宿舍電腦桌問題的人機學評析與改進設(shè)計

1、宿舍電腦桌問題的人機學評析與宿舍電腦桌問題的人機學評析與改進設(shè)計改進設(shè)計鄭州大學2011級機械工程及自動化6班姓名：劉豪亮學號：20110130619研究內(nèi)容 1、實測電腦桌的尺寸參數(shù)與人體相關(guān)的尺寸主要參數(shù) 2、電腦桌的整體情況 3、宿舍電腦桌的不足 4、人性化的電腦桌的設(shè)計研究 5、若干改進意見及電腦桌使用時的注意事項研究目的 在進行產(chǎn)品設(shè)計時從使用者、使用環(huán)境、使用方式、生理、心理因素等方面，運用人機工程學知識合理設(shè)計，整體考慮并做出科學的定性與定量的分析與研究盡最大可能性滿足人的需求弘揚以人為本的精神。研究方法及結(jié)果 通過對宿舍電腦桌的現(xiàn)狀與符合人機的人體參數(shù)分析，得到科學人機的電腦桌

2、設(shè)計實測電腦桌的尺寸參數(shù) 實測的電腦桌相關(guān)數(shù)據(jù) 桌子： 桌面高：85cm 向內(nèi)延伸：55cm 可用寬度：85cm 顏色：淡黃色（如圖） 質(zhì)地：硬木料 墻壁顏色：純白色 椅子： 配備座椅高度：45cm 座椅寬度：38cm 座椅質(zhì)地：鋼架結(jié)構(gòu)，椅面為淡黃色硬質(zhì)木料人體相關(guān)的尺寸主要參數(shù)坐姿人體尺寸參考數(shù)據(jù)如下表：項目百分位數(shù) 男（尺寸）女（尺寸）尺寸平均值設(shè)計依據(jù)坐高50908855881.5電腦桌高度設(shè)計依據(jù)坐姿眼高50798739768.5坐姿肘高50263+413251+382654.51電腦桌高度設(shè)計依據(jù)2容膝空間設(shè)計依據(jù)地面到鍵盤高度小腿加足高50坐姿大腿厚度95151151151坐姿膝

3、高95532493512.5 人體水平尺寸參考如下表： 項目男（尺寸）女（尺寸）尺寸平均值設(shè)計依據(jù) 最大肩寬469438453.5 電腦桌寬度設(shè)計依據(jù) 臀寬334346340 坐姿兩肘間寬489378433.5 電腦桌長度設(shè)計依據(jù) 坐姿臀寬355382368.5宿舍電腦桌的現(xiàn)狀 1.電腦桌的整體情況 通過本人和同學們對電腦桌的使用，發(fā)現(xiàn)：學校宿舍的電腦桌存在諸多設(shè)計缺陷。上網(wǎng)時間一個小時左右，就會出現(xiàn)眼部疲勞，手腕酸軟的諸多不適現(xiàn)象。2宿舍電腦桌的不足貌似我要墊幾本書才能寫作業(yè) 2.1.作業(yè)面的高度不夠合理 依照人體工程學的理論，無論是寫字臺、課桌的高度，還是電腦桌上鍵盤與鼠標的高度，都該當與

4、人在坐姿時的肘部等高或稍低，只有這樣，才有利于人們保持準確的坐姿。以日本為例，1971年以前，日本辦公桌的標準高度采用74cm。由于屢發(fā)種種職業(yè)病，日本于1971年全面修訂了辦公用具的標準，分別規(guī)定了70cm與67cm為男用與女用辦公桌的標準高度，從而在很大程度上減少了疲勞的產(chǎn)生。根據(jù)我粗略的測量，我們所用的電腦桌至少在85cm，顯然有點高，但是如果配上椅子，就不會顯得高了，反而有點矮了。 2.2.顯示器的高度，角度不合理 顯示器的上方應(yīng)不高于坐姿的眼睛水平視線，顯示器的下方應(yīng)不低于水平視線向下40度角的方向，顯示器的中心應(yīng)在水平視線以下10度角20度角上下。顯示器表面應(yīng)保持一定的斜度以與人的

5、視線相垂直。有圖所示，顯示器下面墊了好幾本書，就是因為顯示器與眼中心視線的夾角太大。 2.3.人眼的視距不合理 眼睛與顯示器的距離一般應(yīng)提倡在70cm左右，即為一臂距離。如果因電腦桌的不足或電腦放置的不當使電腦系統(tǒng)達不到以上參數(shù)，對人的視力健康就會產(chǎn)生不良影響。這就牽涉到另外一個問題，就是 電腦桌的寬度不夠，除去能放一顯示器，放一本較大的課本空間都比較小。 2.4.鍵盤板的不合理 鍵盤板的棱角太明顯，打字的時候手腕不舒服。其次，就是鍵盤板太低，手長時間握鼠標，會造成手腕酸軟甚至到整條胳膊。 2.5.配備的座椅 電腦桌使學生長時間用來學習的物品，學生一般坐在那里的時間較長，由于各自的坐姿習慣，長

6、時間的坐會導致，肩膀頸椎酸痛，而且座椅過硬會導致坐者不舒服，另外座椅不可調(diào)導致了很多的麻煩，學生在學習，上網(wǎng)，休息時所需的座椅高度是不同的，但學校配備的座椅是不可調(diào)的。人性化的電腦桌的設(shè)計研究1、基于人體尺度的電腦桌設(shè)計研究作業(yè)面的高度不當是引起電腦綜合癥的次要原因：太低，則造成背部向前傾屈；太高，則必須抬高肩部引起頸肩的不適。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，避免小臂上舉狀況的發(fā)生。因此一般作業(yè)面高度是依照肘高以下50 100mm 來確定的，但也要根據(jù)不同的工作性質(zhì)進行調(diào)整如精密作業(yè)，就需要在肘高以上進行以保證作業(yè)精度。重體力作業(yè)則要求作業(yè)面更低些，以便于臂部的用力。對

7、于電腦作業(yè)鏈說，它的操作可大致分為2種:一種是打字類文字輸入工作屬于重型作業(yè)；一種是頁面瀏覽性質(zhì)的鼠標操作屬于輕型作業(yè)?；谏厦?種情況我們以文字輸入作業(yè)為基準進行設(shè)計參考我國女性和男性的肘高數(shù)據(jù)(見表2)男性從第595百分位為611746mm女性從第595百分位為557689mm 。選用作業(yè)面比肘高略低50mm取功能修正量(姿勢修正和著裝修正)為37mm則作業(yè)面男性的變化范圍為537643mm;女性從486589mm 。依照平均原則可取女性的第50百分位數(shù)為參考值。即546mm，取整為550m. 2.人眼與視屏的關(guān)系 人眼與視屏應(yīng)保持一定距離以保證不受電子射線的傷害。屏面的大小在水平方向和垂

8、直方向與人眼成不大于30的夾角以17 英寸顯示屏為例屏幕邊長約為305mm此時的視距最小為3052tan15= 569mm 。屏幕越大視距應(yīng)越遠一般情況下取為600700mm 。3、.桌面的高度 顯示器一般都放在桌面的，所以顯示器的放置就決定了桌面高度。顯示器的上緣或屏幕文字最上端，應(yīng)與人的水平視線等高或略低過高時需要不時仰頭使頸部伸展，而過低時又要頸部歪斜而加大了屈頸力矩，使人在相同時間內(nèi)更易疲勞并引起頸部不市眩，表1 給出的我國男女坐姿時人眼的高度取功能修正值著裝修正取為3mm販坐姿時眼高修正值取為40mm 。若采用17英寸顯示屏取顯示器屏幕下部邊框的厚度大約在100mm左右。則桌面高度=

9、坐姿眼距地高+著裝修正 -姿勢修正-屏幕邊長-屏幕下部邊框厚度男性從第5百分位到95百分位則大約桌面的高度范圍變化從1132 - 305 + 3- 40 - 100 = 690 、1295 - 305 + 3 - 40 - 100 = 853即690 853mm;女性為1037-305+3-40-100=595 、1189 - 305 + 3 - 40- 100=747即595747mm 。依照平均原則以女性第50百分位的眼高為依據(jù)則大約桌面的高度為679mm以上計算沒有考慮顯示器底盤支承結(jié)構(gòu)的高度應(yīng)根據(jù)顯示器底盤的高度加以適當?shù)恼{(diào)節(jié)以保證屏幕最上端不超過人眼的水平視線 4、對鍵盤和鼠標高度確

10、定的研究目前：作業(yè)者在使用電腦的鍵盤或鼠標，時常常臂向前懸空。懸空的手臂造成了肩頸部的靜態(tài)疲勞，體重需要由脊柱來承擔工作人員往往是勾頭、塌腰、駝背地工作其結(jié)果是腰背的疲勞酸痛。另一方面手腕的過度伸展、翹曲或者是把手腕抵在桌沿而引發(fā)腕部的一系列疾病如腕管綜合癥等。引發(fā)這一系列問題的原因就在于電腦桌設(shè)計得不合理，只是將原來的書桌照搬來做了電腦桌，沒有考慮電腦桌與書桌在使用功能上的不同。 5. 手與鍵盤、鼠標的關(guān)系 手與鍵盤、鼠標的關(guān)系最自然的手的姿勢是在，左右對稱處于正中線的位置。在使用鍵盤或鼠標過程中，要使手保持正常自然的姿勢，上臂應(yīng)自然販垂直向下上臂與小臂之間呈略大于90的角度，放置鼠標的位置

11、高度不易過高有利于保持手腕的順直，這也是為什么鍵盤高度要在肘高以下的原因。在移動鼠標時應(yīng)由上臂帶動手腕來移動避免純的手腕轉(zhuǎn)動，更應(yīng)避免轉(zhuǎn)動幅度過大造成尺側(cè)偏和撓側(cè)偏。另外還要避免手腕直接和桌沿相接觸使腕盜內(nèi)的腱稍發(fā)炎、腫大壓迫腕部神經(jīng)形成腕管綜合癥(又被稱為鼠標手)。若干改進意見及電腦桌使用時的注意事項 1座椅 有條件的話應(yīng)盡量配備，辦公室可調(diào)式座椅，盡量選用中軟面。 2.視線范圍 確保上機所需的紙質(zhì)文檔，放在電腦顯示器之前，并和顯示器有相近的夾角。 想時期放置位置應(yīng)滿足： 放在正前方，正對使用者 放置高度，使使用者在使用時，盡量不低頭，也不仰頭 顯示器距離人眼位置，大約為成年人一臂之長4.作業(yè)姿勢4.1 大腿與腰，大腿與小腿，應(yīng)保持90度彎曲上臂與前臂彎曲弧度保持70135度