安全人機(jī)工程電腦桌課程設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)成果說明書題 目： 電腦桌的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 學(xué) 院： 班 級： 指導(dǎo)教師： 課程設(shè)計(jì)成績評定表2013 2014學(xué)年 第 一 學(xué)期學(xué)院 班級 專業(yè) 安全工程 學(xué)生姓名(學(xué) 號) 課程設(shè)計(jì)名 稱安全人機(jī)工程課程設(shè)計(jì)題 目電腦桌的設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評語指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日答辯評語及成績答辯小組教師簽名： 年 月 日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書20 13 20 14 學(xué)年 第 一 學(xué)期學(xué)院 班級 專業(yè) 安全工程 學(xué)生姓名(學(xué) 號) 課程設(shè)計(jì)名 稱安全人機(jī)工程課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目電腦桌的設(shè)計(jì)完成期限自 2012 年 11 月 2 日至 2012 年 11 月 9 日 共 1 周設(shè)計(jì)依據(jù)1、對市場上的

2、電腦桌的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行測量2、發(fā)現(xiàn)其中存在的問題和不足3、再依據(jù)人機(jī)工程學(xué)的人機(jī)學(xué)參數(shù)、人的生理心理因素以及影響疲勞程度的因素對電腦桌進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)要求及主要內(nèi)容設(shè)計(jì)要求：1、以人為中心，充分考慮人的因素真正做到人機(jī)協(xié)調(diào)2、根據(jù)中國成年人人體尺寸來設(shè)計(jì)電腦桌的外型、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及支撐構(gòu)架3、滿足使用者的舒適度和方便性，減少疲勞感。主要內(nèi)容：1、電腦桌外部的長、寬、高設(shè)計(jì)，使適應(yīng)大部分使用者2、鍵盤、主機(jī)箱、雜物等的儲存空間設(shè)計(jì)，使打字時(shí)有所支撐，使用方便，利于機(jī)箱散熱，桌面整潔有序3、電腦桌的顏色，以滿足不同的使用者，營造一種輕松、安靜的工作氛圍4、電腦桌的材料，使用經(jīng)濟(jì)實(shí)用的環(huán)保材料。參考資料1

3、張力，廖可兵.安全人機(jī)工程學(xué).北京:中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社.20072 阮寶湘.工業(yè)設(shè)計(jì)人機(jī)工程M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2010 3 歐陽文,廖可兵.安全人機(jī)工程學(xué).北京：煤炭工業(yè)出版社.20024 曹琦等，人機(jī)工程設(shè)計(jì).四川：西南交通大學(xué)出版社.19885 丁玉蘭，人機(jī)工程學(xué).修訂版.北京：北京理工大學(xué)出版社.2000指導(dǎo)教師簽字日期摘要:現(xiàn)代人的生活越來越離不開電腦了。無論是工作、學(xué)習(xí)還是娛樂，電腦都是不可或缺的工具。不少人家里都沒有購買專門的電腦桌，只是隨便的用家里的普通的書桌和坐椅來代替。結(jié)果時(shí)間一長，經(jīng)常會(huì)腰酸脖子痛、身體疲勞不說還影響視力。所以說配置一套合適的電腦桌椅是相當(dāng)有必要

4、的。本文設(shè)計(jì)主要從電腦桌椅的造型入手，重點(diǎn)從電腦桌的舒適性和方便性展開設(shè)計(jì)，力求使桌椅符合人機(jī)工程學(xué)要求。通過對市場上現(xiàn)有的電腦桌椅以及電腦的尺寸進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查，查閱了人體尺寸標(biāo)準(zhǔn)，最終的設(shè)計(jì)能夠讓用戶使用方便舒適。而且桌子和椅子在造型上也達(dá)到了很好的統(tǒng)一結(jié)合。關(guān)鍵字：人機(jī)工程學(xué) 人體尺寸 電腦桌 設(shè)計(jì) 舒適Abstract：:Computer basically is each family essential household appliance. The life of modern people are increasingly inseparable from the compu

5、ter. Whether it is working, learning or entertainment, computer is an indispensable tool. Many people dont buy a computer desk, just use the home of ordinary desk and chair to replace. The results for a long time, often have a pain in the neck, the body that also affect the visual fatigue. So that t

6、he configuration of an appropriate set of computer desks and chairs are very necessary.This design mainly from computer modeling with tables and chairs, computer tables focus from the comfort and convenience of design, and strive to make furniture ergonomics requirements. Based on the existing marke

7、t of the size of desks, chairs and computers are investigated in detail, access to a human standard, the final design can make the user convenient and comfortable use. And the table and chairs are in the modeling also achieved very good combination.Keywords: Ergonomic Human body dimensions Computer

8、desk Design Comfortable目錄0前言11電腦桌的現(xiàn)狀與存在的不足11.1電腦桌現(xiàn)狀及研究的目的和意義11.2存在的問題11.3存在問題的原因分析12電腦桌的改進(jìn)32.1電腦桌的改進(jìn)32.1.1整體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)32.1.2材料的改進(jìn)42.1.3 顏色的改進(jìn)53 電腦桌、椅的設(shè)計(jì)63.1電腦桌的設(shè)計(jì)63.2電腦桌椅子的設(shè)計(jì)64 總結(jié)7參考文獻(xiàn)70前言隨著現(xiàn)代的社會(huì)科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，社會(huì)也在不斷進(jìn)步，人們對生活的要求也不僅僅在吃飽穿暖上了，更多地轉(zhuǎn)為對電子產(chǎn)品的追求，入電視、電腦等。不管是工作、娛樂、休閑，電腦都是我們很好的使用工具。不過長期坐在電腦前，受輻射較多而且容易用眼疲勞、

9、身體疲勞。所以電腦桌椅設(shè)計(jì)的是否合理顯得尤為重要。漸漸的，人們開始注意到生活的質(zhì)量，從而對生活的環(huán)境等等第一有了更新的要求。人們要求要更加的人性化，這就使得人機(jī)工程在我們的生活中大規(guī)模的運(yùn)用。人機(jī)工程在生活中可以說是無處不在，從桌椅板凳到鍋碗瓢盆，從行車走路到穿著打扮，都離不開人性化的設(shè)計(jì)。人機(jī)工程使得我們有個(gè)更高的生活環(huán)境。1電腦桌的現(xiàn)狀與存在的不足1.1電腦桌現(xiàn)狀及研究的目的和意義現(xiàn)如今，隨著科技的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)和電腦已經(jīng)成為大部分人生活中必不可少的一部分，聊天、聽音樂、玩游戲、學(xué)習(xí)工作都離不開電腦。可以想象，我們每天是有很長時(shí)間需要使用電腦桌的。久坐電腦桌前的都有這樣的經(jīng)驗(yàn)：工作學(xué)習(xí)一段時(shí)間

10、以后，常常會(huì)感覺脖子、肩膀發(fā)沉，起身活動(dòng)一下就好了。肩膀酸痛最常見的原因，是由于不良坐姿引起的。同一姿勢保持太久，使脖子和肩膀周圍的肌肉緊張，時(shí)間一久就導(dǎo)致酸痛感。腕關(guān)節(jié)的病痛是由于長時(shí)間使用電腦，手部的神經(jīng)受到壓迫所致。因此，電腦桌的各部分尺寸、構(gòu)造是否適宜使用者的各項(xiàng)生命體特征對使用者產(chǎn)生極大影響。1.2存在的問題 1. 電腦桌的作業(yè)高度偏高。 2. 電腦桌幅面偏小，很多用戶反映電腦桌幅面設(shè)計(jì)偏窄，使用空間不夠。 3. 不同人群對電腦桌顏色有不同的喜好。 4. 電腦長時(shí)間工作后，電腦桌的密封條件不利于機(jī)箱散熱。 5. 寫字時(shí)缺乏合理的支撐。 6電腦桌取材應(yīng)該環(huán)保，對人的身體無傷害的材料為主

11、。在人身體能夠接觸到的部分應(yīng)該注重處理，進(jìn)行拋光打磨，或者圓角光滑處理，避免磕碰和不必要的傷害。1.3存在問題的原因分析1、按照人體工程學(xué)的理論，無論是寫字臺、課桌的高度，還是電腦桌上鍵盤與鼠標(biāo)的高度，都應(yīng)當(dāng)與人在坐姿時(shí)的肘部等高或稍低。只有這樣，才有利于人們保持正確的坐姿。根據(jù)工作性質(zhì)確定不能升降的辦公桌高度：男子為700720mm，女子為680700mm。然而，現(xiàn)在市場上大部分電腦桌的高度是710mm，是不能調(diào)整的，對于部分女性來講略微偏高。每個(gè)使用者的身高不盡相同，所以必然存在不適宜的情況。作業(yè)面高度不當(dāng)是引起電腦綜合癥的主要原因,太低則造成背部向前傾曲;太高則必須抬高肩部,引起頸肩的不

12、適,理想的作業(yè)面高度應(yīng)使上臂自然下垂,小臂接近水平或向下略斜,避免小臂上抬狀況的。 具體角度如表1-1，圖1-1所示。 表1-1人體最佳坐姿關(guān)節(jié)角度范圍各關(guān)節(jié)角度角度范圍a10°10°a290°100°a3170°180°a490°100°a590°100°a60°10° 圖1-1人各關(guān)節(jié)最佳坐姿角度 2、眼睛與電腦屏幕的距離依個(gè)人情況有所不同,一般操作的視距范圍為3876cm，在58cm處最佳,即一臂左右距離,防止眼睛的過度疲勞,引起近視。我校學(xué)生電腦桌的桌面尺寸是105c

13、m*48cm,長度適宜，但是寬度偏窄。雙眼與電腦屏幕距離過近，容易引起視覺疲勞。3、不同的客戶人群有不同的性格從而對各種顏色的喜好程度不同。但是現(xiàn)在市場是的電腦桌顏色多為黑、灰、棕色等冷色調(diào)的顏色，不能滿足所有客戶要求。 4、操作電腦時(shí)由于缺乏對肘部的支撐，肘部處于懸肘操作的姿勢，而上臂與前臂又需要保持一定角度的固定姿勢，肩背部、手臂、手腕處的肌肉都處于一種靜態(tài)施力的緊張狀態(tài)，這就容易引起疲勞。 5、電腦運(yùn)作時(shí)機(jī)箱大量散熱。電腦桌用于放置機(jī)箱的空間放入機(jī)箱后，剩余空間不多，不利于散熱，如圖1-2所示。圖1-2電腦桌的構(gòu)造與功能分配 6、對于裝飾材料主要使用環(huán)保、無毒、無污染的綠色材料。盡量選擇

14、以天然實(shí)木為主，市場上多選用松木。盡量避免使用玻璃、陶瓷等材料。這些易碎材料很容易傷害人身安全。2電腦桌的改進(jìn)2.1電腦桌的改進(jìn)2.1.1整體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)1、高度的改進(jìn)桌面高度不宜過高也不能太低，因此需要選用中身材百分位（50）來計(jì)算桌面的高度。根據(jù)中國成年人尺寸表顯示，人體處于坐姿狀態(tài)時(shí)，手臂自然彎曲呈90度角時(shí)（如圖2-1所示）。18至60歲的男性其中50的人人體肘部距地面高度 263mm + 413mm = 676mm（見表2-1）。18至55歲的女性其中50的人人體肘部距地面高度 251mm + 382mm = 633mm（見表2-2）。綜合以上兩組數(shù)據(jù)，人體處于坐姿狀態(tài)時(shí)，平均人人體肘

15、部距地面高度(676mm + 633mm )/ 2 = 655mm 。電腦桌高度 655mm + 45mm（心理修正量） = 700mm 。圖2-1 坐姿人體尺寸圖表2-1坐姿人體尺寸（男）年齡18-60歲百分位數(shù)1510509095994.3.5坐姿肘高2142282352632912983124.3.8小腿加足高372383389413439448463表2-2坐姿人體尺寸（女）年齡18-60歲百分位數(shù)1510509095994.3.5坐姿肘高2012152232512772842994.3.8小腿加足高3313423503823994054172、桌面的改進(jìn)如今大多數(shù)家庭都已經(jīng)使用液晶顯

16、示器，厚度比臺式機(jī)小很多。適用于液晶顯示器的電腦桌寬度不用太大， 600mm左右即可。此距離不僅滿足最佳視距，顯示器前還有足夠空間用于書寫作業(yè)。桌面右上角留一個(gè)80mm的小洞，有線鼠標(biāo)的連接線從小洞穿過與主機(jī)相連。此外，電腦桌的四角應(yīng)該設(shè)計(jì)成圓弧形的，以免發(fā)生撞傷的事故。3、抽屜的改進(jìn)在桌面下裝一個(gè)用來使用鍵盤的滑屜裝置，抽屜里側(cè)須裝有擋板，防止鍵盤滑落。長期工作時(shí)，手臂肌肉容易疲勞發(fā)酸。為了減輕手臂的疲勞程度，可以在支撐手臂的擋板上裝上軟墊，增加其柔軟度。查資料可知鍵盤的長度為47cm左右，抽屜的寬度設(shè)計(jì)為55cm。鍵盤的寬度為15cm左右，為了較大范圍地控制鍵盤和人的距離，抽屜的深度設(shè)計(jì)為

17、30cm。桌面的左下腳用于放置電腦主機(jī)，可以減少人體受到的輻射和熱量。由于電腦長期工作之后，機(jī)箱會(huì)嚴(yán)重發(fā)熱。所以放置主機(jī)的空間前后必須完全保持敞開，朝外的一側(cè)可以留些小洞便于通風(fēng)。電腦桌面得到充分利用后所?？臻g不多，再擺放一些用品容易顯得很雜亂。此時(shí)可以利用桌面下方的另一邊的空間，將其設(shè)計(jì)成小抽屜和櫥柜，用于存放一些辦公用品。2.1.2材料的改進(jìn)電腦桌應(yīng)盡量選用質(zhì)地好且耐磨的材料，螺釘及相關(guān)部件應(yīng)用強(qiáng)度好的鐵釘。目前市場比較便宜的那種電腦桌椅都是用合成板材加塑料（如刨花板壓縮板三合板）制成的，這些電腦桌椅從表面上和其他電腦桌椅一樣。但是主要材料是合成的，硬度不夠邊縫鉚合的不嚴(yán)密，晃動(dòng)的較厲害。

18、再一個(gè)缺點(diǎn)就是承重有限制，如果桌面設(shè)備較多較重的話，這種桌子就有可能支撐不住。但這種電腦桌的優(yōu)點(diǎn)就是價(jià)格便宜，且重量輕巧易于搬動(dòng)。再下來就是用純木材制作的電腦桌，桌子表面的有的噴涂的是油漆，有的是貼的那種顏色膠紙。一般來講，噴漆的木制電腦桌不愛掉色，貼紙的則反之。這種電腦桌在市場最為常見，因其比較堅(jiān)固耐用，質(zhì)量也比較輕，價(jià)格屬中檔次價(jià)位。最后一種類型的電腦桌，就是近來市場上才開始興起的組合式電腦桌椅。這種電腦桌無論在樣式上還是顏色上，都比上兩種電腦桌要豐富。這類電腦桌用的材料是輕型鋁合金材料和塑料。綜上所述，最經(jīng)濟(jì)且實(shí)用的還是實(shí)木材質(zhì)的，再噴上油漆就不易掉色。2.1.3 顏色的改進(jìn)人處于不同顏

19、色環(huán)境中，除了視覺辨別力受到影響、視野發(fā)生變化外，人的心理感覺也會(huì)有所變化，不同的顏色產(chǎn)生不同的感覺（見表2-3）和不同的抽象概念（見表2-4）。表2-3各顏色給人的心理生理作用顏色熱烈興奮溫暖輕松華麗突出接近富貴安慰安靜沉重遙遠(yuǎn)憂郁紅橙黃紫綠藍(lán)白淺灰深灰黑 表2-4 顏色表示的抽象意義 顏色抽象概念紅革命、熱烈、犧牲、豪邁、危險(xiǎn)、激動(dòng)綠和藹、悠閑、和平、嫻雅、安靜、健康、冷感藍(lán)沉靜、深遠(yuǎn)、冷淡、和平、善良白潔白、純凈、清潔、輕松、真摯黑恐怖、絕望、寂靜、沉重、悲哀、神秘黃 溫暖、高貴、顯赫、豪華、希望、光明、向上赤黃快樂、光明紫優(yōu)雅、溫厚 正確選擇顏色，有益于視覺、生理、心理、功效、安全。紅

20、色會(huì)讓人激動(dòng)，藍(lán)色則讓人平靜；心情郁悶的人容易從紅色當(dāng)中產(chǎn)生激情，在藍(lán)色中更感到壓抑和寂寞。通過顏色調(diào)節(jié)可以增強(qiáng)明亮程度、提高照明效果、標(biāo)志明確、識別迅速、便于管理、注意力集中、減少差錯(cuò)和事故、提高工作質(zhì)量、舒適愉快、減少疲勞、環(huán)境整潔、層次分明、明朗美觀，滿足于人們的審美情趣。長期使用電腦易使人產(chǎn)生疲勞，因此我們需要給使用者營造一種輕松、安靜的氛圍，而不是興奮、沉重的。市場上不少電腦桌的顏色為淺灰色，的確滿足了這一條件，但顏色較為單一。可以再設(shè)計(jì)一些藍(lán)、綠色調(diào)的電腦桌，以滿足女性及兒童的需求。3 電腦桌、椅的設(shè)計(jì)3.1電腦桌的設(shè)計(jì)桌面高度：電腦桌高度 655 + 40（心理修正量），取700

21、；桌面長度：470（鍵盤長度）80（修正量）220（主機(jī)箱寬度）40（修正量）300（抽屜長度）+100（桌腿空間），取1200；桌面寬度：400（顯示器厚度）100（功能修正量）100（心理修正量），取600；桌下空間的設(shè)計(jì)選用大百分位來計(jì)算。若桌下空間滿足大個(gè)子也必然適合小個(gè)子人，若選小百分位計(jì)算，空間太小，大個(gè)子就會(huì)感到空間不夠，產(chǎn)生壓抑感。桌下空間：55050（修正量）,取600；放置主機(jī)箱長：460（主機(jī)箱長度）100（修正量），取600。整體設(shè)計(jì)如附圖1所示。3.2電腦桌椅子的設(shè)計(jì)正常的姿勢下，脊柱的腰椎部分前凸，而至骶骨時(shí)則后凹。在良好的坐姿狀態(tài)下，壓力適當(dāng)?shù)胤植加诟髯甸g盤上，肌

22、肉組織上承受均勻的靜負(fù)荷。當(dāng)處于非自然姿時(shí)，椎間盤內(nèi)壓力分布不正常，形成的壓力梯度，嚴(yán)重的會(huì)將椎間盤從腰椎之間擠出來，壓迫中樞神經(jīng),產(chǎn)生腰部酸痛、疲勞等不適感。軀干完全挺直的坐姿使脊椎嚴(yán)重彎曲，因椎間盤上壓力不能正常分布，身體上部的負(fù)荷加在腰椎部，引起不適，因此90度角的靠背椅是不良的設(shè)計(jì)軀干前傾的姿勢會(huì)使本來前凸的腰椎拉直甚至反向后凹，這種姿勢因而也極不舒服，影響了胸椎和頸椎的正常彎曲，使頸、背部疲勞。電腦工作者需要長時(shí)間在電腦前工作，容易產(chǎn)生疲勞。所以椅子設(shè)計(jì)的是否合理對使用者的舒適度具有很大影響。合理的作業(yè)椅應(yīng)該是坐著舒服，操作方便，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，有利于減輕生理疲勞。座椅設(shè)計(jì)的依據(jù)，主要是人

23、體靜態(tài)測量數(shù)據(jù)，但對動(dòng)態(tài)項(xiàng)目也要進(jìn)行考慮，如衣著的增量，操作時(shí)身體的位移量等。1、坐面高度坐面高度設(shè)計(jì)為高度可調(diào)，以適應(yīng)第5百分位到第95百分位的大部分人群。第5百分位的小腿加足高高度為383mm,第95百分位的測量數(shù)據(jù)為448mm。因此，坐面可調(diào)高度范圍在400mm480mm。2、坐面寬坐面的寬度應(yīng)稍大于臀寬，以便操作者靈活的改變姿勢。為了使所有使用者坐的舒適，此處使用第99百分位的測量數(shù)據(jù)。女性臀寬大于男性，第99百分位的測量數(shù)據(jù)為400mm。再考慮到冬季的衣服較厚以及使用者胖瘦不一，坐寬增加到510mm。3、坐面深坐面的深度應(yīng)能保證臀部得到全面的支持，其深度可取臀部至大腿全長的3/4,即600mm * 3/4 = 500mm。4、傾斜度坐面應(yīng)有一定的傾斜度，一般做成仰角3°8°，以免人體向下滑。5、坐面形狀坐面以無凹凸行者為宜，坐面上可加一軟墊，以增