人体工程学原则范文
时间：2023-12-25 17:35:55
导语：如何才能写好一篇人体工程学原则，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
中图分类号：TB18 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）18-0316-02
0 引言
人体工程学是一门“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科学”。
在现今人性化设计的时代，各种产品，除了在硬件质量上力求做到更新更高之外，在很多细微的设计考量上，也投入越来越多的心思，能否让使用者更舒适、更方便，成为一个产品最重要的指标之一。随着人体工程学的日渐成熟化，设计师门纷纷开始进入对人体工程学在数码相机中应用的研究，并应用于设计上，使如今的数码相机给人们带来更加舒适和实用的便利。
1 人体工程学在数码相机的整体外观尺寸上设计的应用
纵观目前我们所接触过的相机，其外形都大致符合一种规格，没有太大的形状及尺寸出入。（如图1）
之所以其形式最后普及为现今的模式，是融入了人体工程学对人体尺寸的研究在其中，观察市面上的数码相机，其高度都在一定范围限制内，再结合人们平时手持相机照相的手部姿势，不难发现这个高度要结合手部拇指和食指张开宽度尺寸和拇指与其余手指的弯曲度来进行合适的拟定，如果数码相机的高度和厚度设定的太大，则手指则需要要施力增大两者之前宽度以持稳相机，因此人在长时间照相的同时手部肌肉是一直处在拉伸紧张的状态，则极易产生疲劳和引发手部疾患；但若相机高度和厚度尺寸设计过小，则手持相机人不能处于自然且舒适的状态，同样易产生疲劳，人对手部的控制也就不能稳定。人体工程学在相机的宽度的设计上同样有一定的应用，数码相机的宽度决定了人们在照相时两臂的状态，过宽或者过短都会使两臂的距离不当从而肌肉负荷更大，降低舒适性，且若相机宽度的不恰当同样会影响到相机上按钮的位置排布。例如三星SMX-C20与SMX-C24延续了屡获殊荣的25度仰角镜头，即镜头与机身呈25度角。这种设计基于人体工程学设计，使你在持机时，手腕与手掌不需特别用力，自然摆放就可让镜头保持水平。从而减少了用户的腕部及肘部的受力，极大缓解了摄影爱好者长时间拍摄后手腕部分的不适情况，同时也可防止LCD屏幕遮挡视线，使用户全身心将注意力投入到拍摄对象中。
可以看出，人体工程学中对人体尺寸、人手部解剖学的研究在数码相机整体尺寸规格上的应用对人-机系统的优化有很大的作用。
2 人体工程学在数码相机材质选择上的应用
目前市场上的数码相机的机身材质可大致分为工程塑料、金属（包括铝镁合金、镁合金、金属/陶瓷混合材料等）两大类。从人体工程学角度来分析，相比方箱式和机械式的老式相机的材料而言，旧式的选材给使用者带来一种沉重感，而目前的新型材质多为ABS工程塑料或者时尚一些的铝镁合金两种，在质感和强度方面有很大加强但是最大的人机功效是很大程度上减轻了数码相机的重量，这就是近年来许多品牌不断研发新型材料的动力，显而易见人们对与产品使用的舒适度和方便度的要求越来越高，而人体工程学在对人机系统的研究时提出了这些要求，因此设计产品时若不应用人体工程学的知识将会设计出逆市场与社会发展要求的失败之作。比如最近新出的三星SMX-C20与SMX-C24在机身设计方面都使用了ToC双色注塑技术，这一工艺通过向有机玻璃材料注入色彩分子的手段，配合黑色后板过渡，制作出具有内蕴流动般色彩的琉晶边框，既时尚大方，又不显得过于艳丽媚俗，可谓尊贵典雅，恰到好处。更为实用的是，此设计不仅能有效的防止表面被刮花和磨损，还可长期保持色泽的鲜明度。（图2）
3 人体工程学在数码相机结构安排上的应用
数码相机的构成分镜头和机身两大部分。镜头在相机上的位置安排相对其他设备装置而言比较固定，讨论价值不大。我们就机身的结构进行人体工程学角度的研究。机身的一般构成有：快门，模式拨盘，闪光灯热穴，取景窗，取景器，LCD液晶屏幕和一些菜单或控制按钮。
先讨论相机上方的装置位置安排中应用到的人体工程学问题：快门，一般是相机的右上方最边缘的一个按钮，这样的位置安排包含了很大的人体工程学应用在其中。人体工程学一个重要原则就是动作经济原则再结合运动准确原则、盲点定位运动研究，快门按钮因为使用频率很大，所以只有安排在这个位置时右手食指才能最快捷和准确的进行动作操作，而且很好的实现了动作经济原则，即使在黑夜或者光线昏暗的环境下也能更准确的执行正确动作。模式拨盘，因为可供选择的模式有多种，且为常用装置，就人体工程学研究而言，设计为拨盘的形式能更方便的转换模式，又因为是多个同类型的功能，如果过改成按钮或者LCD界面调节形式将会大大复杂使用者的操作过程，且拨盘安在相机最上方，盘上能标记相应模式的标图，使拍照者按照图标快速拨到要改变的模式，在拍照的过程中也易于对比不同的模式的拍照效果，这样设计使手的运动能达到最灵活、准确的效果。
再来看相机背面的装置位置安排，调查众多品牌的结构安排按钮和LCD液晶屏幕的位置关系都大同小异，普遍是控制、菜单和开关按钮位于右边位置，LCD液晶显示屏处于左边位置。这应用了人机工程学中动作习惯性和准确性，在人机工程学的研究统计中，在同一姿势时重复某动作，大多数人的右手比左手要灵活和准确。因此，在人们手持相机调节设置或者观察相片时，把按键设置在右方比左方更合理，拇指操作时精确有效。
4 人体工程学在数码相机新技术中的应用
拍摄照片时使用者通常是手持相机，这样难免会造成手臂的颤抖以致影响拍照效果，特别是数码相机对震动是很敏感的，在使用长焦距时这种情况更明显。因此设计师们不断研发改进相机快门速度的技术，以致大幅度提高相机的快门速度。但是相机快门的优劣不仅要看“快”还要看“慢”，就是快门的延迟，如有的数码相机最长具有16秒的快门，用来拍夜景足够了，然而快门太长也会增加数码照片的“噪点“，就是照片中会出现杂条纹。
由于数码相机的的普及性，这样就同样会接触到人体工程学中研究的人与环境的界面设计。就研究可知道，根据作业环境对人体的影响和人体对环境的适应度，可把人的作业环境分为四个区域：①最舒适区；②舒适区；③不舒适区；④不能忍受区。最佳方案是创造一种人体舒适而又有利于工作的环境条件。就数码相机而言，在不同的环境条件下需要有解决相应环境给照相带来的缺陷的设置，来创造有利于照相的环境条件，就这一问题，如今的数码相机都给予了令人满意的完善，例如：在强光的环境时，可以调节模式拨盘装换成强光模式；在昏暗的环境时，同样可以调节模式拨盘，或者打开闪光灯，又或者使用白平衡控制来调节画质。举例中可发现人体工程学在对人-机-环境的研究对数码相机的功能发展是举足轻重的。
在理论上讨论了人体工程学在数码相机中这么多的应用之后，让我们举一个实例，来更清晰的从感官上体会人机工程学在数码相机设计中应用达到的效果。
佳能EOS 50E（如图3）：纵观佳能与康尼20年的竞争历史，知道佳能EOS 50E的推出，才使佳能看到了梦寐以求的“超越“时刻，这是应为这款相机有良好的使用性能和合理的操作和功能布局，该款相机非常符合人体工程学，当食指在快门上时，拇指能随心所欲地放在对焦和快门控制盘、机背控制盘、局部曝光计及手动对焦选择钮上。它的重量也非常称手，不含镜头的重量尚不足600克，左手除了可以拖着镜头外，也可以放在左侧的主控制模式拨盘上。相比同期上市的一些产品它更舒适。且该机的取景器明亮，易于观察。底部的资料窗内容全面，几乎显示了所有在机顶LCD面板上提供的信息。而且它的最高快门速度为非常可观的1/4000秒，另外测光系统简单实用，这是人体工程学在数码相机设计应用中一个非常成功的产品。
人机工程学在设计领域中有着重要的应用，在数码相机的设计历史上，它同样扮演了一个重要的角色，随着现代设计师在设计数码相机的同时加入了人体工程学的应用，将数码相机推向了一个新的时代，使数码相机的设计更人性化、科学化和实用化。
参考文献：
[1]玉兰主编.人机工程学（第三版）[M].北京：北京理工大学出版社,2005.
[2]周彧，洪欣等.你不能不知道的100台相机[M].北京：中国摄影出版社2005.
篇2
【关键词】《人体工程学》 展示设计专业 融合创新
“人体工程学（Human Engineering），也称人类工程学、人体工学、人间工学或工效学（Ergonomics）。工效学Ergonomics原出希腊文“Ergo”，即“工作、劳动”和“nomos”，即“规律、效果”，也即探讨人们劳动、工作效果、效能的规律性。人体工程学是由6门分支学科组成，人体测量学、生物力学、劳动生理学、环境生理学、工程心理学、时间与工作研究学。
人体工程学作为独立学科有40多年的历史。它诞生于第二次世界大战之后的欧美，主要产生于工业社会大量生产和使用机械设施的情况下，探求人与机械之间的协调关系。早期的人体工程学主要研究人和工程机械的关系，即人机关系。其内容有人体结构尺寸和功能尺寸，操作装置，控制盘的视觉显示，这就涉及到了心理学、人体解剖学和人体测量学等，继而研究人和环境的相互作用，即人―环境关系，这又涉及到了心理学、环境心理学等。至今，人体工程学的研究内容仍在发展，并不统一。在迅速发展的设计行业里，人体工程学发展速度非常快，特别是室内设计行业，未来则将向着多元化、人性化和智能化的方向发展。
人体工程学是展示设计艺术专业教学中重要的专业必修课程之一。设计师必须具备人体工程学方面的知识和修养，并且能妥善地解决和处理人体工程学问题，才能取得设计上的成功。随着人们生活品质的提升和文化事业的蓬勃发展，人们更追求空间的舒适和愉悦。按照人体工程学基础而进行的展示设计是舒适愉悦的前提。本课程通过对人在某种工作环境中的生理、心理学等因素的研究；培养学生树立一种科学态度，达到人―使用物―环境的相互结合；通过设计使得在展示空间中提升信息传递的效率，确保人的健康、安全和舒适等问题，使设计真正地服务于人。通过本课程的学习，使学生得到人体基本形体构造的知识，同时使学生懂得人体一些重要尺寸在展示设计专业中的应用，为展示设计的后续课程及今后实际工作打下扎实的基础。
由此，我们的课程教学就不能泛泛讲解《人体工程学》中的基础内容，我们要将该课程的基础内容与展示设计专业进行改革与融合创新，使之成为为我专业所用的专业基础课程。
2013年，由北京印刷学院设计学院会展方向陶海鹰老师主笔，根据专业特点，形成了《人体工程学》课程的本专业教学大纲。成果如下：《人体工程学》通过对人在某种工作环境中的生理、心理学等因素的研究；培养学生树立一种科学态度，达到人―使用物―环境的相互结合；通过设计使得在展示空间中提升信息传递的效率，确保人的健康、安全和舒适等问题，使设计真正地服务于人。
基本要求如下：第一章，展示中的尺度问题。了解人体工程学的发展与应用，并熟悉展示空间环境中人的各种尺度关系。了解人体工程学在展示设计中的意义。第二章，展示的通道分布于陈列设计。了解展示的观众通道分布是按人流股数计算的，大型展示活动一般采用多线通道；了解和熟悉展示设计的陈列密度，以及与展厅空间跨度、净高的关系；了解阅读心理及阅读习惯并能设计视觉流程；从人体工程学的角度分析展示中的陈列高度，以及与参观者视线的相对位置；了解展示设计与视觉特征的关系。第三章，展示信息传达效率的提升。了解展示信息传达的有效途径；熟练运用展示设计语言来更好地传递信息。第四章，展示设计的色彩与照明。了解并掌握展示空间环境中的色彩与照明设计原则，研究展示空间中色彩与照明对人的心理作用。了解掌握展示设计中的色彩应用规律。了解掌握在展示设计中对光源、光照的要求。
篇3
关键词：人机工程学；老年人；轮椅设计；SAMMIE
近年来轮椅行业保持快速发展，但是，我国轮椅行业产品结构单一，绝大部分产品为一般轮椅，产品价格低。高端产品如电动轮椅和运动轮椅研发投入不足，技术水平与国外相差很大，主要依靠进口。然而东西方人的体型差异很大，面向西方使用人群设计的轮椅未必就适合东方人使用，为了设计出真正适合中国老年人使用的轮椅，必须对轮椅使用人群的人体尺寸、心理特征、行为模式以及生活习惯等进行分析，为轮椅的尺寸提供参考，设计出安全、舒适、适合中国人使用的轮椅。
1SAMMIE在轮椅设计中的应用
人机工程学是应用人体测量学、生理学、人体力学等诸多学科来研究“人-机-环境”三者相互的关系的学科。本文中的研究对象主要是老年轮椅使用者，要考虑的人机工程要素主要包括：老年人人体尺寸、老年人生理及心理特征、人体力学等。
SAMMIE中录入了数十个国家的成年人人体尺寸数据库，包括中国98年成年人人体尺寸数据库，也可以根据需要定制人体模型，在人体关节活动范围内移动人体的肢体和关节，模拟各种操作姿势。它的基本功能主要包括：（1）可达域分析：在工作场所中使用手或脚可以触碰到的范围及物体。（2）合适性分析：用于评估近似人群对一定限制的工作空间的合适性。（3）工作姿势分析：调节人体关节的角度模拟人体工作姿势，并以此来评估人体工作姿势的可行性、舒适性和身体关节的受力等情况。（4）视野分析：根据人体视野特性模拟人体模型的视野，通过参照头部和颈部的运动，仿真人体实际操作过程中的视野，并以此来对产品的视野性能进行评估。
在具体轮椅设计活动中，人机工程学的应用主要体现在以下几个方面：
（1）为轮椅设计提供人体数据参考。结合人体测量学、人体力学、心理学、生理学等学科，对老年人体生理特征、机能结构进行分析，得到老年人的肢体可及范围、人体机能等特征参数，为轮椅的尺寸设计作参考。
（2）为轮椅设计提供造型和结构依据。人机工程学强调让机器适应人，而不是人适应机器。比如优秀的手持式产品设计，要考虑人的手掌、手指尺寸，对不同的手持姿势进行分析对比，找到最贴近人手的自然状态、最安全、最省力的一种操作方式；产品的外形要符合手握的姿势，线条自然流畅。
（3）为轮椅设计提供“环境因素”参考依据。在设计过程中，考虑人在不同使用场景中的适应能力和承受限度，分析环境中的光线、温度、湿度、振动等因素对人体生理和心理的影响，以保证最终设计的产品满足安全、舒适和高效的要求。
2老年人的生理及心理特征分析
人到老年身体形态和生理机能都会发生相应的变化，充分考虑分析老年人的生理及心理特征，才能设计出适用更多老年群体的产品。
2.1生理特征
在生理上，老年人的特征为：
（1）骨骼肌肉系统衰老：老年人肌腱、韧带萎缩僵硬，肌力降低，容易发生骨折且关节活动不利。
（2）感知系统衰老：老年人视觉、听觉下降，味觉、嗅觉、触觉敏感度降低，使老年人对伤害性刺激不敏感，因此在日常生活中易发生意外事故。
（3）思维系统衰老：临床上发现，老年人大脑出现脑萎缩，记忆力、注意力逐渐变差，生活效率也随之下降。
2.2心理特征
（1）离退休综合征：老年人离退休以后突然从忙忙碌碌转到无所事事，逐渐淡出原来的人际关系网，社交范围狭窄，一时间无所适从。
（2）孤独：当下国内“空巢”现象比较普遍，客观上造成老年人可以对话的对象少了，使老年人感到缺乏关爱，孤独感油然而生。
（3）固执或狭隘自负：部分老年人习惯用老眼光看事物，总觉得过去“老一套”好，很难接受新鲜事物。
（4）畏惧死亡：人到老年很少不生病，对疾病、死亡的忧虑、恐惧往往会对老年人产生超负荷的心理压力。
3基于SAMMIE的轮椅创新设计
3.1设计原则
根据以上对于老年人的生理及心理特征分析，总结概括出老年人轮椅的设计原则：
（1）舒适性。轮椅的设计应符合人机工程学，轮椅的尺寸尽可能符合人体的器官尺寸，让使用者脊柱保持正常的生理曲度，各部分肌肉处于放松状态，从而提高舒适性，保证使用者的身体心理健康。
（2）安全性。老人轮椅的设计应采用轻便、高效型材料，这既能提高老年人轮椅的使用性能，减轻重量，又能保障老人的使用安全。
（3）易用性。轮椅的操作方式简便易用，不会让老年人产生心理畏惧感，同时应弱化其护理产品的特殊性痕迹，做到人性化、温暖化。
（4）物美价廉。老年人轮椅设计要严格控制生产成本，简约大方，只有这样，电动老人康复轮椅才能够迅速普及，融入人们的家庭生活，造福老年人。
3.2提出方案
根据老年人的人因分析以及老年人轮椅的设计原则，设计出符合人机工程学的老年人轮椅，该轮椅的靠背和支撑脚角度能够调节，以适应不同使用者的身体尺寸。见图1、图2。
3.3SAMMIE人机分析
（1）构建人体模型。以《中国成年人人体尺寸GB/T10000-1988》和《在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则GB/T12985-91》为标准，选取P5男性、P5女性、P95男性、P95女性，建立4个人体模型，由于老年人普遍存在身高降低，肢体功能减弱的情况，需要对人w模型的尺寸进行一定的修正。由于研究轮椅设计，所以主要考虑坐姿下的人体尺寸，具体参数如图3：
（2）导入轮椅模型，将建立的轮椅模型导入SAMMIE中，为了方便分析，需要将轮椅模型简化，保留关键结构。将人体模型调整成坐姿状态，结合弯腰屈膝等动作，将人体模型的各部位调整至合适角度，使其与轮椅匹配，分析坐姿状态下的轮椅人机关系是否合理。如下图4，从左到右依次为P5女性、P95女性、P5男性、P95男性的坐姿分析图。
由上可知，将轮椅靠背与支撑脚做出不同程度的调整之后，除P95男性的小腿角度，其他角度均能满足四个百分位人体模型的舒适活动范围。四组模型的腰部曲线能与轮椅靠背吻合，使腰椎处于放松状态。
篇4
[关键词] 人机工程学；动车组；操纵台
[作者简介] 陶林，南车青岛四方机车车辆股份有限公司工程师，山东 青岛，266611
[中图分类号] U264.91 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723（2013）01-0034-0004
人机工程学是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的研究方法和手段，综合进行人机结构、功能、心理以及力学等问题研究的学科。用以设计使操作者能发挥最大效能的机械、仪器和控制装置，并研究控制台上各个仪表的最适位置。操纵台是司机室内司机控制动车组，行使驾驶职能的装置。在动车组操纵台设计中， 研究各仪表、开关的最佳布局，使司机在驾驶过程中能够发挥最大效能，最大限度提高操纵台的人机操作合理性。
一、人机工程学的主要研究内容和方法
人机工程学的主要研究内容包括：
（一）人体特性的研究
主要研究在工业设计中与人体有关的问题。例如，人的感知特性、人的反应特性以及人在劳动中的心理特征等。
（二）人机系统的总体设计
人机系统设计的基本问题是人与机器之间的分工以及人与机器之间如何有效地交流信息等问题。充分考虑人与机器的各自特点，合理分工，提高人机系统总体设计的人机合理性。
（三）工作场所和信息传递装置的设计
工作场所设计的合理与否，对人的工作效率产生直接的影响。此项设计需要应用人体测量学和生物力学等知识和数据，目的是保证物质环境适合于人体的特点，使人以无害于健康的姿势从事劳动，既能高效地完成工作，又感到舒适和不至过早产生疲劳。对于操纵台设计，主要研究仪表的布置和组合问题，控制器各种操纵装置的形状、大小位置以及作用力，考虑人的定向动作和习惯动作等问题。
（四）环境控制与安全保护设计
研究如何从环境控制方面保证照明、微小气候、噪音和振动等环境条件适合操作人员的要求。研究防护装置设置、紧急逃生等安全设施设计。
人机工程学广泛采用了人体科学和生物科学等相关学科的研究方法及手段，也采用了系统工程、控制理论、统计学的其他学科的一些研究方法。此外，该学科的研究也建立了一些独特的新方法，如调查、询问或直接观察人在作业时的行为和反省特征等。目前常用的研究方法主要包括：
1. 观察法：直接观察的方法。
2. 实测法：一种借助于仪器设备进行实际测量的方法。
3. 实验法：当实测法受到限制时采用的一种研究方法，一般在实验室进行，也可以在作业现场进行。
4. 模拟和模型实验法：通过制作模拟器或模型实物，进行人机系统研究。
5. 计算机数值仿真法：在计算机上利用系统的数学模型进行仿真性实验研究，从而预知所设计产品的人机性能，进行设计改进。
6. 分析法：通过上述各种方法取得的资料和数据，采用分析的方法，对动作符合、操作频率、直觉与运动信息等进行分析，得出人机系统的相关规律。
7. 调查研究法：通过访问、调查等方法，得到操作者或使用者对所设计产品的意见和建议。
动车组操纵台设计过程中，通常综合运用上述研究方法，结合动车组的特有特点，确保操纵台的人机工程学特性。
二、操纵台设计
（一）操纵台基本功能与结构
1. 向列车发出牵引、制动指令的功能；
2. 列车安全防护系统显示及状态设置功能；
3. 列车无线系统显示及联络功能；
4. 列车网络系统信息显示及故障处理功能；
5. 全列车车门开关控制功能；
6. 对列车高压受流的操作和控制功能；
7. 司机警惕装置操作；
8. 其他在列车运行过程中需司机参与的操作，如刮雨器、遮阳帘、复位等；
在操纵台方案设计初期，需要分析操纵台要实现的上述功能，根据动车组运营规则要求，合理分配人与设备之间的工作分配。主要包括设备实现功能的形式和组合、设备的布置位置等。
操纵台一般由仪表盘、台面、台体及搁脚台组成，仪表盘主要布置显示器、仪表等设备；台面一般布置制动、牵引手柄、方向手柄以及各种操作开关等设备；台体主要起支撑台面、仪表盘的作用，在设备数量多的情况下，也可以放置部分设备；搁脚台是司机驾驶时搁脚用，一般布置司机警惕装置的脚踏开关和汽笛脚踏等设备。
（二）操纵台设计的人机工程学原则
从人机工程学方面考虑，操纵台设计过程中应该主要考虑以下原则：
1. 设备布置应该充分考虑使用人群的人体数及据机体动作的配合
操纵台的设计应首先确保司机安全驾驶，如不能出现尖角等结构，以避免出现尖角扎伤工作人员的事故。此外，操纵台的设备布局应充分考虑人体动作配合，如司机在驾驶过程中，一只手需要常操纵制动手柄，因此在运行过程中需要操作的其他开关、设备等则应布置在另一只手或脚部的操作范围内。
2. 根据各设备操作频度、功能、紧急程度等因素进行排布
经常操作和观察的设备应该置于司机理想的操作和观察范围内。操作频率较低的设备则应置于离司机较远的位置。此外，根据人机工程学的统计，习惯的规律是由左至右，由上至下。 相同系统的开关按钮应组合排布，不能距离太远，以方便操作。
3. 操纵台上各显示仪表自带照明功能
为了保证司机在黑暗中或司机室照明异常条件下，仍能准确观察和操作设备，操纵台上各显示仪表均自带照明功能，确保司机观察仪表不受司机室照明及环境条件的影响。
4. 设备安装及结构设计方便检修维护
操纵台结构设计时，除了考虑司机操作的方便合理性，还应考虑设备安装和检修的方便合理性。设备检修维护时，应尽量减少拆除部件数量和难度。
（三）一种动车组操纵台模型
操纵台的设备布置与动车组的系统平台直接相关，笔者以国内某动车组的系统平台为基础，展开操纵台设计的探讨。操纵台配置如下：
司机控制器：制动控制器、牵引控制器。
列车安全防护系统显示器2块：ATP显示器1、 ATP显示器2。
列车网络系统显示器2块：TCMS显示器1、TCMS显示器2。
列车无线系统显示器及话筒：CIR显示器、CIR话筒。
操作控制开关：司机警惕装置开关、VCB断/合、降弓、复位、刮雨器、遮阳帘、门控制开关等。
根据本文提到的人机工程学原则，提出如图1所示的动车组操作台模型。
如图1所示：操纵台仪表盘共划分为6块区域，左右对称设计。台面共划分为5个区域。
仪表盘设备布置如下：司机正前方布置ATP显示器1（左侧）和TCMS显示器1（右侧）。ATP显示器1向仪表盘左侧方向依次布置ATP显示器2、仪表区；TCMS显示器1向仪表盘右侧依次布置CIR显示器及话筒、TCMS显示器2。台面设备布置如下：司机左手侧布置制动手柄及主控钥匙（集成在制动控制器上），右手侧布置牵引、方向手柄（集成在牵引控制器上）及DSD手动开关；台面上所有操作开关划分为3个区域：主操作区、左操作区及右操作区。
所有设备主要根据操作频度的高低从中央向两侧布置，同时兼顾本文提到的其他人机工程学原则。
1. ATP显示器1是列车安全防护系统的主显示器，是司机行车过程中重点关注的设备，是观察最为频繁的显示器，布置在司机正前方左侧位。
2. TCMS显示器1是列车网络系统的主显示器，司机行车过程中通过此设备随时观察列车各主要系统的状态信息，观察也较为频繁，布置在司机正前方右侧位。
3. 制动手柄布置在司机左手侧，左手常放置在此手柄上，以防止紧急情况下及时实施列车制动。
4. 在行车过程中需要操作的其他手操作区的设备应尽可能地布置在右手操作区，如CIR显示器及话筒（无线系统显示及联络）、刮雨器、遮阳帘、恒速等功能。
5. 功能按左右分开的开关设备应分别布置在左右两侧，由左、右手分开操作，避免误操作，如开关左门布置在台面左操作区，开关右门布置在右手操作区。
6. 通过设置保护罩等措施，防止误操作。
三、人机合理性分析
图2是本文提出的操作台模型的台面布置图，图3是《UIC651-2002机车、动车、动车组和驾驶拖车的司机室设计》中推荐的最佳手操作半径示意图。通过对比，可以看出，牵引制动手柄位置在最佳手操作半径区域内，台面开关操作区尽管不全部在最佳手操作区域内，但均有部分区域与最佳手操作区重叠，因此，可以将开关区中操作频度较高的开关等布置在此重叠区内。可以认为，图1所示的动车组操纵台设备布置与人体数据符合性较高，人机合理性较好。
四、结 论
结合人机工程学的研究内容和方法，设计一种更合理的动车组操纵台的布置模型，后续动车组操作台设计，应以此为基础，通过不断完善人机工程学的研究方法和内容，逐步提高动车组操作台设计的人机工程学特性。
[参考文献]
篇5
关键词 室内设计；人体工程学；室内设计师；室内环境
中图分类号TU2 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）47-0049-01
Abstract This paper briefly introduces the relationship between indoor design and ergonomics firstly,and then lists the usage of ergonomics in the design of Indoor light environment,Indoor color environment and Indoor sound environment and so on,summarizes the Significance of using ergonomics in Interior design,and finally put forward that only if Interior designers use ergonomics knowledge in interior design, can obtain the harmonious of indoor environment and people.
KeywordaInterior design；ergonomics；Interior designers；Indoor environment
0 引言
室内设计是一门复杂的综合性的学科，主要目的是要创造出有利于人们身心健康的、安全舒适的工作、生活环境，而人体工程学就是为这一目的服务的一门基础性学科。室内设计中的人机学所涉及的范围非常广泛，例如室内光环境的设计、室内色彩的设计、室内声环境的设计、室内家具、设施的形体、尺寸及组合布置等等。
1 人体工程学在室内设计中的应用
1.1 室内光环境设计
在人们所获得的信息中有80％来自光引起的视觉。因此,创造舒适的光环境,是室内设计的主要研究课题。室内采光分为天然采光与人工照明。天然采光不仅对人的视觉及健康有利，而且人们可以通过窗户看见室外的景色，同时也是节约能源的最基本的手段。天然采光的主要部件是窗户，窗户分天窗与侧窗，常见的天窗有矩形天窗、水平天窗、锯齿形天窗、下沉式天窗等。侧窗窗型越宽视野越开阔，越高光照进深越大。常见的侧窗如落地窗，视野开阔，可以取得与室外环境的紧密联系、高台窗可以减少眩光，并可以给良好的人安定感和私密性。可根据室内环境的需要选用不同的窗型。
人工照明设计即利用各种人造光源的特性，通过灯具造型设计和分布设计，造成特定的人工光环境[1]。照度是衡量室内光环境的一个重要的指标。室内照明设计中照度分布要符合人体工程学要求。如工作区域内，一般照明均匀度不宜低于0.7；非工作区的照度应低于工作区的照度等。同时，室内光照环境还应保证适宜的亮度分布，通常被观察物体的亮度如果为相邻环境的3倍时，视觉清晰度较好[2]。
1.2 室内色彩设计
室内色彩应利于人们生活和工作情绪的稳定，并满足空间的使用功能的要求，这是室内色彩设计的一般人机学要求。如办公空间及居室的色彩直接影响人的生活因此使用纯度较低的灰色系列可以获得安静、柔和、舒适的空间感觉。而快餐店使用纯度较高的色彩可获得欢快、活泼与愉悦的室内气氛。
不同的色彩会给人以不同的心理感受，同时也会影响人的健康。比如，粉红色会给人温柔舒适感，但长期生活在粉红色的环境中会导致视力下降、听力减退、脉搏加快，因此在居室设计中不易大量运用；较小的空间以白色为主色调会使空间获得宽敞感，但患孤独症或抑郁症的人不宜在这种环境中长期居住。
1.3 室内声环境的设计
室内声环境设计首先要避免噪音，其方法很多，如采用具有消音隔声功能的楼板，门窗，同时还可以用吸声板作室内墙面。除此之外，不同的室内空间环境对声环境的要求也不同，如教室、演讲厅等室内要求各处有良好的语音清晰度，音乐厅、剧场等室内要求能获得优美悦耳的音质。这就要求声环境设计要考虑到室内空间的容积、室内空间的形体、以及席位的数目等多种因素，根据不同的室内空间功能要求，采取合理的处理方法，同时还要避免回声、声影、声聚焦等多种内声缺陷[3]。
1.4 室内家具、设施的形体、尺寸及组合布置
随着室内设计的发展，家具、设施的种类也在不断的增加，家具、设施的形体、尺寸及组合布置是否符合人体工程学的要求，直接影响着我们的生活质量。如壁柜首先要按人机工程学的原则根据人体操作的可及范围来布置，其次要根据物品的使用频度设计不同的存储区域。再如，餐桌面必须保证每人至少有600mm宽的手肘空间，桌面与膝盖间要保持100mm~200mm的间隙等等[4]。
2 室内设计中运用人体工程学的意义
1）为人在室内空间的活动范围提供主要的参数依据；
2）为室内物理环境提供最佳的人体适宜的参数；
3）为室内空间及用具的形状、尺寸等提供主要的依据；
4）为室内环境装饰、装修设计的提供科学依据。
3 结论
室内设计中运用人体工程学的最终目的就是为人类创造出安全、高效、舒适的环境，并取得最佳的使用效能，这就要求室内设计师能够将人的基本尺度及心理特征、生活特征、工作特征及运动特征等人机学知识运用于室内设计中，以寻求室内环境与人的和谐关系。
参考文献
[1]刘盛璜.人体工程学与室内设计[M].中国建筑工业出版社，2004，7.
[2]李书青.室内设计基础[M].北京大学出版社，2009，8.
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18世纪上半叶，研讨式教学产生于哥廷根大学。至19世纪初，柏林大学将其作为一种制度确立下来，应用于小班和研究生教学。随着学科的细分，研讨式教学的应用领域不断拓宽，德国的研讨式教学在各国的大学教育中得到广泛应用，同样也对我国的高等教育产生了深远的影响。
研讨式教学是指教师以课程授课内容和学生知识积累为基础，指导学生创造性地应用自己所学的知识和能力，发现问题、讨论问题和解决问题，在研讨中累积知识，培养创新思维和能力。
二、人体工程学教学的现状分析
对于艺术设计专业的学生而言，《人体工程学》是一门重要的专业基础课，课程内容广泛，涉及的学科领域众多且交叉性强，想要学好这门课程并非易事。经问卷调查，被调查人群中11%的学生认为《人体工程学》内容复杂枯燥，部分理论知识难以理解;59%的人认为课程内容的综合性与艺术类学生的知识背景存在矛盾，是导致学习困难的原因之一;19%的人缺乏学习兴趣，认为《人体工程学》的理论难以联系实际，导致学习效果不佳。对教师而言，《人体工程学》属于难教的课程。我国的人体工程学较西方国家起步晚，教材多而不精，部分理论直接引入了西方国家或日本的人体工程学研究成果，研究的条件背景不明。对于这部分内容教师常照本宣科，学生觉得晦涩难懂，教学效果大打折扣。此外，《人体工程学》常采用考试作为考核方式，学生为了通过考试需要死记硬背理论知识，很难培养在实践中的应用能力。为了改变这一现状，需要教师和学生共同努力，采用不同于以往填鸭式的教学方法，以期取得良好的教学效果，达到教师和学生的共同进步。
三、研讨式教学的应用
研讨式教学主要是为了解决传统授课方式遇到的某些问题而采用的。教师是学习的引导者和组织者，提供学习场地和设备(教室、模型实验室、多媒体设备和实验设备等)，学生才是学习的主体。在《人体工程学》的教学过程中，发现座椅设计这一课题内容丰富，涉及面广，较为适合作为研讨课的学习内容。下面以座椅设计研讨课为例，介绍研讨式教学在《人体工程学》课程中的实际应用。
(一)设定学习目标和任务
研讨课的开始，教师设定学习的总体目标设计适合每个学生自己的学习椅，完成座椅设计的成果图纸，并在图纸上列表说明座椅各功能尺寸数据的由来。另外，将学习任务分成了 座椅设计中人的因素、座椅设计的环境因素和座椅的尺寸、造型和材料设计三个方面。
(二)学生分组自学并展开讨论
将学生分成多个学习小组(每组3～4人)，课下查阅相关资料，课上交流学习。通过查阅相关资料，学生了解到，座椅设计中人的因素主要包括人体基本构造、人体测量、人座椅界面的压力分布、人体疲劳等重要内容。在课上的交流学习过程中，各小组抽出一名学生向全体同学讲解某一个部分的内容(确保每个学生讲课的机会均等)，教师和学生随时可以提出疑问并共同探讨解决。人体测量中百分位的概念是学习的重点和难点，由教师负责解释;座椅设计中用到的人体静态尺寸，由学生自带测量工具互相展开测量实验，并对数据进行了统计与分析。人座椅界面的压力分布和人体疲劳相关知识，则采用了最直观的学习方式，将学生作为被试者进行体压分布测量实验和肌电实验，给学生留下了深刻的印象。座椅功能尺寸设计是座椅设计的重点，这一环节则在学生通过自主学习充分了解和掌握座椅尺寸设计要素后，通过设计图纸来完成学习效果的检验。
(三)集体评议
集体评议是由师生共同检验学习效果的重要环节。每名学生都需要将自己的设计图纸展示出来并讲解，老师和同学提出问题并共同探讨解决问题，同时完成本门课程的考核，成绩由老师和学生分别给出的成绩共同组成，也体现了公平公正的原则。最初学生对于研讨式的方式反应淡漠，后来发现本课程的学习需要每个人的参与且参与度越来越高，从最初的被动参与到后来的主动学习，学生的学习态度和积极性都发生了极大的变化。经过逐步的教学研究和实践，通过后续的反馈环节得知，调整课程的学习内容，以研讨课的形式增加课堂讨论环节、实验和设计实践环节，取得了良好的教学效果。
四、小结
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关键词：人体工程学；机械设计；机械制造；必然性
前言
随着社会进步，科学技术处于不断创新的阶段，很多只是向企业提供的机器本身工作效率的机械产品和市场需求出现了矛盾，企业工人的需求开始朝向人机工程学在机械上运用的实际状况，分析机械设计是否可以满足工人的情绪需求、能力需求和操作习惯等。工人希望其操作的机械设备不需要付出太多的体力劳动，且确保操作者可以保持持续性且饱满的精神。
1 人机工程学概述
就工程学发展的角度分析，人机工程学实际上是一门交叉性质的学科内容，其整个学科的范围已经涵盖了工程学范围、心理学范围和力学范围等，建立在人体工程学基础上的深入分析，由此确保实现人、机和外部环境三者之间的良好协调和分配。就机械设计的角度来看，整个设计过程实际上是系统性的工程，就设计者的角度分析，整个设计过程中需要针对不同的设计元素进行充分考虑分析，例如，分析工作环境、分析机械设备自身和实际的工作强度等因素。随着智能化技术的不断创新，当前机械设计的诸多项目中，人本设计的理念得到了良好的推广和应用。就实用性的角度分析，机械设计的实际目的是为了有效提升项目作业的实际效率，由此可见，设计者需要关注人机工程学发展的有关理论内容，注重理论应用于实践的适应性。
2 机械设计制造中需要考虑到的人体机能系统
就机械设计制造的过程分析，需要考虑的因素很多，例如，需要分析使用者的神经系统、感觉系统和运动系统等，以上也都是人机工程学发展的重要影响因素。
2.1 人体神经系统
人体中的大脑中枢功能运转主要表现在对不同种类信息的获取和整合，做好信息的处理，中枢功能表现为对获取的各类信息进行整合与处理，由此能够及时的应对外部环境的刺激，基于以上分析，研究人员针对机械设备设计的时候，需要避免产品实际反映速度太快，避免人脑的反应比不上机械反应速度的情况，除了以上考虑，研究人员还需针对人脑的记忆功能进行合理分析和利用，由此来有效提升研发产品的实际工作效率。
2.2 人体感觉系统
就生理学研究的角度分析，人体内涵盖了很多的感觉神经，诸多的感觉通道都各自对应了不同的场合，例如，视觉通道主要是为了向外部传达信息；听觉通道的作用主要是为了获取外部的信息。就机械设计的研究人员来看，产品实际O计的过程中需要关注人体的实际感觉，注重使用者的感受，针对人的视力范围和听力范围进行思考，确保产品设计的科学性和合理性。
2.3 人体运动系统
运动系统的主要职能是为了确保不同动作和劳动的完成，机械设计需要考虑到骨关节和肌肉强度，例如，肢体运动过程中需要分析肢体的运动范围和出力强度，分析运动的速度等。
3 人机工程学在机械设计、制造中应用的必然性
3.1 便于操作、观察与维护
工厂操作中，需要实现人-机-环境协调，如果处理不好人机关系，会显著影响到员工的工作效率，例如，机具太低的话，工人工作要弯腰，不仅很容易疲劳且会给员工带来不好的身体影响，导致驼背。如果照明不好，影响员工视力和工作效率。因此应用人机工程学有助于将部件合理安排和摆放，有助于员工的日常操作、观察和维护。应用的原则是为了更加简便，减少操作位置和修理位置的数量，需要保障操作部件的位置、大小和力度方向和一般人身材基本特征的适应性。不同类型的部件操作需要显著区分开，信号显示的形式也要有差异。驾驶员与汽车之间是十分典型的人机关系。汽车驾驶室的内部布置需要符合驾驶员的视野范围，确保乘坐舒适和安全，方向盘和座椅的位置、坐垫到脚踏板之间的距离都需要符合人机工程学标准。
3.2 创造舒适的工作环境
如果工人的工作环境比较舒适，其身体可能不会发生很大的疲劳，精神可能也会保持十分愉悦的状态，间接的影响到工作效率。由此可见，人机工程学十分关注实际环境对于个人工作效率和身体健康的影响，例如，噪声污染问题。就实际的生产生活来看，人们经常受到噪声的实际苦恼，很多噪声可能声音不太大，但是也能给人带来很多的烦躁。温度和湿度对于人的影响也是很大的，高温很容易使人分散注意力，操作准确性降低，协调能力变弱。根据调查研究显示，夏季温度控制在18℃～24℃，冬季温度控制在17℃～22℃，这样员工的工作效率较高。
3.3 提供安全防护
安全防护的内容包含两点，第一，采取针对性措施避免操作失误的产生，良好防护机器运行。操作的失误可能来自于外部因素或者内部因素，由此产生很多误动作，也可能是因为操作者自身的因素发生了失误。可以采取的措施包含设置避免超载的安全装置，自动锁紧装置、控制开关等。第二，针对操作者自身实施的安全防护措施，例如，行走的车辆为了保障驾驶员的人身安全，已经设置出防翻滚驾驶台、防震座椅等。人身防护关系到的安全技术很多，例如，构件可靠性技术、有限损坏技术等；除此之外，报警系统、防护罩、挡板等设备的应用效果都不错。
3.4 提升人机功能分配的协调性
人机功能分配的协调性是机械设计制造过程中需要关注的重要内容，不能只是简单的考虑到技术能力、经济能力、材料的性能，避免设计出来的机械产品只注重性能，忽视了设备和人之间的协调性，降低了人们的购买率和使用率。经过分析，笔者认为，人机功能协调性的主要影响因素包含以下两点，第一，机械制造和设计的过程中片面的将机械作为主体，忽视了人的因素，由此产生了机械设备十分先进但是人协调性很差的情况。第二，随着科学技术的进步，人们更多的关注自己的生理情况，机械设计需要满足人们的生理需求。就未来机械设计制造的发展前景来看，设计人员可能不仅要分析机械设计知识，还需不断学习相关的物理学知识、生理学知识和人体工程学等知识，综合全面的分析人和机器工作效率的各方面因素，良好的模拟很多预况，良好的选择人和机器工作效率之间的一个最佳点，提升人的高效率，同时保障机器运行的高效率。将工作项目和机械的实际功能良好的分配到人和机器上，实现人机的合理分配，提升机械运行效率。例如，对机械设计制造的过程中需要考虑到不同人的行为和操作习惯，分析身体弯弓时产生的实际推力，提重物的时候人们的身体重心会显著下降，机器控制上还需考虑到人体实际的反应时间，确保机械运行的安全性。
4 结束语
不管科学技术未来的发展怎么样，时代都将是随着科学技术不断变迁的，机械制造设计的全程目标都为了良好的服务人们，因此机械设计和制造的过程中不能只是一味的思考机械运行的效率，需要关注机电一体化的发展趋势，将人机工程学的理念运用在设计中，实现人机结合的最终目标。人机工程学理论融合机械设计和制造过程中，肯定会给机械行业带来新的竞争环境，提升行业竞争力，由此良好实现机械设计的功能，促进科学技术和经济的良好发展。
参考文献
[1]卢小菊，刘英林.浅谈人机工程学在机械设计中的应用[J].机械工程与自动化，2013，03：165-166.
[2]刘世豪，杜彦斌，郭志忠.基于人机工程学的数控机床耦合仿生优化设计方法研究进展[J].河北科技大学学报，2015，03：232-239.
[3]刘涛，陈明.基于人机工程学的数控机床设计与分析[J].组合机床与自动化加工技术，2014，11：49-52.
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[关键词]抗疲劳 汽车座椅 设计分析 人机工程学
中图分类号：TP 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）23-0339-01
人机工程学（Human Engineering）主要把人和环境作为系统的研究对象，运用心理学，环境学和生理学的相关知识，根据人和机械设备的工作特点，合理的分配人和机械设备在工作中所承担的责任使之相互协调工作，并且为人创造最舒适的工作环境，使工作效率达到最大的综合性学科。汽车座椅是否符合人机工程学的设计要求，不仅对汽车能否充分利用汽车空间，而且对汽车的性能和驾驶员舒适性具有重要的影响。因此，本文将从人机工程学的角度分析汽车座椅对驾驶员舒适性的影响，并从两个方向（动态和静态）论述汽车座椅的人机工程学设计。
一 人机工程学下对汽车座椅的分析
汽车座椅和人共同组成一个研究整体，下面分两个方向（人体坐姿特征分析和环境分析）分析人机工程学下的汽车座椅。
（一）人体坐姿分析
人体坐姿压力分布分析分为人坐下时的脊椎形态分析和压力分布分析。我们都知道，不同的坐姿下人的脊椎呈现出不同的形态。而只有在脊椎形态最接近于自然状态时，人体才是最放松和最舒适的状态，也只有在这种状态下，才会减少脊椎的负荷量，降低人体产生疲劳感的可能性，才能够有效的防治疲劳驾驶的发生。因此，通过人机工程学设计座椅靠背的适当倾斜角度，对保持人体坐下时脊椎呈现自然状态具有重要的意义。人体坐下时所产生的压力分布可以分坐姿的体压分布，人体坐姿体压分布可以分为坐垫上的体压分布以及靠背上的体压分布。坐姿的体压分布主要包括坐垫上和靠背上的压力分布，这种压力主要产生于人体人体坐在座椅上时，分布在座椅和靠背上的人体的自重。坐垫上的体压分布主要集中于人体坐骨，并以坐骨为中心向四周不断减小，直至到达大腿部位时降至最低，这样分布坐垫体压的主要原因是人体骨骼是最能够承受压力的部位，而驾驶汽车时，大腿以下的部位主要用于操控汽车速度和停开车，要具有一定的灵活性，不适合承受压力，同时大腿处有下肢主动脉分布不适合承受荷载。靠椅上的体压分布是不均匀的，符合坐垫设计的压力不均匀性原则，靠背的受力部位主要为腰椎和肩胛骨并以这两个部位为中心相外扩张，压力不断减小。
（二）空间环境分析
人体和汽车空间作为一个研究整体，对驾驶员舒适性影响较大的环境因素包括汽车内的温湿度和振动幅度。研究表明，人体最敏感的频率范围为纵向振动4～8HZ，横向振动1～2HZ。[1]当汽车内的振动频率解决人体能够感知的振动频率时，人体和汽车会形成共振现象，导致整体的震动幅度增大，从而引起人体的感官的错误判断。振动主要影响人体的视觉和动手操作效率，两者的关系具体表现为：但汽车内的振动频率接近人体器官课感知的振动频率时皮质细胞（质膜内面的一层细胞质）的工作效率会降低，人体会产生疲劳，工作效率和行为反应能力降低，增加了疲劳驾驶的可能性。汽车内温湿度对驾驶员的影响主要表现在：汽车内温度越高，驾驶员往往会觉得昏昏欲睡，四肢无力，导致工作不能持久，不能够专心开车；温湿度越低，驾驶员往往需要分泌更多的肾上腺素保持自身体温，能量消耗过多不利于驾驶员安全开始。因此，汽车内的温湿度应该保持在一个合适的水平。研究表明，当汽车内的温度保持在18～23度，适度保持在40%～55～时，驾驶员新陈代谢量可以达到1～2met，这个代谢量最有利于驾驶员保持头脑的清醒，任何高于或者低于这个温湿度都会在一定程度上造成驾驶员疲劳感的产生。因此，采取有效的设计使座椅表面和空间内的温湿度保持在一定水品对降低安全事故具有重要的作用。
二 设计分析
（一）几何参数分析
座椅的设计参数主要包括舒适性参数和座椅几何尺寸参数，座椅的舒适性参数（除去舒适性参数中的震动舒适性参数）主要有座椅的几何尺寸参数决定。座椅舒适性主要由坐姿舒适性，操作舒适性和震动舒适性三部分组成。震动舒适性一般由汽车的主要材料和汽车设计所决定，操作舒适性和震动舒适性一般由座椅的几何尺寸和空间大小决定。座椅的几何尺寸可以由人体舒适性要求通过查相关文件和试验测得。座椅几何尺寸设计主要包括座椅的宽度，座椅和靠背的倾角，座椅的深度，座椅的高度，靠背的宽度和靠背的高度。[2]关于每一项几何设计参数的定义在此不做详细的说明，在这里只是提出每个几何参数的设计要求：1 在空间允许的条件下，座椅的宽度越宽越好 2 椅面深度应该使人坐下后能够满足背部的受力要求 3 靠背的最小宽度不能够小于驾驶员的肩宽 4 靠背的高度不能够低于人体坐下的肩高 5 靠背倾角不能够过大或者过小。
（二）静态设计
座椅静态舒适性的分析主要考虑一下几项影响因素：1 座椅的位置对操作人员操作操作方便性的影响 2 座椅的尺寸满足人体空间活动的需求，且根据人体测量学的数据综合分析所得 3 座椅的材料是否有利于散热，是否能够是人体感到舒适 4 座椅的具体形式和尺寸是否满足功能的要求 5 座椅是否具有足够的空间以满足变换坐姿的需求。[3]
（三）动态设计
振动特性主要决定座椅的动态舒适性，其中对动态舒适性起决定性影响就是刚度参数和阻尼系数，这主要因为人机的共振频率取决于刚度参数，座椅的振动衰减特性主要取决于阻尼系数。在驾驶员行驶的过程中受到的振动来源于三个方向，其中横向振动对人的影响较大。这种振动主要通过座椅传递到人体的臀部，从而引起全身振动，导致共振。所以，在汽车座椅的动态设计中，应尽量使人体敏感振动带与座椅保持一定的距离。
综上所述，汽车座椅在设计时应该主要注意一下问题：1 靠背和座椅的材料应该具有良好的散热性能，并且能够抵抗高温，在高温中不至于自燃 2 要对座椅进行合适的空间设计，座椅与方向盘，刹车盘等等都要有合适的距离 3 给驾驶员创造一个舒适的空间环境 4 靠背应该具有一定的舒适性且让两边稍微隆起，减少驾驶员的横向冲力 5 根据舒适性要求，合理的设计座椅的几何尺寸。
总结
综上所述，汽车座椅通过人机工程学分析不仅可以提高座椅的舒适性还可以有效的降低驾驶员的疲劳感，减少交通事故发生率。由于掌握知识的现状可能还存在许多的不足，如有问题还望大家共同探讨。
参考文献
[1] 李频英.基于人机工程学的抗疲劳汽车座椅设计[J].科技创新导报，2012，22：47.
篇9
[关键词]雷达设备控制中心、人机工程、显控终端、机柜
中图分类号：TM592；TB18 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0340-02
[Abstract]This paper introduces the function and layout of devices of Radar Device&Contral Center. The principles of its ergonomical design， which indicates that display&control terminal be the first， active area and devices area be apart， and space-utilizing optimization are also presented. These principles have been applied in practice. The Ergonomical Design， which is based on ergonomics， industrial design and mechanical design， would improve veracity，？security？， and efficiency of operators who are working in the Radar Device&Contral Center， so as to make sure that the whole radar system runs well.
[Key words]Radar Device&Contral Center， ergonomics， display&control terminal， cabinet
1.概述
人机工程学设计是一种基于人机工程学的设计方法，旨在设计产品或系统时，根据人的生理结构、习惯、和思维方式等，在原有设计基本功能和性能的基础上，对产品和系统进行优化，使人对产品的的操作更加高效、便捷和舒适，最终实现人-机-环境三者之间的和谐统一。
雷达设备控制中心一般指地面雷达阵地中，用以完成雷达信号的处理及传输，实现战场监测和指挥控制的固定场所。通常以和雷达相对独立的房屋结构形式出现，而对于巨型地面雷达，也有因地制宜，与雷达钢制构架合为一体的结构形式。
典型的设备控制中心包含显示/控制终端、电子设备机柜、配电柜等专用设施，以及工作台、打印机等常用办公设备，和空调器、风道等环控设备。
雷达设备控制中心属于特殊一类的办公场所，通常在整个雷达系统中扮演着相当于“神经中枢”的重要角色，所以对其进行人机工程学设计以提高作战人员战时操作的准确性、可靠性和工作效率，进而保障雷达系统出色的完成任务，显得十分必要。
2.雷达设备控制中心的人机工程学设计原则
2.1 优先考虑显控终端的设计和布局
显控台通常用于对雷达侦测到的目标信号进行第二级的处理、传输和显示，实现战场监测和战场通讯。它需要操作人员长时间的观察和操控，是设备控制中心中人-机关系最为密切的设备。因而显控台不仅应出色地实现功能，对于操作着来说还应外形美观大方、操作便捷舒适并且不易产生疲劳。
此外，显控终端在整个雷达设备控制中心的布局中也应处于核心位置，工作人员是以显控终端为主要活动区域，应能方便快速地到达控制中心各个设备点，同时若墙壁装有显示大屏，显控终端应与显示大屏保持合理距离，以满足工作人员高效接收大屏上的显示信息。
2.2 显控终端和设备机柜应分隔开
一般情况下，雷达电子设备机柜工作时噪声较大（通常不小于70分贝），发热量较大（一般不小于1KW/台），而显示/控制终端作为操作人员长时间工作的区域，需要有一个相对舒适的声、热及光照环境。所以，显控台和电子设备机柜在控制中心内应相隔较远的距离，必要时应通过隔断措施将两个区域分隔开。
2.3 操作、维修空间必须满足
为了保证控制中心的可靠运行，其内部各设备必要的操作、维修空间必须满足，相比于雷达方舱等类似的较小工作空间，甚至应适当放宽，以实现更舒适的操作体验。具体表现在：对于显控终端，其台面前端与操作人员座椅的椅背之间应有至少450mm的距离，如果身后允许其它人员快速通过，座椅背到墙壁之间应保持1070mm的空间；对于电子设备机柜，其前部维修方式一般采用将分机顺导轨拖出的形式，维修空间保持1100mm以上最优，若机柜带维修后门，后门到墙壁也应保持至少1000mm的距离。
3.应用实例探讨
图1为某雷达设备控制中心的初步布局图。房屋空间较为紧凑；三台电子设备机柜与包括显控终端在内的其它设备通过半透明隔音材料分隔开。在此布局的基础上从显控终端设计、显控终端的人―机―环境分析以及电子设备机柜的人因操作研究等方面，对雷达设备控制中心进行人机工程学设计。
3.1 显控终端设计
图2是一种新型复合材质一体化显控台，安装方便，外观整洁大方。每个席位上含有24"液晶显示器、键盘、鼠标、电话等设备。
台体主体结构采用钣金折弯形式，操作台面边缘采用圆弧设计，材料使用抗培特板包边；台面上设置四组可抽拉键盘鼠标套件；台体上部安装四个液晶显示器，显控台后部可打开，方便显示器后向安装及维护。显控台下方采取圆弧设计，内装运算设备。后部圆弧门可向上翻折打开，方便内部设备操作维护。
3.2 显控终端的人―机―环境分析
首先利用三维软件平台对显控终端的人―机―环境进行数字模拟分析。结合人因工程学权威测算数据（GB 10000-1988、GB/T 3326-1997，以及GB/T18717-2002等），通过测算5分位（身高1583mm）和95分位（身高1775mm）成年男性数字模型在等比例的作战机房数字模型中操作时的视野及运动包络，以评价并调整显控终端在控制中心的相对位置、显控终端的操作尺寸，以及光照位置等是否符合人因工程学要求。最终分析如图3所示，以使各项关键尺寸均符合或优于国际人因工程学会建议以及国家标准GB/T 3326-1997。
3.3 电子设备机柜的人因操作研究
由于机柜整体高度较高（1800mm），故而为了便于操作者搬运和插拔操作，对于机柜中分机的布局，在满足电讯要求的前提下，遵从“上轻下重”的原则，例如体积小、重量小的网络交换机等分机安排在顶端，而6U的插件式分机则尽量布置在底端。此外根据人体的动作尺度和合理施力范围，分机的把手的高度应在1600mm以下。同时，对于带有显示屏的分机，其位置应安排在操作者站立时的最佳视野范围内。机柜前门与隔板之间相隔1100mm的距离。由于机柜没有维修后门，故机柜后部与墙壁之间保留适当的散热及走线空间即可。
综合分析结果，某地面雷达设备控制重心的整体效果设计如图5所示，低彩度的蓝色墙面，配合较高照度的白色吊灯，可以帮助操作者保持宁静的心态，同时能长时间保持较高的注意力。
4.结语
综合运用人机工程学、产品造型设计及产品结构设计基础，对雷达设备控制中心进行人机工程学设计，满足了设备工作的高可靠性和维修性，提高了作战人员操作的准确性和舒适性，创造出操作高效、界面友好、布局大方的人性化工作空间，在保障雷达系统出色的完成任务方面将取得良好的实用效果。
参考文献
[1] 申黎明.编.人体工程学[M].北京：中国林业出版社，2010.
篇10
关键词 人机工程学；计算机辅助人机工程
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）16-0009-01
科学技术飞速发展为人机工程注入了新的血液，计算机图形设备、计算机辅助设备、虚拟人工等技术的飞速发展。计算机技术引入人机工程，不仅为人机工程学的研究注入新活力，更为实际的生产生活提供了较强的实用性。把计算机用于人机工程学是时代的需要，也是当下迫切需要研究的课题。
1 人机工程学和计算机辅助工业设计
任何的设计都是本着以人为本的宗旨，在设计中根据人的意愿进行设计，目的是满足人们的需求更好地为人们服务。广义上的人机工程包括人类生存和环境，简单的说就是人-机-环境的统一体。研究人机工程目的是研究三者之间的关系，目的是使得产品设计适合人类的需要同时也使人们的工作效率得到提高。随着计算机的发展，人机工程不仅仅局限在传统的数据积累上，充分的利用计算进的图形计算能力建立立体的图形化、交互式、虚拟化的设计，并进一步应用于实际的生产生活中。计算机工程学涉及的面很广包含的知识也很丰富。其中包括人体科学、环境科学体系。当前对于人机工程学的研究还未形成一套完整地体系，在许多的创新领域有待进一步的提高和完善。在实际的操作研究中研究者往往只是拿出人机工程中的一小部门进行研究，具体实验的设计和方法还存在欠缺，没有形成统一的研究体系。但是理论上对于人机工程的研究是人-机-环境三者的有机统一形成的整体进行研究。
计算机辅助工业设计简称CAID是以计算机软硬件为技术手段，以信息科学为理论基础进行的网络信息的集合。CAID在设计的方法、过程、质量等方面发生质的变化，不仅仅停留在CAID制图的简台上。CAID是在计算机技术和工业设计相结合的支持下进行的各种创造性的活动，它是以工业的知识为主体，利用计算机的网络信息，根据人们的需求进行的产品外观、色彩和美学原则上的设计，系统地对人-机-环境进行科学的分析，充分发挥人的主观能动性。随着信息时代的到来，计算机在工业领域里成为必不可少的工具之一，但是现在国内只有一些高校和科研单位进行研究，在实际的生活中还未形成科学的完善的体系。CAID技术在民航领域内更加的受到重视，一方面用机外形与结构的设计而且用于机舱内的布局设计等等。一套完整的CAID设计系统包括市场需求分析、决策、造型设计、人机检测、加工制造、销售全过程。但是像计算机图形学、多媒体技术等学科的渗透，工业设计得到了一定的发展，成为当前的研究热点。
2 计算机辅助人机工程学
虽然利用计算机进行工程学的研究很早就已经出现，但是现在仍处在研究的阶段，在学术界也没有形成统一科学的完整定义。但是随着人们对人机工程方法需求的不断增加，人机工程学研究的方法越来越多。计算机辅助人机工程技术体现在方法和应用两方面。在传统方法的基础上获取实验的数据，将提出有效的解决方法计算机化。常见的方法有低背受力分析法、舒适度分析法、可及度分析及能量代谢法等。应用方面将人机工程学的结果、评价方法以及标准以计算机工具的形式应用在产品的设计中。在研究的方法中会存在许多的弊端，例如，人们容易混淆方法不利于方法的正确使用；可行性问题存在欠缺，有些方法在实验、研究的时候起到良好的效果，但是在实际的生产生活中并没有起到作用，反而会出现费时费力的情况；设计师与工程学家缺乏沟通与交流；由于现在的功能模块越来越多，原来的方法需要做成软件包或者接口的软件方便以后的使用；人机工程软件与CAD软件接口问题降低了软件的可行性；许多的人机工程模块与我国的实际情况相符。目前在某些人及设计领域得到了应用，但是在在计算机辅助设计技术领域，在人机界面和虚拟仿真上存在不完善，就目前的状况是使用Poser软件设置人体模型，输出到3DSMAX中进行分析人际关系。在这一过程中的难点是进行人的建模，设计的领域会很多，这就需要大量的懂多学科的人才。产品的设计中使用了大量的国外的三维建模软件，因此，三维建模软件及CAD系统的人机工程分析的接口软件的研究成为当前的热点。
3 在人机工程领域里的计算机技术
在传统的研究中设计者与工程学研究者存在无交集的状况，这也是为什么无法将研究成果应用到实际的生产生活中的原因。就目前现状而言，人工智能和虚拟人技术较为熟知。
人工智能的技术包括专家系统、神经网络以及遗传算法。专家系统是将人机工程学家的专业知识打包成软件包然后再嵌入到CAD软件中。1990年人机咨询专家在这方面有个突破，在接下来的时间里，越来越多的专家咨询系统都有突破。当1986年提出了感性工程之说后，便顺理成章的应用到人工智能的领域。从感性设计出现之后，它成为专家系统、神经网络、遗传算法必不可少的技术。虽然人工智能在实际的生产生活中的到了一定的应用，但是还是存在一些问题需要解决，所以对人工智能的研究尚需进行。虚拟人技术是模拟人的动作，使用虚拟人应用与产品的设计中，代替了真人在实际的操作中的危险性，提高了效率降低了成本。虚拟人的人机特性跟人体建模、人机评价息息相关。在这里它的人机特性包括：可及度、舒适度评价、举力评价、姿势评价等，每一种评价都有着不同的评价指标，然而指标的制定以人为中心，将多学科的标准组合起来。最初的虚拟人的研究是在飞机、汽车的设计中，就现在的虚拟人技术而言相对的成熟一些主要有基于二维、三维人体模板的平面虚拟、表面模拟和层次模型。除了上述的两大技术外，在人体测量数据库、虚拟情景实现等技术领域也涉及到人机辅助工程学。
4 结束语
计算机辅助工程的目的是处理好人-机-环境三者的关系，使得人机设计因素在设计的早期得到应用。随着对人机工程的不断研究深化，未来的人机工程学不单是表面上的单一设计，能够代替真人进行生理和心理上的研究，以扩展研究为主，在方法、技术及应用的发展上呈现制约话的关系。随着现代技术的发展，在工程领域里产品的设计模式在信息化的基础上，朝着集成化、网络化、智能化的方向前进。
参考文献
[1]丁玉兰.人机工程学（修订版）[M].北京理工大学出版社，2010.
[2]彭韧编.计算机辅助工业设计[M].中国轻工业出版社，2011.
