人机工程学课程设计.docx
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人机工程学课程设计
目录
任务说明书1
1设计项目：
1
2设计目的：
1
3设计内容：
1
3.1课题设计内容：
1
3.2课程设计内容的具体方针：
1
3.3课程设计要求：
2
设计题目：
校内学生公寓盥洗室的改进设计2
前言3
1.学生公寓盥洗室研究的意义和目的3
1.1学生公寓盥洗室研究的意义和目的3
1.2学生公寓盥洗室呈现的特征4
2.盥洗室的现状调查及分析4
2.1盥洗室的相关数据4
2.2调查结果及问题总结5
2.2.1盥洗室问卷调查表5
2.2.2调查问卷整理6
2.2.3存在问题总结6
2.3盥洗室人机评析及改进设计7
2.3.1盥洗台改进措施7
2.3.2盥洗室内照明的改进设计8
2.3.3盥洗室水龙头的设计与布局9
3.结束语11
参考文献12
附件一：
市场产品调查13
附件二：
盥洗室附图14
任务说明书
1设计项目：
校内学生公寓盥洗室的改进设计
2设计目的：
课程设计是理论和实践相结合的重要环节，也是培养学生实际动手能力的有效途径。
通过本次课程设计，使学生能更加系统掌握安全人机工程学的原理、方法和内容，通过对某一具体的人机系统的分析评价和改进设计，提高人机工程学知识的应用能力，培养学生对人机实际问题的独立思考和解决的能力，形成较为系统和科学的思维体系，为以后专业工作和设计打下良好的基础。
3设计内容：
3.1课题设计内容：
1）调查课题的现状、呈现的特征、存在的问题并指出研究的意义和目的。
2）存在问题的原因分析以及评价过程与结论（运用人机工程有关理论，结合安全系统分析和评价的方法对问题的原因进行比较深入的分析，并就现状分析的结果作出评价，并得出结论等）。
3）对存在问题的改进措施和设计（包括改进设计的依据、原理、思路、实施1.3.方案（内容）和步骤等）。
4）本次设计的水平、存在的问题等总结。
3.2课程设计内容的具体方针：
1）课程设计的意义：
即完成此课题有何意义和实用价值；
2）课程设计资料：
必须来源于现场的实际，不得假设推断；
3）课程设计的分析：
对获取的资料进行归纳、分类、统计分析，并列表说明等；
4）课程设计的设计：
既对原来系统或者设计中存在的问题依据人机匹配的原理进行改进和设计，使之符合人机工程学原理，体现以人为本的中心；
5）课程设计的结论：
在对资料分析的基础上，做出结论。
3.3课程设计要求：
1）课题原始资料必须来自实际，要经过现场测绘，准确和可靠。
同学们可以通过现场实测、调查、问卷和查阅有关资料记录等形式来收集；
2）课程设计的内容要求：
立论有理有据，评价分析合理和透彻，结论可靠准确。
设计题目：
校内学生公寓盥洗室的改进设计
【摘要】盥洗台是我们每天使用次数最多的地方之一，拥有一个舒适的洗漱环境和平台对提高我们的生活质量作用很大。
通过对我校学生公寓盥洗台的人机学评析，发现其中的不足与不便之处，通过参考文献资料和网络对盥洗台的现状进行改进设计。
本设计运用人因工程的主要原则与理论,利用真实具体的数据,以下针对我校学生公寓盥洗台的人机工程学评析和改进设计,涉及布局,尺寸，环境,色彩与通风等各个主要方面,充分体现了人因工程的核心“以人为本,提高效率”。
【关键字】盥洗台、人机工程学、水龙头、洗漱台、调节装置
【abstract】vanityisweuseeverydayoneofthegreatestnumberofplaces,withacomfortablewashgargleenvironmentandtoimprovethequalityofourlivesarole.Basedonourschoolstudentapartmentofwashstandergonomicsevaluation,findtheshortageandinconvenience,throughthebibliographicdataandnetworktothecurrentsituationofwashstanddesignimprovement.
Thedesignforengineeringusethemainprinciplesandtheory,therealspecificdata,thefollowingforourschoolstudentapartmentofwashstandman-machineengineeringanalysisanddesignimprovement,involvinglayout,size,environment,colorandventilation,andotheraspects,fullyembodiesthehumanfactorengineeringcore"people-oriented,improveefficiency".
【keywords】vanity,man-machineengineering,faucet,thestagethatwashgargle,adjustingdevice
前言
根据国际人类工效学学会（EIA）的定义，人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素;研究人和机器及环境的相互作用;研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。
在现如今的这个社会中，不论是生产还是生活都不再只是追求安全那个初级阶段了，我们现如今需要的是如何在已经解决了安全问题的前提下，怎样保证工人在生产工作中能够最大限度的节省体力和发挥出最大的工作效率，怎样确保在生活中使人与自然达到和谐，不仅能适应当前的环境，还要能和当前的环境融为一体，使人能够懂得自然与自然和谐统一。
而这一切一切的需求都离不开人机工程学的研究。
随着高新技术的发展，人们对盥洗室的要求也越来高，而如今我们对于大学盥洗室运用人机工程有关理论，结合安全系统分析和评价的方法来调查、分析、研究，得出一套最适宜盥洗室建造、布置、空间利用体系。
不仅能考验我们对安全人机工程学这门学科的学习、理解程度，独立运用安全工程学原理及方法分析、解决问题的能力，而且对大学盥洗室进行的安全人机学研究对于人机工程学发展也有积极的指导意义。
1.学生公寓盥洗室研究的意义和目的
1.1学生公寓盥洗室研究的意义和目的
学生公寓盥洗室的改进设计是整个学生公寓设计中最复杂但也是最重要的一部分,合理的学生公寓盥洗室设计能够减轻学生的疲劳与损伤,提高学习效率,为学生带来和谐,愉快的气氛以及更加美好的环境.对学生公寓盥洗室现状分析并用人机工程学原理和安全系统工程进行改进。
1.2学生公寓盥洗室呈现的特征
学生公寓盥洗室分为洗漱区和厕所，在洗漱区有两排水龙头，供学生洗漱，上面有两声控灯。
厕所有相应的设施和声控灯。
学生公寓盥洗室在早上7点左右和晚上使用的人数比较多，使用相对较拥挤。
其他时间人数相对较少，足够使用。
2.盥洗室的现状调查及分析
2.1盥洗室的相关数据
（见下图）
2.2调查结果及问题总结
2.2.1盥洗室问卷调查表
盥洗室问卷调查表
项目
选项（请填写相应选项的代号）
你的答案
你对盥洗室整体是否满意
1是
2一般
3否
盥洗室的布局你是否满意
1是
2一般
3否
盥洗室地面是否光滑
1是
2一般
3否
盥洗室的卫生是否满意
1是
2一般
3否
水龙头个数是否满足够用
1是
2一般
3否
水龙头的高度是否合适
1是
2一般
3否
水槽深度是否合适
1是
2一般
3否
洗漱室的灯光情况
1太亮
2一般
3太暗
是否应该增加格子间
1是
2一般
3否
是否应该增加放置毛巾的地方
1好
2一般
3否
盥洗室通风环境是否满意
1是
2一般
3否
你认为水龙头的间隔合理吗
1是
2一般
3否
你对洗漱台的颜色是否满意
1是
2一般
3否
排水孔是否够用
1是
2一般
3否
是否应该设置放杯子位置
1是
2一般
3否
是否应该设置放置脸盆位置
1是
2一般
3否
你有什么好想法么？
欢迎提出
2.2.2调查问卷整理
随机问卷调查，实发100张，实收98张，统计结果如下表：
项目
选项（请填写相应选项的代号）
你对盥洗室整体是否满意
1是10%
2一般65%
3否25%
盥洗室的布局你是否满意
1是6%
2一般32%
3否62%
盥洗室地面是否光滑
1是92%
2一般6%
3否2%
盥洗室的卫生是否满意
1是86%
2一般9%
3否5%
水龙头个数是否满足够用
1是38%
2一般20%
3否42%
水龙头的高度是否合适
1是11%
2一般11%
3否78%
水槽深度是否合适
1是12%
2一般25%
3否63%
洗漱室的灯光情况
1太亮0
2一般18%
3太暗82%
是否应该增加格子间
1是3%
2一般5%
3否92%
是否应该增加放置毛巾的地方
1是30%
2一般42%
3否28%
盥洗室通风环境是否满意
1是25%
2一般40%
3否35%
你认为水龙头的间隔合理吗
1是36%
2一般35%
3否29%
你对洗漱台的颜色是否满意
1是5%
2一般82%
3否13%
排水孔是否够用
1是18%
2一般20%
3否62%
是否应该设置放杯子位置
1是75%
2一般20%
3否5%
是否应该设置放置脸盆位置
1是76%
2一般16%
3否8%
2.2.3存在问题总结
a、盥洗室地面比较滑，学生很容易滑倒，每次都得加倍小心。
b、水龙头个数太少，在使用高峰期不够使用，应适当增加水龙头个数。
现在的宿舍是10个水龙头，而通常洗漱室高峰期有12到14个人同时洗漱。
同学们要么与人共用，要么等待。
一方面会侵犯别人的个人空间造成心理上不舒服，另外一方面浪费等待时间。
90%同学认为应该增加水龙头数目。
c、水龙头的质量有点差，有时不能将其完全关住，水流不断，浪费水资源。
d、水槽深度过深，应该减少水槽深度，特别是在洗衣服的时候，需要弯腰。
还有弯腰洗衣服的时候，很容易将台上的污水粘在洗衣服者的身上。
e、学生在洗漱时，没有特定的地方放用品，直接放在台面上，在洗脸的时候，很容易将牙刷和洗面奶碰到排水池里。
f、缺少梳妆镜，不能进行正常梳妆。
g、水龙头间隔存在问题。
h、光照度不合理，晚上太暗，有时看不清。
i、缺少放置洗衣盆的台面。
j、排水口有问题。
k、盥洗室墙壁应使用防潮材料。
2.3盥洗室人机评析及改进设计
2.3.1盥洗台改进措施
a、盥洗室地面需要用防滑材料，如水磨石地板砖，可以有效减少学生滑倒；盥洗室两侧应各增加一个水龙头，达到12个，可方便高峰期学生洗漱，避免出现拥挤情况；
b、学校应设置水龙头管理人员，定期对水龙头情况进行检查整改，可有效防止水资源的浪费现象；盥洗室水槽内应增加一个排水孔，共两个排水孔，改进后的排水孔应据水槽两侧各1.4米。
现有水槽长度是4.3米，并且排水孔处应增加滤网，可有效防止饭菜或其他东西堵水。
c、现有水槽深度370毫米，洗脸盆深度一般是130毫米左右，水槽深度应改为250毫米，可以防止溅水现象。
脸盆宽度第95百分位数是380毫米，水槽现有宽度420毫米，不需要改进。
水龙头宽度设计时应符合学生洗漱时活动范围，应选用第95百分位数据。
应在墙壁各个水龙头上侧设置放置洗漱用品的台面，可有效防止洗漱用具的滑落现象，我校男生平均身高是大致是167mm，现有水龙头高度是104mm，设置的台面高度为125mm较为合理。
理想洗漱台如下图。
在盥洗室入口墙壁一侧增加一面镜子，以方便学生仪容。
2.3.2盥洗室内照明的改进设计
经过调查发现，盥洗室现有一个仅为30W的声控灯，不能满足光照，增加灯泡数，并且定期检查。
采用灯光照明，这样有学生晚上洗衣服时方便。
具体改进措施如：
下图所示
改进后的墙壁使用防潮材料，可防止夏天墙壁潮湿，使盥洗室更加美观。
2.3.3盥洗室水龙头的设计与布局
水龙头是存在人机交互关系的重要界面，它的设计应符合人的生理习惯，与
生理特性相适应洲。
我们仍然坚持以人为中心的设计原则，提出以人为中心的设计要求与设计方法。
使用者能够不费力地使用开关。
我们可以从以下方面解决问题。
a、使持握舒适。
开关的尺寸、形状，应适合人手的尺寸及生理学、解剖学条件，以使操作活动方便、舒适而高效。
人的手持握、触压、抓捏部位的尺寸，应与人手的尺寸相，需参照GB／T10000--1998《中国成年人人体尺寸》、OB，r16252—1996《成手部号型》等国标进行设计。
如，旋钮式开关的直径应在35--75mm，高度应小于15ram。
这是与人手的国标尺寸相适应的。
b、增大摩擦，便于捏握、便于施力。
这只针对钮柱式开关来说，应方便于旌加足够的转动力矩。
钮柱式开关本身的捏握处应为多边形或有明显的凸棱。
但对于有些钮柱式开关，应增加摩擦点或摩擦纹，增大操作的摩擦力以达到省力操作，这样也可提醒使用者开关装簧的开关方式，给我们操作的指示性。
c、增大操作力臂。
需要使用力量的大小不仅与产品连接件的质量、技术有关，而且与产品的设
计有关：
力矩=力X力臂
在其他技术条件一定的情况下，如果手柄设计得越长．人在手柄尾端操作，即力臂越长，那么人打开水龙头所使用的力就越小。
当然，我们也不能无限制增长手柄，一是客观条件不允许，二是手柄如果太长，从心理上我们反而更加小心的调节开关，以恐水流突然很大。
这样我们不仅不能随心使用，而且一旦水流被放大再调节，反而浪废水。
d、小幅运动．减短位移行程。
从使用起来看，十字形和钮柱形的把手的角位移行程都比较大，所需的操作幅度比较大。
而且它们一般为双柄开关来调节冷热水，更增加了施力大小。
e、增强开关的灵敏度，使较小、较简单的动作能带来较大的反应。
从使用来看，感应式开关和抬启式的开关出水速度相对较快，它们的线位移行程较小。
但抬启式很难控制水流大小，因为现在的提压式水龙头没有设定水流调节档，在调节时无法控制力度，往往使水流过大或过小。
f、开关启闭与人认知协调，与人的运动轨迹特征协调。
水流的启闭方向与使用动作有互动协调的关系，应符合人一贯的认知和操作
习惯。
一般认为向上、向外抬启，向近人的方向旋转为开启，反之则为关闭。
开关方向设计也要考虑人的运动轨迹，按人体生物力学特性对人体惯性特点进行分析，结果为嗍：
连续改变和突然改变的曲线式动作，前者速度快，后者速度慢；水平动作比垂直动作的速度快；一直向前的动作速度，比旋转时的动作速度快1．5-2倍左右；圆形轨迹的动作比直线轨迹动作灵活；顺时针动作比逆时针动作灵活；手向着身体的动作比离开身体的动作灵活；向前后的往复动作比向左右的往复动作速度快。
g、开关与龙头体位置关系协调。
它们之间的位置关系与手的运动方向和操作位移有关，是影响操作舒适性的重要方面。
水龙头根据开关装置与龙头体的两种位置关系，可以分为一体式和分体式的。
一体式的水龙头是指开关装置与龙头体是一体的，包括单柄龙头和双柄龙头。
它的开关装置与龙头体位置还可以根据开关装置与出水口的关系分为上下左右四种关系。
根据近身空间中人在不同操作区域手的运动方向和距离对操作效率的影响如下图，开关装置设计应尽量在操作准确率、操作频率、操作舒适性等方面进行平衡。
3.结束语
本次人机学课程大作业设计，我们不仅去图书馆查阅相关资料而且又实地调研，我们印发100多张问卷调查表，征询学生的相关意见，对学生提出的问题一一记下，作为课程设计的改进。
然后运用人机工程学原理和安全系统工程的相关知识进行设计。
通过本次人机学课程大作业设计，了解了人机工程学的基本理论、基本方法和内容概貌，经历了一次较为完整的应用实践，引导学生发现问题、调查问题、探索可能的改进以及寻求更加的解决方案。
这次实践，知道解决作业所设计的问题，依靠教材上的数据资料一般是不够的，更不能仅凭个人的主观感受或推测来评判人机关系的优劣，要做好本次课程设计，必须检索查阅相关的文献资料，做课题实际事物的调研人机工程学时一门综合性的应用性学科，这都激发了大家的学习主动性，培养了大家自我钻研、开拓进取的精神，与以往老师讲课，我们听形成了强大的对比，让我们有了学习的主动性，同时知道了团队的重要性，要学会团队合作。
本次我们队盥洗室的现状进行调查和研究、分析，发现问题、解决问题，运用安全人机和安全系统工程的相关知识，解决现实问题，做到了实际联系理论。
在完成课程设计的同时，我们也对理论知识也有了更深的掌握，对以后的工作和学习有很大帮助。
参考文献
[1]阮宝湘.人机工程学课程设计/课程论文选编[A].机械工业出版社，2005.5.P18-P30
[2]刘春荣.人机工程学应用[J].上海：
上海人民美术出版社年，2004.3
[3]张力、廖可兵.安全人机工程学[A].北京:
中国劳动社会保障出版社，2007.8
[4]欧阳文昭，廖可兵主编．安全人机工程学．北京：
煤炭工业出版社，2002
[5]郭青山，汪元辉．人机工程设计．天津大学出版社，1994
[6]安全人机工程学标准
附件一：
市场产品调查
确定盥洗池外缘高度的参考资料
为确定盥洗池外缘的高度，对北京几个大型家居市场的相关产品作了调研实测，几款新产品的图样及相关尺寸列于表一中，并据此确定盥洗池外缘高度之为825mm。
图1几种产品的图样及相关尺寸
附件二：
盥洗室附图
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