照明设计由两个部分组成，一是沐浴空间部分，一是脸部整理部分。沐浴空间是以柔和的光线为主，光亮度要求不高，只要光线均匀即可。脸部整理部分，由于有化妆功能要求，对光源的显色指数有较高的要求，一般只能是白炽灯或显色性能较好的高档光源。对照度和光线角度要求与较高，最好是在化妆镜的两边，其次是顶部。如果你希望在洗浴时增加些浪漫情调，也可以在顶部安排射灯，或者在玻璃后安置背景灯。

卫浴间的照明方式采用整体照明和局部照明相结合的方式来完成光明的重任。镜旁必须设置独立的照明灯作局部灯光补充，镜前局部照明可以选日光灯，以增加温暖、宽敞、清新的感觉。

结束语：

设计是一种把人们的思想赋予形态的工作，设计就是将所有的人造物赋予美好的目的并加以实现，优秀的设计是真善美的体现。设计从过去对功能的满足进一步上升到了对人的精神关怀，这是在设计中融入文化，增加产品的文化附加值的根本所在，这也是设计师的责任。随着人类认识水平的逐渐提高、深化和上升，人类认识将由“必然王国”走向“自由王国”，这是认识发展的必然规律。而人类的设计也必将随着自身认识的提高走向更高的境界，即人类社会所孜孜以求的理想化、艺术化的造物方式和生活方式，由不自觉走向自觉，由追求物质需要为主到两者兼顾并以追求精神享受为主。由设计的“必然王国”通向设计的“自由王国”，“随心所欲而不逾矩”，这是设计师及消费者的共同梦想。设计的层次越高，其精神性的因素就越多、越圆满，物质性和精神性、理性化和人性化的结合就越完美、越融洽。可以预言，设计人性化将是未来设计的必然趋势和最终归宿。让我引用一位美国设计师普罗斯说过的话来结束本文：“人们总以为设计有三维：美学、技术和经济，然而更重要是第四维：人性。”

参考文献:

[1] 丁玉兰．人机工程学[M]．北京:北京理工大学出版社,2006

9.人机工程学设计论文 篇九

学号：S090030982 姓名： 王娣

专业：安全技术及工程 学院：机电工程学院 时间：2009年4月

基于安全人机工程学的现代办公室设计

摘要：本文以办公室的设计为目的，阐述了办公室的特点，基于人机工程学方法对办公室进行合理布局，并从安全人机工程学的角度提出一系列安全建议，以达到提高办公室的工作效率、准确性以及舒适度的目的。

关键字：办公室 安全人机工程学 人机工程

办公室的安全人机工程学的研究的主要问题，是在办公室的活动流向、环境条件、工作区域布局、空间分隔与联系、人员设备用具、人与人的活动交流等方面，分析研究其中的人机关系，除了达到提高办公效率、准确性和加强办公管理外，还必须保障办公室人员的健康舒适等目的。

一、设计对象简介 本文设计对象是办公室。

规格是：7×8平方米，6名教师使用，需要安放办公桌，文件柜，同时摆放扫描仪、传真机等办公电器。

由于此办公室是高校教师办公室,所以有以下特点：

（1）它是学校精神风貌的窗口。教师办公室既是工作场所又是教工人员以及教师与学生交际和联系的公共场所，因此它是整个学校精神风貌的窗口

（2）办公场所智能化。随着现在生产技术和科学的高速发展，办公室的设备和用品日益更新，要求现代化的教师办公室必须有较高的灵活性和适应性，使得办公场所智能化。

（3）办公条件自动化。随着微电子技术等一系列新技术的应用，电脑、扫描仪、传真机等普遍使用，是办公条件的自动化得以实现。

（4）办公环境舒适化。强调床在舒适的工作环境和适宜的人机关系，以便使教师的工作更加舒适，缓解工作压力，防止一系列的职业病的发生。（5）办公条件简朴化。高校是知识和文化的聚集地，不能讲求奢华，要讲究实用和节俭。以身作则，为学生树立勤俭节约的榜样。

（6）办公设备节能化。节能减排一直是社会的呼声，高校应该从我做起，对办公设备进行节能减排的处理。

综上所述，要用人机工程学的角度，以高效办公室的特点为参考，对其进行合理的布局。[1]

二、从人机工程学角度进行合理的布局

办公室是一个小型的人机系统，对这个人机系统的研究要考虑以下内容：（1）人的因素。主要包括教师的生理、心理、人体测量及生物力学等。（2）机的因素方面。主要包括电脑、扫描仪、传真机等物的摆放设计。（3）环境因素方面。主要包括采光，照明、辐射、噪声等对教师身心影响的因素。

（4）人机系统的综合研究。研究办公室的整体设计；环境设计以及组织管理等。

基于上述原则，办公室的设计要有以下要求：

1、办公设备

教师办公室的主要的办公设备一般有办公桌以及座椅、文件柜、传真机、扫描仪等。

1）办公桌以及座椅

由于办公室是由6位老师共用，所以采用的办公桌是屏风办工桌。低隔断，高度1.2~1.5米的范围，为的是给每一名教师创造相对封闭和独立的工作空间，减少相互间的干拢。

办公桌的工作面最佳宽度为910mm,为了保证大腿容隙，工作面板的厚度一般不超过50mm。座椅的高度宜取420±20mm，矮身材的人可以通过脚踏板等进行调节。

由于教师的工作姿势一般是坐姿和坐立自由交替。座椅的要求一定要高，保证教师的工作舒适度。

2）文件柜

文件柜里放有很多常用的文件，如专业书籍，期刊等，是教师们经常会用到的。应该它放在便于查阅的地方。另外，在办公室里，文件柜是一个大型的物品，要靠墙、靠角放置，而且旁边要留有查阅空间。

3）传真机和扫描仪等

传真机和扫描仪的位置要与教师的屏风办公桌距离近，以便与教师的电脑连接。

2、办公环境 1）温度环境。

北京不属于冬暖夏凉的城市，所以办公室里必须安装有空调和暖气等设备，以便于调节室内温度，提高办公室的舒适度。对于空调的功率，要根据房间的面积选择，这种56平方米的办公室，应该选择3匹以上的空调。一般夏季调在25－28度之间比较合适。室内外温差尽量不要太大，一是费电，二是对身体不利，降低人体抵抗力。室内外温差每调高一度，空调的耗电量就会增加5－8％。夏天即便天气很热，也不要整天开着空调，更不能让它直对着吹。2）光环境

办公时间几乎都是白天，因此人工照明应与天然采光结合设计而形成舒适的照明环境。办公室照明灯具宜采用荧光灯。视觉作业的邻近表面以及房间内的装饰表现宜采用无光泽的装饰材料。办公室的一般照明宜设计在工作区的两侧，采用荧光灯时宜使灯具纵轴与水平视线平行。不宜将灯具布置在工作位置的正前方。电脑桌上的台灯的选型应适应工作性质和学习需要，不宜选用有色玻璃漫射式的或纱罩装饰性的工艺台灯，因为工艺台灯较少考虑照明功能，过多注重装饰效果。这里应选用带反射罩、下部开口的直射型台灯，也就是工作台灯或书写台灯，台灯的光源常用白炽灯和荧光灯。白炽灯显色指数经荧光灯高，而荧光灯发光效率比白炽灯高，它们各有优点，可按各人的需要或对灯具造型式样的爱好来选择。

另外没有刺眼的眩光（又称反光）。可在电脑萤幕前置一面小镜子，并以正常姿势坐好，若是可以从镜子内看见较亮的物体或光源，表示有反光现象。此时应调整位置或萤幕，让镜中看到的光线变少，减少反光对眼睛的刺激。此外，所有的光源应有遮蔽和眩光保护，避免眼睛直接或间接接触灯管或灯泡的强光。

办公室天花板的全面照明，通常不需要太亮（超过500Lux以上即可），个人可依需要添加台灯或桌灯增加照度，是较弹性的设计。

另外，光源稳定不闪烁。3）色彩环境

色彩的直接心理效应来自色彩的物理光刺激对人的生理发生的直接影响。心理学家对此曾做过许多实验。他们发现，在红色环境中，人的脉搏会加快，血压有所升高，情绪兴奋冲动。而处在蓝色环境中，脉搏会减缓，情绪也较沉静。有的科学家发现，颜色能影响脑电波，脑电波对红色反应是警觉，对蓝色的反应是放松。在办公室里，要采用暖色中性浅色调装饰，要注意层次变化必要时加重浅色以示区别。选用白色的墙壁，给人一种洁白、纯净、清洁、轻松、真挚的感觉。地面的颜色，有铁红色、黄绿色、黑灰色、铁黄色等。办公设备的颜色也用暖色调，这种布置，色彩对比鲜明，内容丰富，既稳重，又文雅，既协调又美观。在这种环境中工作学习，会舒适、愉快，对于提高工作效率和保证身心健康，具有促进作用。[2] 4）辐射

在科技突飞猛进发展的今天，电子产品如手机、电视机、空调、电脑网络等，使办公室自动化，提高了办事效率，丰富了人们的生活。但是，这些产品也具有两面性，它能够直接或间接地影响到身体健康。

电子产品工作时会发出电磁波，也称之电磁辐射。电磁辐射作用于人体会产生一系列生物效应。150～1200兆赫的频段，可透入人体2厘米以上，激发机体深部细胞，使之相互摩擦生热，干扰机体自身的生物电流。电磁能量在体内转化为热能，引起人体热平衡的失调；它能够造成“微波性白内障”；破坏睾丸的生精能力，导致不育症；引起心血管功能改变。儿童的神经系统娇嫩，若遭受到强大的电磁辐射后，使大脑发育迟缓，生物钟调节紊乱。对孕妇则易造成流产、早产，甚至导致胎儿畸形。

电脑的摆放位置很重要。尽量别让屏幕的背面朝着有人的地方，因为电脑辐射最强的是背面，其次为左右两侧，屏幕的正面反而辐射最弱。以能看清楚字为准，至少也要50厘米到75厘米的距离，这样可以减少电磁辐射的伤害。

注意室内通风：科学研究证实，电脑的荧屏能产生一种叫溴化二苯并呋喃的致癌物质。所以，放置电脑的房间最好能安装换气扇，倘若没有，上网时尤其要注意通风。

操作电脑时最好在显示屏上安一块电脑专用滤色板以减轻辐射的危害，室内不要放置闲杂金属物品，以免形成电磁波的再次发射。使用电脑时，要调整好屏幕的亮度，一般来说，屏幕亮度越大，电磁辐射越强，反之越小。不过，也不能调得太暗，以免因亮度太小而影响效果，且易造成眼睛疲劳。还要注意与屏幕保持适当距离。离屏幕越近，人体所受的电磁辐射越大，因此较好的是距屏幕半米以外。5）噪音

一般情况下，60%的居室噪音都是通过墙壁传播的，40%是通过地面传播的，墙壁和地面隔音是保证居室安静的主要因素。可以采用以下方式解决。a铺设墙边带。在铺装地板或地砖之前，先在墙壁底端铺一层1-2cm厚、10cm高左右的泡沫材料，称为“墙边带”。它弹性韧性较好，经过这种材料的过滤，噪音不会直接从墙壁传播，从而有效地隔离来自楼上楼下墙壁的大部分噪音污染。b防潮隔音处理。对墙壁处理完毕之后，接下来是对地面铺贴防潮层和隔音板，这两层材料能够有效防潮，并防止噪音从地面传播。

c铺装分割层。它把防潮层、隔音板与现浇钢混凝土薄板从结构上分开，同时保证现浇钢混凝土薄板的水分不渗入防潮层和隔音板。

d打造“悬浮式”地面。传统工艺的地面是用水泥沙浆加固的，它直接铺贴在建筑地面上，无法克服因建筑物变形而带来的影响。目前，铺装厚度为4-5cm的现浇钢混凝土薄板，这种薄板并不直接与地面接触，由分割层将其与防潮隔音层分隔开；也不与墙壁直接连接，四周由墙边带隔开，整个地面出现了“悬浮式”效果。墙边带的“软”连接方式不仅使墙面和地面静音，还从根本上保证地面长久平整、不变形。[3] 6）休息

在办公室里，可以设有有专门的接待区和休息区，不致因为客人的来访而破坏了其他人的安静工作。另外在房间内也要安装饮水机。

三、基于安全人机工程学，提出相应的安全建议

1、办公室安全的第一步是要树立正确的安全观念。

2、看似舒适稳当的办公椅也会带来危险。首先，确认椅子所有的腿都着地且稳定后，再坐上去。如果是滚椅，还要确认脚轮齐备，坐在上面不要滚动椅子。其次，要经常对办公椅进行安全检查，弹簧是否损坏，螺丝有没有松动，对于金属椅，要看焊接处是否牢固。再次，绝不要压倾椅背做悠闲态，那样，会失去平衡而摔倒受伤。另外，不要把椅子作为临时的梯子使用。发现椅子有问题，一定要及时维修，如果不能再用，要在上面做好警告标记，交给相关人员。

3、办公室内有很多火灾隐患。对于纸、胶水、洗手液这些可燃物要适当存放。用完电气装置牢记切断电源，因为电气装置和超负荷的电气线路过热会引发火灾。要在指定地点吸烟，把火柴和烟头放入适当容器。平时要了解应急信息，知道应急设施放在哪里，知道疏散路线。

4、某些类型的办公设备，例如复印机，也可能造成危险。检查机器时，注意先断电。使用复印机时，把盖板盖下，避免眼睛接触强烈的“复印光”。很多色粉属于危险化学品，使用前查阅该种色粉的物质安全数据卡，了解其会引发什么样的危险。换色粉时带手套，穿工作服，避免色粉和身体直接接触，换完色粉后一定要清洗手和脸。另外，防止使用者身上的东西被夹卷，例如围巾、领带、袖子、宽松的带子、悬挂的项链等。

4、办公室很容易因用电不当造成事故。不要让电线在地面上横穿，这样容易把人绊倒。在换灯泡或灯管时要注意，不小心就会挣脱它们的插口，否则会引起短路（有时会产生电火花和电弧），有电击的危险。检查有电源的办公设备，有无磨损、裸露或接地不适当的电线。维修机器前，先拔掉电源插头再进行操作。另外，不要用多项插头或其他附属件把插座挂得又满又重，这样更容易造成事故。下班后，最后一个离开办公室的人，要检查电灯、电源是否关闭，仔细排查隐患。

5、根据建设部颁发的《建筑设计防火规范》要求，在本装饰工程设计中主要采用阻燃性材料和难燃性材料；

6、安装空调一定要有良好的接地措施，家用空调器一般属于一类防触电保护类型，一旦某一部件的绝缘措施被破坏或击穿，就可能使空调器的外壳带电，这时如果没有良好的接地装置，就可能发生触电危险，且接地装置不能用煤气管道，自来水管代替，特别是燃气管路千万不要做为接地线。

7、空调器不使用时应关断电拔掉电源插头。

8、开水、热饮远离工作地点、过道

9、避免电话线、电线过长而拖地。

10、办公室的设备要定期维修。

参考文献：