基于人機(jī)工程學(xué)的課桌設(shè)計(jì)

1、基于人機(jī)工程學(xué)的課桌設(shè)計(jì)摘要：人機(jī)工程學(xué)是一門在認(rèn)真研究人、機(jī)、環(huán)境三要素自身特性的基礎(chǔ)上，科學(xué)利用該三要素之間的相互作用、相互依存的有機(jī)聯(lián)系來(lái)尋求系統(tǒng)優(yōu)化的一門學(xué)科。其“以人為本”的設(shè)計(jì)思想已為工程和工業(yè)設(shè)計(jì)所利用和重視。在我們?nèi)粘５膶W(xué)習(xí)生活中，我們發(fā)現(xiàn)教室里的課桌總是存在“高低不宜、寬窄不當(dāng)”的現(xiàn)象。針對(duì)這一類現(xiàn)象，在基于人機(jī)工程學(xué)的基礎(chǔ)上對(duì)課桌做出相關(guān)機(jī)構(gòu)與尺寸的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：人機(jī)工程學(xué)課桌結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)一、對(duì)現(xiàn)有課桌機(jī)構(gòu)及尺寸的分析對(duì)我校南教課桌進(jìn)行抽樣測(cè)量得出如下數(shù)據(jù)測(cè)量次數(shù)12345678910aveh/cm75.976.076.075.976.075.875.976.076.076

2、.076.0a/cm55.055.054.055.054.055.054.054.054.055.054.5b/cm37.137.237.237.237.237.137.137.237.237.237.2c/cm44.544.644.544.544.644.644.644.644.544.644.6其中，h表示桌面距離地面的高度；a表示桌子的橫向尺寸；b表示桌子的縱向尺寸；c表示凳子的離地尺寸。對(duì)人體及書籍相關(guān)數(shù)據(jù)測(cè)量得出如下數(shù)據(jù)：H/cm160165170175180h0/cm7274767880a0/cm7274767880b0/cm1629其中，H表示人的身高；h0表示人體正坐時(shí)椅子表面

3、與人體眼睛之間的距離;a0表示人正常書寫時(shí)兩肘肩之間的距離；b0表示常見(jiàn)書籍的長(zhǎng)度（選取較大書籍進(jìn)行測(cè)量）。對(duì)學(xué)校桌椅關(guān)鍵尺寸合理性的評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)學(xué)校來(lái)說(shuō)給各學(xué)生準(zhǔn)備課桌椅，可先測(cè)出各年級(jí)同學(xué)的平均身高，乘0.27算出合適椅高，找一批高出椅子約33cm的桌子跟椅子配套。（注：綜合考慮到男女同學(xué)的身高差異，取在校大學(xué)生平均身高為170cm）凳子高度c進(jìn)行評(píng)價(jià)：根據(jù)c=0.27H=0.27*17=45.9cm；學(xué)校桌椅平均高度為44.6cm,基本滿足要求，屬于合理。桌子高度h進(jìn)行評(píng)價(jià)：根據(jù)h=c+33=45.9+33=78.9cm；學(xué)校課桌平均高度76cm,基本滿足要求，屬于合理。桌子橫向尺寸

4、a進(jìn)行評(píng)價(jià):顯然aVaO；不能滿足實(shí)際需求，需要進(jìn)行修正。桌子縱向尺寸b進(jìn)行評(píng)價(jià):b=l+b0=30+29=59cm,顯然大于實(shí)際尺寸，不能滿足實(shí)際需求，需要進(jìn)行修正。（注：l表示在最佳書寫位置時(shí)，胸口距離書寫處的距離）二、基于人機(jī)工程學(xué)的課桌結(jié)構(gòu)與尺寸的設(shè)計(jì)2.1對(duì)椅子結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)在現(xiàn)有的高度固定式桌椅中，雖然存在許多的缺點(diǎn)，但由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，仍然受到許多采購(gòu)者的青睞。為了保證其經(jīng)濟(jì)性，本次設(shè)計(jì)舍棄了對(duì)桌子結(jié)構(gòu)的改造，而是對(duì)桌椅增加了新的功能。即：在椅子的腳柱于椅子的承載面增加了調(diào)位滑軌，使得學(xué)生能夠根據(jù)自己的身高來(lái)調(diào)節(jié)椅子的高度。其三維圖如下:2.2對(duì)桌椅尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)根據(jù)1.3的分析可知，桌子合理的縱向尺寸為b=l+b0+x=30+29+5=64cm（注:x表示書頂端于桌子頂端的安全距離）同理，根據(jù)1.3的分析可知，桌子合理的橫向尺寸為a=a0+2y=78+2X5=88cm（注：y表示相鄰兩人同時(shí)寫作業(yè)時(shí)，兩人肘肩之間的距離）。設(shè)計(jì)尺寸如下圖所示：參考文獻(xiàn)：【1】丁玉蘭.人機(jī)工程學(xué)M.第四版.北京：北京理工大學(xué)出版社，2011.【2】