人机课程设计便于转换提拉方式的旅行箱包设计.doc

中国计量学院现代科技学院《人机工程》课程设计报告中国计量学院现代科技学院 课程设计报告课程设计名称 便于转换提拉方式的旅行箱包设计系（部） 专业班级 姓 名 学 号 指导教师 2011 年 6 月 18 日 1目 录1前言 12人与箱包的人机关系 12.1人机关系要实现的目标 12.1.1高效 12.1.2健康 12.1.3舒适 12.1.4安全 22.2如何实现合理的人机关系 22.2.1考虑到普通人群和特殊人群 22.2.2考虑静态的人与动态的人的关系 22.2.3满足人的心理需求和生理需求 22.2.4信息的交互 23不合理的人际关系及分析 33.1人与箱包尺寸匹配分析评价 33.1.1人体相关尺寸测量数据 33.1.2箱包的设计尺寸 73.1.3人与箱包的尺寸匹配现状和分析评价 113.2人与箱包的功能匹配关系分析评价 124系统中人机关系的一些改进 135总结 146致谢 14参考文献 151前言随着经济的发展，科技的进步，尤其是在21世纪的今天，多功能提拉箱包已经非常普遍，给人们的出行带来方便。

但在另一方面，由于设计尺寸不合理、人机不协调、等原因给人们带来的负面影响，在生理上或心理上产生了一定影响任何一个人机系统都不是完美的在人们使用箱包的过程中，由于一些客观原因的影响，许多问题在设计过程中就被忽略，或者设计不合理，在投入使用后，就相应地出现了一些问题，比如在拉的过程中重力分布不均，底盘过窄，容易侧翻；在提的过程中底盘过宽，容易撞到脚等针对上述存在的一些问题，本次安全人机课程设计将在参阅有关资料、进行实际测量的基础上，分析与评价人们与箱包及周围环境这一系统中的安全人机界面的协调关系，并以安全、健康、协调舒适为目标，针对有关问题，提出建议和相关改进设计措施2人与箱包的人机关系安全人机工程学是从安全的角度看问题，研究人机关系其中人际关系有人机信息交互关系、人机相互匹配关系和人机相互作用关系不同的人机系统有不同的属性，也随着周围环境的改变而发生变化人们与箱包这一人机系统也有其别与其他人机系统的特点，比如在这个系统里的机（即箱包） 并不像其他的机器鉴于人们与箱包这一系统的特点，这一个系统中存在的人机关系有：（1）人机合理匹配关系包括人与箱包之间的尺寸匹配关系、人与箱包之间功能匹配关系和人和拉杆长度的关系。

（2）人机相互作用关系包括人与箱包之间的相互适宜关系2.1人机关系要实现的目标2.1.1高效　　在设计中，应把人和机作为一个整体来考虑，合理或最优地分配人和机的功能，以促进二者的协调，提高人的工作效率2.1.2健康　　是指人在操作或使用产品的过程中，产品对人的健康不会造成不良的影响2.1.3舒适　　是指人在使用产品的过程中，人体能处于自然的状态，操作或使用的姿势能够在人们自然，正常的肢体活动范围之内，从而使人不致过早地产生疲劳 2.1.4安全　　指人们在操作和使用产品的过程中，产品对人的身体不构成生理上的伤害2.2如何实现合理的人机关系2.2.1考虑到普通人群和特殊人群　　现在大多数产品是为了普通人群设计的，设计参照的标准是依据普通人群的数据确定的但是特殊人群也是社会的重要组成部分，他们往往有着独特的需要所以在设计时，还应充分地考虑特殊人数的特点和需要如：要考虑到残疾人的需求 2.2.2考虑静态的人与动态的人的关系　　人们使用产品时时常处于动态和静态两种状态之中，因此，设计的产品不但要符合人体静态的尺寸，也要符合人体的动态尺寸要让人在使用它时，能够方便施力、有足够的空间等。

这样的设计有利于减少人体疲劳，提高效率，满足健康、舒适的要求 2.2.3满足人的心理需求和生理需求　　设计中的人机关系，不仅要满足人的生理需求，而且要满足人的心理需求产品的色彩、材质等都会对人的心理产生影响视觉、听觉、触觉、味觉等都影响人的心理感受，如果能在设计中注意满足人在这些方面的心理需求，就可以将人机关系处理得更好 2.2.4信息的交互　　人与产品的互动过程就是人与产品之间信息传递的过程.即人机之间运用信息语言交流的过程改善信息传递的途径能够获得更好的人机关系3不合理的人际关系及分析3.1人与箱包尺寸匹配分析评价3.1.1人体相关尺寸测量数据为了使各种与人有关的机械、设备、产品等能够在安全的前提下高效能的工作，实现人-机优势的最优结合，并使人在使用时处于安全、舒适的状态和无害、宜人的环境之中现在各种机械、设备、产品的设计必须充分考虑人体的各种人机学参数因此，在产品的设计制造过程中了解、熟悉、掌握有关设计所需的人机学参数的性质和使用条件是十分必要的在“人与箱包”这一人机系统的设计及使用过程中应考虑一下一些人体人机学参数： 表1  人体主要尺寸                单位：mm年龄分组男（16~60岁）女（18~55岁）百分位数1 5 10 50 90 95 991 5 10 50 90 95 99身高1543 1583 1604 1678 1754 1775 18141449 1484 1503 1570 1640 1659 1697体重/kg44 48 50 59 70 75 83 39 42 44 52 63 66 71上臂长279 289 294 313 333 338 349252 262 267 284 303 302 319前臂长206 216 220 237 253 258 268185 193 198 213 229 234 242大腿长413 428 436 465 496 505 523387 402 410 438 467 476 494小腿长324 338 344 369 396 403 419300 313 319 344 370 375 390图一  表2身体部位移动关节动作方向动作角度编号（°）／（°）头脊柱向右转向左转屈曲极度伸展向—侧弯曲向—侧弯曲123456555540504040555540504040肩胛骨脊柱向右转向左转7840404040臂肩关节外展抬高屈曲向前抬高极度伸展内收极度伸展外展旋转（外观）（内观）9101112131415161790409090451404090909040909045140409090手腕(枢轴关节)背屈曲掌屈曲内收外展掌心朝上掌心朝下181920212223657530159080657530159080腿髋关节 内收外展屈曲极度伸展屈曲时回转（外观）屈曲时回转（内观）24252627282940451204530354045120453035小腿膝关节屈曲内收外展30313213545501354550足踝关节以人体参数为基础建立的人体模型是描述人体形态特征与力学特性的有效工具，是研究、分析、设计、评价、试验人机系统不可缺少的辅助手段。

根据使用的目的不同，人体模型的用途、功能、构造方法也有所不同[1] 扎齐奥尔斯基. 人体运动器官生物力学[M]. 吴中贯， 等译. 北京：人民体育出版社，1985.[2] 时学黄，郑秀瑗，冯莲丽. 运动生物力学译文集I[M]. 北京：清华大学出版社，1989.[3] 魏文仪，钱雪英，胡德贵. 运动生物力学译文集II[M]. 北京：清华大学出版社，1989.[4] 国家标准 GB 10000-1988 附录A：指导教师评语及成绩指导教师评语： 成绩评定： 指导教师： 年 月 日~3] 图二表3 人体各部位尺寸与身高的比例代号名    称男女亚洲人亚洲人1眼    高0.933H0.933H2肩    高0.844H0.844H3肘    高0.600H0.600H4脐    高0.600H0.600H5臀    高0.467H0.467H6膝    高0.267H0.267H7腕—腕距0.800H0.800H8肩—肩距0.222H0.213H9胸    深0.178H0.133～0.177H10前臂长(包括手)0.267H0.267H11肩-指距0.467H0.467H12双手展宽1.000H1.000H13手举起最高点1.278H表四 百分位数与变换系数百分位a（%）变换系数k百分位数a（%）变换系数k0.51.02.55.010.015.020.025.030.050.0-2.576-2.326-1.960-1.645-1.282-1.036-0.842-0.674-0.5240.00070758085909597.599.099.5—0.5240.6740.8421.0361.2821.6451.9602.3262.576—表五 身高、胸围‘体重的均值M及标准差SD项    目东南区均值M标准差SD男(18～60岁)身高/mm1 68655.2胸围/mm86552.0体重/kg597.7女(18～55岁)身高/mm1 57550.8胸围/mm83159.8体重/kg517.2 3.1.2箱包的设计尺寸在一个人机系统中为了发挥系统的整体功能，使人和机有效地结合，机的结构及功能尺寸是十分重要的。

产品设计者在设计、制造和使用的工程中也应考虑有关的人机学参数，选择合适的人体尺寸和百分位数我们也知道一个产品并不是满足所有的使用者才是最好的，它有一个合理的限度在充分考虑经济、使用群体、产品适用度等一些。