例子_人機工程學(xué)課程設(shè)計報告書

1、電腦桌的新型人機學(xué)設(shè)計課程名稱：人機工程學(xué)課程設(shè)計： XX XX學(xué)號： 081XXXXXXX 081XXXXXXX所屬院系：管理學(xué)院 工業(yè)工程系指導(dǎo)教師：鄧華1 設(shè)計目的 ：讓學(xué)生經(jīng)歷一次完成的人機工程學(xué)應(yīng)用實踐，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、調(diào)查問題、探索可能的改進以及更求最佳的解決方案 。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，培養(yǎng)學(xué)生自我鉆研，開拓進取的精神。擴大學(xué)生的學(xué)科眼界，眼神課堂教學(xué)的空間。2 設(shè)計題目 ： A 2 電腦桌的新型人機學(xué)設(shè)計3 說明 ：電腦桌是用來放電腦的桌子，是很重要的辦公用品。但是由于電腦做的設(shè)計不合理，腰背痛、頸肌疲勞或勞損、手肌腱鞘炎和視力下降等疾病正危害著從事與電腦有關(guān)的工作人員。4

2、現(xiàn)況：關(guān)于電腦桌的人機工程學(xué)設(shè)計還僅僅局限在高度、寬度和桌體的整體形狀設(shè)計。5 調(diào)研：由勞動衛(wèi)生部門提供的一份調(diào)查顯示，北京勞動衛(wèi)生職業(yè)病防治研究所從1996 年到 1998 年，連續(xù) 3 年對電信行業(yè)、電視臺、報社激光照排車間電腦作業(yè)人員進行了有關(guān)調(diào)查，30左右被調(diào)查者不同程度地患有頸肓腕綜合癥，視力普遍下降。6 實物調(diào)研 ：材料:電腦桌材料或類型/優(yōu)缺點優(yōu)點缺點合成板材加塑料價格便宜重量輕易搬動硬度不夠邊縫鐘合不嚴(yán)密承重啟限制純木材堅固耐用質(zhì)量較輕價格中檔次桌面采用噴漆或者粘貼膠紙組合式電腦桌椅：輕 型鋁合金材料和塑料重量輕安裝簡便價格合理價格較局防靜電材料特殊防靜電材料減少了對電腦設(shè)備的

3、損害售價較局構(gòu)造:電腦桌類型/構(gòu)造及優(yōu)缺點構(gòu)造優(yōu)點缺點簡易電腦桌桌面稍大于顯 示器寬度桌面 下一個活動收 縮的鍵盤抽屜房間面積自身 就對比小的家 庭價格廉價電腦機箱和鼠 標(biāo)的放置和移 動受到局限普通多媒體電腦桌桌面較寬大鍵 盤的伸縮寬而 長，鍵盤抽屜的 左右兩邊有抽鍵盤收縮拉動 方便節(jié)省空間 桌面空間對比大價格較為昂貴屜，桌子卜面是柜子或空的隔擋7文獻資料收集：OSHA (Occupational Safety & Healthy Administration )-美 國職業(yè)安全和健康管理局一顯示器的設(shè)計的潛在危害：1顯示器距離眼睛太遠或者太近會迫使身體處于別扭的姿勢，導(dǎo)致眼睛疼痛：2

4、頭部和頸部想側(cè)面看顯示器(扭頭)的時間過長會增加頸椎肌肉的 負擔(dān)和不均衡，導(dǎo)致疲勞和疼痛。3如果顯示屏太高或者太低，就會迫使你的頭、頸、頸部，甚至是后 背處于別扭的不正確身體姿勢。例如，顯示屏太高的時候，你的頭和 脖子不得不后仰。在這種不正確的身體姿勢下工作時間長的話會導(dǎo)致 支撐頭部的肌肉疲勞。4雙光眼睛鏡片的用戶通常是通過眼鏡的底部來看屏幕的。這就使得 他們不得不后仰頭部。如果顯示器的位置太高，就會造成支撐頭部的 肌肉疲勞。5看顯示屏的時間過長會導(dǎo)致眼部疲勞和干澀。用戶在看顯示屏的時候眨眼睛的次數(shù)較少。6顯示器向前或者向后略微傾斜會使得屏幕上的文字或者圖片扭曲，增加了閱讀的難度。此外，顯示器

5、后傾的時候，頭頂?shù)恼彰鲿谄聊簧袭a(chǎn)生眩光。這樣會導(dǎo)致眼睛腫脹，并且因為要躲避眩光可能要采用不正確的身體姿勢。7 降低圖像質(zhì)量的一些因素會使得閱讀更加困難，導(dǎo)致眼睛腫痛。這些因素包括：工作區(qū)附近其它電子設(shè)備產(chǎn)生的電磁場，它會扭曲圖像；顯示屏表面的灰塵積累。顯示屏的靜電效應(yīng)會吸附空氣中的微 小灰塵，它會降低對比度和視覺條件。二 鍵盤的選擇及其位置：1 鍵盤、 鼠標(biāo)或者工作面太高或者太低會導(dǎo)致不正確的身體姿勢， 如 手腕、手臂和肩膀的姿勢。例如，鍵盤的位置太低的時候，你可能要彎腰才能夠敲擊鍵盤。 而如果太高的話， 你就不得不抬高肩膀和手臂。用不正確的姿勢去敲擊鍵盤會導(dǎo)致手、手腕和肩膀的不適。2 鍵盤

6、或者鼠標(biāo)距離使用者太遠或者太近都會導(dǎo)致不正確的身體姿勢， 例如手臂前伸或者身體軀干前傾去觸摸鍵盤， 以及極限的肘部角度。 這些不正確的身體姿勢會導(dǎo)致肘、 肩膀和手腕的肌肉骨骼失調(diào)性損傷（MSD）。三 文件夾的放置位置：1 文件夾距離顯示屏太遠會迫使用戶的頭部處于一種不舒適的別扭姿勢， 或者不停地在文件夾與顯示屏之間轉(zhuǎn)換。 這些不利的姿勢和動作會導(dǎo)致肌肉疲勞，頭、頸、肩的不適。電腦工作區(qū)桌子的選擇：1工作面空間有限會迫使人們把設(shè)備和電腦放在不合適的位置。這種布置在你伸手觸摸鼠標(biāo)或者看電腦顯示器的時候會導(dǎo)致不良的身體姿勢。2 有的桌子和電腦設(shè)備有堅硬的、 有角度的凸緣， 與用戶的手臂或者手腕接觸。

7、這會導(dǎo)致接觸壓力，影響神經(jīng)和血管，有可能會引起刺痛和手指酸痛。3 桌子或者工作面下沒有足夠的清區(qū)可能是因為設(shè)計的問題， 或者桌子下面的東西太多了。 不管是什么原因， 都會導(dǎo)致不舒適和工作效率低下4 太高或者太低的桌面會導(dǎo)致別扭的身體姿勢， 比如手臂外伸去觸及鍵盤，或者抬起肩膀等。五 電腦工作區(qū)椅子的選擇：1 不良的靠背和不恰當(dāng)?shù)纳眢w姿勢可能來自于不合適的靠背尺寸、 材料、位置或者使用。處于這樣的工作姿勢會導(dǎo)致背部疼痛與疲勞2 座椅過高會使你在工作的時候腳接受不到支撐， 或者在椅子里向前挪動后使用者的腰部就不會再得到支撐，從而很難保持脊椎的S-型。這種別扭的姿勢會導(dǎo)致疲勞、血液循環(huán)阻塞、腫脹、麻

8、木和疼痛。3 尺寸不合適的椅子會挪人不舒適， 給腿提供的支撐不充分， 并且限制了活動。 座墊太短會把過多的壓力置于高個子挪用者的髖部， 而太長又會把過多的壓力置于身材矮小的挪用者的膝蓋部位。4 不能調(diào)節(jié)的扶手， 或者調(diào)節(jié)得不好的扶手會迫使你采取很別扭的姿 勢，或者得不到足夠的支撐。5腳輪不合適的話會使得椅子相對挪動不容易。會增加伸手或者身體彎曲來觸及電腦及附件的機會，導(dǎo)致肌肉疲勞、疼痛。六 腕撐的選擇和使用：1 敲擊鍵盤但是又沒有使用手腕/ 手掌支撐會增加用戶手腕彎曲的角度。 手腕彎曲角度的增加會增加肌腱與腱鞘的接觸壓力和刺激。 在高度重復(fù)性地敲擊鍵盤并且持續(xù)時間較長的時候，這個問題尤為突出。

9、擊鍵的時候沒有手腕/ 手掌支撐還會增加人的手腕與工作區(qū)中其它堅硬或者鋒利的物體之間的接觸壓力。七 鼠標(biāo)的選擇和位置：1 如果鼠標(biāo)距離鍵盤太遠， 在使用的時候可能會造成不正確的身體姿勢、 接觸壓力或者手被迫做一些額外的工作。 在這種狀態(tài)下工作時間長的話會給肩膀和手臂造成壓力，增加手腕和肩膀不正確姿勢的機會，從而導(dǎo)致肌肉骨骼失調(diào)性損傷（MSD）。8 方案構(gòu)思 ：對于電腦桌的人機工程學(xué)設(shè)計應(yīng)在著眼于細節(jié)的情況下力求整體的構(gòu)造更加符合人體工程學(xué)的應(yīng)用和設(shè)計。首先從電腦桌細節(jié)開始設(shè)計，再根據(jù)電腦桌對椅子進行細節(jié)的設(shè)計。9 方案一 ：針對家庭或者工作使用的電腦桌：細節(jié) 1：桌面上的設(shè)計：1 顯示器與桌面的

10、設(shè)置： 設(shè)置一個可以靈活移動的定位板， 在定位板的底部放置一個和定位板連體的尺寸條， 標(biāo)注顯示器隨著定位板移動的距離， 方便不同身材不同身體狀況的人有選擇的調(diào)整顯示器與操作者眼睛的距離。 其中顯示器到座位的距離 （前提是操作者身體處于直立姿勢，后背受到靠背的良好支撐）最佳的距離應(yīng)該在20-40 英寸（0.51 - 1.02 米）之間?！咀ⅰ浚簩τ谛〉娘@示器，應(yīng)該把文字調(diào)大一些。顯示器的位置不應(yīng)該超出視線35 度角（左右兩個方向）的圍；由于在工作期間可以需要使用文件材料或其他辦公工具， 應(yīng)在顯示器定位板附近不遠處放置一個文件格， 同時在顯示器和桌面之間放置一個支架， 可以使文件文本能夠在該支架上

11、攤開， 這樣操作者就可以不必再搖頭或側(cè)身來查閱文件。同時注意顯示器的傾斜程度，定位板應(yīng)對顯示器的移動、靜止角度都做規(guī)定。具體如下圖所示，左側(cè)為定位板尺寸條，顯示屏前面為放置文件支架。2 鍵盤的設(shè)置： 在人體保持坐姿的時候， 肘部應(yīng)該與鍵盤的高度相當(dāng)，舒適地懸于身體側(cè)邊。 肩膀在使用鍵盤的時候應(yīng)該處于放松狀態(tài)， 不應(yīng)該前傾或者后仰。鍵盤放在身體正前方，使前臂與地板大致平行，肘部貼近身體； 通過升高或者降低鍵盤或者椅子的辦法， 降低不正確的手腕的角度，使手腕盡可能處于中性的、自然姿勢；或者使用分開的鍵盤， 由于雙手集中使用， 導(dǎo)致兩邊肩膀必然會有向中間收縮的趨勢。當(dāng)使用分開的鍵盤之后，左右手分別使

12、用自己的鍵盤部分，這樣就可以保證雙手平直分開， 也可以根據(jù)操作者的個人習(xí)慣選擇一個舒適的姿勢。如圖所示：3 鼠標(biāo)的設(shè)置：把鼠標(biāo)放在讓你保持手腕平直、自然的狀態(tài)的位置，這可能包括調(diào)節(jié)椅子、桌面、鍵盤托架等；如果鍵盤托架/ 桌面不夠大，不足以同時容納下鍵盤和鼠標(biāo)，試著使用下面的辦法： 使用一個鼠標(biāo)平臺置于鍵盤之上。這種設(shè)計讓鼠標(biāo)放在10-鍵鍵盤的上方； 在鍵盤托架普遍安裝一個鼠標(biāo)托架。 安裝一個較大的托架，足以同時放下鍵盤和鼠標(biāo)； 使用帶有腕撐的鼠標(biāo)墊，有助于保持自然的手腕姿勢4 腕撐的設(shè)置：擊鍵的時候手應(yīng)該可以自由活動，并抬高到手腕/ 手掌支撐之上。休息的時候，手腕/ 手掌支撐墊應(yīng)該接觸手掌或者

13、手掌根（手掌靠近腕部的隆起部份），而不是手腕；通過調(diào)整工作區(qū)中其它物體）椅子、桌子、鍵盤等）而減少手腕的彎曲，這樣手腕可以保持中性、自然的姿勢；手腕 / 手掌支撐應(yīng)該與鍵盤的寬度、高度（如圖 1 所示）、前邊緣的斜面相匹配（請記住，目的是要保持手腕盡可能地自然、平直）；圖1手腕 / 手掌支撐應(yīng)該比較柔軟， 圓弧形， 以盡可能減少對手腕的壓力。手腕 /手掌支撐的高度至少應(yīng)該1.5 英寸（ 3.8 厘米）。以上為桌子表面和桌下抽屜的設(shè)計。 由于文件支架的限制， 導(dǎo)致鍵盤必須放在桌子下面的抽屜里，下面為具體的各部件尺寸設(shè)置：以下為電腦工作區(qū)桌子和座椅的設(shè)計：桌子： 工作面的深度應(yīng)該能夠讓你距離顯示器

14、至少 20英寸 （50厘米） ，并且能夠調(diào)整顯示器的角度以得到合適的視角。 顯示器應(yīng)該在你正前方。使用轉(zhuǎn)角桌比直線型桌能夠產(chǎn)生更多的空間和深度， 以容納較大的顯示器和各種工作用品。如圖所示：經(jīng)常使用的東西應(yīng) （鼠標(biāo)、 鍵盤、 等） 該置于伸手可及的區(qū)域， 如圖：手臂與桌子的邊緣的接觸面有的時候可能會比較尖銳， 為了減少接觸壓力， 使用一些不是很昂貴的柔軟材料把桌子邊緣墊起來。 使用手腕支撐或者使用圓形邊角的桌子。盡可能為使用者提供足夠的清區(qū)， 使其可以經(jīng)常改變身體的姿勢 （見建議的尺寸） 。 這個區(qū)域應(yīng)該減少或者避免物品的擺放， 如文件、CPU、書籍、或者其它儲存物品（圖 2）。 減少桌下擺放

15、的東西。圖 2 工作面下的清區(qū)的示意圖在桌子下面增加一些墊板之類的東西把桌子升高；對于傳統(tǒng)的桌子， 可以把中間的那個抽屜拿掉， 就可以創(chuàng)造多一些空間；如果有必要，把桌腿鋸短一些，來降低桌面的高度。如果桌子無法降低高度， 就升高椅子。 如果需要， 提供一個腳搭來為腳提供支撐。 （圖3）圖 3 腳搭提供高度可以調(diào)節(jié)的桌子。桌子下面給腿留出來的清區(qū)應(yīng)該在20-28英寸（ 50-72厘米）之間。座椅的選擇和設(shè)置： 使用靠背可以輕易調(diào)節(jié)的椅子， 并且在身體的各種不同的姿勢下都能夠提供良好的支撐?？勘硲?yīng)該有下面的一些特點：八、1. 有一個高度可以調(diào)節(jié)的腰撐，使其可以放在腰部的合適的位置。2. 靠背的調(diào)節(jié)可

16、以讓用戶從垂直位置后仰至少15度角，并且具備預(yù)緊力調(diào)節(jié)、鎖定的功能，給背部低位提供恰當(dāng)?shù)姆醋饔昧Α?. 可以把靠背前后調(diào)節(jié)的裝置。這可以讓初用者調(diào)節(jié)靠背，使其在坐下的時候靠背能夠適合使用者的后背，而膝蓋又不會抵住座墊邊緣。 高個子的用戶也可以靠著靠背坐下來， 又給予髖部和大腿足夠的支撐。注：有的椅子設(shè)計通過調(diào)節(jié)座墊的位置提供這種可調(diào)節(jié)性。. 高度： 高度可以調(diào)節(jié)， 特別是很多人都可能會用到這個椅子的時候。當(dāng)使用者的這個腳底都可以觸到地板并且膝蓋窩略高于座墊的時候，椅子的高度基本上就是合適的了（圖 4）。圖 4 膝蓋稍稍高于座墊2. 座墊是由襯墊的，并且邊緣是圓形的、 "瀑布式 &qu

17、ot; 的（圖 5）。圖 5 座墊邊緣是圓形的、“瀑布式”的3. 足夠?qū)?，足以容納下大多數(shù)人的臀部尺寸。身材較大的人要給提供超大的座墊。扶手：使用可以調(diào)節(jié)的扶手，使其可以支撐你的手臂，使得手臂更加靠近身體軀干。合適的調(diào)節(jié)應(yīng)該;- 相距足夠?qū)?，使得進出椅子比較容易；- 距離身體較近，在保持手臂靠近身體的同時，給手臂提供支撐；- 高度合適， 這樣在使用的時候肩膀可以放松 （坐在椅子里保持放松、 舒適的狀態(tài)，調(diào)節(jié)扶手到合適的位置）；基座： 椅子應(yīng)該有結(jié)實的、五個腿的基座。 （圖 6）圖 6 五個腿的基座確保椅子有腳輪，并且適合使用環(huán)境的地板類型。（圖7）7 腳輪可以調(diào)節(jié)的辦公室座椅10 方案二 ：針

18、對筆記本電腦使用的電腦桌：在滿足以上關(guān)于機體和 人體之間的距離和角度要求的前提下， 筆記本由于其體積的大小可以設(shè)置桌體支架，其高度和寬度要可以調(diào)節(jié)，保證使用者的需求。如圖所示：11設(shè)計小結(jié)：需要進一步研究的問題：椅子：由于人在保持坐姿的時候要在座椅上保持相當(dāng)一段長的時間， 這樣上半身的重量就集中在愕部及其肌肉上，使它們長時間收到壓 迫。在操作者主觀的在一定時間主動休息的基礎(chǔ)上， 還可以將座椅的 椅面做成凹陷的弧形，這樣身體的重量就可以分出一部分給座椅的支 架。電腦的部件：對于電腦的各個零部件，包括各種線可以將桌面掏空，將這些雜物放在掏空的位置，再給該空格的蓋板上掏出一個加長的空槽，保證各類的線可以穿過其連接電腦，既保證了電腦的正常工作， 又使電腦桌變得美觀。桌面： 桌面在放置顯示器的區(qū)域進行可調(diào)節(jié)設(shè)置， 可以根據(jù)操作者的操作使該部分桌面向上或向下提升或降落。桌體：將桌子與座椅結(jié)合起來，但將桌子放置在椅子的左方或右方，這樣人們可以根據(jù)工作習(xí)慣選擇偏向左方或右方工作， 同時該桌體要可以旋轉(zhuǎn)， 這樣當(dāng)操作者在一方