基于人机工程学考虑的大学生电脑桌的改进设计.docx
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基于人机工程学考虑的大学生电脑桌的改进设计
基于人机工程学考虑的大学生电脑桌的改进设计
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基于人机工程学考虑的大学生电脑桌的改进设计
杨志刚指导教师：
张圆圆
摘要
在现代生活中，越来越多的人离不开电脑，而在大学生群体中电脑在日常生活中的使用率更显得尤为突出，所以作为承载电脑以及相关系统的直接平台，电脑桌的设计显得尤为重要。
它关系到使用者的操作体验和工作效率以及身心健康。
通过我对台式电脑桌的设计改进，说明其中运用安全人机工程学的原理，使产品不仅能用、好用、还舒适宜人。
探讨了电脑桌设计中要解决的实际问题,如桌面高度和宽度的选择依据、键盘摆放高度、使用鼠标时与人舒适的确定方法和整体颜色的选择以及电脑在使用过程中应注意的安全问题,使其更安全、更舒适、更有效、更宜人、更适合于人的使用。
关键词：
安全人机工程学，大学生电脑桌，改进设计
第一章绪论
1.1选题的目的、理论意义和现实意义
随着社会科技的迅速发展，现代人的生活变得越来越离不开电脑、无论是工作，生活还是娱乐，电脑都成了不可或缺的工具，特别是在大学生人群中的电脑使用普及率更是高于其他方面，因此不少大学生用户在购买自己的电脑时，总是会提前做功课，在实体店认真细致地挑选，货比三家然后选择最适合自己使用的电脑。
但却往往忽视了电脑桌在整个使用电脑过程中的重要性。
不少大学的寝室中只是最普通的电脑桌，其结构简单单调，甚至有的天检查的学校并没有配置专门的电脑桌，只能用普通的书桌代替，结果使用电脑时间一长，弊端便会出现，经常会造成腰酸脖子痛，不仅身体疲劳还会影响视力及脊椎成长。
大学生人群关乎祖国未来，所以说在大学生寝室中配置一个合适的电脑桌也是很有必要的。
此外，电脑在大学生的生活、学习和工作中也得到了越来越广泛的应用。
与此同时，我国也迎来了第三次计算机普及的高潮时期，这就意味着电脑必将广泛进入到当今社会中，而大学生人群也是互联网上最活跃的群体之一。
然而在电脑带给人们方便的快捷讯息和高科技体验的同时，它所带来的许多负面影响也在人们的关注中越来越凸显。
比如，长时间进行电脑操作的人群会感到手腕、手臂、肩、背、腰和颈等处的肌肉酸麻疼痛，从而导致这些肌肉群疲劳过度或造成损伤等综合症状。
另外还会引发近视和精神上的疲劳等病症。
因此研究开发如何从人机工程学角度出发，分析设计出合理的电脑桌，使其符合人体的生理、心理的特性及实际使用时的体验，以提高人们在电脑操作时的舒适度和作业效率已成为当今基于人机工程设计领域的一个重大课题。
而现有电脑桌设计中普遍存在的问题和缺陷。
虽然当前市场上电脑桌品种繁多，款式和颜色不乏新颖丰富。
然而仔细分析这些产品，真正完全基于人机工程学角度设计的却寥寥无几。
一些进口的和仿国外的山寨品牌设计的电脑桌，虽有部分基于人机工程学原理设计合理的地方，但设计的尺寸却是按国外的人体尺寸照搬照抄，实际并不符合国人身体的尺寸模型。
在应用到大学生寝室中的电脑桌也存在这同样的问题和缺陷，用普通的书桌作为电脑桌更不需要加以评论，在使用时都会体验不佳，以至于给健康带来不良影响。
所以要提高目前国内电脑桌的设计水平，重视应用到大学生寝室的电脑桌设计，是离不开人性化的设计、离不开人机工程学在设计中的应用。
而本设计改进正着力于提高人机交互体验、进行人性化设计、解决用户使用电脑桌时产生的各种人机问题：
如鼠标手、颈椎痛以及视力和精神上的影响等，使电脑桌的设计达到一个更高的层次。
1.2国内外研究和发展概况
1.2.1国外对电脑桌的设计有两款最具代表的两个设计
1.来自美国的产品赖特电脑桌是特意为了纪念工业设计大师弗兰克赖特而设计的电脑桌，其采用了脱磁的不锈钢板为材料，表面作电镀处理，使质感更为细腻、优雅。
赖特电脑桌设计是借鉴大师弗兰克平生所遵从的现代主义为理念的设计，极简的几何外形表达出产品的简介构造，并且赋予其人性化的实用功能。
桌面左边是四个可以打开的内嵌式储物盒，桌子右边前方为开口抽屉，简约而不简单。
表达出了超前的科技感和唯美的质感。
2.同样是来自美国的比恩电脑桌以其极其简单的外形设计而著称。
桌子的一体化设计具有很大特色，把整个桌子作为一个整体功能模块，并将电脑所有的USB和光驱功能赋予其整体之中，使其在使用中更为方便快捷。
1.2.2国内对电脑桌的设计主要也分为几个方面
1.普通电脑桌
（1）整体外形结构简洁大方，材质较市面主流产品有所提高，以实木为主要组成材质，桌面表层嵌以钢花玻璃，给人以一丝静谧质感。
桌角的钢丝不仅在结构上起到了固定作用，在外形上也点缀整体，使人眼前一亮。
作为电脑桌可能也会为屋子整体带来不错的视觉效果，这类产品代表了目前国内市场上中高档产品的设计水平。
如图1-1所示。
图1-1普通电脑桌
（1）
2.普通电脑桌
（2）整体结构主要由桌面、键盘抽、音箱台以及抽屉构成，从外型上看中规中矩，从材料上看平淡无奇，从色彩上看单一乏味，从人机上看乏善可陈。
这类产品体现了当前国内电脑桌的主流设计水平，其占据了国内绝大部分的电脑桌市场。
但随着台式机的一体化以及电脑、音箱的整合化，它将逐渐退出历史舞台。
如图1-2所示。
图1-2普通电脑桌
（2）
3.普通电脑桌（3）整体结构是将电脑桌与书架以及抽屉结合，这种电脑桌在生活中表现出极大的实用性，材料则多以木材为主，形式也因环境不同而多种多样，但理念基本雷同。
从人机上看并不科学，易造成使用人群手部、颈部和视觉疲劳。
这类产品代表了市面上另一种主流设计，也是应用到大学生寝室中的最普遍设计。
图1-3普通电脑桌（3）
1.3本课题研究的主要内容
本课题设计的产品主要定位于大学生宿舍使用，对象主要是全国普通大学生宿舍，主要研究内容包括在科技飞速发展新时代下，电脑的承载者——电脑桌的功能设计以及电脑桌造型设计。
当前市场上的电脑桌，产品种类虽然有很多，而且应用到学生宿舍的电脑桌基本功能都能满足学生日常的需要。
但随着新式电脑的更新换代，以及人们对体验要求的不断升级，在使用过程中，现存的电脑桌中规中矩的设计已经满足不了大多适用人群。
其次，随着电脑的使用时间越来越长，电脑桌使用时的舒适体验显得尤为重要，在满足基本功能的同时也要注重结构尺寸的确定。
另外，在学生宿舍中电脑及电脑桌组成的整个系统不宜过于复杂，其结构功能的整合使其电脑桌变得更加简洁很有必要。
针对以上的一系列问题以及趋势，我将把我的设计以安全人机工程学为基础，在人-机-环境中，对人的心理、生理以及物理特性进行分析，从大学生电脑桌的结构，材质及尺寸进行设计改进。
力求在华丽美观基础上更符合人的使用习惯，更加安全舒适。
第二章安全人机工程学介绍
2.1人机工程学
人机工程学（Man-MachineEngineering}是一门专门研究人体（即人的身心）与外界事物联系的交叉技术科学。
该学科在其自身的发展过程中，逐步打破各学科之间的界限，并有机地融合各相关学科理论，不断地完善自身的基本概念、基础理论、研究方法、技术标准和操作规范。
它起源于欧洲，形成于美国，发展于日本，作为一门独立学科的历史已有50余年。
英国学者莫瑞尔于1949年首次正式提出Ergonomics一词，该词是由希腊词根“ergon”（即工作、劳动）和“nomics"（即规律、规则）复合而成，其含义是“人出力正常化”或“人的工作规律”。
就是说，这门学科是研究人在生产、生活和操作过程中合理地、适度地劳动和用力的规律问题。
在1950年2月召开的学术会议上通过了使用"Erganamics”这一术语。
由于该词能够较全面反应本学科的本质，又源于希腊文，便于各国语言翻译上统一，而且词义保持中立性，不会对各组成学科亲密或间疏.因此目前较多的国家采用"Ergonomics”一词作为该学科名称。
该学科诞生之前，如同其他学科一样经历了一个漫长的酝酿和发展历程。
由于该学科研究和应用范围极其广泛，它所涉及的各学科、各领域的专家、学者都试图从各自研究领域的角度和解决问题的着眼点来给本学科命名。
这门学科的名称在美国被称为“HumanEngineering"，即（人类工程学）或"HumanFactorsEngineering"（人的因素工程学），西欧国家多用“Ergonomics"，日本和俄罗斯则都用西欧名称。
其他国家大都是沿用英、美两种名称。
在我国，也由于看问题的角度和着眼点不同而采用的名称不同，其称呼大致有“人体工程学”、“人因工程学”、“人类工程学”、“工效学”、“宜人学”、“人机工程学”等。
2.1.1人机工程学的发展及命名
人机工程学在欧洲是以劳动科学为基础发展起来的，英国有欧洲开展人机学研究最早的国家，于1950年成立了英国人机学研究会，1957年创办会刊《Ergonomics》。
美国于1957年成立人类因素工程学会，同时发行了会刊。
日本于1963年成立日本人间工学研究会。
苏联、德国、法国、荷兰、瑞典、丹麦、芬兰、澳大利亚等国也先后开展了人机工程学的研究。
1960年成立国际人机学协会。
我国进入80年代以后，也开始人机工程学的研究。
关于人机工程学的研究命名，各国有所不同，侧重点也各不相同。
欧洲称作Ergonomics（人机学），美国称作HumanEngineering（人类工程学）和HumanFactorsEngineering（人类因素工程学），日本称为人间工学，目前普遍采用的是Ergonomics，我国曾译为人类工效学，人机工程学、人机学等。
、
2.1.2人机工程学研究的目的、内容和方法
1.人机工程学的研究目的如下：
（1）设计机器和设备及工艺流程、工具以及信息传递装置与信息控制设备时，必须考
虑人的各种因素—生理的和心理的及人体测量参数、生物力学的需要与可能;
（2）要使人操作简便、省力、快速而准确;
（3）要使人的工作条件和工作环境安全卫生和舒适;
（4）最终目的是为了使人机系统协调，保障安全健康和提高工作效率:
2.人机工程学的研究内容如下：
（1）人的因素方面，主要包括人体生理、心理、人体测量及生物力学;
（2）机的因素方面，主要包括显示器和控制器等物的设计;
（3）环境因素方面，主要包括采光、照明、尘毒、噪声等对人身心产生影响的因素;
（4）人机系统的综合研究:
研究人机系统的整体设计；岗位设计；显示器设计；控制器设计；环境设计；作业方法及人机系统的组织管理等。
此处应该指出:
在中文中人机丁程学与工效学在概念上存在着差别，即在人机工程学基础理沦上不能使用人-机-环的概念。
而只能用人-机（即物）及其所产生的人与人、物与物和人与物关系的表现形式以及其内在联系（即人机系统）的泛指概念来解释。
在解决具体问题时，把人和机都狭义化，才出现“环”的概念。
2.1.3人机工程学的研究方法及基本原则
人机工程学的研究万法除本学科建立的独特方法外，还广泛采用了人体科学和生物科学等相关学科的研究方法和手段，也运用系统、控制、信息、统计与概率等其他学科的一些研究方法。
这些方法包括:
人体结构尺寸、功能尺寸的测量；人在活动中的行为特征；对人的活动时问和动作分析；人在作业前后及作业中的心理状态和各种生理指标的动态变化；分析人的活动可靠性、差错率、意外伤害原因等；运用电子计算机模拟或仿真人的作业过程实验；运用统计学的方法找出各变数之间的相互关系等。
具体包括有实测法、实验法、分析法、调查研究法、计算机仿真法、图示模拟和模型实验法以及感觉评价法。
人机工程学在研究中应遵循的基本原则则包括客观性和系统性原则:
（1）客观性原则。
所谓客观性原则，是指在研究上作中坚持严肃认真，实事求是的科学态度，要根据客观事物的本来面目去反映其固有的本质和规律性。
开始时，要根据科研或实际需要，并遵循客观条件选择合适的研究课题;在研究过程中，要全面、客观、真实地
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