教室桌椅人机设计.docx
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教室桌椅人机设计
安全人机工程学
课程设计
学院：
汽车与交通学院
专业：
级平安工程
姓名：
学号：
指导教师：
撒占友张永亮
王春源王玉华
青岛理工大学
2021年7月
平安人机工程学课程设计任务书
一、设计题目：
青岛理工大学教学楼教室桌椅的平安人机工程学优化设计
二、设计背景：
良好的坐姿能够将压力散布到各脊椎骨之间的椎间盘上，并将最适当、最均匀的静负荷量散布于所附着的肌肉组织上，从而减轻作业疲劳。
良好的坐姿除取决于作业者自身的作业姿势之外，桌椅本身的物理设计是不是符合利用者的人体生物力学特性也是一个重要因素。
第二个因素确实是人机工程学所研究的领域。
三、设计内容：
针对我校教室的现实情形，对课桌椅的各项尺寸进行实地测量，并对课桌椅的利用者进行调查，访问其意见，然后评判分析，提出符合实际情形的改良意见及设计方案。
其设计流程图如图1-1所示。
四、设计要求：
一、实地测量数据准确、全面；
二、关于桌椅利用者的调查要结合在校学生的实际情形，统计人数很多于50人，且应有代表性，能够以问卷的形式进行，并对数据进行统计分析，需给出调查问卷；
3、选择适合的比例尺用A3图纸绘制新方案桌椅在教室中的位置示用意；
4、选择适合的比例尺用A3图纸绘制新方案桌椅的加工图；
五、有条件可用运算机画图。
一、绪论...................................................
1.1前言
1.2现状问题分析
1.2.1优化设计要解决的问题
1.2.2优化设计得产品所具有的功能
二、青岛理工大学教室桌椅设计数据搜集及分析.........................
2.一、实地桌椅数据测量................................
2.二、问卷调查与结果分析............................5
2.3、人体参数测量、对照和分析............................
2.3.1.校内学生人体参数实际测量分析
2.3.二、理论数值分析
2.3．2.一、（GB10000--88）中国成年人人体尺寸..........6
2．3.2.二、GB/T3976-2002高校固定式课桌椅的要紧尺寸..7
2.3.2．3、人体测量数据及人体要紧尺寸的应用原那么......
三、关键尺寸计算及对照分析..........................9
3.一、关键尺寸计算与分析...........................9
3.二、关键尺寸的最小功能尺寸计算与分析..........9
3.3、关键尺寸的最正确功能尺寸计算与分析...
四、优化设计方案....................................16
4.1.优化尺寸汇总..................................16
4.2.优化设计图....................................17
4.2.一、教室桌椅布局图
4.2.二、关键尺寸图
4.3、桌椅颜色、材料的分析及选用。
4.3.1颜色的分析及选用
4.3.2材料的分析
五、设计总结与反思.......................................18
六、参考文献.............................................19
一、绪论
1.1前言
高校教室的课桌椅，作为学生感受学习人性化效劳的一个重要界面，它的宜人程度直接阻碍着学习者的工作效率。
尽管最近几年来大学校园硬件建设高速进展，提高了学生们的学习效率，可是同窗们天天利用的课桌椅并非如意。
基于那个前提，咱们采取问卷调查的形式随机抽取了50名同窗作答，发觉80%以上的同窗对目前利用的课桌椅存成心见，以为其存在的各类设计缺点致使学生躯体疲劳、视力下降、腰部损伤、乃至颈椎病等现象增加。
因此，需要加倍健康舒适人性化的高校课桌椅的人性化设计。
本次设计从人机工程学中人性化产品的设计理念动身，将人的因素放在首要位置，重点是人、桌椅和环境之间彼此阻碍、彼此依存。
以“为人而设计”的高贵理想来进行教室桌椅的设计，让人文关切充满设计。
2.现状问题分析
1.2.1优化设计要解决的问题：
（1）解决此刻一些课桌椅设计中，设计尺寸不合理如课桌下部空间狭小，伸不开腿；课桌太窄，没有足够的空间摆放书本和文具；相邻之间座椅间距过小，出入不方便等问题；
（2）解决一些课桌椅高度不适合的问题；
（3）结合人机工程学尽可能解决课桌椅的人机问题，减少对人体腰部、颈部、肩部、背部的损害；
（4）在设计中既要保证桌椅单体色彩的美观，还要保证各类色彩在教室环境内的和谐性。
1.2.2优化设计得产品所具有的功能；
（1）课桌椅设计更合理，考虑到了人体高度；
（2）课桌椅水平面和椅背垂直反面的角度调整，在设计上知足学生通过靠背来减缓躯体对臀部及腿部的压力，减缓学生疲劳；
（3）课桌应保证有足够的空间摆放书本和文具；
（4）课桌在规定的利用期限内，保证能够正常利用，一样不发生故障。
二、青岛理工大学教室桌椅设计数据搜集及分析
2.一、实地桌椅数据测量
测量方式：
随机抽取一个教室进行测量。
测量时保证准确度。
测量工具：
直尺和皮尺
测量结果如下：
关键尺寸
实际测量
数据（mm）
课桌高度
766
课桌宽度
501
课桌深度
356
椅面高度
446
椅面宽度
451
椅面深度
426
靠背深度
387
靠背宽度
500
桌下容膝
高度
630
人侧桌缘
与靠背面
的距离
540
单人桌椅总长
900
2.二、问卷调查与结果分析
调查方式：
咱们对教学楼一楼、二楼、三楼的各个教室采纳随机调查。
每一个教室只调查一人（男女比例为7:
3）。
本次调查发放50张调查问卷，收回50张，废卷0.
青岛理工大学教室课桌调查问卷
调查日期：
2021年6月30日
教室是咱们学习、答疑解问的地址，和咱们的生活紧密相关。
为了给同窗设计更舒适的桌椅。
调查咱们学校教室的现状，了解同窗们的意见和建议，更为了设计良好的学习环境，下面做出了一些问题调查，希望同窗们配合参与，谢谢。
1.请问您的性别。
（ ） A.男 B.女
2.您的年级。
（ ） A.大一 B.大二 C.大三 D.大四
3.您对此刻所用的教室的感觉如何？
（ ） A.中意 B.一样 C.不中意
4.上课时喜爱单人单桌仍是多人一路坐？
（ ）。
A.单人 B.多人
5您希望咱们课桌椅是什么材质的？
（ ） A.木质 B.铁质 C.其他
6.您感觉你此刻用的课桌大小适合吗？
（ ） A.适合 B.不适合 C.无所谓
7.您感觉此刻用的课桌高度和容腿空间适合吗？
（ ）. A.适合 B.不适合 C.无所谓
8.你感觉上课时前臂压着桌子边沿难受吗？
（ ）。
A.难受 B.没感觉
9.你觉你此刻用的课桌椅高度适合吗？
（ ）。
A.适合 B.一样 C.不适合
10.你感觉你此刻用的桌子存贮空间足够吗？
（ ） A.够 B.不够
11.您对教室桌椅的布局中意吗？
（ ） A.中意 B.一样 C.不中意
12.您上课时视线是不是被前面同窗挡住？
（ ） A.是 B.否
13.若是你坐在的边角的位子上，你会感觉看黑板有困难吗？
（ ）
A.有 B.没有 C.无所谓
14.当你想站起来离开座位时桌子腿有无阻碍了你的动作？
（ ）
A.有 B.没有
15.您以为你所用的教室应容纳多少人适合：
人
16.你对咱们的教室设计有什么建议呢：
问卷分析：
青岛理工大学教室课桌调查问卷
选项
问题
A
票数
百分比
B
票数
百分比
C
票数
百分比
1.请问您的性别
男
37
0.74
女
13
0.26
2.您的年纪
大一
22
0.44
大二
10
0.2
大三
18
0.36
3.您满意现在所用的专业教室吗
满意
13
0.26
一般
30
0.6
不满意
7
0.14
4.您对教室桌椅的布局满意吗
满意
19
0.38
一般
30
0.6
不满意
1
0.02
6.您上课时时是否被前面同学挡住
是
23
0.46
否
21
0.42
7.您希望我们课桌是什么材质
木质
47
0.94
铁质
1
0.02
其他
2
0.04
8.您觉得你现在用的课桌大小合适吗
合适
29
0.58
不合适
19
0.38
无所谓
2
0.04
9.您觉得现在用的课桌高度和容腿空间合适吗
合适
32
0.64
不合适
14
0.28
无所谓
4
0.08
10.您觉得教师的过道宽度合适吗
合适
41
0.82
不合适
9
0.18
11.上课时喜欢单人单桌还是人多一些
单人
24
0.48
多人
26
0.52
12.你觉得上课时前臂压着桌子边沿难受吗
难受
19
0.38
没感觉
31
0.62
13.你觉得你现在用的课桌椅高度合适吗
合适
28
0.56
一般
17
0.34
不合适
5
0.1
14.你居多你现在用的桌子储存空间够吗
够
20
0.4
不够
30
0.6
15.要是你坐在前排的边角上，你会觉得看黑板有困难吗
有
31
0.62
没有
14
0.28
无所谓
5
0.1
16.当你下课后想站起来离开座位时有没有觉得桌子腿阻碍了你的动作
有
22
0.44
没有
28
0.56
17.您认为你所用的教室应容纳多少人合适
调查问卷分析
为了全方面了解咱们学校其他同窗对教室的中意度，和建议。
咱们组采纳了随机发放调查问卷的方式。
咱们针对教学楼一楼、二楼、三楼的各个教室采纳随机调查。
每一个教室调查一人（男女比例为7:
3）。
本次调查发放50张调查问卷，收回50张，最后的调查结果分析如下：
一、针关于课桌尺寸的问题：
1）58%的同窗以为课桌大小适合；
2）64%的同窗以为课桌高度和容腿空间适合
3）56%的同窗以为椅子高度适合
4）38%的同窗以为前臂压着桌边会感到难受
由此可见，课桌的尺寸并无让庞大多数同窗中意，因此这些不知足的地址那么是咱们需要去重点研究、设计。
二、针关于教室布局的问题：
1）38%的同窗不中意教室的布局；
2）46%的同窗感觉前排同窗会阻挡咱们的视线；
3）82%的同窗以为过道宽度适合；
4）48%的同窗喜爱单人座；
5）62%的同窗以为坐在前排边角时会感觉看黑板有问题。
由此可见，教师的布局没有知足大多数人，因此咱们应着眼于关于教室空间布局的问题。
三、针关于材质等其他问题
1）94%的同窗以为木质材料的课桌最舒适；
2）40%的同窗以为桌子的贮存空间适合。
3）同窗以为教室应该承纳。
。
。
个同窗最适合。
综上所述：
咱们能够判定，咱们学校的教室需要优化改良，要紧从尺寸、布局等方面进行优化设计。
2.3、人体参数测量、对照和分析
2.3.1.校内学生人体参数实际测量分析
考虑到本次人机设计是针对青岛理工大学的教室课桌，因此为了更好、更客观、全面对我校课桌的进行优化设计。
咱们决定对我校的部份同窗做人体关键尺寸测量与分析。
测量对象：
大一、大二和大三的同窗，每一个年纪随机抽取级3女7男共10人共计30名同窗。
测量方式：
依照咱们的所需要设计的进行部份人体尺寸测量。
重点测量坐姿的各项数据。
测量工具：
皮尺
测量结果图下
青岛理工大学人体部分尺寸统计
测试项目（mm）
身高
坐姿
肘高
坐姿
膝高
小腿加
坐深
臀膝距
二郎腿
坐姿下支长
坐姿
臂宽
坐姿
两肘宽
前排
1
1559
212
481
424
490
486
552
930
356
510
2
1600
226
481
397
436
507
590
927
340
523
3
1612
241
500
425
478
490
588
993
367
519
4
1622
256
520
430
450
512
605
995
369
538
5
1646
247
501
400
463
519
660
987
381
515
平均数
1607.8
236.4
496.6
415.2
463.4
502.8
599
966.4
362.6
521
标准差
32.1
17.47
16.32
15.45
21.51
14.24
39.27
34.74
15.44
10.65
5（95）%
1660.6
207.66
523.44
389.78
428.01
479.38
534.4
1023.55
387.99
538.53
中间排
1
1655
256
519
399
489
533
620
958
383
546
2
1660
241
502
405
478
539
612
934
349
558
3
1672
246
521
425
480
545
632
939
372
531
4
1680
265
489
409
523
540
719
934
351
523
5
1684
259
505
425
518
533
603
960
345
534
6
1687
278
534
401
509
523
702
961
356
543
7
1706
256
547
430
517
530
700
993
358
560
8
1718
301
558
423
509
537
720
1023
357
589
9
1731
339
551
429
530
555
680
1045
354
539
10
1732
278
558
437
523
560
690
1039
378
550
11
1739
310
551
439
499
524
732
1029
368
522
12
1740
310
556
436
509
547
755
1041
358
560
13
1746
337
549
441
518
529
670
1038
367
548
14
1750
304
567
439
524
573
761
1001
359
579
平均数
1707.14
284.29
536.21
424.14
509
540.57
685.43
992.5
361.07
548.71
标准差
33.51
32.57
24.67
14.82
16.61
14.3
51.99
43.52
11.06
19.46
5（95）%
1762.27
252.27
576.8
448.52
484.62
513.25
661.91
1078.02
432.66
566.91
后排
1
1780
301
571
440
526
559
759
1050
403
561
2
1781
365
569
441
534
559
758
1078
398
591
3
1782
361
570
439
509
532
770
1109
401
594
4
1786
339
560
440
528
560
770
1094
413
559
5
1800
371
585
438
538
560
763
1105
410
648
6
1801
376
556
449
546
540
750
1075
397
578
7
1809
359
540
451
529
556
710
1088
428
628
8
1815
340
580
452
551
567
736
1070
420
601
9
1820
389
582
458
565
573
765
1184
402
571
10
1830
331
590
461
570
569
789
1073
446
645
11
1850
330
563
464
561
582
784
1123
423
624
平均数
1804.91
351.09
569.64
448.45
541.55
559.73
759.45
1095.36
412.82
600
标准差
22.63
25.37
14.54
9.52
18.86
14.09
21.97
35.88
15.22
32.15
5（95）%
1842.14
309.36
593.56
432.79
510.51
536.56
723.31
1154.38
437.86
652.88
结果分析：
对照《中国成年人人体尺寸》（GB10000-88）上相应的数据。
本次对我校的同窗的人体尺寸测量。
由于测量的基数小、测量方式不合理、测量工具不适合等缘故产生了一些误差，但都在误差许诺范围内的。
因此咱们在设计计算尺寸的时候，以本次对我校学生人体尺寸的测量为主，《中国成年人人体尺寸》（GB10000-88）上相应的数据为辅。
2.3.二、理论数值分析
2.3．2.一、（GB10000--88）中国成年人人体尺寸
2．3.2.二、GB/T3976-2002高校固定式课桌椅的要紧尺寸
2.3.2．3、人体测量数据及人体要紧尺寸的应用原那么......
三、关键尺寸计算及对照分析..........................9
3.一、关键尺寸计算与分析...........................9、
依照所测数据：
以身高将所测的30组数据分为以
155-165cm、165-175cm、175-185cm三组。
然后对三个组别离进行分析讨论，
把黄思远写的加进去，然后再改改就应该能够依照所测数据：
依照我组搜集到的人体坐姿的要紧数据及他们的身高，我组将他们分为三组。
具体为155CM-165CM为第一组，165CM-175CM为第二组，175CM-185CM为第三组。
依照第一组同窗的小腿加足高确信座椅面的高度：
P（95）=411.8+21.24*1.645=446.7.考虑到测量是本组数据多为女生，且他们都穿着高跟鞋。
因此，咱们将该组的座椅高定为44.5CM。
测得该组同窗坐姿肘高平均约为22CM左右。
考虑到学习进程中的阅读及写作时坐姿眼高与桌面的距离，及写字时的舒适性，咱们在此基础上再加5CM-10CM。
最终，将桌面的高度定为：
44.5+22+5=71.5CM。
依照该组同窗的坐姿臀宽，及节约空间等多方面因素的考虑，咱们最终将椅面宽度定为44CM。
依照该组同窗的坐姿肘宽及教室整体布局的美观，咱们将课桌宽度定为60CM。
靠背宽度为50CM。
依照该组同窗的坐深及内心修正量，咱们将该组椅面深度设定为40CM。
依照该组同窗的坐姿膝高和内心修正量等因素，咱们将桌下容膝高度定为60CM。
另外，依照桌面的高度，和座椅的高度，咱们将靠背高度定为34CM.综合考虑，咱们将课桌深度定为40CM。
依照第二组同窗的小腿加足高确信座椅面的高度：
P（95）=431+24.1*1.645=470.5因此，咱们将该组的座椅高定为47CM。
测得该组同窗坐姿肘高平均约为28CM左右。
考虑到学习进程中的阅读及写作时坐姿眼高与桌面的距离，及写字时的舒适性，咱们在此基础上再加5CM-10CM。
最终，将桌面的高度定为：
47+28+5=80CM。
依照该组同窗的坐姿臀宽，及节约空间等多方面因素的考虑，咱们最终将椅面宽度定为45CM。
依照该组同窗的坐姿肘宽及教室整体布局的美观，咱们将课桌宽度定为60CM。
靠背宽度为50CM。
依照该组同窗的坐深及心理修正量，咱们将该组椅面深度设定为40CM。
依照该组同窗的坐姿膝高和心理修正量等因素，咱们将桌下容膝高度定为63CM。
另外，依照桌面的高度，和座椅的高度，咱们将靠背高度定为34CM.综合考虑，咱们将课桌深度定为40CM。
依照第三组同窗的小腿加足高确信座椅面的高度：
P（95）=454.1+26.9*1.645=498.3CM。
.咱们将该组的座椅高定为50CM。
测得该组同窗坐姿肘高平均约为30CM左右。
考虑到学习进程中的阅读及写作时坐姿眼高与桌面的距离，及写字时的舒适性，咱们在此基础上再加5CM-10CM。
最终，将桌面的高度定为：
50+30+5=85CM。
依照该组同窗的坐姿臀宽，及节约空间等多方面因素的考虑，咱们最终将椅面宽度定为46CM。
依照该组同窗的坐姿肘宽及教室整体布局的美观，咱们将课桌宽度定为60CM。
靠背宽度为50CM。
依照该组同窗的坐深及内心修正量，咱们将该组椅面深度设定为45CM。
依照该组同窗的坐姿膝高和内心修正量等因素，咱们将桌下容膝高度定为66CM。
另外，依照桌面的高度，和座椅的高度，咱们将靠背高度定为34CM.综合考虑，咱们将课桌深度定为45CM。
3.二、关键尺寸的最小功能尺寸计算与分析..........9
3.3、关键尺寸的最正确功能尺寸计算与分析...
四、优化设计方案....................................16
4.1.优化尺寸汇总..................................16
关键尺寸
实际
测量
数据
（mm）
优化设计尺寸（mm）
前排
中间
后排
课桌高度
766
700
750
800
课桌宽度
501
600
课桌深度
356
400
450
椅面高度
446
390
400
420
椅面宽度
451
400
440
460
椅面深度
426
400
450
靠背深度
387
340
靠背宽度
500
600
桌下容膝高度
630
680
730
752
人侧桌缘与靠
背面的距离
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