人機(jī)工程學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）-電腦桌的設(shè)計(jì)

1、課 程 論 文人 機(jī) 工 程 學(xué)電腦桌的設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 教 師鄭丁科學(xué) 院 名 稱工程學(xué)院專業(yè)及班級(jí)09機(jī)制1班提 交 日 期年月答 辯 日 期年月摘要通過(guò)對(duì)現(xiàn)有電腦桌調(diào)查, 分析并總結(jié)了現(xiàn)有產(chǎn)品存在的問(wèn)題。從人機(jī)工程學(xué)的角度出發(fā), 根據(jù)人們的生理、心理特點(diǎn),分別對(duì)電腦桌桌面相關(guān)尺寸,鍵盤托盤相關(guān)尺寸,以及電腦桌造型與色彩等方面進(jìn)行人性化分析。最后以此為依據(jù)進(jìn)行全新大學(xué)生電腦桌設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：電腦桌，人機(jī)工程，人體尺寸目錄1. 社會(huì)上電腦桌存在的問(wèn)題2. 鍵盤托盤2.1 托盤的進(jìn)深尺寸分析2.2 托盤的寬度2.3 肘部分支撐板的尺寸設(shè)計(jì)2.4 托盤與肘支撐板的配合2.5 托盤的高度3. 電腦桌面3

2、.1 桌面的長(zhǎng)度3.2 桌面的寬度3.3 桌子的高度 4主機(jī)箱的位置 5. 儲(chǔ)物柜的設(shè)計(jì) 6. 電腦桌顏色的設(shè)計(jì) 現(xiàn)在普遍使用的電腦配套產(chǎn)品雖然款式多種多樣，在設(shè)計(jì)上也逐漸開(kāi)始應(yīng)用人體工程學(xué)知識(shí)，但是在一些方面還是存在著不足，比如：大部分電腦桌的高度不合理，而且不能調(diào)節(jié) 按照人體工程學(xué)的要求，合適的高度應(yīng)該是和人在坐姿時(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 以日本為例， 1971年以前，日本辦公桌的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)，分別規(guī)定了70CM與67CM為男用與女用辦公桌的標(biāo)準(zhǔn)高度，從而在很大程度上減少了疲勞的產(chǎn)生 英國(guó)

3、男子平均身高約為，而英國(guó)推薦的桌面高度也僅為71CM而我們的電腦桌一般的高度均為7475CM，顯然是太高了 同時(shí)人在操作鍵盤和鼠標(biāo)時(shí)缺少必要的支撐，人的手腕和手臂處于懸空狀態(tài)，極易使手腕和手臂處的肌肉群疲勞；除此之外，由于電腦桌設(shè)計(jì)上的不足，造成的顯示器的高度角度與視距不合理 顯示器的中心應(yīng)在水平視線以下10-20度角上下，顯示器表面應(yīng)保持一定的斜度以與人的視線相垂直 眼睛與顯示器的距離一般應(yīng)在70CM左右 如果顯示器位置不合適，長(zhǎng)時(shí)間在電腦前工作會(huì)對(duì)人的視力健康產(chǎn)生不良影響。 針對(duì)這些問(wèn)題，我們將對(duì)電腦桌進(jìn)行相關(guān)的尺寸設(shè)計(jì)，在符合人機(jī)工程的基礎(chǔ)上，更好地設(shè)計(jì)出健康并盡量減少由于使用電腦給人們

4、帶來(lái)的傷害。由于男女人體尺寸差別較大, 因此對(duì)男女所需要的電腦桌分開(kāi)來(lái)進(jìn)行分析。當(dāng)然, 合理的設(shè)計(jì)應(yīng)該是使各部分均具有可調(diào)性以滿足不同尺寸人的需求, 但考慮到實(shí)際情況以及經(jīng)濟(jì)因素,本設(shè)計(jì)均取男女第五十百分位數(shù)為參考值來(lái)進(jìn)行研究。表1為下面分析中需要用到的人體測(cè)量術(shù)語(yǔ)及數(shù)據(jù), 其來(lái)源于GB10000-88。 2.1 托盤的進(jìn)深尺寸分析 因?yàn)殒I盤托盤都是拖出來(lái)操作, 當(dāng)操作者使用鍵盤時(shí), 托盤被拉出的進(jìn)深近似等于手腕休息區(qū)+鍵盤寬度=100mm+ 180mm=280mm, 而在腕關(guān)節(jié)和鍵盤間應(yīng)該留有100mm右的手腕休息區(qū)?？紤]未拉出的部分為50mm, 這樣整個(gè)鍵盤托盤進(jìn)深為280mm+50mm=

5、330mm。 2.2 托盤的寬度 取目前市場(chǎng)上鍵盤寬度的大尺寸為480mm,鼠標(biāo)墊的寬度一般為200mm, 同時(shí)還應(yīng)考慮到鍵盤和鼠標(biāo)墊都不可能緊挨著托盤邊緣放置, 因此兩邊各自留出50mm的空余距離。所以托盤寬度=鍵盤寬度+鼠標(biāo)墊寬度+空余出距離=480mm+200+100mm=780mm。 由表格可得人的前臂手前長(zhǎng)（取50%的）為237mm；手掌長(zhǎng)為170mm；由于手與前手臂的長(zhǎng)度的五分之二在鍵盤托盤上，懸空的部分大概就是260mm。所以設(shè)計(jì)肘支撐板的長(zhǎng)度為280mm，其寬度120mm。 托盤與肘支撐板的配合 針對(duì)不同的體型的人，由于他們的坐姿肩寬有所不同，所以肘支撐板能在一定的角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)

6、動(dòng)，從而適應(yīng)他們自身的需求。2.5托盤的高度 操作鍵盤時(shí)的高度(即作業(yè)面的高度)是影響人體坐姿的重要因素。作業(yè)面高度不當(dāng)是引起電腦綜合癥的主要原因, 如太低, 則背部過(guò)分前屈; 如果太高, 則必須抬高肩部, 超過(guò)其松弛位置, 引起肩部和頸部的不適。因此, 一般情況下, 使用鍵盤和鼠標(biāo)時(shí), 小臂接近水平或略下斜。即鍵盤托盤高度+鍵盤高度=坐姿肘高+小腿加足高+著裝修正量-姿勢(shì)修正量, 這里, 鍵盤高度取25mm, 坐姿時(shí)的坐高修正量為44mm, 著裝修正量為3mm。通過(guò)計(jì)算, 女性適用鍵盤托盤高度=251+382+3-44-25=567mm; 男性適用鍵盤托盤高度=263+413+3-44- 2

7、5=610mm。此外, 由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3326-97規(guī)定容膝空間高度應(yīng)不小于580mm, 凈高應(yīng)大于520mm。為了滿足人體下肢活動(dòng)的需要, 桌下空間深度應(yīng)不小于600mm, 寬度應(yīng)不小于520mm。因此, 可取女性適用鍵盤高度為580mm, 取男性適用鍵盤托盤高度為620mm。3電腦桌面3.1 桌面長(zhǎng)度由于現(xiàn)在的電腦桌不單單是使用和擺放電腦的功能了。很多人都使用電腦桌子當(dāng)成書(shū)桌使用，特別是現(xiàn)在的學(xué)生。由于市面上的電腦桌的長(zhǎng)度不足，讓人們?cè)谟秒娔X桌干別的事情的時(shí)候，就覺(jué)得長(zhǎng)度現(xiàn)不足，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，我在這次設(shè)計(jì)上特意加長(zhǎng)了桌面的長(zhǎng)度。考慮經(jīng)濟(jì)和人機(jī)工程等條件，我把桌面長(zhǎng)度定位為1600mm

8、。3.2 桌面的寬度 桌面要保證一定的深度, 以保證最小視距,避免視距過(guò)短, 引起近視。通常, 距顯示器最大閱讀距離為710mm 760mm可以保護(hù)眼睛不受電子射線傷害。考慮到大學(xué)生使用的電腦桌也是他們的學(xué)習(xí)桌, 而學(xué)習(xí)桌又常常和書(shū)架連在一起, 所以桌面進(jìn)深+書(shū)柜寬度-顯示器進(jìn)深+托盤拉出進(jìn)深+對(duì)手腕起支撐作用的前臂長(zhǎng)=人眼與屏幕之間距離, 這里顯示器進(jìn)深為215mm, 托盤拉出進(jìn)深為280mm, 書(shū)柜深度取300mm, 即對(duì)男性電腦桌, 桌面進(jìn)深在708mm和758mm之間, 對(duì)女性電腦桌, 桌面進(jìn)深在732mm到785mm之間。當(dāng)然, 桌面進(jìn)深會(huì)隨著顯示器尺寸的變大而變大。 桌面的高度 電

9、腦桌桌面的高度影響到顯示器的擺放高度, 進(jìn)而影響到人眼的觀察角度, 從人機(jī)工程學(xué)角度分析, 顯示器的最佳擺放高度應(yīng)是它的上沿不高于人坐姿時(shí)眼睛的水平視線, 它的中心應(yīng)在水平視線以下1020度比較合適?？紤]人在看屏幕時(shí), 一般視線與屏幕相垂直時(shí)比較舒服還可以減少反光對(duì)眼睛的傷害, 所以顯示器一般后傾1015度為佳。以目前市場(chǎng)上較流行的22寸寬屏液晶顯示器為例, 其顯示器面板高度為296mm, 底座高度為100mm左右, 顯示屏上邊緣寬度為20mm。由此可得: 桌面的高度+底座高度+ (顯示器面板高度/2) cos15=坐姿眼高+小腿加足高+著裝修正量-姿勢(shì)修正量-視距*tan15, 這里視距取7

10、10mm, 顯示器后傾的角度和眼睛觀察顯示器的角度均取15。通過(guò)計(jì)算,對(duì)于女性桌面高度為647mm, 男性桌面高度為:737mm。這里我們選擇一種折中的思維，將電腦桌的高度定位690cm。 4 主機(jī)箱的位置現(xiàn)在大多數(shù)電腦桌，都將主機(jī)箱的位置設(shè)計(jì)在電腦桌的左下方。但是現(xiàn)在市面上的顯示屏的線和電源線并不是很長(zhǎng)，還有在這個(gè)為位置上，安裝和拆卸的時(shí)候都很麻煩。所以，在本設(shè)計(jì)上，便將主機(jī)箱的放置位置上移，放在右上角。這樣人們?cè)谘b卸時(shí)都方便操作及在插拔U盤時(shí)和開(kāi)機(jī)時(shí)都不需要彎下腰去操作了。 5 儲(chǔ)物柜的設(shè)計(jì) 由于這電腦桌偏向工程人員設(shè)計(jì)的，所以在左下方設(shè)計(jì)了一個(gè)“田”字儲(chǔ)物柜，便于工程人員圖紙的放置，這個(gè)儲(chǔ)物柜的深度能放置A2圖紙。其他的儲(chǔ)物柜，能放置一些資料書(shū)籍。 6. 電腦桌的顏色設(shè)計(jì)由于現(xiàn)在人們使用電腦的時(shí)間長(zhǎng)了，所以本設(shè)計(jì)對(duì)于電腦桌的顏色取用了淡暖色基調(diào)。這樣能讓人眼睛不用受燈光反射的影響，能一定范圍內(nèi)保護(hù)人的眼睛健康。最終效果圖：參考文獻(xiàn)：1. 蘇 垣 袁惠清 2001 健康型電腦桌的設(shè)計(jì)原則2. 蘇 垣 2000 從人機(jī)工程學(xué)看電腦桌結(jié)構(gòu)的