人机工程学课件：第7章工作台椅与工具.ppt

第七章 工作台椅 与(手握)工具设计7-1 控制台设计一、控制台形式1桌式控制台桌式控制台的结构简单，台面小巧，视野开阔，光线充足，操作方便适用于显示、控制器件数量较少的控制，如图61(a)所示2直柜式控制台其构成简单，台面较大，视野效果较好适用于显示、控制器件数量较多的控制，一般多用于无须长时间连续监控的控制系统3组合式控制台组合式控制台的组合方式千变万化，有台和台、台和箱、柜和柜等组合方式与桌式控制台相比，虽然其结构较复杂，但它除了布置显示、控制器件外，还可以将有关的电气元器件配置在箱柜中，是一种风格独特的控制台4弯折式控制台弯折式控制台与弧形控制台属于一种形式，其结构复杂，适用于显示、控制器件数量很多的控制，多用于需长时间连续监控的控制系统与直柜式控制台相比，具有监视观察视野佳、控制操作舒适方便等特点二、控制台的设计要点n控制台的设计，最关键的是控制器与显示器的布置必须位于作业者正常的作业空间范围内保证作业者能良好地观察必要的显示器，操作所有的控制器，以及为长时间作业提供舒适的作业姿势n控制台有时在操作者前侧上方也有作业区，当然所有这些区域都必须在可视可及区内n控制台设计的主要工作是客观地掌握人体尺度1控制台作业面n基于第2.5百分位的女性作业者人体测量学数据作出的。

根据图中阴影区的形状来设计控制台，可使得操作者具有良好的手眼配合协调性二、控制台的设计要点n基于第2.5百分位的女性作业者人体测量学数据作出的根据图中阴影区的形状来设计控制台，可使得操作者具有良好的手眼配合协调性2显示器面板型式n控制台显示器面板大多为平坦的矩形大型控制室内，将控制台设计成显示-控制分体式，即显示器面板与控制台分开配置3控制台上方干涉点高度n对于分体式控制台，由于控制台高度方向上的干涉点，可能遮挡视线，在显示面板的下方产生死角，在死角部分不能配置仪表3控制台上方干涉点高度三、常用控制台设计1.坐姿低台式控制台n当操作者 坐着 监视 其前方固定的或移动的目标对象，而又必须根据对象物的变化观察显示器和操作控制器时n首先控制台的高度 应降到坐姿人体 视水平线以下，保证操作者的视线能达到控制台 前方n应把所需的显示器、控制器设置在斜度为 20的面板上2坐姿高台式控制台n当操作者以坐姿进行操作，而显示器数量又较多时，则设计成高台式控制台3.坐立姿两用控制台n操作者按照规定的操作内容，有时需要坐着、有时又需要立着进行操作时，则设计成坐立两用控制台n可以调节操作者单调的操作姿势，有助于延缓人体疲劳和提高工作效率4立姿控制台n类似于坐立两用控制台，但在台的下部不设容腿空间和踏脚板，下部仅设容脚空间或封板垂直5标准控制台n作业姿势不同，控制台的尺寸范围也不相同。

n图7-8是一种控制台的标准设计n表7-1 尺寸数据6-2 办公台设计一、电子化办公台人体尺度n现代电子化办公室内大多数人员是长时间面对显示屏进行工作，因而要求像控制台一样具有合理的形状和尺寸，以避免工作人员肌肉、颈、背、腕关节疼痛等职业病6-2 办公台设计二、电子化办公台可调设计n垂直方向的高低调节n水平方向的台面调节n台面的倾角调节等三、电子化办公台组合设计三、电子化办公台组合设计6-3 工作座椅设计主要依据坐姿是人体较自然的姿势，是最常采用的工作姿势n当站立时，人体的足踝、膝部、臀部和脊椎等关节部位受到静肌力作用，以维持直立状态；n坐着时，可免除这些肌力，减少人体能耗，消除疲劳n坐姿比站立更有利于血液循环，站立时，血液和体液会向下肢积蓄；n坐着时，肌肉组织松弛，使腿部血管内血流静压降低，血液流回心脏的阻力也就减少n坐姿还有利于保持身体的稳定，对精细作业更合适n在脚操作场合，坐姿保持身体处在稳定的姿势，有利于作业一、坐姿生理学1.脊柱结构 2腰曲弧线 3.腰椎后突和前突二、坐姿生物力学1肌肉活动度 2体压分布 3股骨受力4.椎间盘受力一、坐姿生理学1.脊柱结构 2腰曲弧线 3.腰椎后突和前突一、坐姿生物力学1肌肉活动度 2体压分布 3股骨受力4.椎间盘受力2体压分布 4.椎间盘受力三、坐姿人体测量尺寸6-4 工作座椅设计一、一般工作场所座椅指计算机房、打字室、控制室、交换台等场所坐姿操作者使用的工作座椅。

GB/T 1477493标准给出了这类工作座椅设计的一般人机工程学要求、结构形式和主要尺寸1座椅设计要点工作座椅的结构型式应尽可能与坐姿工作的各种操作活动要求相适应，使操作者在工作过程中保持身体舒适、稳定并能进行准确控制和操作工作座椅的座高和腰靠高必须是可调节的座高调节范围在GBl0000中“小腿加足高”，即360480mm之间；工作座椅坐面高度的调节方式可以是无级的或间隔20mm为一档的有级调节工作座椅腰靠高度的调节方式为165-210mm间的无级调节工作座椅可调节部分的结构构造，必须易于调节，必须保证在椅子使用过程中不会改变已调节好的位置并不得松动工作座椅各零部件的外露部分不得有易伤人的尖角锐边，各部结构不得存在可能造成挤压、剪钳伤人的部位1座椅设计要点无论操作者坐在座椅前部、中部还是往后靠，工作座椅坐面和腰靠结构均应使其感到安全、舒适工作座椅腰靠结构应具有一定的弹性和足够的刚性在座椅固定不动的情况下，腰靠承受250N的水平方向作用力时，腰靠倾角不得超过115工作座椅一般不设扶手需设扶手的座椅必须保证操作人员作业活动的安全性工作座椅的结构材料和装饰材料应耐用、阻燃、无毒座垫、腰靠、扶手的覆盖层应使用柔软、防滑、透气性好、吸汗的不导电材料制造。

2座椅结构形式工作座椅必须具有的主要构件：坐面、腰靠、支架3座椅主要参数 座高 a360480座宽 B370420推荐值400座深 C360390推荐值380腰靠长 D320340推荐值330腰靠宽 e200300推荐值250腰靠厚 f3550推荐值40腰靠高 g165210腰靠圆弧半径R 400700推荐值550倾覆半径 r195坐面倾角0-5推荐值3-4腰靠倾角95115推荐值110二、办公室工作座椅图7-21为根据 日本 人体测量数据所设计的办公用座椅原型坐面高370400mm坐面倾角25上身支撑角约110工作时以靠背为中心靠背点以上的靠背弯曲圆弧在人体后倾稍时休息时，能起支撑的作用三、新概念/新式座椅二、办公室工作座椅三、新概念/新观念/新式座椅7-5 手握式工具设计n一、手的解剖人手是由骨、动脉、神经、韧带和肌腱等组成的复杂结构二、手握式工具设计原则l.一般原则工具必须满足以下基本要求，才能保证使用效率：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按照作业者的力度和作业能力设计，所以要适当地考虑到性别、训练程度和身体素质上的差异工具要求的作业姿势不能引起过度疲劳2解剖学因素(1)避免静肌负荷 当使用工具时，臂部必须上举或长时间抓握，会使肩、臂及手部肌肉承受静负荷，导致疲劳，降低作业效率(2)保持手腕处于顺直状态n手腕顺直操作时，腕关节处于正中的放松状态，但当手腕处于掌屈、背屈、尺偏等别扭的状态时，就会产生腕部酸痛、握力减小(3)避免掌部组织受压力n操作手握式工具时，有时常要用手施相当的力。

如果工具设计不当，会在掌部和手指处造成很大的压力，妨碍血液在尺动脉的循环，引起局部缺血，导致麻木、刺痛感等3)避免掌部组织受压力(4)避免手指重复动作n如果反复用食指操作扳机式控指器时，就会导致扳机指(狭窄性腱鞘炎)，板机指症状在使用气动工具或触发器式电动工具时常会出现4)避免手指重复动作n如果反复用食指操作扳机式控指器时，就会导致扳机指(狭窄性腱鞘炎)，板机指症状在使用气动工具或触发器式电动工具时常会出现3把手设计(1)直径 着力抓握3040mm，精密抓握816mm(2)长度 主要取决于手掌宽度掌宽一般在7197mm之间(5女性至95男性数据)，把手长度为100125mm(3)形状 把手的截面形状，把手与手掌的接触面积越大，则压应力越小，因此圆形截面把手较好(4)弯角(5)双把手工具 主要设计因素是抓握空间(6)用手习惯与性别差异 双手交替使用工具可以减轻局部肌肉疲劳End of Chapter 7Thank you.。