例子人機(jī)工程學(xué)課程設(shè)計(jì)

1、 電腦桌的新型人機(jī)學(xué)設(shè)計(jì)課程名稱：人機(jī)工程學(xué)課程設(shè)計(jì)姓名：XX XX學(xué)號(hào)： 081XXXXXXX 081XXXXXXX 所屬院系：管理學(xué)院 工業(yè)工程系指導(dǎo)教師：鄧華1設(shè)計(jì)目的：讓學(xué)生經(jīng)歷一次完成的人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用實(shí)踐，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、調(diào)查問(wèn)題、探索可能的改進(jìn)以及更求最佳的解決方案 。 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生自我鉆研，開(kāi)拓進(jìn)取的精神。 擴(kuò)大學(xué)生的學(xué)科眼界，眼神課堂教學(xué)的空間。2設(shè)計(jì)題目：A2電腦桌的新型人機(jī)學(xué)設(shè)計(jì)3說(shuō)明：電腦桌是用來(lái)放電腦的桌子，是很重要的辦公用品。但是由于電腦做的設(shè)計(jì)不合理，腰背痛、頸肌疲勞或勞損、手肌腱鞘炎和視力下降等疾病正危害著從事與電腦有關(guān)的工作人員。 4現(xiàn)況：關(guān)

2、于電腦桌的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)還僅僅局限在高度、寬度和桌體的整體形狀設(shè)計(jì)。5調(diào)研：由勞動(dòng)衛(wèi)生部門(mén)提供的一份調(diào)查顯示，北京勞動(dòng)衛(wèi)生職業(yè)病防治研究所從1996年到1998 年，連續(xù)3年對(duì)電信行業(yè)、電視臺(tái)、報(bào)社激光照排車間電腦作業(yè)人員進(jìn)行了有關(guān)調(diào)查，30左右被調(diào)查者不同程度地患有頸肓腕綜合癥，視力普遍下降。 6實(shí)物調(diào)研：材料：電腦桌材料或類型/優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)合成板材加塑料價(jià)格便宜 重量輕 易搬動(dòng)硬度不夠 邊縫鉚合不嚴(yán)密 承重有限制純木材堅(jiān)固耐用 質(zhì)量較輕 價(jià)格中檔次桌面采用噴漆或者粘貼膠紙組合式電腦桌椅：輕型鋁合金材料和塑料重量輕 安裝簡(jiǎn)便 價(jià)格合理 價(jià)格較高防靜電材料特殊防靜電材料減少了對(duì)電腦設(shè)備的損害

3、售價(jià)較高構(gòu)造：電腦桌類型/構(gòu)造及優(yōu)缺點(diǎn)構(gòu)造優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)簡(jiǎn)易電腦桌桌面稍大于顯示器寬度 桌面下一個(gè)活動(dòng)收縮的鍵盤(pán)抽屜房間面積自身就對(duì)比小的家庭 價(jià)格廉價(jià) 電腦機(jī)箱和鼠標(biāo)的放置和移動(dòng)受到局限普通多媒體電腦桌桌面較寬大 鍵盤(pán)的伸縮寬而長(zhǎng)，鍵盤(pán)抽屜的左右兩邊有抽屜，桌子下面是柜子或空的隔擋鍵盤(pán)收縮拉動(dòng)方便 節(jié)省空間 桌面空間對(duì)比大價(jià)格較為昂貴 7文獻(xiàn)資料收集： OSHA （Occupational Safety & Healthy Administration） - 美國(guó)職業(yè)安全和健康管理局 一 顯示器的設(shè)計(jì)的潛在危害：1顯示器距離眼睛太遠(yuǎn)或者太近會(huì)迫使身體處于別扭的姿勢(shì)，導(dǎo)致眼睛疼痛： 2頭部和

4、頸部想側(cè)面看顯示器（扭頭）的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)增加頸椎肌肉的負(fù)擔(dān)和不均衡，導(dǎo)致疲勞和疼痛。3如果顯示屏太高或者太低，就會(huì)迫使你的頭、頸、頸部，甚至是后背處于別扭的不正確身體姿勢(shì)。例如，顯示屏太高的時(shí)候，你的頭和脖子不得不后仰。在這種不正確的身體姿勢(shì)下工作時(shí)間長(zhǎng)的話會(huì)導(dǎo)致支撐頭部的肌肉疲勞。4雙光眼睛鏡片的用戶通常是通過(guò)眼鏡的底部來(lái)看屏幕的。這就使得他們不得不后仰頭部。如果顯示器的位置太高，就會(huì)造成支撐頭部的肌肉疲勞。 5看顯示屏的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致眼部疲勞和干澀。用戶在看顯示屏的時(shí)候眨眼睛的次數(shù)較少。 6顯示器向前或者向后略微傾斜會(huì)使得屏幕上的文字或者圖片扭曲，增加了閱讀的難度。此外，顯示器后傾的時(shí)候，頭

5、頂?shù)恼彰鲿?huì)在屏幕上產(chǎn)生眩光。這樣會(huì)導(dǎo)致眼睛腫脹，并且因?yàn)橐惚苎９饪赡芤捎貌徽_的身體姿勢(shì)。7降低圖像質(zhì)量的一些因素會(huì)使得閱讀更加困難，導(dǎo)致眼睛腫痛。這些因素包括： · 工作區(qū)附近其它電子設(shè)備產(chǎn)生的電磁場(chǎng)，它會(huì)扭曲圖像；· 顯示屏表面的灰塵積累。顯示屏的靜電效應(yīng)會(huì)吸附空氣中的微小灰塵，它會(huì)降低對(duì)比度和視覺(jué)條件。二 鍵盤(pán)的選擇及其位置：1 鍵盤(pán)、鼠標(biāo)或者工作面太高或者太低會(huì)導(dǎo)致不正確的身體姿勢(shì)，如手腕、手臂和肩膀的姿勢(shì)。例如，鍵盤(pán)的位置太低的時(shí)候，你可能要彎腰才能夠敲擊鍵盤(pán)。而如果太高的話，你就不得不抬高肩膀和手臂。用不正確的姿勢(shì)去敲擊鍵盤(pán)會(huì)導(dǎo)致手、手腕和肩膀的不適。2 鍵

6、盤(pán)或者鼠標(biāo)距離使用者太遠(yuǎn)或者太近都會(huì)導(dǎo)致不正確的身體姿勢(shì)，例如手臂前伸或者身體軀干前傾去觸摸鍵盤(pán)，以及極限的肘部角度。這些不正確的身體姿勢(shì)會(huì)導(dǎo)致肘、肩膀和手腕的肌肉骨骼失調(diào)性損傷（MSD）。 三 文件夾的放置位置： 1 文件夾距離顯示屏太遠(yuǎn)會(huì)迫使用戶的頭部處于一種不舒適的別扭姿勢(shì)，或者不停地在文件夾與顯示屏之間轉(zhuǎn)換。這些不利的姿勢(shì)和動(dòng)作會(huì)導(dǎo)致肌肉疲勞，頭、頸、肩的不適。四 電腦工作區(qū)桌子的選擇：1工作面空間有限會(huì)迫使人們把設(shè)備和電腦放在不合適的位置。這種布置在你伸手觸摸鼠標(biāo)或者看電腦顯示器的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致不良的身體姿勢(shì)。2 有的桌子和電腦設(shè)備有堅(jiān)硬的、有角度的凸緣，與用戶的手臂或者手腕接觸。這會(huì)導(dǎo)

7、致接觸壓力，影響神經(jīng)和血管，有可能會(huì)引起刺痛和手指酸痛。3 桌子或者工作面下沒(méi)有足夠的清區(qū)可能是因?yàn)樵O(shè)計(jì)的問(wèn)題，或者桌子下面的東西太多了。不管是什么原因，都會(huì)導(dǎo)致不舒適和工作效率低下 4 太高或者太低的桌面會(huì)導(dǎo)致別扭的身體姿勢(shì)，比如手臂外伸去觸及鍵盤(pán)，或者抬起肩膀等。 五 電腦工作區(qū)椅子的選擇：1 不良的靠背和不恰當(dāng)?shù)纳眢w姿勢(shì)可能來(lái)自于不合適的靠背尺寸、材料、位置或者使用。處于這樣的工作姿勢(shì)會(huì)導(dǎo)致背部疼痛與疲勞2 座椅過(guò)高會(huì)使你在工作的時(shí)候腳接受不到支撐，或者在椅子里向前挪動(dòng)后使用者的腰部就不會(huì)再得到支撐，從而很難保持脊椎的S-型。這種別扭的姿勢(shì)會(huì)導(dǎo)致疲勞、血液循環(huán)阻塞、腫脹、麻木和疼痛。 3

8、 尺寸不合適的椅子會(huì)使人不舒適，給腿提供的支撐不充分，并且限制了活動(dòng)。座墊太短會(huì)把過(guò)多的壓力置于高個(gè)子使用者的髖部，而太長(zhǎng)又會(huì)把過(guò)多的壓力置于身材矮小的使用者的膝蓋部位。 4 不能調(diào)節(jié)的扶手，或者調(diào)節(jié)得不好的扶手會(huì)迫使你采取很別扭的姿勢(shì)，或者得不到足夠的支撐。5腳輪不合適的話會(huì)使得椅子相對(duì)挪動(dòng)不容易。會(huì)增加伸手或者身體彎曲來(lái)觸及電腦及附件的機(jī)會(huì)，導(dǎo)致肌肉疲勞、疼痛。六 腕撐的選擇和使用：1 敲擊鍵盤(pán)但是又沒(méi)有使用手腕/手掌支撐會(huì)增加用戶手腕彎曲的角度。手腕彎曲角度的增加會(huì)增加肌腱與腱鞘的接觸壓力和刺激。在高度重復(fù)性地敲擊鍵盤(pán)并且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的時(shí)候，這個(gè)問(wèn)題尤為突出。擊鍵的時(shí)候沒(méi)有手腕/手掌支撐

9、還會(huì)增加人的手腕與工作區(qū)中其它堅(jiān)硬或者鋒利的物體之間的接觸壓力。七 鼠標(biāo)的選擇和位置：1 如果鼠標(biāo)距離鍵盤(pán)太遠(yuǎn)，在使用的時(shí)候可能會(huì)造成不正確的身體姿勢(shì)、接觸壓力或者手被迫做一些額外的工作。在這種狀態(tài)下工作時(shí)間長(zhǎng)的話會(huì)給肩膀和手臂造成壓力，增加手腕和肩膀不正確姿勢(shì)的機(jī)會(huì)，從而導(dǎo)致肌肉骨骼失調(diào)性損傷（MSD）。 8 方案構(gòu)思：對(duì)于電腦桌的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)在著眼于細(xì)節(jié)的情況下力求整體的構(gòu)造更加符合人體工程學(xué)的應(yīng)用和設(shè)計(jì)。首先從電腦桌細(xì)節(jié)開(kāi)始設(shè)計(jì)，再根據(jù)電腦桌對(duì)椅子進(jìn)行細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)。9 方案一：針對(duì)家庭或者工作使用的電腦桌：細(xì)節(jié)1：桌面上的設(shè)計(jì)：1 顯示器與桌面的設(shè)置：設(shè)置一個(gè)可以靈活移動(dòng)的定位板，在定

10、位板的底部放置一個(gè)和定位板連體的尺寸條，標(biāo)注顯示器隨著定位板移動(dòng)的距離，方便不同身材不同身體狀況的人有選擇的調(diào)整顯示器與操作者眼睛的距離。其中顯示器到座位的距離（前提是操作者身體處于直立姿勢(shì)，后背受到靠背的良好支撐）最佳的距離應(yīng)該在20-40英寸（0.51 1.02米）之間?！咀ⅰ浚簩?duì)于小的顯示器，應(yīng)該把文字調(diào)大一些。顯示器的位置不應(yīng)該超出視線35度角（左右兩個(gè)方向）的范圍；由于在工作期間可以需要使用文件材料或其他辦公工具，應(yīng)在顯示器定位板附近不遠(yuǎn)處放置一個(gè)文件格，同時(shí)在顯示器和桌面之間放置一個(gè)支架，可以使文件文本能夠在該支架上攤開(kāi)，這樣操作者就可以不必再搖頭或側(cè)身來(lái)查閱文件。同時(shí)注意顯示器的

11、傾斜程度，定位板應(yīng)對(duì)顯示器的移動(dòng)、靜止角度都做規(guī)定。具體如下圖所示，左側(cè)為定位板尺寸條，顯示屏前面為放置文件支架。2鍵盤(pán)的設(shè)置：在人體保持坐姿的時(shí)候，肘部應(yīng)該與鍵盤(pán)的高度相當(dāng)，舒適地懸于身體側(cè)邊。肩膀在使用鍵盤(pán)的時(shí)候應(yīng)該處于放松狀態(tài)，不應(yīng)該前傾或者后仰。鍵盤(pán)放在身體正前方，使前臂與地板大致平行，肘部貼近身體；通過(guò)升高或者降低鍵盤(pán)或者椅子的辦法，降低不正確的手腕的角度，使手腕盡可能處于中性的、自然姿勢(shì)；或者使用分開(kāi)的鍵盤(pán)，由于雙手集中使用，導(dǎo)致兩邊肩膀必然會(huì)有向中間收縮的趨勢(shì)。當(dāng)使用分開(kāi)的鍵盤(pán)之后，左右手分別使用自己的鍵盤(pán)部分，這樣就可以保證雙手平直分開(kāi)，也可以根據(jù)操作者的個(gè)人習(xí)慣選擇一個(gè)舒適的

12、姿勢(shì)。如圖所示：3 鼠標(biāo)的設(shè)置：把鼠標(biāo)放在讓你保持手腕平直、自然的狀態(tài)的位置，這可能包括調(diào)節(jié)椅子、桌面、鍵盤(pán)托架等；如果鍵盤(pán)托架/桌面不夠大，不足以同時(shí)容納下鍵盤(pán)和鼠標(biāo)，試著使用下面的辦法： · 使用一個(gè)鼠標(biāo)平臺(tái)置于鍵盤(pán)之上。這種設(shè)計(jì)讓鼠標(biāo)放在10-鍵鍵盤(pán)的上方；· 在鍵盤(pán)托架普遍安裝一個(gè)鼠標(biāo)托架。· 安裝一個(gè)較大的托架，足以同時(shí)放下鍵盤(pán)和鼠標(biāo)；· 使用帶有腕撐的鼠標(biāo)墊，有助于保持自然的手腕姿勢(shì)4腕撐的設(shè)置：擊鍵的時(shí)候手應(yīng)該可以自由活動(dòng)，并抬高到手腕/手掌支撐之上。休息的時(shí)候，手腕/手掌支撐墊應(yīng)該接觸手掌或者手掌根（手掌靠近腕部的隆起部份），而不是手腕；

13、 通過(guò)調(diào)整工作區(qū)中其它物體）椅子、桌子、鍵盤(pán)等）而減少手腕的彎曲，這樣手腕可以保持中性、自然的姿勢(shì)；手腕/手掌支撐應(yīng)該與鍵盤(pán)的寬度、高度（如圖1所示）、前邊緣的斜面相匹配（請(qǐng)記住，目的是要保持手腕盡可能地自然、平直）； 圖1手腕/手掌支撐應(yīng)該比較柔軟，圓弧形，以盡可能減少對(duì)手腕的壓力。手腕/手掌支撐的高度至少應(yīng)該1.5英寸（3.8厘米）。 以上為桌子表面和桌下抽屜的設(shè)計(jì)。由于文件支架的限制，導(dǎo)致鍵盤(pán)必須放在桌子下面的抽屜里，下面為具體的各部件尺寸設(shè)置： 以下為電腦工作區(qū)桌子和座椅的設(shè)計(jì)：桌子：工作面的深度應(yīng)該能夠讓你距離顯示器至少20英寸（50厘米），并且能夠調(diào)整顯示器的角度以得到合適的視角。

14、顯示器應(yīng)該在你正前方。使用轉(zhuǎn)角桌比直線型桌能夠產(chǎn)生更多的空間和深度，以容納較大的顯示器和各種工作用品。如圖所示： 經(jīng)常使用的東西應(yīng)（鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、電話等）該置于伸手可及的區(qū)域，如圖： 手臂與桌子的邊緣的接觸面有的時(shí)候可能會(huì)比較尖銳，為了減少接觸壓力，使用一些不是很昂貴的柔軟材料把桌子邊緣墊起來(lái)。使用手腕支撐或者使用圓形邊角的桌子。盡可能為使用者提供足夠的清區(qū)，使其可以經(jīng)常改變身體的姿勢(shì)（見(jiàn)建議的尺寸）。這個(gè)區(qū)域應(yīng)該減少或者避免物品的擺放，如文件、CPU、書(shū)籍、或者其它儲(chǔ)存物品（圖2）。 減少桌下擺放的東西。圖2 工作面下的清區(qū)的示意圖在桌子下面增加一些墊板之類的東西把桌子升高；對(duì)于傳統(tǒng)的桌子，可

15、以把中間的那個(gè)抽屜拿掉，就可以創(chuàng)造多一些空間；如果有必要，把桌腿鋸短一些，來(lái)降低桌面的高度。如果桌子無(wú)法降低高度，就升高椅子。如果需要，提供一個(gè)腳搭來(lái)為腳提供支撐。（圖3）圖3 腳搭提供高度可以調(diào)節(jié)的桌子。桌子下面給腿留出來(lái)的清區(qū)應(yīng)該在20-28英寸（50-72厘米）之間。座椅的選擇和設(shè)置：使用靠背可以輕易調(diào)節(jié)的椅子，并且在身體的各種不同的姿勢(shì)下都能夠提供良好的支撐?？勘硲?yīng)該有下面的一些特點(diǎn)：1. 有一個(gè)高度可以調(diào)節(jié)的腰撐，使其可以放在腰部的合適的位置。2. 靠背的調(diào)節(jié)可以讓用戶從垂直位置后仰至少15度角，并且具備預(yù)緊力調(diào)節(jié)、鎖定的功能，給背部低位提供恰當(dāng)?shù)姆醋饔昧Α?. 可以把靠背前后調(diào)節(jié)的

16、裝置。這可以讓初用者調(diào)節(jié)靠背，使其在坐下的時(shí)候靠背能夠適合使用者的后背，而膝蓋又不會(huì)抵住座墊邊緣。高個(gè)子的用戶也可以靠著靠背坐下來(lái)，又給予髖部和大腿足夠的支撐。注：有的椅子設(shè)計(jì)通過(guò)調(diào)節(jié)座墊的位置提供這種可調(diào)節(jié)性。.高度：高度可以調(diào)節(jié)，特別是很多人都可能會(huì)用到這個(gè)椅子的時(shí)候。當(dāng)使用者的這個(gè)腳底都可以觸到地板并且膝蓋窩略高于座墊的時(shí)候，椅子的高度基本上就是合適的了（圖4）。 圖4 膝蓋稍稍高于座墊2. 座墊是由襯墊的，并且邊緣是圓形的、"瀑布式"的（圖5）。 圖5 座墊邊緣是圓形的、“瀑布式”的3. 足夠?qū)?，足以容納下大多數(shù)人的臀部尺寸。身材較大的人要給提供超大的座墊。扶手：使

17、用可以調(diào)節(jié)的扶手，使其可以支撐你的手臂，使得手臂更加靠近身體軀干。合適的調(diào)節(jié)應(yīng)該;- 相距足夠?qū)?，使得進(jìn)出椅子比較容易；- 距離身體較近，在保持手臂靠近身體的同時(shí)，給手臂提供支撐；- 高度合適，這樣在使用的時(shí)候肩膀可以放松（坐在椅子里保持放松、舒適的狀態(tài)，調(diào)節(jié)扶手到合適的位置）； 基座：椅子應(yīng)該有結(jié)實(shí)的、五個(gè)腿的基座。 （圖6）圖6 五個(gè)腿的基座確保椅子有腳輪，并且適合使用環(huán)境的地板類型。（圖7） 圖7 腳輪可以調(diào)節(jié)的辦公室座椅10 方案二：針對(duì)筆記本電腦使用的電腦桌：在滿足以上關(guān)于機(jī)體和人體之間的距離和角度要求的前提下，筆記本由于其體積的大小可以設(shè)置桌體支架，其高度和寬度要可以調(diào)節(jié)，保證使用

18、者的需求。如圖所示：11 設(shè)計(jì)小結(jié)：需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題：椅子：由于人在保持坐姿的時(shí)候要在座椅上保持相當(dāng)一段長(zhǎng)的時(shí)間，這樣上半身的重量就集中在臀部及其肌肉上，使它們長(zhǎng)時(shí)間收到壓迫。在操作者主觀的在一定時(shí)間內(nèi)主動(dòng)休息的基礎(chǔ)上，還可以將座椅的椅面做成凹陷的弧形，這樣身體的重量就可以分出一部分給座椅的支架。電腦的部件：對(duì)于電腦的各個(gè)零部件，包括各種線可以將桌面掏空，將這些雜物放在掏空的位置，再給該空格的蓋板上掏出一個(gè)加長(zhǎng)的空槽，保證各類的線可以穿過(guò)其連接電腦，既保證了電腦的正常工作，又使電腦桌變得美觀。桌面：桌面在放置顯示器的區(qū)域進(jìn)行可調(diào)節(jié)設(shè)置，可以根據(jù)操作者的操作使該部分桌面向上或向下提升或降落。桌體：將桌子與座椅結(jié)合起來(lái)，但將桌子放置在椅子的左方或右方，這樣人們可以根據(jù)工作習(xí)慣選擇偏向左方或右方工作，同時(shí)該桌體要可以旋轉(zhuǎn)，這樣當(dāng)操作者在一