安全人机工程课程设计文档格式.docx
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安全人机工程学的研究涉及到人类工作、生活和休息的各个领域。
随着现代技术的发展，科技和人的因素的含量在工作环境中日益增多，安全人机工程学理论在我国的应用也逐渐受到重视。
研究历史随着经济的发展，科技的进步，尤其是在21世纪的今天，几乎所有的大中专院校都实现了现代化的学生公寓，给学生创造了优越的学习生活条件，这无疑就是经济发展、科技进步的表现，并令人敢带欣慰。
但在另一方面，由于设计尺寸不合理、人机不协调、人机系统中颜色不调配等原因给学生带来的负面影响，在生理上或心理上产生了一定影响。
驼背、近视、压力加大、心烦意乱等现象在学生身上屡见不鲜。
虽然在时间阶段上来说，这不是在大学期间完全造成的，但也不可忽略在大学期间由于学习、生活环境不适而产生的负面影响。
任何一个人机系统都不是完美的。
在学生用组合柜及相关器物的设计、使用过程中，由于一些客观原因的影响，许多问题在设计过程中就被忽略，或者设计不合理，在投入使用后，就相应地出现了一些问题，比如学生在无意中碰撞、容易产生疲劳等，发生意外伤害，降低学习效率。
针对上述存在的一些问题，本次安全人机课程设计将在参阅有关资料、进行实地测量的基础上，分析与评价学生与组合柜及周围环境这一系统中的安全人机界面的协调关系，并以安全、健康、协调舒适为目标，针对有关问题，提出建议和相关改进设计措施。
2、六人间公寓学生用床及相关器物的人机关系
安全人机工程学是从安全的角度看问题，研究人机关系。
其中人际关系有人机信息交互关系、人机相互匹配关系和人机相互作用关系。
不同的人机系统有不同的属性，也随着周围环境的改变而发生变化。
学生与组合柜及周围环境这一人机系统也有其别与其他人机系统的特点，比如在这个系统里的机（即储物柜）并不像其他的机器，环境也不像一般的生产环境。
鉴于学生与储物柜及环境这一系统的特点，这一个系统中存在的人机关系有：
（1）人机合理匹配关系。
包括人与组合柜之间的尺寸匹配关系、人与组合柜之间功能匹配关系和人、机与周围环境之间的匹配关系。
（2）人机相互作用关系。
包括人与组合柜之间的相互适宜关系和人、机与周围环境这一系统的采光、照明、颜色调配等关系。
为了使各种与人有关的机械、设备、产品等能够在安全的前提下高效能的工作，实现人-机优势的最优结合，并使人在使用时处于安全、舒适的状态和无害、宜人的环境之中。
现在各种机械、设备、产品的设计必须充分考虑人体的各种人机学参数。
因此，在产品的设计制造过程中了解、熟悉、掌握有关设计所需的人机学参数的性质和使用条件是十分必要的。
在“学生用床及相关器物”这一人机系统的设计及使用过程中应考虑一下一些人体人机学参数：
（1）坐姿人体尺寸（见图1、图2和表1、表2）
图1坐姿人体尺寸图2：
坐姿人体尺寸
表1
人体相关尺寸
单位：
mm
年龄分组
男（18-60岁）
女（18-55岁）
百分位数
1
5
10
50
90
95
99
50
99
身高
15421582160416781754
1775
1814
14491484150215701640
1659
1697
眼
高
1426147414951568164216641705
1227127112881454152215411579
手功能高
656
680
692
741787
801828
620
650
662
704
746
757
778
坐
826
858
870
908
947
958
979
789
809
819
855
891
901
920
坐姿颈椎点高
599
615
624657
691
701719
562
579
587
617
648
657
675
坐姿眼高
729
749
751
798826847
867
678
659
772
782
802
坐姿肘高
214
228
218
216
291
298
212
201
215
222
251
277
284
299
坐姿大腿厚
102112
116
120
146
151
160
107
112
117
146
151160
小腿加足高
272
282
289
412
429
448
462
221
241
250282
299
405
417
臂膝距
499
515
524
554
585
595612
481
495
502
521
561570
587
坐姿下肢长
892
921
927
992
104610621092
851
861
921
960
9751005
坐姿中指指尖点上举高
1202122812991227129214121448
1152117911961299121612221264
表2
人体相关水平尺寸
臀
宽
272
282
288
206
227
224
246
275
290
296
217
240
246
260
坐姿臀宽
200
247
255
269
295
210
244
274
400
（2）跪姿、俯卧姿、爬姿人体尺寸（见图2，表2，）
图2跪姿、俯卧姿、爬姿人体尺寸图
表2跪姿、俯卧姿、爬姿人体尺寸百分位数mm
5
90
10
95
4.2.1跪姿体长
577592599626654661675
544557564589615622626
4.2.2跪姿体高
1161119012061260121512201259
1112112711501196124412581284
4.2.2俯卧姿体长
1946200020282127222922572210
1820186718921982207621022152
4.2.4俯卧姿体高
261264266272280282289
255259261269281284292
4.2.5爬姿体长
1218124712621215126912841412
1161118211951229128412961221
4.2.6爬姿体高
745761769798828826851
677694704728772782802
（2）人体活动空间相关尺寸（见图4，表4）
图4坐姿活动空间
表4人体活动空间相关尺寸百分位数mm
男（18-25岁）
女（18-25岁）
15
1050
909599
4.2.1前臂加手前伸长
401416422448472480491
268282289411424441454
4.2.2前臂加手功能
前伸长
295211219244269278292
262267282205226222245
4.2.2上肢前伸长
748772784829875889915
289710722762802812841
4.2.4上肢功能前伸长
648669682725772785810
581607617655692704720
4.2.5坐姿中指
指尖点上举高
1218126412811248141614251481
（1）座椅高度为380~540mm能使躯体上部感觉舒服;
（2）造成大腿疼痛的原因主要是使用时,体重正在大腿上，其次才是座椅的高度;
（3）如果座椅可调并备有脚垫台,桌子高度应为40~780mm,以提供最大的调节范围;
（4）57%的坐姿使用人员有腰痛症状;
（5）肩痛和颈痛的占24%，手和手臂痛的占15%,大多数打字员抱怨桌子太高;
（6）在坐着使用人员中:
有29%的人有膝痛和脚痛的症状，其中大多数是身材不高的人，
这是因为没有垫脚台。
人只好坐在椅子前缘;
（7）无论身材大小，绝大多数大都希望坐面要低于桌面270~300mm，人倾向于优先
保证躯体部分的自然姿势;
（8）坐姿人员中腰痛的占57%。
图5河南理工大学宿舍中的椅子
4.1对凳子的合理性改良和设计
4.1.1设计学生椅思路:
学生常用姿势为前倾读、写和后仰看、听。
根据所学人机工程学知识及《学校课桌椅功能尺寸》国家标准GB3976-2002，座椅设计中座椅主要参数分析如下：
1、腰靠倾角95°
且无一定的弹性。
推荐腰靠倾角110°
，并使用有一定弹性的材料。
2、靠背距座面高高度247mm～473mm，大于国家标准靠背下缘距座面高170mm，且靠背无弧度，推荐圆弧半径550mm。
3、座面倾角为0°
，不适合前倾读写。
推荐前倾角度3°
～5°
。
4、座面高428mm大于国家标准410±
10mm
5、座面水平，压力分布不符合坐垫设计中的压力分布不均匀原则。
4.1.2改良设计后的效果图
（1）上下铺中的梯子应有倾斜角度，这样便于攀爬。
（2）上铺距离地面高度过高，存在一定风险。
（3）上铺床位距离天花板较近，当人坐在床上时很容易碰头，应预留出一定空间。
（4）床铺宽度较窄，休息时翻身不方便，有掉下去的危险。
图6宿舍上下铺样图
5.1对宿舍上下铺合理性改良和设计
5.1.1设计思路
首先，降低上铺到地面的高度，这样也能增加上铺到天花板的距离，避免发生磕碰，然后设计出一个滑块连杆机构的梯子，使梯子实现可倾斜一定角度，而在闲置的时候，可以闭合到90度角，节约空间，其原理图如下：
5.1.2最终效果图
首先这次设计让我感受到学来的知识不只是用来完成试卷的，而要想真正运用好所学的知识，就要和生活实践相结合，正所谓“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程。
通过安全人机工程的课程设计，让我对产品的设计流程认识更加深刻，使我深深体会到，安全和人们生活息息相关，安全也不仅仅停留在往日那些安全生产枯燥概念，安全的设计可以深入到我们日常生活各种物品，平常你不注意的小细节，可能就是一个安全方面的贴心设计。
课程设计过程中，遇到不少困难，例如在资料收集和整理过程中，遗漏了不少重要资料，自己也不能很好完成制图工作，只能从网上借鉴，在今后的学习中，我要加强自己在这方面的学习，为今后学习和工作打下坚实的基础。
最后，我要感谢我的安全人机工程张坤老师，这次课程设计在您提供的帮助和资料下我最终得以完成，谢谢您！
参考文献
【1】国家标准GB/T12547-1992
【2】国家标准GB10000-1988
【3】欧阳文昭，廖可兵.安全人机工程学.北京：
煤炭工业出版社出版社.2006
【4】邵象清.人体测量手册.上海：
上海辞书出版社，1986
【5】李文彬.建筑室内与家具设计人体工程学.北京：
中国林业出版社，2000.9
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