宿舍電腦桌問題的人機(jī)學(xué)評(píng)析與改進(jìn)設(shè)計(jì)

1、宿舍電腦桌問題的人機(jī)學(xué)評(píng)析與宿舍電腦桌問題的人機(jī)學(xué)評(píng)析與 改進(jìn)設(shè)計(jì)改進(jìn)設(shè)計(jì) 鄭州大學(xué)2011級(jí)機(jī)械工程及自動(dòng)化6班 姓名：劉豪亮 學(xué)號(hào)：20110130619 研究?jī)?nèi)容 1、實(shí)測(cè)電腦桌的尺寸參數(shù)與人體相關(guān)的尺 寸主要參數(shù) 2、電腦桌的整體情況 3、宿舍電腦桌的不足 4、人性化的電腦桌的設(shè)計(jì)研究 5、若干改進(jìn)意見及電腦桌使用時(shí)的注意事 項(xiàng) 研究目的 在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)從使用者、使用環(huán)境、 使用方式、生理、心理因素等方面，運(yùn)用 人機(jī)工程學(xué)知識(shí)合理設(shè)計(jì)，整體考慮并做 出科學(xué)的定性與定量的分析與研究盡最大 可能性滿足人的需求弘揚(yáng)以人為本的精神。 研究方法及結(jié)果 通過對(duì)宿舍電腦桌的現(xiàn)狀與符合人機(jī)的人 體參

2、數(shù)分析，得到科學(xué)人機(jī)的電腦桌設(shè)計(jì) 實(shí)測(cè)電腦桌的尺寸參數(shù) 實(shí)測(cè)的電腦桌相關(guān)數(shù)據(jù) 桌子： 桌面高：85cm 向內(nèi)延伸：55cm 可用寬度：85cm 顏色：淡黃色（如圖） 質(zhì)地：硬木料 墻壁顏色：純白色 椅子： 配備座椅高度：45cm 座椅寬度：38cm 座椅質(zhì)地：鋼架結(jié)構(gòu)，椅面為淡黃色硬質(zhì) 木料 人體相關(guān)的尺寸主要參數(shù) 坐姿人體尺寸參考數(shù)據(jù)如下表： 項(xiàng)目百分位數(shù) 男（尺寸）女（尺寸）尺寸平均值設(shè)計(jì)依 據(jù) 坐高50908855881.5 電腦桌高度設(shè)計(jì)依據(jù) 坐姿眼高50798739768.5 坐姿肘高50263 + 413251 + 382654.5 1電腦桌高度設(shè)計(jì)依據(jù) 2容膝空間設(shè)計(jì)依據(jù) 地面到

3、鍵盤高度 小腿加足高50 坐姿大腿厚度95151151151 坐姿膝高95532493512.5 人體水平尺寸參考如下表： 項(xiàng)目男（尺寸）女（尺寸）尺寸平均值設(shè)計(jì) 依據(jù) 最大肩寬469438453.5 電腦桌寬度設(shè)計(jì)依據(jù) 臀寬334346340 坐姿兩肘間寬489378433.5 電腦桌長(zhǎng)度設(shè)計(jì)依據(jù) 坐姿臀寬355382368.5 宿舍電腦桌的現(xiàn)狀 1.電腦桌的整體情況 通過本人和同學(xué)們對(duì)電腦桌的使用，發(fā)現(xiàn)： 學(xué)校宿舍的電腦桌存在諸多設(shè)計(jì)缺陷。上 網(wǎng)時(shí)間一個(gè)小時(shí)左右，就會(huì)出現(xiàn)眼部疲勞， 手腕酸軟的諸多不適現(xiàn)象。 2宿舍電腦桌的不足 貌似我要墊幾本書才能寫作業(yè) 2.1.作業(yè)面的高度不夠合理 依照

4、人體工程學(xué)的理論，無(wú)論是寫字臺(tái)、課桌的 高度，還是電腦桌上鍵盤與鼠標(biāo)的高度，都該當(dāng) 與人在坐姿時(shí)的肘部等高或稍低，只有這樣，才 有利于人們保持準(zhǔn)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。根據(jù)我粗略的測(cè)量，我們所 用的電腦桌至少在85cm，顯然有點(diǎn)高，但是如果 配上椅子，就不會(huì)顯得高了，反而有點(diǎn)矮了。 2.2.顯示器的高度，角度不合理 顯示器的上方應(yīng)不高于坐姿的眼睛水平視 線，顯示器的下方應(yīng)不低于水平視線

5、向下 40度角的方向，顯示器的中心應(yīng)在水平視 線以下10度角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。 有圖所示，顯示器下面墊了好幾本書，就 是因?yàn)轱@示器與眼中心視線的夾角太大。 2.3.人眼的視距不合理 眼睛與顯示器的距離一般應(yīng)提倡在70cm左 右，即為一臂距離。如果因電腦桌的不足 或電腦放置的不當(dāng)使電腦系統(tǒng)達(dá)不到以上 參數(shù)，對(duì)人的視力健康就會(huì)產(chǎn)生不良影響。 這就牽涉到另外一個(gè)問題，就是 電腦桌的 寬度不夠，除去能放一顯示器，放一本較 大的課本空間都比較小。 2.4.鍵盤板的不合理 鍵盤板的棱角太明顯，打字的時(shí)候手腕不 舒服。其次，就是鍵盤板太低，手長(zhǎng)時(shí)間 握鼠標(biāo)，會(huì)造成

6、手腕酸軟甚至到整條胳膊。 2.5.配備的座椅 電腦桌使學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間用來(lái)學(xué)習(xí)的物品，學(xué) 生一般坐在那里的時(shí)間較長(zhǎng)，由于各自的 坐姿習(xí)慣，長(zhǎng)時(shí)間的坐會(huì)導(dǎo)致，肩膀頸椎 酸痛，而且座椅過硬會(huì)導(dǎo)致坐者不舒服， 另外座椅不可調(diào)導(dǎo)致了很多的麻煩，學(xué)生 在學(xué)習(xí)，上網(wǎng)，休息時(shí)所需的座椅高度是 不同的，但學(xué)校配備的座椅是不可調(diào)的。 人性化的電腦桌的設(shè)計(jì)研究 1、基于人體尺度的電腦桌設(shè)計(jì)研究 作業(yè)面的高度不當(dāng)是引起電腦綜合癥的次要原因：太低，則造成 背部向前傾屈；太高，則必須抬高肩部引起頸肩的不適。理想的作業(yè) 面高度應(yīng)使上臂自然下垂小臂接近水平或向下略斜，避免小臂上舉狀 況的發(fā)生。因此一般作業(yè)面高度是依照肘高以下50

7、 100mm 來(lái)確定 的，但也要根據(jù)不同的工作性質(zhì)進(jìn)行調(diào)整如精密作業(yè)，就需要在肘高 以上進(jìn)行以保證作業(yè)精度。重體力作業(yè)則要求作業(yè)面更低些，以便于 臂部的用力。對(duì)于電腦作業(yè)鏈說(shuō)，它的操作可大致分為2種:一種是打 字類文字輸入工作屬于重型作業(yè)；一種是頁(yè)面瀏覽性質(zhì)的鼠標(biāo)操作屬 于輕型作業(yè)?；谏厦?種情況我們以文字輸入作業(yè)為基準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì) 參考我國(guó)女性和男性的肘高數(shù)據(jù)(見表2)男性從第595百分位為 611746mm女性從第595百分位為557689mm 。選用作業(yè)面比 肘高略低50mm取功能修正量(姿勢(shì)修正和著裝修正)為37mm則作業(yè)面 男性的變化范圍為537643mm;女性從486589mm 。依

8、照平均原 則可取女性的第50百分位數(shù)為參考值。即546mm，取整為550m. 2.人眼與視屏的關(guān)系 人眼與視屏應(yīng)保持一 定距離以保證不受電子射線的傷害。屏面 的大小在水平方向和垂直方向與人眼成不 大于30的夾角以17 英寸顯示屏為例屏幕 邊長(zhǎng)約為305mm此時(shí)的視距最小為 3052tan15= 569mm 。屏幕越大視距 應(yīng)越遠(yuǎn)一般情況下取為600700mm 。 3、.桌面的高度 顯示器一般都放在桌面的，所以顯示器的放置 就決定了桌面高度。顯示器的上緣或屏幕文字最上端，應(yīng)與人的水平 視線等高或略低過高時(shí)需要不時(shí)仰頭使頸部伸展，而過低時(shí)又要頸部 歪斜而加大了屈頸力矩，使人在相同時(shí)間內(nèi)更易疲勞并引

9、起頸部不市 眩，表1 給出的我國(guó)男女坐姿時(shí)人眼的高度取功能修正值著裝修正取 為3mm販坐姿時(shí)眼高修正值取為40mm 。若采用17英寸顯示屏取 顯示器屏幕下部邊框的厚度大約在100mm左右。則桌面高度=坐姿眼 距地高+著裝修正 -姿勢(shì)修正-屏幕邊長(zhǎng)-屏幕下部邊框厚度男性從第5 百分位到95百分位則大約桌面的高度范圍變化從1132 - 305 + 3- 40 - 100 = 690 、1295 - 305 + 3 - 40 - 100 = 853即690 853mm;女性為 1037-305+3-40-100=595 、1189 - 305 + 3 - 40- 100=747即595 747mm

10、。依照平均原則以女性第50百分位的眼高為依據(jù)則大約桌面 的高度為679mm以上計(jì)算沒有考慮顯示器底盤支承結(jié)構(gòu)的高度應(yīng)根據(jù) 顯示器底盤的高度加以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)以保證屏幕最上端不超過人眼的水 平視線 4、對(duì)鍵盤和鼠標(biāo)高度確定的研究 目前：作業(yè)者在使用電腦的鍵盤或鼠標(biāo)，時(shí)常 常臂向前懸空。懸空的手臂造成了肩頸部的靜態(tài) 疲勞，體重需要由脊柱來(lái)承擔(dān)工作人員往往是勾 頭、塌腰、駝背地工作其結(jié)果是腰背的疲勞酸痛。 另一方面手腕的過度伸展、翹曲或者是把手腕抵 在桌沿而引發(fā)腕部的一系列疾病如腕管綜合癥等。 引發(fā)這一系列問題的原因就在于電腦桌設(shè)計(jì)得不 合理，只是將原來(lái)的書桌照搬來(lái)做了電腦桌，沒 有考慮電腦桌與書桌在使

11、用功能上的不同。 5. 手與鍵盤、鼠標(biāo)的關(guān)系 手與鍵盤、鼠標(biāo)的關(guān) 系最自然的手的姿勢(shì)是在，左右對(duì)稱處于正中線 的位置。在使用鍵盤或鼠標(biāo)過程中，要使手保持 正常自然的姿勢(shì)，上臂應(yīng)自然販垂直向下上臂 與小臂之間呈略大于90的角度，放置鼠標(biāo)的位 置高度不易過高有利于保持手腕的順直，這也是 為什么鍵盤高度要在肘高以下的原因。在移動(dòng)鼠 標(biāo)時(shí)應(yīng)由上臂帶動(dòng)手腕來(lái)移動(dòng)避免純的手腕轉(zhuǎn)動(dòng)， 更應(yīng)避免轉(zhuǎn)動(dòng)幅度過大造成尺側(cè)偏和撓側(cè)偏。另 外還要避免手腕直接和桌沿相接觸使腕盜內(nèi)的腱 稍發(fā)炎、腫大壓迫腕部神經(jīng)形成腕管綜合癥(又被 稱為鼠標(biāo)手)。 若干改進(jìn)意見及電腦桌使用時(shí)的注意事 項(xiàng) 1座椅 有條件的話應(yīng)盡量配備，辦公室可調(diào)式座 椅，盡量選用中軟面。 2.視線范圍 確保上機(jī)所需的紙質(zhì)文檔，放在電腦顯示 器之前，并和顯示器有相近的夾角。 想時(shí)期放置位置應(yīng)滿足： 放在正前方，正對(duì)使用者 放置高度，使使用者在使用時(shí)，盡量不低 頭，也不仰頭 顯示器距離人眼位置，大約為成年人一臂 之長(zhǎng) 4.作業(yè)姿勢(shì) 4.1 大腿與腰，大腿與小腿，應(yīng)保持90度彎曲 上臂與前臂彎曲弧度保持70135度 手臂和前臂