《人體工程學》課件05人體工程學與產(chǎn)品設(shè)計

第五章人體工程學與產(chǎn)品設(shè)計第五章1第一節(jié)人體工程學在手握式工具設(shè)計中的運用手握式工具是人類雙手的延伸，設(shè)計合理的手握式工具，可以提升工作效率，同時減少操作的疲勞感。但同樣的，不符合人體結(jié)構(gòu)的工具，長期操作反而會適得其反。因此，在設(shè)計手握式工具時，要充分了解手部尺寸及手部進行抓握的各種角度，以設(shè)計出更適合人手操作的手握式工具。手握式工具包括很多種類型，主要可以分為指握式工具和掌握式工具。指握式工具主要包括書寫筆、鑷子、筷子、按鈕等。掌握式工具主要包括剪刀、錘子、鉆頭、鉗子、刀具，以及各種把手等。一、手部結(jié)構(gòu)介紹人類的手非常勤勞，在人的一生中，除了睡覺以外，雙手幾乎從不休息，手指屈伸至少3500萬次，連躺在小床上的嬰兒也不時彎曲和擺弄著手指。奇怪的是，在持續(xù)活動后手很少感到疲勞，不像腰、腿、肩、臂那樣常常疲乏發(fā)酸。手是人體中最為靈活、使用最多的器官之一。人體通過骨骼、關(guān)節(jié)、肌肉和神經(jīng)的共同作用，完成大腦做出的指令。而手的結(jié)構(gòu)非常精細，一只手就有8塊腕骨、5根掌骨、14根指骨、59條肌肉和發(fā)達的神經(jīng)、血管、韌帶等，因此手部的靈活性是身體其他部位所不能比擬的，這樣手部才可以做出許多精細動作。（圖5-1）第一節(jié)人體工程學在手握式工具設(shè)計中的運用手握式工具是人2人們常用拇指和食指一起拿捏其他東西，用中指勾其他東西，用小拇指掏耳朵等。手指的分工可謂既是職責不同，又是有機地配合，并且它們在各盡所能、協(xié)調(diào)一致地工作著。在手掌上手指呈輻射狀排列，其中大拇指短而粗，是功能最強、力量最大、穩(wěn)健性最好的，但相對而言，其靈活性又較食指和中指差。圖5-1手及手部動作人們常用拇指和食指一起拿捏其他東西，用中指勾其他東西，用小拇3除了大拇指外，人們用得最多的就是食指了，它不但力量大，而且有很好的協(xié)調(diào)能力，具有大的靈敏性和技巧功能。和食指相比，中指的功能相對要弱很多，但是中指最長，勾力最大。小拇指的作用更多是協(xié)調(diào)另外的4個手指。在手部作業(yè)中，要達到隨心所欲、運用自如，要求手指具備高度靈敏性、調(diào)節(jié)能力，以及各手指之間的協(xié)調(diào)、配合能力。手指是人體感覺最靈敏的一個部位。指端上有千萬個神經(jīng)細胞，能對接觸到的物體進行分辨，無論是冷熱軟硬，還是大小和形狀，手指往往一觸即知。中醫(yī)診斷病情的主要方法就是用手指摸觸病人的脈搏，以此作為診斷的一個依據(jù)。手和腦的關(guān)系十分密切。在大腦中，負責和指揮手的區(qū)域，要比負責和指揮腳及其他器官的區(qū)域大得多。蘇聯(lián)著名的教育家蘇霍姆林斯基說過，“兒童的智慧在他的手指上”，因此，他主張通過培養(yǎng)動手能力來促進智力發(fā)展。用雙手交替使用工具可以減輕局部肌肉疲勞，但在實際操作時往往被忽視，因為人們使用工具時都有用手習慣。在動物身上，無論是低等的動物還是靈長類動物，使用左前肢和右前肢的概率基本上是相等的，但是也有例外，如北極熊就是出了名的左撇子。有著靈巧雙手的人類，左手與右手的使用概率也不相同，大部分人習慣于用右手，習慣使用左手的人僅占世界人口的6%～12%?；诖?，幾乎所有的工具都是有利于右利者。從噴霧器到遙控器，從茶匙到鼠標等，這些工具都只方便右利者。（圖5-2）除了大拇指外，人們用得最多的就是食指了，它不但力量大，而且有4圖5-2適于右利者的工具圖5-2適于右利者的工具5研究顯示，左利者在工傷中死亡的人數(shù)明顯高于右利者。因此，有關(guān)組織呼吁工具設(shè)計部門在設(shè)計工具時，既要考慮右利者的需要，又要考慮左利者的需要，甚至可以為左利者設(shè)計專用工具。二、手握式工具設(shè)計原理在人的日常生活中，手是使用工具進行一系列社會活動的最主要載體。因此，產(chǎn)品設(shè)計的缺陷或者手柄的人機尺寸不合適，就會對手部造成傷害。手部的組織構(gòu)成相當復(fù)雜，按骨骼可以分為腕骨、掌骨和指骨三部分，骨骼之間由關(guān)節(jié)連接，肌肉在骨骼之上，隨著各關(guān)節(jié)之間的轉(zhuǎn)動，手部的姿態(tài)也在發(fā)生相應(yīng)的變化。手部的主要運動狀態(tài)有三種：旋轉(zhuǎn)、伸縮和抓握。而手的抓握姿勢一般又分為完全抓握和不完全抓握，手完全或大部分抓住物體稱為完全抓握，其他的抓握姿勢都屬于不完全抓握。抓握工具的動作又可以分為著力抓握和精確抓握，著力抓握一般手指和手掌同時用力，而精確抓握一般只有手指用力。手握式工具的一般設(shè)計原則如下：必須有效地實現(xiàn)預(yù)定的功能；與操作者本身成適當比例，使操作者擁有最大的使用效率；作業(yè)之后不會引起過度疲勞。研究顯示，左利者在工傷中死亡的人數(shù)明顯高于右利者。因此，有關(guān)6良好的手握式工具能避免靜肌負荷，保證手臂自然下垂；能保持手腕處于順直的狀態(tài)；能避免掌部組織受壓力；還能避免手指進行重復(fù)動作。手握式工具一般都設(shè)有把手或手柄來方便人們抓握。經(jīng)過調(diào)查測量，把手的設(shè)計參數(shù)一般如下：直徑，在著力抓握狀態(tài)下為30～40mm，在精確抓握狀態(tài)下為8～16mm；長度為100～125mm；彎角10°左右，形狀有圓角為最佳。在這種參數(shù)狀態(tài)下，人們使用抓握工具是最舒適的狀態(tài)。如果工具設(shè)計不合理，會對手掌造成很大的壓力，影響血液循環(huán)，引起局部缺血，造成手部麻木、刺痛。同時，手柄或把手的著力方向不能始終集中于掌心，因為掌心長期受到重物壓迫或是把手一直勒手會引起局部痙攣或疲勞感，所以手柄的形狀應(yīng)避免緊貼手部，特別是掌心部分，以減少與手部的摩擦和對手部的壓迫。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，起伏不平的圓角式手柄的抓握舒適度最好，這種形狀的設(shè)計比較適用于公交車扶手等需要長時間抓握的對象。一般手握式工具的設(shè)計都遵循杠桿原理。杠桿原理又稱為杠桿平衡條件，即要使杠桿平衡，作用在杠桿上的兩個力（動力、阻力）的大小與它們的力臂成反比。即動力×動力臂=阻力×阻力臂，代數(shù)式表示如下:良好的手握式工具能避免靜肌負荷，保證手臂自然下垂；能保持手腕7式中，F(xiàn)1表示動力，L1表示動力臂，F(xiàn)2表示阻力，L2表示阻力臂。從上式可看出，欲使杠桿達到平衡，動力臂是阻力臂的幾倍，動力就是阻力的幾分之一。手握式工具一定要根據(jù)手部結(jié)構(gòu)的尺寸及可活動角度范圍進行相應(yīng)的設(shè)計，力求手部的靈活性得到充分發(fā)揮，使工具更加方便人們的生活。手掌的活動范圍幅度為上展32°～60°，下展73°～110°，內(nèi)展55°～75°，外展15°；正常成年人的手部結(jié)構(gòu)尺寸長度為160～225mm；五指伸展開長度為70～115mm。三、常用手握式工具設(shè)計實例日常生活中比較常用的手握式工具有梳子、剪刀、錘子、筆、刀具等。1.梳子梳子是人們?nèi)粘Ｉ钪械谋匦杵?，好的設(shè)計可以更好地服務(wù)用戶。有手柄的梳子更符合人體工程學原理，結(jié)合使用過程，通過創(chuàng)意創(chuàng)新可以將梳子開發(fā)出很多新的造型。例如，長發(fā)梳理時會掉落，這些掉落的頭發(fā)通常卡在梳齒之間，清理起來非常麻煩，而易清理梳子只需輕輕拔起梳子后面的把手就能將齒面朝后拉，這樣頭發(fā)沒有可附著的地方，就會自然而然地掉落，省了很多麻煩。（圖5-3）式中，F(xiàn)1表示動力，L1表示動力臂，F(xiàn)2表示阻力82.剪刀剪刀是切割布、紙、鋼板、繩、鋼絲等片狀或線狀物體的雙刃工具。剪刀雖貌不驚人，卻用途廣泛。早在古埃及人們就開始使用剪刀，剪刀現(xiàn)今已成為人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活不可缺少的工具。圖5-3易清理梳子2.剪刀圖5-3易清理梳子9意大利設(shè)計師AlessandroStabile為鋼筆品牌Lama設(shè)計的不銹鋼剪刀將金屬條扭轉(zhuǎn)，賦予剪刀醒目的結(jié)構(gòu)，它由兩個相同的部分組成，通過一個銷釘連接，同時也給予用戶舒適的抓握體驗。（圖5-4）圖5-4剪刀意大利設(shè)計師AlessandroStabile為鋼筆品10一些情況下，剪刀要比切刀更方便。如將菜板巧妙地安裝到剪刀刃上，可安全快速地切水果、肉類、蔬菜等，這樣的廚房剪刀比菜刀或水果刀更容易控制頻率和厚薄。（圖5-5）圖5-5廚房剪刀一些情況下，剪刀要比切刀更方便。如將菜板巧妙地安裝到剪刀刃上113.錘子錘子是主要的擊打工具，由錘頭和錘柄組成。錘子按照功能分為除銹錘、奶頭錘、機械錘、羊角錘、檢驗錘、扁尾檢驗錘、八角錘、德式八角錘、起釘錘等。每一種錘子都代表著一種手藝和勞動方式，它們是歷代能工巧匠勞動的工具。FlexClawHammer錘子有一個靈活的撬頭，擁有四種不同的工作位，在復(fù)雜的環(huán)境中使工作效率大增，輕松解決角度或位置限制不便施錘的問題；此外，錘子另一端還有專門的磁性釘子孔，在釘釘子時方便許多。（圖5-6）3.錘子12圖5-6FlexClawHammer錘子圖5-6FlexClawHammer錘子13核桃錘子帶一個膠皮小口袋，把核桃放進去后套在錘頭上輕輕敲打，無噪聲、零殘渣，這樣敲核桃仿佛也變成一件有禪意的事情了。（圖5-7）圖5-7核桃錘子核桃錘子帶一個膠皮小口袋，把核桃放進去后套在錘頭上輕輕敲打，144.筆筆，是人類的一項偉大發(fā)明，是供書寫或繪畫用的工具，多通過筆尖將帶有顏色的固體或液體（墨水）附在紙上或其他固體表面，以繪制文字、符號或圖畫，與墨、紙、硯并稱“文房四寶”。中國古代使用的是毛筆；古希臘、古羅馬曾在木板面上涂蠟，然后用鐵棒在蠟面上畫寫；古代埃及和波斯曾將蘆葦稈削尖當筆使用。從中世紀開始，歐美開始使用蘆葦筆或鵝毛筆。隨著社會的發(fā)展，筆的種類也越來越多，有鉛筆、毛筆、鋼筆、便簽筆、熒光筆、圓珠筆、勾線筆、蠟筆、水筆等。Jellyfish圓珠筆采用了一種很特別的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)筆尖的伸出與縮回：在手指握筆的地方是一個凹槽，筆芯剛好在這個凹槽的位置拱起，當寫字時手指會自然地壓住拱起位置，導(dǎo)致筆芯變直、前伸，從而伸出筆尖；不需要寫字時，手指松開，筆芯恢復(fù)拱起，自然就會縮短，讓筆尖縮回。（圖5-8）圖5-8Jellyfish圓珠筆4.筆圖5-8Jellyfish圓珠筆155.刀具刀具的發(fā)展在人類進步的歷史上占有重要的地位。中國早在公元前28—前20世紀就已出現(xiàn)黃銅錐和紫銅錐、鉆、刀等銅質(zhì)刀具。戰(zhàn)國后期（公元前3世紀），人們掌握了滲碳技術(shù)，制成了銅質(zhì)刀具，當時的鉆頭和鋸與現(xiàn)代的扁鉆和鋸已有相似之處。工業(yè)用刀具的快速發(fā)展是在18世紀后期伴隨蒸汽機等機器的發(fā)展而來的。1783年，法國的勒內(nèi)首先制出銑刀。1792年，英國的莫茲利制出絲錐和板牙。麻花鉆有關(guān)的發(fā)明最早的文獻記載是在1822年，但直到1864年才作為商品生產(chǎn)。那時的刀具是用整體高碳工具鋼制造的，許用切削速度約為5m/min。1868年英國的穆舍特制成含鎢的合金工具鋼，1898年美國的泰勒和懷特發(fā)明高速鋼，1923年德國的施勒特爾發(fā)明硬質(zhì)合金，得以用于制造刀具。按工件加工表面的形式，工業(yè)用刀具可分為以下五類：（1）加工各種外表面的刀具，包括車刀、刨刀、銑刀、外表面拉刀和銼刀等。（2）孔加工刀具，包括鉆頭、擴孔鉆、鏜刀、鉸刀和內(nèi)表面拉刀等。（3）螺紋加工刀具，包括絲錐、板牙、自動開合螺紋切頭、螺紋車刀和螺紋銑刀等。（4）齒輪加工刀具，包括滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪拉刀等。5.刀具16（5）切斷刀具，包括鑲齒圓鋸片、帶鋸、弓鋸、切斷車刀和鋸片銑刀等。此外，還有組合刀具。日用刀具的把手是人體在使用刀具的過程中所抓握的部位，無論刀具大小或功能，刀柄設(shè)計必須嚴格遵循人體工程學的原則。刀柄應(yīng)設(shè)計出四處連接著的周長不等的弧形斷面，使人在抓握時手的各個部位都與刀柄緊密地貼合在一起，這樣不僅不易產(chǎn)生疲勞，而且不易使刀打滑以至脫落或傷到手指。如可清潔放置的餐刀對刀柄加以特殊設(shè)計，使其能夠支撐前端的重量從而避免沾到桌面，它使用鈦合金制作，因此重量并無太大變化，柄的樣式設(shè)計也很人性化，握持手感舒適。（圖5-9）圖5-9可清潔放置的餐刀（5）切斷刀具，包括鑲齒圓鋸片、帶鋸、弓鋸、切斷車刀和鋸片銑17經(jīng)典案例定時提醒發(fā)光圖釘定時提醒發(fā)光圖釘韓國設(shè)計師KimSungMin便簽紙ToDoList為了解決這種大多數(shù)有寫便簽習慣的朋友都會遇到的難題，來自韓國的設(shè)計師KimSungMin特意研發(fā)了一款擁有自動發(fā)光提醒功能的大頭針“It'stimetoreadme”。別看它一副身材小巧、相貌普通的樣子，這款將照明設(shè)備、定時器，以及圖釘融為一體的大頭針，其實已贏得了紅點獎最佳設(shè)計榮譽。使用者只需將大頭針與便簽固定好在顯眼的位置，然后轉(zhuǎn)動頂部銀色的定時器，按刻度設(shè)定好時間，大頭針就會在預(yù)設(shè)時間到達之際自動點亮，從而吸引到你的注意，完成提醒任務(wù)。操作簡易又實用，真的非常適合廣大健忘一族哦！經(jīng)典案例定時提醒發(fā)光圖釘定時提醒18《人體工程學》課件05人體工程學與產(chǎn)品設(shè)計19嬰兒睡床一張舒適的嬰兒床能夠給baby帶來足夠的成長空間，兒童玩具設(shè)計師LanaAgiyan受一張嬰兒舒適依偎在肥皂泡上的圖片啟發(fā)，設(shè)計出這款氣泡嬰兒床，它的外形就像經(jīng)典動畫片《外星BB撞地球》嬰兒坐著的那個宇宙飛船，獨特的設(shè)計，眾多顏色選擇，看來會是家長不錯的選擇。嬰兒睡床一張舒適的嬰兒床能夠給baby帶來足夠的成長空20skinners游樂場【skinners兒童活動中心】位于墨爾本的skinners游樂場，由PHOOEY設(shè)計，建筑共分兩層，利用四個廢舊的集裝箱交錯疊加，創(chuàng)造出不同功用的空間，可用來進行學習，繪畫，舞蹈等活動。選用的COR-TEN鋼材很好地解決了“腐蝕和生銹”問題。墨爾本夏天的日間氣溫最高可以達到四十度以上，集裝箱內(nèi)的溫度會隨之升高，設(shè)計師們在貨柜內(nèi)選用木制的框架，墻及天花板，在木材與鋼材間用一個反射箔隔絕開。此外，開通風口也是用來降低室內(nèi)溫度的有效措施。2007年，這個獨特的兒童活動中心獲得了“建筑回顧獎”（又稱“世界青年建筑師獎”）的榮譽獎的選擇。skinners游樂場【skinners兒童活動中心】21【skinners兒童活動中心】位于墨爾本的skinners游樂場，由PHOOEY設(shè)計，建筑共分兩層，利用四個廢舊的集裝箱交錯疊加，創(chuàng)造出不同功用的空間?！緎kinners兒童活動中心】位于墨爾本的skinners22第二節(jié)人體工程學在可穿戴產(chǎn)品設(shè)計中的運用如今，互聯(lián)網(wǎng)可穿戴產(chǎn)品已經(jīng)開始進入千家萬戶，這是信息時代發(fā)展的必然，極大地改變?nèi)藗兊纳罘绞?，而整個互聯(lián)網(wǎng)市場也將向移動端傾斜?？纱┐髟O(shè)備即直接穿在身上，或是整合到用戶的衣服或配件上的一種便攜式設(shè)備，它不僅僅是一種硬件設(shè)備，更是通過軟件支持及數(shù)據(jù)交互、云端交互來實現(xiàn)強大的功能?？纱┐髟O(shè)備將會給人們的生活、感知方式帶來很大的轉(zhuǎn)變，具有很大的發(fā)展?jié)摿?，將給消費者帶來更多的產(chǎn)品體驗。（圖5-10）一、界面交互設(shè)計界面作為可穿戴設(shè)備與用戶溝通的直接橋梁，在產(chǎn)品設(shè)計中扮演著重要的角色，同時根據(jù)可穿戴產(chǎn)品的不同形態(tài)特征，還有其特殊性。圖5-10可穿戴設(shè)備第二節(jié)人體工程學在可穿戴產(chǎn)品設(shè)計中的運用如今，互聯(lián)網(wǎng)可23目前對手機這類產(chǎn)品的界面設(shè)計基本已定型，但是對于可穿戴產(chǎn)品的界面設(shè)計還需要探索?？纱┐髟O(shè)備基本采取三種界面類型：一是產(chǎn)品本身的界面；二是產(chǎn)品與移動端結(jié)合，如手機中的APP界面；三是投射于3D空間或者物體表面形成的虛擬界面。對于健康監(jiān)控類可穿戴設(shè)備，界面設(shè)計尤為重要。它需要將監(jiān)測所得的各種數(shù)據(jù)經(jīng)過分析、整合后，有效地傳遞給用戶，故在設(shè)計中要綜合考慮風格、情感、圖標樣式、版式等要素，還應(yīng)考慮用戶的使用習慣和喜好，避免過度復(fù)雜。如一款用于監(jiān)測鼾癥的手表類可穿戴設(shè)備，它可同時測量血氧飽和度和脈率，并且具有脈率波形圖、柱形圖顯示功能。顯示界面是一塊不小的屏幕，可以顯示藍色、綠色的數(shù)字和波形，能非常直觀地讓用戶看到檢測數(shù)據(jù)，并且界面中只顯示用戶想知道的信息，設(shè)計目的非常明確。（圖5-11）圖5-11手表類可穿戴設(shè)備一款手環(huán)類可穿戴設(shè)備，采用虛擬投射技術(shù)在物體表面形成界面。整個界面利用不同的灰度區(qū)別功能區(qū)域，加入非常少的顏色，給用戶以舒適的視覺感受。線狀圖標的運用既簡化了用戶界面，又節(jié)省了空間。（圖5-12）目前對手機這類產(chǎn)品的界面設(shè)計基本已定型，但是對于可穿戴產(chǎn)品的24OmniTouch系統(tǒng)來自微軟研究中心與卡內(nèi)基梅隆大學著名的人機交互學院，這種多重觸控互動技術(shù)能將任何表面變成觸控屏幕，這將改變過去只能在有限屏幕內(nèi)操作的經(jīng)驗。OmniTouch系統(tǒng)的概念類似微軟專為Xbox360所設(shè)計的Kinect體感搖控器，主要有3項組件，包括可感應(yīng)特定范圍內(nèi)對象的深度相機、微型激光投影機，以及可供感應(yīng)與投影的各種表面。通過OmniTouch系統(tǒng)，人們可在手掌上輸入電話號碼、在墻壁上閱讀郵件等。（圖5-13）圖5-12手環(huán)類可穿戴設(shè)備圖5-13OmniTouch系統(tǒng)界面OmniTouch系統(tǒng)來自微軟研究中心與卡內(nèi)基梅隆大學著名25二、形態(tài)設(shè)計隨著科技的發(fā)展，功能已經(jīng)不完全是產(chǎn)品的最終目標，產(chǎn)品的形態(tài)作為總是首先被用戶體驗到的方面，成為用戶是否喜歡產(chǎn)品的最大因素之一。作為可穿戴設(shè)備，在形態(tài)上要達到便攜、安全、佩戴舒適、材質(zhì)環(huán)保等要求。手環(huán)類可穿戴設(shè)備以其種類繁多、造型各異的形態(tài)方面的優(yōu)點成為目前市場的最大贏家。在功能幾乎相同的情況下，形態(tài)的好壞成為影響產(chǎn)品銷售量的最大因素之一。菲爾德養(yǎng)生手環(huán)設(shè)計有五種色彩，基本滿足一般人的需求。在造型方面，弧度設(shè)計打破了傳統(tǒng)的圓形造型，新穎獨特，豐富了設(shè)計感。手環(huán)隱藏了開口設(shè)置，使產(chǎn)品的整體性更加突出。按鈕稍凸出于手環(huán)表面，減少了誤操作的概率。表面的白色圓點在滿足功能需要的同時起到了很好的裝飾作用。（圖5-14）圖5-14菲爾德養(yǎng)生手環(huán)二、形態(tài)設(shè)計圖5-14菲爾德養(yǎng)生手環(huán)26三、穿戴方式設(shè)計可穿戴設(shè)備應(yīng)符合人體工程學和人體運動規(guī)律。可穿戴設(shè)備可以作為一個獨立物件，也可以融入衣服等載體中。如血壓測量儀可以植入衣袖中，而不必連接外設(shè)才能測量；如智能健康襪，在襪子中植入傳感器，可以實時監(jiān)測步數(shù)并監(jiān)控是否疲憊、是否需要休息，甚至可以糾正錯誤的腳態(tài)；又如一個被植入芯片的項鏈，當它貼于胸口時便可檢測心率等數(shù)據(jù)，判斷心跳是否正常。表皮電子片附在人體表皮上，屬于身著式可穿戴設(shè)備。它類似于人體彩繪，幾乎沒有存在感，佩戴體驗極佳，而且具有很強的實用功能。它可以檢測皮膚溫度、腦電波和心率，并以無線電波的方式將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控端?？梢詫⑺N附在孕婦的肚皮上，檢測胎兒的各項數(shù)據(jù)，為孕婦提供極大的便利，安全又可靠。（圖5-15）圖5-15表皮電子片三、穿戴方式設(shè)計表皮電子片附在人體表皮上，屬于身著式可穿戴設(shè)27MIT媒體實驗室研發(fā)的DuoSkin金屬箔，穿在皮膚上可將皮膚變成觸摸板，讓穿戴者遠程發(fā)送數(shù)據(jù)或通過NFC控制智能設(shè)備，甚至獲取人體信息等。（圖5-16）圖5-16DuoSkin金屬箔MIT媒體實驗室研發(fā)的DuoSkin金屬箔，穿在皮膚上28四、可穿戴設(shè)備負荷分布設(shè)計可穿戴設(shè)備按穿戴方式可分為頭戴式（眼鏡、頭盔、頭帶等）、身著式（衣服、貼片等）、手戴式（手表、腕帶等）和腳穿式（鞋、襪等）四類，此外還有書包、拐杖、配飾等形式?？纱┐髟O(shè)備的負荷分布情況可以通過判斷用戶不同身體部位所能接受長時間佩戴的極限重量來設(shè)計。頭部的承重能力有限，其負荷可以參考眼鏡的重量。因為眼鏡重量是對眼鏡有強需求者可以接受長時間佩戴的極限，故任何超過該重量的產(chǎn)品都很難讓用戶長時間使用。身著式可穿戴設(shè)備如衣服，其上幾乎找不到任何質(zhì)量集聚的情況，各部分質(zhì)量分布都十分均勻，這樣對身體的壓強就降到最低。因此，衣服無疑是最優(yōu)秀的可穿戴設(shè)備形式，它對身體任何部分的壓強都很小，也最能貼身使用。其他裝備形式像主軀干可以背的背包，手腕可以佩戴的腕帶、手鐲，手指可以佩戴的戒指，腰可以系的腰包等，其負荷按已經(jīng)得到驗證的成熟的身體負荷能力進行分配即可。首飾一般佩戴在身體的特定部位，規(guī)模有大有小，如項鏈、耳環(huán)等。項鏈的主要接觸部位是頸肩，此為大軀干與頸部的連接處，由主軀干大肌肉群與頸部肌肉支撐，承受能力較強，足以承受較大的負荷。而耳環(huán)處于耳朵這種頭部附著部位上，耳朵本身也沒有任何肌肉支持，幾乎無法承受較大的力，因此耳環(huán)都相當小而輕。四、可穿戴設(shè)備負荷分布設(shè)計29總結(jié)可穿戴設(shè)備負荷分配規(guī)律為：穿戴物重量與穿戴時間成反比。當穿戴物已經(jīng)超過人體所能承受的最大負荷時，用戶能接受的佩戴時間是不同的。以同樣用來聽歌的耳機與耳塞為例，同樣是頭戴式產(chǎn)品，耳塞比眼鏡輕很多，而耳機卻比眼鏡重很多。假設(shè)聽音樂與矯正近視一樣都是強需求，從耳機與耳塞的使用情況可以看出，耳機無論如何設(shè)計，使用時間一般都不會長，用戶很快就需要把它摘下來休息，而耳塞卻可以長時間佩戴，直到用戶不想聽歌。因此，當穿戴物重量超過該部位最大負荷時，用戶能接受的佩戴時間會隨著重量增加而縮短。綜合上述幾點，可以看出一個合適的可穿戴產(chǎn)品應(yīng)符合以下特征：（1）平均分布負重是最理想的穿戴方式。（2）身體不同部位對于產(chǎn)品體量的要求不同，取決于是否有足夠的支撐能力。（3）如果超過該部位的支撐極限，即便有強需求的情況下，產(chǎn)品體量大小與穿戴時間成反比。（4）頭部本身體量大，只靠頸部支撐，是一個極為敏感的部位，不太適合穿戴較重的東西。五、可穿戴產(chǎn)品設(shè)計實例下面介紹幾個國外可穿戴產(chǎn)品的設(shè)計案例?？偨Y(jié)可穿戴設(shè)備負荷分配規(guī)律為：穿戴物重量與穿戴時間成反比。當301.HealthyBackBagHealthyBackBag尺寸約為45cm×24cm×13cm，大體像一個縮小的球拍袋，采用斜挎設(shè)計，使物品重量均勻分布到整個后背，幫助人體保持良好的負重姿勢，從而預(yù)防駝背或高低肩，減輕肩頸負擔。整個包分為4個外部口袋和6個內(nèi)部口袋，分區(qū)設(shè)置合理，適于外出旅行，多分區(qū)方便單獨存放物品，防止在旅途奔波中物品混亂的情況發(fā)生；包的安全性也很高，封口拉鏈處緊貼背部，即使背在身后也可以放心不被盜；背包采用輕質(zhì)聚酯纖維織物袋，手感非常柔軟，貼合背部，觸感舒適，并且表面帶有特殊光澤，雖不適宜深染，但是素雅的顏色也給人以秀氣優(yōu)雅的感覺。（圖5-17）圖5-17HealthyBackBag2.SHIFT硅膠綁帶抬腕看表這個非常簡單的小動作，在運動過程中卻不那么容易，尤其在長跑的過程中，不僅會轉(zhuǎn)移當前注意力，還會給身體增加不必要的負重，影響運動表現(xiàn)，主要原因就是手表的位置與視線不是那么合拍。1.HealthyBackBag圖5-17Heal31SHIFT硅膠綁帶的聯(lián)合創(chuàng)始人AndrewGreen和JamesGilmore是狂熱的跑步達人和騎行愛好者，在跑步上下班的途中偶然發(fā)現(xiàn)翻腕看表這個“反人類”的小動作，于是通過兩年的設(shè)計為表盤找到了最佳的視覺角度。這款SHIFT硅膠綁帶將智能手表的主體綁在拇指和手腕之間的虎口部位，讓手表處于最佳的可視位置，這樣只要瞥一眼就能看到表盤，使交互過程更加自然和安全。手表的輕量化對于跑步者來說非常重要，誰也不想在漫漫長跑中擔負一些額外的配重，因此SHIFT硅膠綁帶在重量上比常用的表帶要輕40%～50%。綁帶的設(shè)計也盡量減少了與手腕的接觸，相信戴慣了手表的人群會理解一款容易排汗的表帶在運動過程中的重要作用。此外，SHIFT硅膠綁帶還兼容多款智能手表，包括Apple、Pebble、Garmin、Suunto等品牌的產(chǎn)品，以及任何表帶使用彈性連接栓的手表，佩戴起來比普通的表帶更容易。（圖5-18）圖5-18SHIFT硅膠綁帶SHIFT硅膠綁帶的聯(lián)合創(chuàng)始人AndrewGreen32測量3000名亞洲女性的耳朵發(fā)現(xiàn)耳甲腔橫向尺寸最大為21mm，最小為15mm?；趯Χ鷻C人體工程學的深入研究而設(shè)計的伸縮耳機像一條金魚，身體可以變長變短，魚刺共有4個卡位，每一個卡位為2mm，總共可以伸縮8mm，這樣就可以適應(yīng)不同用戶的耳甲腔，調(diào)節(jié)佩戴深度，使貼合更優(yōu)，舒適性升級。（圖5-19）圖5-19伸縮耳機測量3000名亞洲女性的耳朵發(fā)現(xiàn)耳甲腔橫向尺寸最大為334.BeoplayH9耳機BeoplayH9頭戴式耳機機身采用優(yōu)質(zhì)的皮革進行包裹裝飾，保留了主動降噪功能和無線藍牙，采用包耳式設(shè)計，佩戴體驗更加舒適，避免了佩戴久會出現(xiàn)的夾耳現(xiàn)象。在外觀設(shè)計上，造型延續(xù)了H系列的設(shè)計風格，腔體外殼、伸縮關(guān)節(jié)、頭梁采用金屬材質(zhì)，頭梁部分使用皮革包裹裝飾，耳罩表面采用柔軟舒適的小羊皮，金屬與皮革的組合彰顯品質(zhì)。伸縮關(guān)節(jié)采用鋁質(zhì)金屬，表面加以陽極氧化處理，質(zhì)感硬朗；伸縮沒有標注刻度，有著一定的阻尼性。頭梁采用彈性很強的不銹鋼材質(zhì)，并根據(jù)人的頭部輪廓設(shè)計出最適合佩戴的頭梁弧度，為耳機提供精準的夾力，即使長時間佩戴也不會累。頭梁包裹材質(zhì)的選擇也有著不同講究：內(nèi)側(cè)部分使用了海綿加織物，可以大大增強耳機佩戴的舒適度，外側(cè)則采用了皮質(zhì)光滑的部分，有著豐富的真皮質(zhì)感，雙重材質(zhì)的使用在帶來佩戴舒適的同時還保留了真皮的紋理和質(zhì)感。耳罩表面的小羊皮材質(zhì)親膚性相當不錯，觸感舒適，讓耳機可以更舒適、牢固地固定在兩個耳朵處，而耳罩內(nèi)部加入了專業(yè)級消噪海綿作為填充，即使沒有開啟主動降噪功能，也有著很好的降噪效果。（圖5-20）圖5-20BeoplayH9頭戴式耳機4.BeoplayH9耳機頭梁包裹材質(zhì)的選擇也有著不同345.baggizmo便攜式背包baggizmo便攜式背包內(nèi)含各個角度的不同尺寸口袋，將現(xiàn)代城市的時尚美與不斷發(fā)展的科技需求相結(jié)合，能夠容納幾乎所有人們喜愛的小配置，做到真正觸手可及。這款背包可直接背于用戶胳膊下方，能夠裝下一部平板電腦、兩個智能手機、鑰匙、錢包、充電電池（用于充電）、一疊紙和書寫工具。這款背包設(shè)計符合人體工程學，而且是多邊形設(shè)計，即使在完全裝滿時看起來仍然非常平整，保持原有的形狀。背包固定在一側(cè)肩部，運用了各種創(chuàng)意元素，便于在各種日?；顒又袛y帶，如走路、靜坐、站立、輕微拉伸等。做一些動作幅度大的運動時，如跑步、騎行、跳躍等，可以將皮帶扣拉出扣在褲子褲帶或后面的口袋上。背包內(nèi)部的隔艙之間有條特別縫制的線繩通道，便于放置充電線和耳機線。裝耳塞式耳機的口袋正好位于軟墊肩帶的上方，便于取用，而且可以有效避免耳機線混亂纏繞。背包用高品質(zhì)材料制作而成，耐磨性好，透氣性佳，還防水。（圖5-21）5.baggizmo便攜式背包35《人體工程學》課件05人體工程學與產(chǎn)品設(shè)計36以上案例都是充分考慮了人體結(jié)構(gòu)所做的設(shè)計，可見負荷均勻分布式結(jié)構(gòu)更能為人體減負。為實現(xiàn)人體感覺舒適的產(chǎn)品負荷分布，可采用以下措施：（1）拆分產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，使之盡量多地分布于身體表面。（2）若產(chǎn)品不能拆分，則盡量使之固定在身體負重能力較強的部位，如肩膀。（3）對產(chǎn)品使用時間、佩戴部位進行配對，選擇對應(yīng)的極限重量。如果產(chǎn)品不要求長時間佩戴，那么其佩戴重量可以稍微重點兒。圖5-21baggizmo便攜式背包以上案例都是充分考慮了人體結(jié)構(gòu)所做的設(shè)計，可見負荷均勻分布式37經(jīng)典案例LolliSoft雙層折疊床隨著城市居住空間越來越擁擠，很多人不得不選擇小戶型，但空間小并不意味著舒適度要打折扣，只要肯動腦筋就可以將空間利用率提升。經(jīng)典案例LolliSoft雙層折疊床隨著城市居38《人體工程學》課件05人體工程學與產(chǎn)品設(shè)計39LolliSoft雙層折疊床隨著城市居住空間越來越擁擠，很多人不得不選擇小戶型，但空間小并不意味著舒適度要打折扣，只要肯動腦筋就可以將空間利用率提升。Resource家具公司推出的LolliSoftIN是一款雙層折疊床，可將任意一面墻變成一張雙層床。LolliSoftIN使用時固定在墻上，長216厘米，高220厘米，在折疊的情況下床的厚度只有31厘米。這款雙層折疊床采用折疊設(shè)計，床的擋板、床頭等部件都可以折疊起來存放，大大節(jié)省了空間。床展開之后可達103厘米，可以變成兩張上下鋪單人床。非常適合有多個孩子的小戶型家庭使用。床的頂部還有一個儲物柜子，進一步提高了空間利用率。除了LolliSoftIN之外，同屬LolliSoft系列的另一款雙層折疊床LolliSoftSD則整合了書架和電腦桌的功能。LolliSoft雙層折疊床隨著城市居住空間越來越擁擠，很多40傾斜聰明茶杯芬蘭magisso傾斜聰明茶杯，由勞拉·本達諾思和維薩·亞思可設(shè)計，本品曾獲得德國紅點設(shè)計大獎。在網(wǎng)內(nèi)放入茶葉，再倒入熱水，把杯子向有濾網(wǎng)的一邊傾斜放置，讓茶葉在熱水里浸泡一會兒。飲用時，將茶葉向另一邊傾斜，茶葉和茶水分離，讓您不費吹灰之力就能品上一杯好茶。另外，通過改變杯子傾斜的方向，來調(diào)整茶葉浸泡的時間，可以改變茶水的濃度。傾斜聰明茶杯芬蘭magisso傾斜聰明茶杯，由勞拉41《人體工程學》課件05人體工程學與產(chǎn)品設(shè)計42第三節(jié)人體工程學在家具設(shè)計中的運用家具是指人類維持正常生活、從事生產(chǎn)實踐和開展社會活動必不可少的一類器具。家具也跟隨時代的腳步不斷發(fā)展創(chuàng)新，如今門類繁多，用料各異，品種齊全，用途不一。家具設(shè)計與人體工程學密不可分。（圖5-22～圖5-27）圖5-22書架圖5-23沙發(fā)第三節(jié)人體工程學在家具設(shè)計中的運用家具是指人類維持正43圖5-24茶幾圖5-25椅子圖5-24茶幾圖5-25椅子44圖5-26休息區(qū)圖5-27收納桌圖5-26休息區(qū)圖5-27收納桌45一、家具門類家具可分為人體系家具、半人體系家具和建筑物家具三類。1.人體系家具人體系家具指直接和人身體接觸并以服務(wù)人體為目的家具，如床、沙發(fā)、連椅、安樂椅、躺椅、扶手椅等，可以拓展為為休息而設(shè)計的家具。人體工程學在這個環(huán)節(jié)主要考慮坐上去舒不舒服、符不符合需求，扶手的高度與寬度處理是否恰當?shù)?。（圖5-28）一、家具門類46圖5-28人體系家具圖5-28人體系家具472.半人體系家具半人體系家具指間接與人體接觸，實現(xiàn)用戶工作或活動目的的家具，像桌子、服務(wù)臺等那種既放置物品又在上面工作的家具，又稱桌臺系家具。如餐桌、會議桌、接待桌、折疊桌、服務(wù)臺、化妝臺、電視臺、廚房臺等。（圖5-29）2.半人體系家具48圖5-29半人體系家具圖5-29半人體系家具493.建筑物家具建筑物家具指不與人體接觸，用來陳設(shè)、擺放物品的家具，像柜架那種可以儲藏物品和隔離空間的家具，又稱儲藏類家具。如衣柜、書架、箱、鞋柜、床頭柜、碗柜、組合家具、壁櫥系列等。（圖5-30）3.建筑物家具50《人體工程學》課件05人體工程學與產(chǎn)品設(shè)計51圖5-30建筑物家具圖5-30建筑物家具52二、家具設(shè)計原則家具設(shè)計過程中要充分考慮人、環(huán)境、家具三者的關(guān)系，在生活習慣中尋找答案，靈活處理。1.以人為本原則在家具設(shè)計中體現(xiàn)以人為本的設(shè)計原則，使家具設(shè)計始終圍繞使用者的需求而展開，根據(jù)人體工程學、環(huán)境心理學、審美心理學等科學地了解人們的生理特點、行為心理和視覺感受等方面的特點，從而設(shè)計出充滿人性的產(chǎn)品。家具設(shè)計的人性化設(shè)計主要指家具功能、尺寸、造型、材料和色彩的人性化等。對家具來說，核心是實用，應(yīng)舍棄那些華而不實的功能，主要考慮實用性、易用性和人性化。2.安全可靠原則家具設(shè)計系統(tǒng)中的所有設(shè)備應(yīng)將安全性放在首位，設(shè)計系統(tǒng)的安全性、可靠性必須予以高度重視。要求系統(tǒng)使用可靠的同時，還應(yīng)符合家具設(shè)計有關(guān)的安全標準，并在正常使用條件下有效工作，保證家具設(shè)計系統(tǒng)正常安全使用，質(zhì)量、性能良好，遵循安全第一的原則。3.標準性原則家具設(shè)計方案應(yīng)依照設(shè)計的有關(guān)標準進行，確保設(shè)計的標準性，采用標準的人體工程學參數(shù)，保證不同家具的設(shè)計依照不同的標準，確保其符合部門的標準性。二、家具設(shè)計原則534.方便性原則在遵循人體工程學的同時，要考慮家具在居室空間擺放的位置，體現(xiàn)方便性。在設(shè)計家具時，應(yīng)考慮到安裝與維護的方便性，如儲物柜取放物件應(yīng)便捷有序等。在老人或者小孩的房間里放置家具時更應(yīng)該充分考慮到方便性這一原則。家具設(shè)計系統(tǒng)還應(yīng)具有充分的可靠性、先進性以及一定的靈活性，要能夠充分滿足新時代居室空間的需要。三、家具設(shè)計表現(xiàn)與尺寸依據(jù)1.觸點表現(xiàn)觸點是指人的肢體點的尺度和形態(tài)特征，以其正負形的吻合關(guān)系設(shè)計產(chǎn)品的觸及面，如座椅面、靠背面等。如圖5-31所示座凳，凳面設(shè)計運用與觸點形體吻合的線形，另外再結(jié)合具有彈性的材質(zhì)，觸點的表現(xiàn)就顯得更加恰如人意。4.方便性原則54圖5-31座凳觸點表現(xiàn)圖5-31座凳觸點表現(xiàn)552.尺度表現(xiàn)尺度一般表示物體的尺寸與尺碼。當人的肌體與產(chǎn)品應(yīng)用發(fā)生關(guān)系時，在產(chǎn)品尺度表現(xiàn)上要充分體現(xiàn)保障舒適需求。如臺燈支桿的長度與桌面大小尺度，燈罩的高度、投射角度與桌面的可視面積，吧椅的高度等，都從尺度的表現(xiàn)上展現(xiàn)著滿足需求的設(shè)計價值。（圖5-32）圖5-32吧椅尺度表現(xiàn)2.尺度表現(xiàn)圖5-32吧椅尺度表現(xiàn)563.幅度表現(xiàn)人體幅度是指人的機體運動幅度和動作可變幅度，如人的五指運動幅度、胳膊以肘關(guān)節(jié)為基準所運動的幅度。家具的構(gòu)成也具有一定幅度的運動和可變關(guān)系，這應(yīng)根據(jù)人體幅度表現(xiàn)特征而設(shè)計，要把產(chǎn)品構(gòu)成作為動態(tài)人體的依附，最大限度地適應(yīng)人體幅度和表現(xiàn)人的活力。（圖5-33）圖5-33適應(yīng)人體幅度的桌椅設(shè)計3.幅度表現(xiàn)圖5-33適應(yīng)人體幅度的桌椅設(shè)計574.各類家具設(shè)計的基本尺寸各類家具設(shè)計的基本尺寸見表5-1。表5-1?各類家具設(shè)計的基本尺寸 單位：cm衣櫥深60～65，櫥門寬40～65推拉門寬75～150，高190～240矮柜深35～45，柜門寬30～60電視柜深45～60，高60～70單人床單人床寬90、105、120，長180、186、200、210雙人床寬135、150、180，長180、186、200、210圓床直徑186、212.5、242.4（常用）室內(nèi)門寬80～95，高190、200、210、220、240廁所、廚房門寬80、90，高190、200、210窗簾盒高12～18，深12（單層布）、16～18（雙層布）單人式沙發(fā)長80～95，深85～90，坐墊高35～42，背高70～90雙人式沙發(fā)長126～150，深80～904.各類家具設(shè)計的基本尺寸表5-1?各類家具設(shè)計的基本58表5-1?各類家具設(shè)計的基本尺寸單位：cm三人式沙發(fā)長175～196，深80～90四人式沙發(fā)長232～252，深80～90小型長茶幾長60～75，寬45～60，高38～50（38最佳）中型長茶幾長120～135，寬60～75，高38～50大型長茶幾長150～180，寬60～80，高33～42（33最佳）圓形茶幾直徑75、90、105、120，高33～42方形茶幾寬90、105、120、135、150，高33～42固定式書桌深45～70（60最佳），高75活動式書桌深65～80，高75～78，長最少90（150～180最佳），書桌下緣離地至少58餐桌一般高75～78，西式高68～72；方桌寬120、90、75；長桌寬80、90、105、120，長150、165、180、210、240；圓桌直徑90、120、135、150、180書架深25～40（每一格），長60～120，下大上小型書架下方深35～45，高80～90表5-1?各類家具設(shè)計的基本尺寸59四、人體工程學在家具設(shè)計中的應(yīng)用人體工程學在家具設(shè)計中的應(yīng)用使設(shè)計更加合理，更適合于人的生理和心理，最大限度地增強使用者的舒適感、安全感、可靠性，提高休息或工作效率，達到人與生活環(huán)境的和諧?，F(xiàn)代家具設(shè)計特別強調(diào)人體工程學，家具設(shè)計在保證使用功能的同時，更要具備舒適度。在設(shè)計家具時，設(shè)計師會將尺寸放在首要考慮范疇，先了解人體的各部分尺寸，再根據(jù)人體各部分尺寸的測量數(shù)據(jù)進行設(shè)計，這樣設(shè)計出來的產(chǎn)品才能讓人感覺舒適。1.人體尺度人體尺度是指人體及其運動所需要占用的空間大小，其中也包含為了完成各種活動所需的3D空間尺寸。因此，在設(shè)計時不僅要考慮站、坐、躺時的靜態(tài)尺度，還要考慮在如開門、走動、取物等運動狀態(tài)時的相關(guān)形體特征和占用空間尺度。家具設(shè)計中常用的人體尺寸如圖5-34所示。四、人體工程學在家具設(shè)計中的應(yīng)用60圖5-34家具設(shè)計中常用的人體尺寸圖5-34家具設(shè)計中常用的人體尺寸612.人體工程學在座椅設(shè)計中的應(yīng)用以座椅設(shè)計為例，應(yīng)用人體工程學知識如下：（1）座高。座高即座椅的高度，是座前沿中至地面的垂直距離。座高是影響坐姿舒適程度的主要因素之一，座高不合理會導(dǎo)致坐姿不正確，而且容易使人體腰部產(chǎn)生疲勞。座面過高，則兩腿懸空碰不到地面，體壓有一部分分散在大腿部分，使大腿血管受到壓迫，妨礙血液循環(huán)；座面過低，則膝蓋拱起，體壓過于集中在坐骨上，時間久了會產(chǎn)生疼痛感。人體工程學研究表明，合理的座高應(yīng)等于小腿加足高再加上25～30mm的鞋跟厚再減去10～20mm的活動余地，即椅子座高=小腿加足高+鞋跟厚－適當空間。（2）座面。人體的骨盆下面有兩塊坐骨結(jié)節(jié)，在坐姿狀態(tài)下，當座面近似水平時，可使兩坐骨結(jié)節(jié)外側(cè)的股骨處于正常的位置而不受過分的壓迫，人體會感到舒適。當座面呈斗形時，會使股骨向上轉(zhuǎn)動，這種狀態(tài)除了使股骨處于受壓迫位置而承受載荷外，還造成髖部肌肉承受反常壓迫，并使肘部和肩部受力，從而引起不舒適感。因此，座面的設(shè)計應(yīng)該近似水平，避免斗形設(shè)計。（3）座面寬度。座面寬度是由人體臀部尺寸加適當?shù)幕顒臃秶ǖ摹Ｈ梭w工程學椅的座面寬度要盡可能寬，因為必須適合于身材高大的人，其相對應(yīng)的人體測量尺寸是臀寬。因此，座寬通常以女性臀寬尺寸為依據(jù)進行設(shè)計，座寬一般不小于380mm。2.人體工程學在座椅設(shè)計中的應(yīng)用62（4）座面深度。座面深度是指椅子座面前沿至后沿的距離。在人體工程學椅設(shè)計過程中，座面不可過深，否則背部支撐點懸空，靠背失去作用，同時膝窩處會受到壓迫，使小腿產(chǎn)生麻木感；座面也不可過淺，否則大腿前部懸空，重量全部壓在小腿上，會很快產(chǎn)生疲勞。人體工程學研究表明，座深以略小于坐姿時大腿水平長度為宜，即座深=坐深－60mm（間隙）。一般靠背椅座深為340～420mm。（5）座面傾角。通常椅子座面稍向后傾，首先防止臀部逐漸滑出座面而造成坐姿穩(wěn)定性差；其次使背部能有所支撐，減輕坐骨結(jié)節(jié)點處的壓力，使整個上身重量由下肢承擔的局面得到改善，減小疲勞度。人體工程學研究表明，工作用座椅座面傾角為0°～5°，推薦工作用座椅座面傾角為3°。（6）扶手。扶手的功能是減輕兩臂負擔，有助于上肢肌肉的休息，增加舒適感，在起身站立或變換姿勢時也可以支撐身體和幫助身體穩(wěn)定。扶手的高度應(yīng)設(shè)計合理，過高或者過低都容易引起上臂的疲勞。設(shè)計時應(yīng)依據(jù)坐姿肘高來確定椅子扶手的高度，一般扶手與座面的距離以200～250mm為宜，同時扶手前端略高，隨著座面傾角和靠背斜度而傾斜。（4）座面深度。座面深度是指椅子座面前沿至后沿的距離。在人體63（7）腰靠。在第4～5腰椎的高度上，由人體脊柱腰椎部分構(gòu)成的生理曲線即腰弧曲線，是與坐姿舒適性直接相關(guān)的曲線。正常的腰弧曲線是微微前凸的，人體工程學椅如果無腰靠或者腰靠不明顯將會使正常的腰椎呈后凸形狀，導(dǎo)致腰椎變形。但腰靠過分凸出也會使腰椎明顯前凸，時間長了也會導(dǎo)致腰椎變形。腰椎后凸和過分前凸都是非正常狀態(tài)，合理的腰靠應(yīng)該使腰弧曲線處于正常的生理曲線，這樣可以降低椎間盤壓力，減輕肌肉負荷。因此，腰靠的設(shè)計成為人體工程學椅設(shè)計的必要組成部分。（8）肩靠。肩胛骨面積大，可承受較大壓力，當人體長期處于坐姿工作時，肩部會感覺不適或酸痛，因此，人體工程學椅必須設(shè)計肩靠，讓肩靠來分解肩部壓力，緩解人體疲勞。肩靠在第5～6胸椎高度上，因為第5～6胸椎高度相當于肩胛骨的高度。（9）靠背傾角?？勘硟A角是指靠背與座面之間的夾角。靠背傾角可以影響椎間盤壓力和背部肌肉，靠背傾角增加能增強人體的舒適感，因為身體后仰時身體的負載移向背部的下半部和大腿部分。人體工程學研究表明，當座面與靠背夾角在110°以上時，傾斜的靠背支承著身體上部分的重量，從而減少椎間盤內(nèi)壓力，因此人體上身向后傾110°～120°為佳。（7）腰靠。在第4～5腰椎的高度上，由人體脊柱腰椎部64（10）坐墊。坐墊設(shè)計也是人體工程學椅設(shè)計的重要組成部分。根據(jù)人體工程學可知，人體坐骨粗壯，與周圍肌肉相比能承受更大壓力，而大腿底部有大量血管和神經(jīng)系統(tǒng)，壓力過大會影響血液循環(huán)和神經(jīng)傳導(dǎo)而感到不適，因此坐墊應(yīng)按照臀部不同部位承受不同壓力的原則來設(shè)計，即在坐骨處壓力最大，向四周逐漸減小，至大腿部位時壓力降至最低。此外，坐墊的材料應(yīng)透氣而且不打滑，以增加座面的舒適感。（圖5-35）圖5-35人體工程學座椅（10）坐墊。坐墊設(shè)計也是人體工程學椅設(shè)計的重要組成部分。根65◎案例與實踐一、手握式工具設(shè)計手握式工具設(shè)計充分體現(xiàn)全心為用戶服務(wù)的理念，使產(chǎn)品最大限度地發(fā)揮其功能性，實現(xiàn)便于使用的目的，提高操作效率，滿足使用需求。（圖5-36）圖5-36手握式工具設(shè)計◎案例與實踐一、手握式工具設(shè)計圖5-366二、可穿戴產(chǎn)品設(shè)計1.AliceBand盲人可穿戴設(shè)備AliceBand為微軟開發(fā)的一款盲人可穿戴設(shè)備，旨在幫助城市盲人輕松辨識周圍環(huán)境。（圖5-37）2.AppleWatchNikePlus蘋果推出了iWatch2與Nike深度合作版本——AppleWatchNikePlus。這款設(shè)備深度整合了NikePlus的運動屬性和社交屬性，其界面的顯示信息和Siri功能也針對運動特性進行了優(yōu)化。（圖5-38）圖5-37AliceBand盲人可穿戴設(shè)備圖5-38AppleWatchNikePlus二、可穿戴產(chǎn)品設(shè)計圖5-37AliceBand盲人可673.Weloop小黑手表Weloop小黑手表主打運動功能，擁有一塊彩色MemoryLCD，專為戶外運動設(shè)計，越是戶外強光，屏幕越是清晰。功能性極佳：以滑動切換時間、天氣、各種運動數(shù)據(jù)；接收各種手機提醒，抬手就可查看完整的微信消息、短信、新聞、來電提醒等；運動實時監(jiān)測，準度媲美專業(yè)心率帶，為運動提供精準的心率數(shù)據(jù)，針對不同的訓(xùn)練目的控制標準心率區(qū)間，提高每次跑步的訓(xùn)練效率；配置九軸動作感應(yīng)器，對多種運動姿態(tài)進行識別和記錄，尤其是跑步時的步態(tài)監(jiān)測，并根據(jù)步頻實時計算速度。（圖5-39）圖5-39Weloop小黑手表3.Weloop小黑手表圖5-39Weloop小684.TapStrap可穿戴鍵盤TapStrap可穿戴鍵盤使用藍牙設(shè)備控制，讓用戶可以在任何物體表面敲擊，從而完成打字。用戶只需要像戴手套一樣戴上TapStrap，不管單手還是雙手均可打字輸入；嵌入其中的傳感器會檢測手和手指的運動，不同的手指敲擊組合成不同的字符。它能提供“快速、精準、無須眼看”的打字體驗，適用于iOS和安卓手機、Mac和Windows的臺式機和智能電視。TapStrap可穿戴鍵盤有大、中、小三個型號，它通過microUSB進行充電，一次完整充電，支持4小時打字或者72小時待機。（圖5-40）圖5-40TapStrap可穿戴鍵盤4.TapStrap可穿戴鍵盤圖5-40TapS695.Myo手臂控制環(huán)Myo手臂控制環(huán)能通過手臂的動作探測到肌肉神經(jīng)變化，從而遙控配套的藍牙設(shè)備進行工作。（圖5-41）圖5-41Myo手臂控制環(huán)5.Myo手臂控制環(huán)圖5-41Myo手臂控制環(huán)706.SubPacM2可穿戴音響系統(tǒng)SubPacM2可穿戴音響系統(tǒng)，大小為43cm×30cm×4cm，重2.2kg，穿在身上就像背了一個包，通過觸覺震動膜釋放強大的沉浸式低音震動，但對于外界卻可以保持絕對的安靜，不會打擾到附近的人。其鋰電池在充滿電后可以支持用戶6小時的連續(xù)音樂播放、游戲或者家庭影院，以及虛擬現(xiàn)實沉浸體驗。（圖5-42）圖5-42SubPacM2可穿戴音響系統(tǒng)6.SubPacM2可穿戴音響系統(tǒng)圖5-42Sub717.高科技眼鏡高科技眼鏡普通的外表下隱藏著強大的功能。由藍牙和配套手機、平板、電腦應(yīng)用程序相連，通過設(shè)定隱藏在鏡框內(nèi)側(cè)只有佩戴者才能看到的LED顯示的影像，來提醒佩戴者收到電話、信息等；鏡框邊內(nèi)置的兩顆按鈕可作為遙控器使用，輕輕按壓就能切換幻燈片、歌曲等，簡單而隱蔽；眼鏡如果離開了限定范圍，手機應(yīng)用還會通過雷達定位其位置。（圖5-43）圖5-43高科技眼鏡7.高科技眼鏡圖5-43高科技眼鏡728.兒童呼吸道疾病監(jiān)控設(shè)備筆者指導(dǎo)的學生李智娟的作品——兒童呼吸道疾病監(jiān)控設(shè)備，工作原理與聽診器類似，產(chǎn)品設(shè)計簡約大方、簡單易懂，通過藍牙與通信設(shè)備相連接，及時有效地報警兒童呼吸問題。（圖5-44）圖5-44兒童呼吸道疾病監(jiān)控設(shè)備8.兒童呼吸道疾病監(jiān)控設(shè)備圖5-44兒童呼吸道疾病監(jiān)控73三、家具設(shè)計1.Bookchair系列日本建筑師蘇藤本為意大利品牌Alias設(shè)計了Bookchair系列家具，該系列設(shè)計采用嵌入式元素。不使用時，椅子嵌入貨架，不占任何空間；使用時，椅子位于離書架最近的位置，方便拿取。（圖5-45）圖5-45Bookchair系列三、家具設(shè)計圖5-45Bookchair系列742.漣漪茶幾漣漪茶幾設(shè)計理念源于漣漪。設(shè)計師給普通的黑色拋光茶幾附加了一層2mm厚的水面層，并在水面層上覆蓋一層超薄陶瓷隔層，以保證茶幾上的餐具不會被弄濕。正是因為這一層水，當餐具放置在茶幾上或是被移動時，茶幾的水面便會泛起漂亮的漣漪。（圖5-46）圖5-46漣漪茶幾2.漣漪茶幾圖5-46漣漪茶幾753.YIFU系列漢服沙發(fā)中國豐富的歷史和文化對于國外設(shè)計師有很深的吸引力，無論是自然風景、建筑景觀、文物古跡或生活方式都給予設(shè)計師無盡的設(shè)計靈感。荷蘭設(shè)計師HennyvanNistelrooy的作品YIFU系列漢服沙發(fā)，靈感來自傳統(tǒng)漢服。他用現(xiàn)代的設(shè)計形式去表現(xiàn)漢服的獨特造型特征，細節(jié)處理在保留漢服設(shè)計原味的基礎(chǔ)上帶給人們不一樣的視覺和觸覺體驗。（圖5-47）圖5-47YIFU系列漢服沙發(fā)3.YIFU系列漢服沙發(fā)圖5-47YIFU系列漢服764.tent椅英國設(shè)計師BenjaminHubert為意大利家具品牌moroso專門設(shè)計的tent椅，采用了獨特的數(shù)位針織技術(shù)，可以在一次性的產(chǎn)品制作過程中大大提高生產(chǎn)效率。帳篷似的外形由采用了高性能纜繩制作而成的導(dǎo)索纖維拉緊而成。由無縫針織技術(shù)一次性成型的3D結(jié)構(gòu)讓tent椅成為一件如今最為先進的室內(nèi)產(chǎn)品。其輕盈的結(jié)構(gòu)可以完美貼合用戶身形，寬闊的空間提供了更加舒適的有力支撐。（圖5-48）圖5-48tent椅4.tent椅圖5-48tent椅775.球椅芬蘭家具設(shè)計師阿尼奧設(shè)計的球椅外觀形似地球儀，直徑大約1m，球被斜切，里面是適當硬度的緩沖墊。這款椅子能有效阻擋70%的周圍噪聲，坐在里面看書、聽音樂很是愜意。（圖5-49）6.HybridChairHybridChair是一款可以隨意改變高度的椅子，它擁有三個支腳，椅面高低可調(diào)，正常高度可以作為工作椅使用，降低高度就變成休閑椅，可根據(jù)需要自由調(diào)節(jié)，非常方便。（圖5-50）圖5-49球椅圖5-50HybridChair5.球椅圖5-49球椅圖5-50HybridCh787.帕米奧椅帕米奧椅是芬蘭設(shè)計師阿爾托為他早期的成名建筑作品帕米奧療養(yǎng)院設(shè)計的，是他第一件重要的家具設(shè)計。這款椅子簡潔、輕便而又充滿雕塑美感，使用的材料全部是阿爾托耗費三年多研制出的層壓膠合板，在充分考慮功能、方便使用的前提下，其整體造型非常優(yōu)美。其成為明顯特征的圓弧形轉(zhuǎn)折并非出于裝飾，而完全是結(jié)構(gòu)和使用功能的需要，靠背上部的三條開口也不是裝飾，而是為使用者提供通氣口，因為此處是人體與家具最直接接觸的部位。（圖5-51）圖5-51帕米奧椅7.帕米奧椅圖5-51帕米奧椅798.RAR搖椅美國知名設(shè)計師CharlesEames和RayEames于1950年發(fā)布RAR搖椅，這一系列塑料單椅成功地結(jié)合了人體工程學與材質(zhì)運用，成為全世界首款被大量制造的塑料椅子。（圖5-52）9.靠背可調(diào)椅子在舒適且安靜的圖書館、咖啡廳，人們都會放松地斜倚在座椅背上，或聊天或看小說來打發(fā)時間?？勘晨烧{(diào)的這款木質(zhì)座椅的坐墊與靠背被兩側(cè)扶手架空，當向后傾斜時，坐墊會相應(yīng)向前移動，靠背會有一定角度的向后傾斜，這樣就可以舒服地躺下去。（圖5-53）圖5-52RAR搖椅圖5-53靠背可調(diào)椅子8.RAR搖椅圖5-52RAR搖椅圖5-53靠8010.模塊化家具設(shè)計筆者指導(dǎo)的學生作品——模塊化家具，靈感來自在當前都市空間中，大部分人的生活空間較為有限，而模塊化家具可以在有限的使用空間中發(fā)揮出無限的創(chuàng)意，同時能提供更多的使用功能。設(shè)計中以若干等尺寸的木板為單位，靈活拼接出不同的家具組合形式。如用三塊木板拼出穩(wěn)定的等邊三角形模塊，還可以將若干等邊三角形模塊堆疊重組，構(gòu)建出結(jié)構(gòu)更多樣化的模塊。在各三角形模塊的承重點可以擰上鎖扣，以增強家具的承重能力。模塊化家具充分體現(xiàn)了人與家具的互動性，并使人的主觀能動性得以充分發(fā)揮。（圖5-54）10.模塊化家具設(shè)計81圖5-54模塊化家具設(shè)計圖5-54模塊化家具設(shè)計82此外，任成元的一些設(shè)計作品如下，供讀者參考。（圖5-55、圖5-56）此外，任成元的一些設(shè)計作品如下，供讀者參考。（圖5-55、83《人體工程學》課件05人體工程學與產(chǎn)品設(shè)計84圖5-56屏風設(shè)計圖5-56屏風設(shè)計85經(jīng)典案例經(jīng)典案例86《人體工程學》課件05人體工程學與產(chǎn)品設(shè)計87《人體工程學》課件05人體工程學與產(chǎn)品設(shè)計88《人體工程學》課件05人體工程學與產(chǎn)品設(shè)計89第五章人體工程學與產(chǎn)品設(shè)計第五章90第一節(jié)人體工程學在手握式工具設(shè)計中的運用手握式工具是人類雙手的延伸，設(shè)計合理的手握式工具，可以提升工作效率，同時減少操作的疲勞感。但同樣的，不符合人體結(jié)構(gòu)的工具，長期操作反而會適得其反。因此，在設(shè)計手握式工具時，要充分了解手部尺寸及手部進行抓握的各種角度，以設(shè)計出更適合人手操作的手握式工具。手握式工具包括很多種類型，主要可以分為指握式工具和掌握式工具。指握式工具主要包括書寫筆、鑷子、筷子、按鈕等。掌握式工具主要包括剪刀、錘子、鉆頭、鉗子、刀具，以及各種把手等。一、手部結(jié)構(gòu)介紹人類的手非常勤勞，在人的一生中，除了睡覺以外，雙手幾乎從不休息，手指屈伸至少3500萬次，連躺在小床上的嬰兒也不時彎曲和擺弄著手指。奇怪的是，在持續(xù)活動后手很少感到疲勞，不像腰、腿、肩、臂那樣常常疲乏發(fā)酸。手是人體中最為靈活、使用最多的器官之一。人體通過骨骼、關(guān)節(jié)、肌肉和神經(jīng)的共同作用，完成大腦做出的指令。而手的結(jié)構(gòu)非常精細，一只手就有8塊腕骨、5根掌骨、14根指骨、59條肌肉和發(fā)達的神經(jīng)、血管、韌帶等，因此手部的靈活性是身體其他部位所不能比擬的，這樣手部才可以做出許多精細動作。（圖5-1）第一節(jié)人體工程學在手握式工具設(shè)計中的運用手握式工具是人91人們常用拇指和食指一起拿捏其他東西，用中指勾其他東西，用小拇指掏耳朵等。手指的分工可謂既是職責不同，又是有機地配合，并且它們在各盡所能、協(xié)調(diào)一致地工作著。在手掌上手指呈輻射狀排列，其中大拇指短而粗，是功能最強、力量最大、穩(wěn)健性最好的，但相對而言，其靈活性又較食指和中指差。圖5-1手及手部動作人們常用拇指和食指一起拿捏其他東西，用中指勾其他東西，用小拇92除了大拇指外，人們用得最多的就是食指了，它不但力量大，而且有很好的協(xié)調(diào)能力，具有大的靈敏性和技巧功能。和食指相比，中指的功能相對要弱很多，但是中指最長，勾力最大。小拇指的作用更多是協(xié)調(diào)另外的4個手指。在手部作業(yè)中，要達到隨心所欲、運用自如，要求手指具備高度靈敏性、調(diào)節(jié)能力，以及各手指之間的協(xié)調(diào)、配合能力。手指是人體感覺最靈敏的一個部位。指端上有千萬個神經(jīng)細胞，能對接觸到的物體進行分辨，無論是冷熱軟硬，還是大小和形狀，手指往往一觸即知。中醫(yī)診斷病情的主要方法就是用手指摸觸病人的脈搏，以此作為診斷的一個依據(jù)。手和腦的關(guān)系十分密切。在大腦中，負責和指揮手的區(qū)域，要比負責和指揮腳及其他器官的區(qū)域大得多。蘇聯(lián)著名的教育家蘇霍姆林斯基說過，“兒童的智慧在他的手指上”，因此，他主張通過培養(yǎng)動手能力來促進智力發(fā)展。用雙手交替使用工具可以減輕局部肌肉疲勞，但在實際操作時往往被忽視，因為人們使用工具時都有用手習慣。在動物身上，無論是低等的動物還是靈長類動物，使用左前肢和右前肢的概率基本上是相等的，但是也有例外，如北極熊就是出了名的左撇子。有著靈巧雙手的人類，左手與右手的使用概率也不相同，大部分人習慣于用右手，習慣使用左手的人僅占世界人口的6%～12%?；诖耍瑤缀跛械墓ぞ叨际怯欣谟依?。從噴霧器到遙控器，從茶匙到鼠標等，這些工具都只方便右利者。（圖5-2）除了大拇指外，人們用得最多的就是食指了，它不但力量大，而且有93圖5-2適于右利者的工具圖5-2適于右利者的工具94研究顯示，左利者在工傷中死亡的人數(shù)明顯高于右利者。因此，有關(guān)組織呼吁工具設(shè)計部門在設(shè)計工具時，既要考慮右利者的需要，又要考慮左利者的需要，甚至可以為左利者設(shè)計專用工具。二、手握式工具設(shè)計原理在人的日常生活中，手是使用工具進行一系列社會活動的最主要載體。因此，產(chǎn)品設(shè)計的缺陷或者手柄的人機尺寸不合適，就會對手部造成傷害。手部的組織構(gòu)成相當復(fù)雜，按骨骼可以分為腕骨、掌骨和指骨三部分，骨骼之間由關(guān)節(jié)連接，肌肉在骨骼之上，隨著各關(guān)節(jié)之間的轉(zhuǎn)動，手部的姿態(tài)也在發(fā)生相應(yīng)的變化。手部的主要運動狀態(tài)有三種：旋轉(zhuǎn)、伸縮和抓握。而手的抓握姿勢一般又分為完全抓握和不完全抓握，手完全或大部分抓住物體稱為完全抓握，其他的抓握姿勢都屬于不完全抓握。抓握工具的動作又可以分為著力抓握和精確抓握，著力抓握一般手指和手掌同時用力，而精確抓握一般只有手指用力。手握式工具的一般設(shè)計原則如下：必須有效地實現(xiàn)預(yù)定的功能；與操作者本身成適當比例，使操作者擁有最大的使用效率；作業(yè)之后不會引起過度疲勞。研究顯示，左利者在工傷中死亡的人數(shù)明顯高于右利者。因此，有關(guān)95良好的手握式工具能避免靜肌負荷，保證手臂自然下垂；能保持手腕處于順直的狀態(tài)；能避免掌部組織受壓力；還能避免手指進行重復(fù)動作。手握式工具一般都設(shè)有把手或手柄來方便人們抓握。經(jīng)過調(diào)查測量，把手的設(shè)計參數(shù)一般如下：直徑，在著力抓握狀態(tài)下為30～40mm，在精確抓握狀態(tài)下為8～16mm；長度為100～125mm；彎角10°左右，形狀有圓角為最佳。在這種參數(shù)狀態(tài)下，人們使用抓握工具是最舒適的狀態(tài)。如果工具設(shè)計不合理，會對手掌造成很大的壓力，影響血液循環(huán)，引起局部缺血，造成手部麻木、刺痛。同時，手柄或把手的著力方向不能始終集中于掌心，因為掌心長期受到重物壓迫或是把手一直勒手會引起局部痙攣或疲勞感，所以手柄的形狀應(yīng)避免緊貼手部，特別是掌心部分，以減少與手部的摩擦和對手部的壓迫。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，起伏不平的圓角式手柄的抓握舒適度最好，這種形狀的設(shè)計比較適用于公交車扶手等需要長時間抓握的對象。一般手握式工具的設(shè)計都遵循杠桿原理。杠桿原理又稱為杠桿平衡條件，即要使杠桿平衡，作用在杠桿上的兩個力（動力、阻力）的大小與它們的力臂成反比。即動力×動力臂=阻力×阻力臂，代數(shù)式表示如下:良好的手握式工具能避免靜肌負荷，保證手臂自然下垂；能保持手腕96式中，F(xiàn)1表示動力，L1表示動力臂，F(xiàn)2表示阻力，L2表示阻力臂。從上式可看出，欲使杠桿達到平衡，動力臂是阻力臂的幾倍，動力就是阻力的幾分之一。手握式工具一定要根據(jù)手部結(jié)構(gòu)的尺寸及可活動角度范圍進行相應(yīng)的設(shè)計，力求手部的靈活性得到充分發(fā)揮，使工具更加方便人們的生活。手掌的活動范圍幅度為上展32°～60°，下展73°～110°，內(nèi)展55°～75°，外展15°；正常成年人的手部結(jié)構(gòu)尺寸長度為160～225mm；五指伸展開長度為70～115mm。三、常用手握式工具設(shè)計實例日常生活中比較常用的手握式工具有梳子、剪刀、錘子、筆、刀具等。1.梳子梳子是人們?nèi)粘Ｉ钪械谋匦杵?，好的設(shè)計可以更好地服務(wù)用戶。有手柄的梳子更符合人體工程學原理，結(jié)合使用過程，通過創(chuàng)意創(chuàng)新可以將梳子開發(fā)出很多新的造型。例如，長發(fā)梳理時會掉落，這些掉落的頭發(fā)通?？ㄔ谑猃X之間，清理起來非常麻煩，而易清理梳子只需輕輕拔起梳子后面的把手就能將齒面朝后拉，這樣頭發(fā)沒有可附著的地方，就會自然而然地掉落，省了很多麻煩。（圖5-3）式中，F(xiàn)1表示動力，L1表示動力臂，F(xiàn)2表示阻力972.剪刀剪刀是切割布、紙、鋼板、繩、鋼絲等片狀或線狀物體的雙刃工具。剪刀雖貌不驚人，卻用途廣泛。早在古埃及人們就開始使用剪刀，剪刀現(xiàn)今已成為人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活不可缺少的工具。圖5-3易清理梳子2.剪刀圖5-3易清理梳子98意大利設(shè)計師AlessandroStabile為鋼筆品牌Lama設(shè)計的不銹鋼剪刀將金屬條扭轉(zhuǎn)，賦予剪刀醒目的結(jié)構(gòu)，它由兩個相同的部分組成，通過一個銷釘連接，同時也給予用戶舒適的抓握體驗。（圖5-4）圖5-4剪刀意大利設(shè)計師AlessandroStabile為鋼筆品99一些情況下，剪刀要比切刀更方便。如將菜板巧妙地安裝到剪刀刃上，可安全快速地切水果、肉類、蔬菜等，這樣的廚房剪刀比菜刀或水果刀更容易控制頻率和厚薄。（圖5-5）圖5-5廚房剪刀一些情況下，剪刀要比切刀更方便。如將菜板巧妙地安裝到剪刀刃上1003.錘子錘子是主要的擊打工具，由錘頭和錘柄組成。錘子按照功能分為除銹錘、奶頭錘、機械錘、羊角錘、檢驗錘、扁尾檢驗錘、八角錘、德式八角錘、起釘錘等。每一種錘子都代表著一種手藝和勞動方式，它們是歷代能工巧匠勞動的工具。FlexClawHammer錘子有一個靈活的撬頭，擁有四種不同的工作位，在復(fù)雜的環(huán)境中使工作效率大增，輕松解決角度或位置限制不便施錘的問題；此外，錘子另一端還有專門的磁性釘子孔，在釘釘子時方便許多。（圖5-6）3.錘子101圖5-6FlexClawHammer錘子圖5-6FlexClawHammer錘子102核桃錘子帶一個膠皮小口袋，把核桃放進去后套在錘頭上輕輕敲打，無噪聲、零殘渣，這樣敲核桃仿佛也變成一件有禪意的事情了。（圖5-7）圖5-7核桃錘子核桃錘子帶一個膠皮小口袋，把核桃放進去后套在錘頭上輕輕敲打，1034.筆筆，是人類的一項偉大發(fā)明，是供書寫或繪畫用的工具，多通過筆尖將帶有顏色的固體或液體（墨水）附在紙上或其他固體表面，以繪制文字、符號或圖畫，與墨、紙、硯并稱“文房四寶”。中國古代使用的是毛筆；古希臘、古羅馬曾在木板面上涂蠟，然后用鐵棒在蠟面上畫寫；古代埃及和波斯曾將蘆葦稈削尖當筆使用。從中世紀開始，歐美開始使用蘆葦筆或鵝毛筆。隨著社會的發(fā)展，筆的種類也越來越多，有鉛筆、毛筆、鋼筆、便簽筆、熒光筆、圓珠筆、勾線筆、蠟筆、水筆等。Jellyfish圓珠筆采用了一種很特別的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)筆尖的伸出與縮回：在手指握筆的地方是一個凹槽，筆芯剛好在這個凹槽的位置拱起，當寫字時手指會自然地壓住拱起位置，導(dǎo)致筆芯變直、前伸，從而伸出筆尖；不需要寫字時，手指松開，筆芯恢復(fù)拱起，自然就會縮短，讓筆尖縮回。（圖5-8）圖5-8Jellyfish圓珠筆4.筆圖5-8Jellyfish圓珠筆1045.刀具刀具的發(fā)展在人類進步的歷史上占有重要的地位。中國早在公元前28—前20世紀就已出現(xiàn)黃銅錐和紫銅錐、鉆、刀等銅質(zhì)刀具。戰(zhàn)國后期（公元前3世紀），人們掌握了滲碳技術(shù)，制成了銅質(zhì)刀具，當時的鉆頭和鋸與現(xiàn)代的扁鉆和鋸已有相似之處。工業(yè)用刀具的快速發(fā)展是在18世紀后期伴隨蒸汽機等機器的發(fā)展而來的。1783年，法國的勒內(nèi)首先制出銑刀。1792年，英國的莫茲利制出絲錐和板牙。麻花鉆有關(guān)的發(fā)明最早的文獻記載是在1822年，但直到1864年才作為商品生產(chǎn)。那時的刀具是用整體高碳工具鋼制造的，許用切削速度約為5m/min。1868年英國的穆舍特制成含鎢的合金工具鋼，1898年美國的泰勒和懷特發(fā)明高速鋼，1923年德國的施勒特爾發(fā)明硬質(zhì)合金，得以用于制造刀具。按工件加工表面的形式，工業(yè)用刀具可分為以下五類：（1）加工各種外表面的刀具，包括車刀、刨刀、銑刀、外表面拉刀和銼刀等。（2）孔加工刀具，包括鉆頭、擴孔鉆、鏜刀、鉸刀和內(nèi)表面拉刀等。（3）螺紋加工刀具，包括絲錐、板牙、自動開合螺紋切頭、螺紋車刀和螺紋銑刀等。（4）齒輪加工刀具，包括滾刀、插齒刀、剃齒刀、錐齒輪拉刀等。5.刀具105（5）切斷刀具，包括鑲齒圓鋸片、帶鋸、弓鋸、切斷車刀和鋸片銑刀等。此外，還有組合刀具。日用刀具的把手是人體在使用刀具的過程中所抓握的部位，無論刀具大小或功能，刀柄設(shè)計必須嚴格遵循人體工程學的原則。刀柄應(yīng)設(shè)計出四處連接著的周長不等的弧形斷面，使人在抓握時手的各個部位都與刀柄緊密地貼合在一起，這樣不僅不易產(chǎn)生疲勞，而且不易使刀打滑以至脫落或傷到手指。如可清潔放置的餐刀對刀柄加以特殊設(shè)計，使其能夠支撐前端的重量從而避免沾到桌面，它使用鈦合金制作，因此重量并無太大變化，柄的樣式設(shè)計也很人性化，握持手感舒適。（圖5-9）圖5-9可清潔放置的餐刀（5）切斷刀具，包括鑲齒圓鋸片、帶鋸、弓鋸、切斷車刀和鋸片銑106經(jīng)典案例定時提醒發(fā)光圖釘定時提醒發(fā)光圖釘韓國設(shè)計師KimSungMin便簽紙ToDoList為了解決這種大多數(shù)有寫便簽習慣的朋友都會遇到的難題，來自韓國的設(shè)計師KimSungMin特意研發(fā)了一款擁有自動發(fā)光提醒功能的大頭針“It'stimetoreadme”。別看它一副身材小巧、相貌普通的樣子，這款將照明設(shè)備、定時器，以及圖釘融為一體的大頭針，其實已贏得了紅點獎最佳設(shè)計榮譽。使用者只需將大頭針與便簽固定好在顯眼的位置，然后轉(zhuǎn)動頂部銀色的定時器，按刻度設(shè)定好時間，大頭針就會在預(yù)設(shè)時間到達之際自動點亮，從而吸引到你的注意，完成提醒任務(wù)。操作簡易又實用，真的非常適合廣大健忘一族哦！經(jīng)典案例定時提醒發(fā)光圖釘定時提醒107《人體工程學》課件05人體工程學與產(chǎn)品設(shè)計108嬰兒睡床一張舒適的嬰兒床能夠給baby帶來足夠的成長空間，兒童玩具設(shè)計師LanaAgiyan受一張嬰兒舒適依偎在肥皂泡上的圖片啟發(fā)，設(shè)計出這款氣泡嬰兒床，它的外形就像經(jīng)典動畫片《外星BB撞地球》嬰兒坐著的那個宇宙飛船，獨特的設(shè)計，眾多顏色選擇，看來會是家長不錯的選擇