多媒體講臺的人機學設計.doc

優(yōu)秀安全人機課程設計 課程設計說明書課程設計說明書 題目名稱 某網(wǎng)吧布局的人機分析與改進 系 部 安全工程系 專業(yè)班級 安全工程 14 1 學生姓名 尼加提 阿不都外力 學 號 2014210032 指導教師 張麗麗 完成日期 2016 12 30 優(yōu)秀安全人機課程設計 I 多媒體講臺的人機學設計多媒體講臺的人機學設計 摘摘 要要 提高大學的教學效率是一個高校的永恒的追求 教育和教學的質(zhì)量是一 個高校的生命線 作為新興的教學的手段 多媒體教學逐漸的走進大學的校園 并逐漸的成為了主要的教學手段之一 本文以多媒體教學中多媒體講臺作為主 要的設計對象 從日常生活中多媒體講臺的所存在的安全人機方面的問題入手 以安全人機的專業(yè)角度進行全面的分析和考慮 以解決好問題 提高老師的上 課的積極性和同學的聽課的效率 關鍵詞關鍵詞 多媒體講臺 安全人機設計 安全工程 優(yōu)秀安全人機課程設計 II ABSTRACT Improve the efficiency of university teaching is the eternal pursuit of a college education and teaching quality is the lifeline of a university As a new teaching method multi media teaching gradually into the university campus and gradually become the main means of instruction This multimedia platform for multimedia teaching as the main design objects from everyday life that exist in the multimedia platform of the human aspects of security start to the professional perspective of human security and comprehensive analysis and consideration in order to solve the problem Improve the teacher s class lectures enthusiasm and efficiency of students KEY WORDS Multimedia platform SafetyErgonomics Design Safety Engineering 優(yōu)秀安全人機課程設計 III 目目 錄錄 1 引言 1 2 學校多媒體講臺概述 1 2 1 高校多媒體講臺的現(xiàn)狀 2 2 2 多媒體講臺存在的問題 2 3 多媒體講臺的安全人機學分析及設計 3 3 1 多媒體教師授課特點 3 3 2 外形設計 3 3 2 1 多媒體講臺的長寬高的設計 5 3 2 2 多媒體講臺顏色的設計 7 3 2 3 細節(jié)部位的設計與處理 8 3 3 內(nèi)部設計及布局 10 3 3 1 顯示框的設計 10 3 3 2 控制臺的設計 11 3 3 3 顯示控制的綜合布局 14 3 3 4 其他設備的布局 鼠標 掃描儀 鍵盤 14 4 總結(jié) 15 5 致謝 16 6 參考文獻 17 7 附錄 17 優(yōu)秀安全人機課程設計 0 1 引言 引言 本次的安全人機課程設計的選題為 XX 新校區(qū)多媒體教室的教學多媒體講臺 從安全的角度 以運用人機工程學的原理和方法來解決多媒體講臺的中人機結(jié) 合面的的安全的問題為目的 以提高教學的效率和老師上課的舒適程度為目標 而進行的 隨著教育科學的進步以及多媒體計算機與教學的緊密相連 在教育 教學中發(fā)揮了越來越重要的作用 然而經(jīng)過我們的實際調(diào)查與走訪以及自己在 多媒體教學中的體驗 現(xiàn)在的多媒體教室在一些方面存在相當多的不足 為了 解決多媒體教室在使用時存在的問題 更好的提高上課的效率 實現(xiàn)湖南工學 院跨越發(fā)展的目標 我們必須運用自己的專業(yè)知識來解決各方面的問題 為我 ?？缭桨l(fā)展做出自己應有的努力 在課題設計中 將系統(tǒng)的運用的安全人機工 程的理論 按安全人機工程的在數(shù)據(jù)處理的要求 嚴格按照數(shù)理統(tǒng)計的方法 設計出人機信息交互良好 合理匹配的新型的多媒體講臺 2 學校多媒體講臺概述學校多媒體講臺概述 2 2 1 1 高校多媒體講臺的現(xiàn)狀高校多媒體講臺的現(xiàn)狀 隨著計算機向教學的領域的拓展 出現(xiàn)了計算機的輔助教學 計算機的輔 助教學是以多媒體計算機為核心 綜合的運用現(xiàn)代的教學手段 改變傳統(tǒng)的傳 播知識的途徑 以獲取更好的學習效果 作為多媒體教學一個很重要的物質(zhì)承 擔著 多媒體講臺在多媒體的教學設備的中有獨到的作用 一方面它容納著多 媒體電腦等重要設備 支持他們的工作 另一方面是老師工作的一個重要的工 具 它設計的合理的程度直接關系著老師教學的效率 目前我校的多媒體教學 水平比較高 以 XX 校區(qū)為例 各大教學樓每層都有數(shù)間多媒體教室 并且功 能比較的齊全 計算機的配置比較的高 視聽系統(tǒng)比較的完整 符合現(xiàn)代多媒 體教學的要求 2 2 2 2 多媒體講臺存在的問題多媒體講臺存在的問題 多媒體的講臺和布局不合理 講臺比較高 那些身高較矮的老師 坐下來 優(yōu)秀安全人機課程設計 1 以后連頭也看不見無法做到和學生積極有效的眼生交流也無法了解課堂的整體 的情況 多媒體的講臺的臺面設計不適正常的教育教學 我校的多媒體講臺采用折 疊設計 而在教學的過程中不可避免的在講臺上將產(chǎn)生大量的粉筆灰塵 如果 在下課后沒有及時額度清理 在下次上課時將進入多媒體的講臺的內(nèi)部 一部 分粘在屏幕上 干擾老師的教學 還有一部分可能進入核心的電子設備的內(nèi)部 有可能造成各種的故障 此外折疊的講臺干擾前排的同學上課 尤其是教師比 較小并且作為安排很緊密時干擾的效果很明顯 多媒體講臺的細節(jié)處理很不成功 我校的多媒體講臺的很大一部分缺少必 要的拉手裝置 導致如果多媒體講臺在較長的時間不用以后 開啟比較的困難 鎖孔直接在桌面上 沒有任何防塵的裝置容易進灰塵和其他細小的物體 導致 無法開啟多媒體講臺 2 棱角的處理不好 太尖銳 很容易傷到無意碰到上面 的同學 內(nèi)部的布置不合理 計算機的啟動鍵 沒有在中央的控制臺上 老師要啟 動多媒體的設備 必須彎腰去尋找 加上多媒體教室因為教學的要求 一般裝 上窗簾 光線不好 啟動更加的困難 在中央控制臺上缺少 USB 以及一些必 要的數(shù)據(jù)連線 不僅降低教學的效率而且有時可能終止教學 無法做到合理的升級 受設計時的認識水平的影響 我校的多媒體講臺的 設計沒有做到模塊化 難以做到升級 而現(xiàn)代的教育日新月異 手段更一日千 里 這樣很難適應未來教育的要求 本次的人機設計以解決目前多媒體講臺的缺點 涵蓋其支持的輔助設備如 屏幕 鍵盤 鼠標 以及麥克分等 提高教學效率和提高同學的聽課的積極性 以達到建設和諧課堂的要求 3 多媒體講臺的安全人機學分析及設計 多媒體講臺的安全人機學分析及設計 3 3 1 1 多媒體教師授課特點多媒體教師授課特點 根據(jù)我們的觀察以及調(diào)查統(tǒng)計一般說來 以湖南工學院新校區(qū)為例 在 45 優(yōu)秀安全人機課程設計 2 分針的上課時間里很少有完全一直坐著上課和完全一直站著上課的 其中完全 站著上課所占的比重比完全坐著上課的高 絕大部分時間是在進行 PPT 演示的 時候多媒體教室采用坐姿 這時我們的多媒體講臺必須注意到它的長寬高 長 度的適宜有利于多媒體教師的正常順利的操作教學設備 適度的高度有利于老 師了解下面學生的聽課情況 有利于師生之間的互動 合適的寬度有利于對觀 察自己所放的 PPT 的內(nèi)容 此外合理的容膝空間有利于老師在輕松愉快的氛圍 中完成多媒體上課的教學 在立姿教學的時候多媒體講臺的高度同樣和重要 適宜的高度能夠順利的完成教學任務 和普通的教學手段不同 多媒體教學的設備比較復雜 大部分包含了聲 光 電設備 對老師的要求比較高 甚至有些設備需要教師進行專門的培訓或 者有專人的管理才能使用 在一堂普通的多媒體課堂 老師要求控制多媒體計 算機 投影儀 功放機 對本來教學任務很重的老師提出了很高的要求 多媒體教學的勞動強度比較大 一般說來多媒體講臺距黑板的距離比較遠 以湖南工學院新校區(qū) 4 號樓為例 為了實現(xiàn)知識的講授 老師有時必須板書 這樣造成老師在黑板和講臺之間的來回奔波 加上我們教師的課程多而滿 一 天下來老師都很疲憊 3 3 2 2 外形設計外形設計 多媒體講臺必須有適合的高度 太矮上課時老師太吃力 長時間使用導致 腰酸背痛 和教學設備的操作難度較大 太高 遮住老師的視線 同時導致老 師上課的效率太低 多媒體講臺的寬度必須也符合人機學的要求 太寬和太低 也不適宜老師上課 在長度上也要符合老師的上課要求 長度要適當 為了進 行適當?shù)耐庑卧O計 必須有大量的符合實際的人體參數(shù) 為此查閱了相關的國 標以及專業(yè)的資料并整理如下 表 3 2 1 中國成年男性主要人體主要尺寸 單位 mm 年齡組 測量項目 18 55 身高1449148415031574164016591697 體重30424452636674 上臂長252267267284303308319 優(yōu)秀安全人機課程設計 3 前臂長185193198213229234342 大腿長387402410438467476494 小腿長300313319344370376390 中國成年女性主要人體主要尺寸 單位 mm 年齡組 測量項目 18 55 身高1543158316 41678175717751814 體重44485059717583 上臂長279289294313333338349 前臂長206216220237253258268 大腿長413428436465496505523 小腿長324338344369396403419 注 該數(shù)據(jù)來源于國標 GB10000 1988 中國成年人人體尺寸 且 從左到有對應的百分位數(shù)分別為 1 5 10 50 90 95 99 共 7 個百分位數(shù) 根據(jù) GB T12985 1991 在產(chǎn)品設計中的應用人體尺寸百分位數(shù)的通則 中根據(jù)產(chǎn)品尺寸設計分類中第 3 類關于一般用途的的產(chǎn)品的重要程度 多媒體 講臺作為教學的工具 是一般用途的產(chǎn)品 選用 x50 作為產(chǎn)品的尺寸設計的依 據(jù) 其適用度采用通用的原則 由于我校位于湖南在地理的方位上屬于華中 我查閱相關的數(shù)據(jù)資料 并 且整理如下 表 3 2 2 我國成年男性 18 60 均值和方差分布表 東北 華北西北地區(qū)東南地區(qū)華北地區(qū)華南地區(qū)西南地區(qū) 項目均值 M 標準 差 均值 M 標準 差 均值 M 標準 差 均值 M 標準 差 均值 M 標準 差 均值 M 標準 差 體重648 2607 6597 7576 9566 9556 8 身高189356 6168453 7168655 2166956 3165057 1164756 7 胸圍88855 388051 586 552 085349 285148 985548 3 表 3 1 3 我國成年女性 18 60 均值和方差分布表 東北 華北西北地區(qū)東南地區(qū)華北地區(qū)華南地區(qū)西南地區(qū) 項目均值 M 標準 差 均值 M 標準 差 均值 M 標準 差 均值 M 標準 差 均值 M 標準 差 均值 M 標準 差 體重557 7527 1517 2506 8496 5506 9 身高158651 8157551 9157550 8156050 7154949 7154653 9 胸圍84866 483755 983159 882055 881957 680958 8 優(yōu)秀安全人機課程設計 4 3 2 1 多媒體講臺的長寬高的設計 依據(jù)上面的數(shù)據(jù)來源結(jié)合安全人機設計課程的要求 依據(jù)講臺的設計為一 般的用途 根據(jù)問題的數(shù)據(jù)的運用的準則 結(jié)合產(chǎn)品的經(jīng)濟和使用的原則 選 用的適用域為 90 3 2 1 1 確定講臺的高度 由表 3 2 1 可知華中的男性的身高的平均值值 M 1669 標準差為 SD 56 3 又產(chǎn)品要適用 90 的人 故以第 5 個和第 95 個百分位確定尺寸 又 依據(jù)百分比對應的變換系數(shù) K 5 1 645 10 1 282 20 0 842 25 0 674 50 0 000 75 0 674 80 0 842 90 1 282 95 1 645 我們可以得知 其 K 1 645 此外依據(jù)安全人機工程的相關的原理 根據(jù) 人體的功能修正量和心理修正量的的要求 凡是設計人體的尺寸的設計 必須 考慮到實際的人的可能的姿勢 動態(tài)的操作 著裝等需要的設計的瑜度 因此 我們必須考慮功能修正量根據(jù)以上的數(shù)據(jù)結(jié)合安全人機的相關的理論和知識 對數(shù)據(jù)進行分析和處理 由表 3 2 1 可知 第 5 個百分位的平均值為 1583mm 第 95 個百分位的平均值為 1775mm 則 第 5 個百分位數(shù)為 P 1583 56 3 1 645 1490 38mm 第 95 個百分位數(shù)為 P 1775 56 3 1 645 1867 61mm 由表 3 1 3 可知 華中的女性的身高的平均值為 M 1560mm 其標準差為 SD 50 7 又產(chǎn)品要適用 90 的人 故以第 5 個和第 95 個百分位確定尺寸 其 K 1 645 由表 3 2 2 可知 第 5 個百分位的平均值為 1484mm 第 95 個百分位的平均 值為 1659mm 則 優(yōu)秀安全人機課程設計 5 第 5 個百分位數(shù)為 P 1484 50 7 1 645 1400 59mm 第 95 個百分位數(shù)為 P 1659 50 7 1 645 1742 40mm 結(jié)論 90 的男性身高 1490 38 1867 61 范圍內(nèi) 同時 90 的女性身高在 1400 59 1742 40mm 的范圍內(nèi) 根據(jù)我國教育的傳統(tǒng)習慣 老師的授課以立姿為主 很少采用坐姿 則依 據(jù) GB T12958 1991 的要求 立姿作業(yè)時 身體向前后者向后的的傾斜以不超過 10 度到 15 度為宜 工作臺的高度為身高的 60 或則臺面低于肘高 50 100mm 這可以確定講臺的高度為男性 894 22 1120 566mm 當為女性時為 840 1045 2mm 同時取男性的時講臺的平均值 M 894 22 1120 566 2 1007 393mm 取對象為女性的講臺的平均值 M mm 然后確定講臺的高度為 974 99mm 3 2 1 2 確定講臺的長度 水平作業(yè)域是人在臺前 在臺面上左右運動手臂所形成的軌跡范圍 手盡 量外伸的形成的區(qū)域為最大作業(yè)域 講臺的寬度不能超過最大作業(yè)域 如圖 圖 3 1 雙手動作關聯(lián)的正常的區(qū)域 則我們可以確定人的正常的范圍為 119 4cm 最大的工作范圍為 150cm 考 慮到華中的特點 尤其是華中女性的特點 以及長寬比的協(xié)調(diào)性 確定講臺的 長度為 1500mm 其中核心區(qū)為 100mm 優(yōu)秀安全人機課程設計 6 3 2 1 3 確定講臺的寬度 講臺的寬度與坐姿抓握作業(yè)域和立姿雙臂作業(yè)域密切相關 圖 3 2 雙手抓握的范圍 根據(jù)上圖的資料 考慮華中的生理特點以及內(nèi)部安裝多媒體計算機的需要 可以確定講臺的寬度為 750 mm 3 2 2 多媒體講臺顏色的設計 顏色在一個產(chǎn)品的設計中非常的重要 一個產(chǎn)品的外形和它上面的顏色決 定著人們對它最初的印象 直接決定人們看到它時的心理狀態(tài) 一個好的多媒 體的講臺它的顏色應該是莊重而不是積極 要求嚴肅但是沉重 根據(jù)相關的資 料 不同的顏色對人的心理有不同的冷暖感 比如紅色 黃色 甚至橙色是我們 習慣上的暖色調(diào) 給人以溫暖的感覺 而青 藍 綠為冷色調(diào) 通常給人以清 涼 寒冷的感覺 而暗灰和黑色給人以溫暖的感覺 特別注意的是無論是冷色 還是暖色并不會是讓人有物理的溫度變化 根據(jù)現(xiàn)代教學的要求 多媒體的課 堂應該是清新 自然的 根據(jù)現(xiàn)代教育心理學的特點 一個和諧的課堂應該是 讓所有同學在一個相對寧靜的環(huán)境中 在絕大部分同學平和的心態(tài)中完成老師 知識的傳播 和學生對知識的理解和運用 這樣的課堂才是高效和積極的 過 分的沉寂和過分的熱情都不能很好的完成現(xiàn)代知識的傳播 此外 現(xiàn)代的教室 的顏色普遍以淺色為主 以白色為最多 作為現(xiàn)代教室的一個重要的組成的部 分 多媒體講臺的顏色應該很教室的顏色相匹配 根據(jù)上表的相關知識 應此 優(yōu)秀安全人機課程設計 7 在不考慮其他因素的情況下 多媒體的講臺輕松為主色調(diào) 結(jié)合周邊的環(huán)境 多媒體講臺應該以白色或淺灰為主 3 2 3 細節(jié)部位的設計與處理 講臺的外形設計不同于其他的工作臺的設計 現(xiàn)代化的工作臺有各種的形 狀 從截面來看 一般有矩形 正方形 甚至圓形 現(xiàn)代的多媒體辦公設備就 是多采用圓形 教室作為一個傳播知識的地方 應該是傳統(tǒng)的 嚴謹?shù)?應此 在外形的設計上我們趨向于傳統(tǒng) 另外由于多媒體講臺里面有許多重要的安設 備 包括多媒體計算機 投影儀 多媒體教室的控制中心的控制板等許多重要 的部件 考慮其安裝的便利性 以及考慮到設備的可靠和長時間的工作 應此 在截面上的選擇應該是以方形為佳 矩形或者正方形 結(jié)合上文的分析我們將 多媒體講臺的設計為方形 以較好的符合人體的參數(shù) 保證老師能夠長時間的 順利的工作 同時也符合學生的心理特點 由于多媒體講臺內(nèi)部有許多用電器 甚至包括大功率的用電設備 其在工 作的過程中必然會產(chǎn)生大量的熱量 為了保證用電設備的正常的工作 我們將 在多媒體講臺的下方三個方向挖散熱孔 并且內(nèi)裝風扇 保證空氣的對流 以 產(chǎn)生更好的散熱效果 但是面對老師的一邊將不開散熱孔 以保證老師的工作 舒適度 在棱角等細節(jié)的處理上 我們在細節(jié)處不斷的完善 以達到人性化的設計 的要求 更好的實現(xiàn)人機的匹配 應此由直角的棱角我們將改為弧形 并且在 弧形的界面上包裹一層較軟的塑料 以防同學不小心碰上后產(chǎn)生的傷害 針對我校的多媒體講臺缺少容膝的空間 造成老師長時間上課時極其的不 舒服 甚至在夏季穿涼鞋的時候 腳趾碰到鐵質(zhì)的多媒體講臺造成腳趾的受傷 的缺點 根據(jù)現(xiàn)代人機工程設計的相關資料我們在多媒體講臺上 在核心區(qū)域設 計了老師的立姿容膝空間 并且考慮老老師坐姿時的需要 其長度一般為 15 20cm 并且為長矩形 在實際的使用時我們發(fā)現(xiàn) 我校傳統(tǒng)的折疊的多媒體講臺的桌面很容易將 粉筆灰等灰塵帶入多媒體講臺的內(nèi)部 另外折疊的臺面也不方便老師將教案 筆記本等物品的存放 鎖孔在桌面的上方 很容易被贓物堵塞等缺點 我們設 計像左右兩側(cè)推拉的桌面 即解決了了灰塵很容易進入多媒體講臺的內(nèi)部的問 優(yōu)秀安全人機課程設計 8 題 同時也方便老師講上課的一些必需品放入在講臺上 方便老師的工作 在 安全鎖孔的設計上 我們設計斜拉的鎖孔 保證灰塵不容易堵塞鎖孔 并且拋 棄了傳統(tǒng)的用鑰匙的機械鎖改用電子控制的智能鎖以方便多媒體管理員的管理 和使用 圖 3 3 多媒體講臺的外形 3 3 3 3 內(nèi)部設計及布局內(nèi)部設計及布局 3 3 1 顯示框的設計 顯示框的形狀設計主要取決于儀表的功能和人的視覺得運動的規(guī)律 實驗 的研究表明 不同形狀的顯示框的的誤讀率不同 屏幕的顯示應該滿足操縱員 的要求 其位置和顯示的數(shù)據(jù)應該考慮運行人員的配備責任和功能 顯示應該 盡可能的簡單 明確和易于理解 在需要的復雜和非常詳細的顯示時 應有良 好的組織和結(jié)構(gòu) 為了安全的需要顯示良好的組織和結(jié)構(gòu) 根據(jù)下面的資料 如圖 表 3 3 15 種顯示器讀書準確度的比較 顯示器類型 最大可見度盤尺寸 mm 讀書錯誤率 開窗式 42 345 圓形 54 0100 優(yōu)秀安全人機課程設計 9 半圓形 110153 水平直線 180252 垂直直線 180325 注資料引自張力 廖可兵主編的 安全人機工程學 結(jié)合我們自己的實際的調(diào)查和對老師的走訪 開窗式的優(yōu)于其他圓形 半 圓形等形狀 誤讀范圍小 視線集中 識讀時眼睛的移動路線也比較短所以誤 讀率很低 以此作為考慮的基點 開窗式的顯示框為最佳 此外無論是傳統(tǒng)的 模擬的顯示器還是最近興起的多媒體的液晶顯示器 絕大多數(shù)是以矩形框為主 很少有其他的形狀 考慮產(chǎn)品的通用性和易于進行系統(tǒng)的升級 我們將最核心 和最主要的顯示框設計成矩形 根據(jù)人的視角和視距的關系 40 度為標準辨別的 界限 30 度為最佳的眼睛轉(zhuǎn)動 15 度為坐著的自然視線 10 度為站立時的自 然視線 應此考慮老師在立姿時觀察屏幕的需要 我們將屏幕的傾斜度為 10 度 既有利于老師的觀察 又可以避免反光 為了讓眼睛工作在 60 度的最佳的轉(zhuǎn)動 區(qū) 和照顧顯示器的標準化的需要 我們將視頻框的對角線為 48 26cm 也就是 19 英寸 既有利于眼睛在舒服的狀態(tài)下獲得最大信息來源同時讓目前的主流的 19 英寸顯示器便于安裝在多媒體講臺內(nèi) 有利于零件的標準化生產(chǎn) 照顧產(chǎn)品 的經(jīng)濟性 3 3 2 控制臺的設計 控制臺的設計主要包括按鈕的大小 按鈕功能的布局 按鈕的力學特性以 及綜合的考慮信息顯示和控制器的綜合關系 力求信息顯示和控制器在顏色 編碼 位置 聲音和操作等方面的一致性 同時控制系統(tǒng)的和顯示編組要符合 操作員的思維方式 合理的采用功能 系統(tǒng) 的編組 使用順序編組 使用頻 率編組 優(yōu)先權(quán)編組 操作規(guī)程編組 模擬圖式編組 使其符合人機工程的相 關原則 根據(jù)相關的國標資料 表 3 3 1 我國華中地區(qū)成年男性和女性的手部的基本尺寸的均值和標準差 手長手寬食指長 食指進位指 關節(jié)寬 食指遠位指 關節(jié)寬 地區(qū) 均值 標準 差 均值 標準 差 均值 標準 差 均值 標準 差 均值 標準 差 華中 地區(qū) 1827 8813 9694 0191 1161 0 優(yōu)秀安全人機課程設計 10 男性 華中 地區(qū) 女性 1707 3763 4954 0171 0151 0 注 以上的資料引至 GB T 16252 1996 數(shù)據(jù)分析 3 3 2 1 鍵面大小的確定 多媒體講臺的控制按鈕的設計不僅需要考慮華中地區(qū)的男性和女性的手指 的寬度 考慮到在實際的生活中人們的操作習慣 尤其要注意大拇指 中指 的寬度 因此在根據(jù)相關的國標和結(jié)合實際的數(shù)據(jù)調(diào)查 我們選擇的大百分位 數(shù) 力求讓每一個多媒體上課的老師和多媒體的管理員能夠順利的使用多媒體 的按鈕 不會發(fā)生亂按 錯按 連按 按 A 鍵時卻因為鍵距太小連 B 鍵一起按 了 因此 在百分位的選擇上我們選擇第 99 個百分位作為鍵面大小設置的主 要的依據(jù) 以保證 99 的男性的手指的寬度寬不會超過鍵面的大小 又依據(jù)國 標和生活的實際的經(jīng)驗 成年女性的手指的寬度一般是遠遠小于成年的男性的 所以采用這種的實際的方法是可行的 根據(jù)中國華中地區(qū)的成年的男子的手指 寬度的回歸方程 我們選擇在按鍵中使用最多的食指 中指 和無名指為主 加進對大拇指的考慮 其中食指的回歸方程為 y 6 89 0 14 x 中指的回歸方程 為 y 8 65 0 12 x 無名指的回歸方程為 y 6 88 0 13 x X 表示中國華中地區(qū) 成年男性的手寬 根據(jù)函數(shù)的圖像 中指的寬度無疑是最大的 因此我們將中 指作為最主要的考慮對象 依據(jù)上圖的資料 華中地區(qū)的男性的手長集中在 170 190 毫米與之對應的是在 160 毫米時手寬為 75 毫米最多 在 170 毫米時 75 毫米最多 在 180 毫米時手寬為 80 毫米最多 因此根據(jù)數(shù)理和函數(shù)的關系在取 手寬為 80 毫米時 將達到我們的設計目標 根據(jù)回歸方程 可以計算出在手寬 為 18 25 毫米時滿足我們的設計要求 寧外根據(jù)修中系數(shù) 我們考慮到在冬季 老師或管理員帶手套工作的情況 我們選擇鍵面的寬度為 20 毫米 也就是鍵面 的寬度為 2 厘米時滿足其適用域為 99 的目標 考慮鍵面的美觀程度 我們選 擇鍵與鍵之間的距離為 5 毫米 3 3 2 2 按鍵力度的確定 控制器的設計要使用人體的運動的特征 并要對要求熟讀快而且準確的操 優(yōu)秀安全人機課程設計 11 作 應采取手動控制或者制動控制 在這里根據(jù)多媒體教學的實際的情況 我 們采用指動 并且按照操作員的中下限的能力進行設計 控制器的操作方向與 預期的方向一致 按下為開 按上為關 根據(jù)以下的資料 表 3 3 2 各型開關允許的最大用力 操作機構(gòu)的形式允許的最大用力 N 輕型按鈕 5 重型按鈕 30 腳踏開關 20 90 輕型轉(zhuǎn)換開關 4 5 重型轉(zhuǎn)換開關 20 前后動作的開關 150 手輪 130 方向盤 150 注資料引自張力 廖可兵主編的 安全人機工程學 我們選擇按鈕的力度為 5 牛 并且采取技術的措施利用控制器的結(jié)構(gòu)特點 進行控制 以達到減輕疲勞的目的 經(jīng)過我們實際測試 這個方案是可行 對電源的控制 我們改變在多媒體講臺的電源控制在下方 依靠傳統(tǒng)的能 源轉(zhuǎn)換器進行的 我們采用集中控制 并且采用鑰匙控制的機制 這樣有利于 老師方便的開關機和進行故障的檢修 傳統(tǒng)的電源控制方法 一個很容易觸電 因為下面各種的電線纏繞在一起 一不小心就有觸電的可能 而是極其的不便 試想在黑暗的環(huán)境中去摸一個開關的難度試想有多大 還有同學容易亂用多媒 體設備 對老師的教學產(chǎn)生干擾 對旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的力度的大小我們采用 4 5N 以 達到最好的人機功效 3 3 2 3 鍵面的布局 根據(jù)安全人機工程學的的 人與機的交互 人與機的匹配 人與機的相互 的影響 以機宜人 人適機的原則進行界面的布局 充分考慮整體的人 機 環(huán) 境 建立完整的人因工程的原則 包括有關的設計標準規(guī)范 人 機的功能的規(guī) 范 人 機的功能匹配 人 機信息的交換 人對環(huán)境的生理 心理的反應 充 分考慮控制裝置的實用性 可操作性 可靠性 與應急操作的兼容性 并且考 慮到防誤觸發(fā)和防塵的要求 以達到人機和諧的設計目的和切實提高老師的教 學效率為目標 優(yōu)秀安全人機課程設計 12 我將控制器分為三個區(qū) 左邊為比較少用的數(shù)據(jù)的鏈接 中間是使用頻率 較高的投影部分 右邊是使用做多的控制部分 包括對計算機的控制 最左邊 為各種鏈接的線路 針對學校的多媒體的講臺多媒體的 USB 設備在下部機箱 可視條件差的缺點 我們將其移至上部 以達到更好的人機功效 考慮到部分 老師攜帶筆記本上課的需要 特設了各種數(shù)據(jù)的傳輸線 實現(xiàn)上課的需要 針對我校的多媒體講臺對屏幕 投影機的控制的分散和凌亂的布局 采用 集中的控制 并且以漢語標識 以達到不同的老師對其控制的要求和方便老師 的使用 尤其是年紀比較大的老師 綜合以上的分析 控制器的設計如下 圖 3 4 控制器的界面圖 3 3 3 顯示控制的綜合布局 根據(jù)顯示裝置和控制器在顏色 編碼 位置 以及聲音 操作方面的一致 性 顯示裝置和控制器的編組要符合操作員的思維方式 和合理的采用功能編 組 系統(tǒng)編組 的原則 我們在核心區(qū)的左邊布置控制器 右邊布置顯示器 以實現(xiàn)在上課的初期老師能夠順利的實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的鏈接 在上課的中間能夠順 利的控制上課的進度并且能在最佳的視覺去觀察屏幕 這樣實現(xiàn)另外人機的合 理匹配 3 3 4 其他設備的布局 鼠標 掃描儀 鍵盤 鍵盤是我們使用得頻率最高的輸入設備之一 根據(jù)上文的相關人機學的資 料 考慮到雙手關聯(lián)的正常區(qū)域 我們將其放到核心區(qū)的中間 并且在雙手的 常抓握區(qū)內(nèi) 鼠標作為一種重要的附輸入設備 考慮絕大部分人是用右手使用 鼠標 且習慣和鍵盤平行 我們在核心區(qū)的左側(cè)設置鼠標的活動區(qū) 考慮部分 優(yōu)秀安全人機課程設計 13 老師左手使用的習慣 我們在鍵盤的左側(cè)留出小塊的區(qū)域以備用 掃描儀是一 個大體積的輸入設備 在紙質(zhì)的文檔的輸入必不可少 我們在設計的初期就已 經(jīng)考慮到 并且留出專門的空間 在雙手的最大的活動空間的右側(cè) 照顧大多 數(shù)人的使用習慣 留出專門的空間 以達到老師能夠方便使用的設計要求 綜合以上的分析 多媒體講臺的人機設計和相關的附屬設備的布置如下 圖 3 5 多媒體講臺的人機學設計后的效果圖 4 總結(jié)總結(jié) 本文成普通的多媒體的講臺入手 通過對其不符合人機關系的地方進行分 析 以提出解決問題的方法 通過改進 新型的多媒體講臺具有以下的特點 1 安全牢固的全鋼防盜結(jié)構(gòu)設計 并增加專門的安全裝置徹底解決了防靜 電 防雷擊等等安全的隱患 2 臺席設計結(jié)構(gòu)緊湊 科學合理 標準臺體規(guī)格為長 1500mm 寬 750mm 高 975mm 臺設計成左右兩部分 在左邊部分的左上角安裝電腦顯示屏 右上角 固定了各類的接口和電源 臺面下設計了 2 個上鎖柜 放置電腦主機和老師私 人物品 在講臺的右邊部分 上層放置視頻展示臺 下層放置無線話筒 錄音 機 錄象機 DVD 機 音頻功率放大器等設備 如此設計既符合教師的教學習 慣又可防止設備的擠壓碰撞 講臺內(nèi)可輕松放置所有的多媒體教 優(yōu)秀安全人機課程設計 14 學設備 具有高集成性 3 操作使用靈活方便 使用時 只需一張卡或一把鑰匙打開一把鎖后 便可輕松打開講臺內(nèi)所有的門 真正實現(xiàn) 一鎖控制 方便實用的中控臺 各 種操作一目了然 在不上課的空余時間 講臺就是一張標準的辦公桌 4 貼身的人性化設計 在講臺上 設計了專門上鎖儲物柜 方便老師存放 物品 針對目前老師普遍使用手提電腦或 U 盤教學的情況 又專門設計了手