第六章工作臺(tái)椅及工具設(shè)計(jì)

1、第六章工作臺(tái)椅及工具設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)6.1 控制臺(tái)設(shè)計(jì)桌式控制臺(tái)直柜式控制臺(tái)組合式控制臺(tái)彎折式控制臺(tái)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)6.1 控制臺(tái)設(shè)計(jì)6.1.2 控制臺(tái)設(shè)計(jì)要點(diǎn)控制臺(tái)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容： 工作臺(tái)尺寸宜人、造型美觀、方便使用、給人以舒適感。關(guān)鍵： 根據(jù)人體尺度，將控制器與顯示器布置在作業(yè)者正常的作業(yè)空間范圍內(nèi)。保證作業(yè)者能良好地觀察必要的顯示器，操作所有的控制器，以及為長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)提供舒適的作業(yè)姿勢(shì)。控制臺(tái)有時(shí)在操作者前側(cè)上方也有作業(yè)區(qū)，所有這些區(qū)域都必須在可視可及區(qū)內(nèi)。工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)6.1 控制臺(tái)設(shè)計(jì)1、控制臺(tái)作業(yè)面圖6-2 推薦的控制臺(tái)作業(yè)面布置區(qū)域女性：P工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)6

2、.1 控制臺(tái)設(shè)計(jì)2. 顯示器面板形式圖6-3 顯示面板的型式工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)6.1 控制臺(tái)設(shè)計(jì)3. 控制臺(tái)上方干涉點(diǎn)高度圖6-4 控制臺(tái)干涉點(diǎn)高度式中 h干涉點(diǎn)高度 k操作者眼高 H顯示面板下端高度 d操作者眼點(diǎn)與干涉點(diǎn)的投影距離 D干涉點(diǎn)與顯示面板的投影距離工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)6.1 控制臺(tái)設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)6.1 控制臺(tái)設(shè)計(jì)6.1.3 常用控制臺(tái)設(shè)計(jì)坐姿低臺(tái)式控制臺(tái)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、控制臺(tái)高度應(yīng)低于人的水平視線2、控制器設(shè)置在斜度為20度的面板上工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)6.1 控制臺(tái)設(shè)計(jì)6.1.3 常用控制臺(tái)設(shè)計(jì)坐姿高臺(tái)式控制臺(tái)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、重要儀器布置于水平向上10向下30 ，斜度為10

3、的面板上2、水平向上1045放置次要顯示器。3、水平向上/3050放置各種控制器工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)6.1 控制臺(tái)設(shè)計(jì)火車駕駛室工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)6.1 控制臺(tái)設(shè)計(jì)6.1.3 常用控制臺(tái)設(shè)計(jì)坐立兩用控制臺(tái)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、重要儀器布置于水平向上10向下45 ，斜度為60 的面板上2、水平向上1030放置次要顯示器。男性:P50工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)6.1 控制臺(tái)設(shè)計(jì)圖6-7 一種標(biāo)準(zhǔn)控制臺(tái)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)控制臺(tái)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)6.1 控制臺(tái)設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)6.1 控制臺(tái)設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)6.1 控制臺(tái)設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)辦公臺(tái)設(shè)計(jì)6.2.1 電子化辦公臺(tái)人體尺度圖6-8 電子化辦公示

4、意圖工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)辦公臺(tái)設(shè)計(jì)6.2.1 電子化辦公臺(tái)人體尺度圖6-9 電子化辦公臺(tái)主要尺寸工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)辦公臺(tái)設(shè)計(jì)6.2.2 電子化辦公臺(tái)可調(diào)設(shè)計(jì)圖6-10 電子化辦公臺(tái)調(diào)節(jié)方式工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)辦公臺(tái)設(shè)計(jì)6.2.3 電子化辦公臺(tái)組合設(shè)計(jì)圖6-11 辦公臺(tái)組合設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)A、裝飾性：審美觀念B、功能性：支持人的身體 1、椅子的功能工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)工作椅設(shè)計(jì)主要依據(jù) 當(dāng)人站立時(shí)，人體的足裸、腰部、臀部和脊椎等關(guān)節(jié)部位受到靜肌力作用，以維持

5、直立狀態(tài)，而坐時(shí)，可免除這些肌力，減少人體能耗，消除疲勞，坐姿態(tài)比站立更有利于血液循環(huán)，而且有利于保持身體的穩(wěn)定。 目前，大多數(shù)辦公室人員、腦力勞動(dòng)者、部分體力勞動(dòng)者都采用坐姿工作 。隨著技術(shù)的進(jìn)步，愈來(lái)愈多的體力勞動(dòng)者也將采取坐姿工作，因而工作坐椅設(shè)計(jì)和相關(guān)的坐姿分析日益成為人機(jī)工程學(xué)工作者和設(shè)計(jì)師們關(guān)注的研究課題。工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)1.脊柱結(jié)構(gòu)坐姿生理學(xué)751254腰曲圖6-12 脊柱的形狀及組成前后肩靠腰靠工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)2.腰曲弧線從坐姿生理學(xué)角度，應(yīng)保證腰弧曲線正常。圖6-13 各種不同姿勢(shì)下所產(chǎn)生的腰椎曲度坐姿生理

6、學(xué) 人 處于不同坐姿時(shí)，脊柱形態(tài)不同。當(dāng)人側(cè)臥，大、小腿稍作彎曲時(shí)，脊柱呈自然彎曲狀態(tài)，此時(shí)，椎間盤、韌帶和肌肉的受力最小，人感到最舒適（見(jiàn)圖B線）。工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)3.腰椎后突和前突 圖6-14 腰椎后突和前凸 (a) 腰椎后突; (b)腰椎前凸 無(wú)腰靠或腰靠不明顯腰靠過(guò)分前凸坐姿生理學(xué)腰靠合理才能腰椎前凸合理工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)坐姿生物力學(xué)體壓分布 好的坐椅應(yīng)使身體的重量分布合理。人坐著時(shí)人體上部和大腿的重量由座面來(lái)承擔(dān)，由解剖學(xué)看人的坐骨結(jié)節(jié)處是人最能承重的部分，坐著時(shí)人體大約75%的體重由它及每塊結(jié)節(jié)處的25cm2面積范圍肌肉來(lái)支持。工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)

7、工作座椅的設(shè)計(jì)臀部體壓分布曲線壓力過(guò)大會(huì)使血液循環(huán)和神經(jīng)傳導(dǎo)受到影響坐骨處承壓能力最大大腿根處承壓能力幾乎為零工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)坐姿生物力學(xué) 6-16 座面對(duì)股骨的影響3.股骨受力分析避免斗型坐面股骨受壓迫使髖部肌肉反常壓迫使肘部肩部受力工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)32坐姿生物力學(xué)4.椎間盤受力分析腰曲弧線正常時(shí)椎間盤上受力均勻（a圖）圖6-17 不同坐姿時(shí)椎間盤受力分析腰曲弧線向前彎曲椎間盤前端間隙變小受推擠和摩擦，腰部不舒適易病變（b圖）汽車駕駛員舒適的坐姿角度（c圖）工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)坐姿人機(jī)工程學(xué) 理想坐椅：應(yīng)使就坐者體重分布合理，大腿近似呈水平狀

8、態(tài)，兩足自然著地，上臂不負(fù)身體的重量，肌肉放松，操作時(shí)軀干穩(wěn)定性好，坐姿變換方便，給人以舒適感。 工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì) B、設(shè)計(jì)原則 座椅設(shè)計(jì)應(yīng)符合人的生理特性，使人感到舒適為前提條件。 座椅尺寸應(yīng)與就坐者人體測(cè)量尺寸相適宜，并應(yīng)使尺寸可調(diào)節(jié)。 坐椅應(yīng)使就坐者保持舒適坐姿?？勘辰Y(jié)構(gòu)和尺寸應(yīng)給予腰部以充分的支撐，使脊柱接近于正常自然彎曲狀態(tài)。 座椅應(yīng)能支持就坐者的體位并保持其穩(wěn)定。 坐椅能使就坐者變換坐姿，靈活而平衡他進(jìn)行體態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)。 工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)圖6-18 對(duì)座椅設(shè)計(jì)有用的人體尺寸工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì) 按使用目的分類：工作椅、休閑椅、多功能椅

9、。 工作椅：用于各類工作場(chǎng)所，舒適性與效率都要考慮。 休閑椅（或休息椅）：家居、休息場(chǎng)所、各類交通工具以舒適性作為設(shè)計(jì)重點(diǎn)。 多功能椅：可用于多種類型的場(chǎng)所。 也可以按使用環(huán)境來(lái)分類：室內(nèi)用椅、室外用椅、交通工具用椅。 座椅的分類工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)坐椅設(shè)計(jì)細(xì)則 A、座高 地面到就坐者在坐面上坐骨結(jié)節(jié)支承處的高度。 座面高度按小腿長(zhǎng)+鞋跟高來(lái)確定，按我國(guó)體尺度，可取380450mm。 如果座面是可調(diào)的，調(diào)節(jié)范圍可以是：330530mm。 工作臺(tái)椅

10、與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)B、坐寬 滿足臀部就坐所需的尺度，人能自如地調(diào)坐姿。按女性臀尺寸的第95百分位數(shù)值進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般可取400450mm，對(duì)于扶手椅應(yīng)不小于500mm。 如果空間允許，以寬大為好，能保證就坐者方便地變換坐姿，比人的肘間寬稍大些，餐椅可適當(dāng)放寬，以600680mm為宜。 工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)C、坐深 坐深是指坐面的前后距離。其尺寸應(yīng)滿足三條件：使臀部得到充分支持；腰部須得到靠背的支持； 椅面前緣與小腿間留有適當(dāng)距離 通常工作椅可取：350mm400mm 休息椅可?。?00mm430mm 工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)D、坐面傾角 椅面與水平面的夾角。坐面略

11、向后傾斜，以防止長(zhǎng)時(shí)間坐著時(shí)臀部向前滑動(dòng)，并方便背部背向靠背。 工作用椅由于工作時(shí)身體需向前傾，傾角不宜大，可取46。 休息椅后傾角須大些，有得于肌肉的放松，可取1424。 工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)E、靠背 靠背應(yīng)適當(dāng)?shù)刂С盅?，使腰關(guān)節(jié)能自由運(yùn)動(dòng)?？勘硥河谘康拿娣e愈寬愈好，因此靠背的水平開(kāi)頭就適合于腰圍。 靠背傾角是指靠背與椅面之間的夾角，按保持脊柱的正常自然形態(tài)增加舒適感作為設(shè)計(jì)要求，最適宜的角度為115。也可以依據(jù)坐椅的用途來(lái)確定。 工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)工作用椅：95105，一般100為宜。學(xué)生用椅：在保持警覺(jué)條件下，可取95100。休息用椅：105110。 工

12、作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)F、扶手高度 扶手的用途主要在于支持手臂重，以減輕肩部負(fù)擔(dān)，增加舒適感。在就坐、起坐和變換坐姿時(shí)，手臂可利用扶手來(lái)支撐身體，并可在不穩(wěn)定條件下利用扶手保持身體的穩(wěn)定。 扶手的高度是指椅面到扶手上表面的距離，一般在椅面有效厚度以上200230mm。兩扶手間距在500600mm之間。 工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)駕駛用坐椅的設(shè)計(jì)尺寸 （單位：mm）類 型坐一靠背夾角/坐墊后傾角/坐 高坐 寬坐 深靠背高1、小 轎 車2、輕型載重汽車3、中型載重汽車4、重型載重汽車1009896921210973003503804004004704305004805204805

13、20480520480520400420400420400420400420450500450500450500450500工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)汽車乘客坐椅設(shè)計(jì)尺寸項(xiàng) 目尺 寸/mm項(xiàng) 目尺 寸/mm坐 高坐 寬坐 深靠 背 高480-450-440450-480-530420450530560靠 背 寬扶 手 高坐-靠背夾角坐 墊傾斜角與坐寬相同230240105-110-11567工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)火車坐椅設(shè)計(jì)尺寸項(xiàng) 目尺 寸/mm項(xiàng) 目尺 寸/mm坐 深靠 背 高肘 高508711216臀 寬肩 寬坐 寬483483429工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)座

14、椅欣賞工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)工作座椅的設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)手握工具的設(shè)計(jì)手握工具采用人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)目的 人們的生產(chǎn)、生活離不開(kāi)各類工具，這些工具的尺寸與形狀很大一部分不符合人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計(jì)原則。長(zhǎng)期使用易造成身體損傷、病變；生產(chǎn)的效率低下。因此有必要根據(jù)人機(jī)工程學(xué)的原理對(duì)手握工具進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)手握工

15、具的設(shè)計(jì)手的解剖手的組成：骨、動(dòng)脈、神經(jīng)和肌腱等部分組成工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)手握工具的設(shè)計(jì)手臂的解剖二工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)手握工具的設(shè)計(jì)抓握工具動(dòng)作分類著力抓握：（手指和手掌同時(shí)用力）精確抓握：手指力與小臂平行力與小臂垂直著力和控制動(dòng)作不能同時(shí)進(jìn)行工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)手握工具的設(shè)計(jì)重復(fù)性積累損傷病癥 腱鞘炎：手腕尺偏、掌曲和腕外轉(zhuǎn)，使腕部肌腱彎曲導(dǎo)致腱鞘處發(fā)炎； 腕道綜合癥（腕隧道癥侯群）：由于腕道內(nèi)正中神經(jīng)損傷所引起的不適。表現(xiàn)為手部疼痛、灼熱、刺痛及麻木感。 網(wǎng)球肘(肱骨外踝炎、主婦肘)：一種肘部組織炎癥，由手腕的過(guò)度橈偏引起。尤其是當(dāng)撓偏與掌內(nèi)轉(zhuǎn)和背屈狀態(tài)同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，肘部撓骨頭與肱骨小頭

16、之間的壓力增加，導(dǎo)致網(wǎng)球肘。 狹窄性腱鞘炎(俗稱扳機(jī)指)：是由手指反復(fù)彎曲動(dòng)作引起的。在類似扳機(jī)動(dòng)作的操作中，食指或其它手指的頂部指骨須克服阻力彎曲，而中部或根部指骨這時(shí)還沒(méi)有彎曲。導(dǎo)致手指前端彎曲。手握工具不當(dāng)設(shè)計(jì)易造成的病癥工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)手握工具的設(shè)計(jì)手握式工具設(shè)計(jì)原則1、一般設(shè)計(jì)原則必須有效地實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能；必須與操作者身體成適當(dāng)比例，使操作者發(fā)揮最大效率；適當(dāng)考慮性別、訓(xùn)練程度和身體素質(zhì)的差異；作業(yè)姿勢(shì)不能引起過(guò)度疲勞。工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)手握工具的設(shè)計(jì)2、解剖學(xué)因素避免靜肌負(fù)荷 手臂自然下垂工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)手握工具的設(shè)計(jì)保持手腕處于順直狀態(tài)工具把手與工作部分彎曲10患腱鞘炎的幾率大大降低工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)手握工具的設(shè)計(jì)把手彎曲式工具設(shè)計(jì)保持手腕處于順直狀態(tài)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)手握工具的設(shè)計(jì)避免掌部組織受壓力掌部和手指承受較大壓力時(shí)會(huì)影響血液循環(huán)、導(dǎo)致麻木刺痛感。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)增大接觸面積傳統(tǒng)設(shè)計(jì)改良設(shè)計(jì)工作臺(tái)椅與工具的設(shè)計(jì)手握工具的設(shè)計(jì)避免手指重復(fù)動(dòng)作食指反復(fù)做扳機(jī)動(dòng)作時(shí)易導(dǎo)致扳機(jī)指（狹窄性腱鞘炎）此類動(dòng)作可用拇指或指壓板替代。拇指操作 指壓板操作工作臺(tái)椅與