人机工程学论文总结（推荐8篇）
姓
名： 姜文文 学
号： 2011040325215 学 院： 生物化学工程学院 专 业： 工业设计 指 导 教 师： 张慧姝
2013年 5月 31 日
人机工程学学习总结
1．人机工程学定义
1.1 传统人机工程学定义
人体工程学是研究“人-机-环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系，为解决该系统中人的效能、建康问题提供理论与方法的科学。1.2 过程性人机工程学定义
1.2.1 人机工程学研究在设计人机系统时如何考虑人的特性和能力，以及人受机器、作业和环境条件的限制。人机工程学 还研究人的训练，人机系统设计和开发，以及同人机系统有关的生物学或医学问题。
1.2.2 人机工程学是运用生理学、心理学和医学等有关科学知识，研究组成人机系统的机器和人的相互关系，以提高整个系统工效的新兴边缘科学。1.3 新的人机工程学定义
研究系统中人与其他组成部分的交互关系的一门学科。这种研究是建立在实验科学的方法之上的，是系统的分析、试验、研究和因果关系的假设和验证。2.人机工学学习方法
2.1 案头研究方法
2.2 卡片分类法 2.3 情景调查法 2.4 深度访谈 2.5 亲和图 2.6 相关分析法 2.7 纸面原型法 2.8 问卷法
2.9 启发式评估法 2.10 隐喻引用法 2.11 观察法 2.12 小短剧 2.13 故事板 2.14 层次分析法 2.15 口语分析法 2.16 工作坊
2.17 用户参与性研究法 2.18 意象尺度图法 2.19 排序测试法 2.20 理解性测试法 2.21 匹配性测试法 2.22 资料搜集法 3.人机工程学的原则
3.1 显示装置应遵循的原则
3.1.1使用显示装置所在平面与人的正常视线尽量接近于垂直，以方便认读和减少 读数误差。
3.1.2根据前述人的视野，视区特性、显示装置的布置应紧凑，以适度减少仪表板 的总范围，并按重要性和观察频率，将显示器布置在合适的市区内。
3.1.3在显示装置较多，仪表板的面积较大时，宜将仪表板由平面形改为弧围形或 折弯形。
3.1.4根据操作的流程，有些仪表板上的仪表有固定的观察顺序，这些仪表就应按 目光巡视特性（即视线的运动性），依观察顺序从左到右、从上到下、按顺时针方向布 置。
3.1.5除了前述所讲用作定量显示的读书类仪表以外，还有一类定性显示的检查类 仪表或警戒类仪表。
3.1.6显示装置的布置，应有被显示对象有容易理解的一一对应关系。使显示装置及其显示对象具有空间几何一致性。
3.2 人体尺寸与作业空间的相关原则
3.2.1应用人体尺寸的原则
a极限设计原则
设计的最大尺寸参考选择人体尺寸的低百分位，设计的最小尺寸参考选择人
体尺寸的高百分位，受人体伸及度限制的尺寸应该根据低百分位确定，受人体屈
曲限制的尺寸应该根据高百分位确定。
b可调性设计原则
设计中优先采用可调式结构。可调的尺寸范围应根据第5百分位和第95百分
位确定。
c动态设计原则
在考虑人员必须执行的操作时，选用动作范围的最小值；在考虑人员的自由
活动空间时，选用动作范围的最大值。
d非“平均人”设计原则
设计中一般不应该对所有设计尺寸均采用人体尺寸的平均值。
3.2.2确定预期的用户人群（成人、儿童、老人等）
3.2.3选择一个合适的预期用户的满意度
a确定所设计产品的类型
b选择人体尺寸的百分比（满意度）
3.2.4获取正确的人体测量数据表并查出需要的基本数据
3.2.5产品功能尺寸的确定
a确定功能修正量（客观量）
着装修正量、姿势修正量、操作功能修正量、年龄年代修正量
b 产品功能尺寸
确定心理修正量（主观量）
最小功能尺寸=人体尺寸的百分位数+功能修正量
最佳功能尺寸=人体尺寸的百分为数+功能修正量+心理修正量
3.3 控制设计原则
3.3.1按时间顺序原则
3.3.2按功能顺序原则
3.3.3按使用顺序原则
3.3.4按重要性顺序原则
3.3.5按运动方向性原则 4.人机工程学作业学习总结
4.1 生活中的人机工程学
4.1.1生活中的实例
a房子空间太低，容易给人造成压抑的感觉。通常，合理的房间高度为2.7米以上。
b 运动鞋设计以舒适、辅助支撑和耐用为主要原则。
c防止筷子掉落或者更正筷子使用方法，也可以给外国人或者不会用筷子的人使用
d使医生手术时手腕顺直的手术工具
e对锅盖的辅助功能、使用方式的改进
4.1.2作业小结
经过这次调研人机工程学的实例，我了解到生活中到处都有人机工程学。为
了以后更好的发展专业课程，学习人机工程学将会是一个必备的任务。4.2座椅设计的人机工程学
4.2.1座椅设计中应该注意的人机工程学问题
a扶手过高过低都引起不舒服，高度在座垫有效厚度以上21—22cm
b座椅椅面过窄或过宽都引起不舒服。
c 椅面过低----承压面积小，坐骨下压力过于集中；椅面过高---小腿不能获得充分的支撑，大腿与椅面压力过大，影响血液流通
d坐在硬座椅面上体重的75%集中在左右坐骨骨间下各25cm，坐在软面坐垫上则
可以使压力峰值大幅度降低
e坐平面与水平面之间的夹角以3~6度为宜。座具的背斜度适当后倾，垂直面与
座具靠背的夹角以5~15度为宜
4.2.2设计座椅的原则
a座椅的形式与尺度及其功用有关
b座椅的尺度必须参照人体测量学数据确定
c身体的主要重量应由臀部坐骨结节承担
d座椅前缘处，大腿与椅子之间压力应尽量减小
e腰椎下部应提供支撑，设置适当的靠背以降低背部紧张度
f 椅垫必须有足够的垫料和适当的硬度，使其有助于体重压力均匀地分布坐
骨结节区域
4.2.3作业小结
通过这次作业我对座椅中的人机工程学有了特别深入的认识，了解到做一把
实用而舒适的座椅，不仅仅要有创意，同时还要考虑到其中的人机问题。只有学
好了人机工程学，才有可能做一名出色的工业设计师。
4.3图符设计
4.3.1图标设计原则
1.图标的图形编码应该和目标的外形相似。
2.不同的目标必须使用不同的图标表示。
3.设计图标应尽可能简单，尽量符合常规的表达习惯，保持图标含义的前后连贯。
4.注意避免采用的图形内容与用户文化观念上起冲突，并且尽量不采用字母，单词，尤其是非通用文字和单词更不宜采用。
5.一般为图标设置一个清晰的边界轮廓以利于辨别区分图标对象。
4.3.2作业总结
通过本次作业，我了解到图符的制作中，仍然含有很多人机问题，是不容我们
忽视的，任何的警示语和图片都有它自身的语义，我们要做的就是将其表达到最大
限度。
4.4表现层次分析法小短剧
4.4.1情景剧基本内容
用一家人一起做饭来解释层次分析法。将做饭分为若干个任务进行操作，在最 短的时间内完成做饭任务，一家人在一起幸福的吃家庭餐。4.4.2作业总结
通过小短剧的编排，表演，让我对层次分析法有了极其深刻的理解。用这种方 法可以让我对单调的文字内容有立体的记忆效果，形成永久记忆。
4.5手工工具的研究与认识
4.5.1手工具设计原则
a必须有效地实现预定的功能
b 必须与操作者身体成适当比例，使操作者发挥最大效率
c适当考虑性别、训练程度和身体素质的差异 d作业姿势不能引起过度疲劳
4.5.2手工具设计中需要注意的人机问题
a避免静肌负荷，手臂自然下垂
b保持手腕处于顺直状态
c避免掌部组织受压力
d避免手指重复动作
4.5.3作业总结
通过这次对手工具的作业分析，让我知道良好的手工具能更好的促进人们对所
做工作的认真程度。而我们作为未来的工业设计师，掌握好手工具的制作方法尤其重 要。
4.6交互设计
4.6.1交互设计的方法——以用户为中心的设计
a明确目标用户的需求
b任务分析 c用户参与设计
4.6.2作业总结
通过这次的交互设计的作业制作过程，让我对ppt的制作能力，调研能力，人
1 安全人机工程学的基本概念
安全人机工程学是人机工程学的一个分支, 人机工程学也称工效学、人类学或者人类因素工程学。人机工程学研究的是人与机器相互关系的合理方案, 研究人在作业中与有关机械的所处环境的相互配合。劳动者在劳动过程中是否安全, 主要取决于安全条件、安全状态和安全行为。现代化生产中的“机“向着高速化、精密化、复杂化方向发展, 对操纵“机“的人的判断力、注意力和熟练程度提出更高的要求, 而人类的生理、生物能力学特性等却没有多大变化, 相反, 可能会随文明进步而出现退化现象, 必然出现了人与“机“之间的不协调、不平衡。因此, 所设计的“机“必有符合操作者的身心特征、生物力学特征, 把人机作为一个整体、作为一个系统加以考虑, 使“机“与人经终处于安全卫生、合适、高效率的状态, 这就出现了安全人机工程学。
安全人机工程学研究的内容包括安全人机工程学研究人的生理、心理特性和能力限度、人机功能的合理分配、人机相互作用及人机界面的设计、环境及其改善、作业及其改善、人的可靠性与安全六个方面。
2 安全心理学对安全生产的影响
安全心理学从心理学分离出来, 形成一个完整的研究领域, 安全心理学是研究人们在生产活动过程中的心理现象及其发展、变化规律的科学。主要研究两个方面的内容:一方面揭示人的心理特征:如兴趣、爱好、气质、性格、情绪、情感、动机、态度和能力等, 从而进行事故预测、预防、安全管理和安全评价;另一方面是研究怎样调动劳动者对安全生产的积极性。
安全心理学在组织安全教育、安全培训的活动中, 使人的心理活动走向更科学、更切合实际的轨道;帮助安全监察人员及时发现人的不安全动作的心理状态, 揭示安全事故的本质原因;对事故的主要责任者、肇事者的思想状态、精神状态、行为习惯进行研究, 以便于认清他们重复发生事故的内在原因;从知觉、情绪、意志、行为四个方面进行研究, 对易于重复发生事故的工作, 给予积极的心理矫正, 从心理角度预防同类事故在工作中重演;通过对肇事者的不安全行为的研究, 让大家心悦诚服地认识到防止事故的发生、杜绝不安全行为的关键是事在人为, 进一步加深对安全生产的认识。
企业文化就是安全心理学在现代企业管理中的一个很好的应用。化工集团甲醇分公司大力提倡“亲情家文化”就是从安全心理学角度来正确地引导员工, 使员工的心理活动更科学、更阳光。甲醇分公司形成“亲情家文化”氛围, 让每一名员工来到公司就像来到自己家里一样, 温馨的公司, 舒适的环境, 和谐的氛围, 让员工不由自主感受到快乐、阳光;从而引导员工的心理活动向着科学, 阳光的方向发展, 极大地发挥员工的潜在能力, 减少了员工实际操作中的失误, 保证了员工的健康, 提高了生产效率。尤其是采取了人机对话管理模式, 将每一台设备与员工有交流、有感觉, 将设备拟人化, 通过操作者与设备的对话, 感受到机器的脾气、性能, 使员工能够准确地掌握机器的特性, 轻松愉快地控制机器, 达到人与机有机地结合, 人与环境有机地结合, 从而从心理上引导员工安全完全是可以控制地, 是可以避免地, 最终达到了员工安全生产的愿望, 保证了员工健康的操作环境, 提高了生产效率。
3 安全生理学对安全生产的影响
安全生理条件是机械设计、作业空间和环境设计的依据, 只有适应于人的生理条件的工作环境和机械等, 才能保证生产顺利安全进行。安全生理学就是研究劳动中人体的变化、劳动者在劳动过程中是否处于最佳状态的科学。研究在保证劳动者充分休息以后, 恢复原来的生理状态, 以此作为制定劳动量和休息标准的依据。
安全生理学包括由休息状态到工作状态时生理功能的变化、环境物理因素的生理效应、环境化学因素的生理效应、采光与照明、人体的信息处理系统、疲劳与恢复、人体节律周期。劳动作业能力就是在不降低作业质量的前提下, 尽可能长时间地维持一定作业强度的能力。在以劳动为主的作业中, 作业能力可用劳动生产率来表示;而在以脑力为主的作业中, 目前还没有找到确切表示作业能力的具体指标。劳动作业能力的生理基础是在中枢神经调节、控制下的肌肉收缩。肌肉的收缩以及由于肌肉收缩而完成某项工作, 这正是劳动作业能力的表现。因此, 可以说人的劳动作业能力就是在高级神经活动参与下的肌肉活动能力。至于脑力劳动能力, 则是在高级神经活动起主导作用的条件下完成某项工作的能力。劳动作业能力的动力源泉应为营养物质和氧。社会因素、劳动时间与劳动组织、生产设备与工具、锻炼与练习、健康与营养、个体因素、心理因素、疲劳、劳动环境都影响劳动者的劳动作业能力。
4 采取有利措施, 保证劳动者的工作状态, 提高生产效率
劳动者只有在最佳状态中进行劳动才能保证生产顺利进行, 生产过程中的生理疲劳导致工作效率的降低, 很多生产事故都是因为生理疲劳造成的。疲劳会使动作不协调, 力量减少反应迟钝, 导致劳动能力下降, 甚至会损伤身体。
化工集团甲醇分公司根据安全生理学全面改善员工生产环境的安全条件, 消除员工的生理疲劳, 提高劳动生产率。甲醇分公司给排水车间清排水段罗茨鼓风机安装后, 噪音很大, 严重超出了标准。这种噪音导致清排水工段岗位员工生理疲劳, 影响清排水工段员工的反应能力, 甚至会伤害身体。甲醇分公司领导及技术人员采取将风机加变频器降低风机转速的办法降低了噪音, 消除了清排水工段岗位员工的生理疲劳, 提高了劳动生产效率。去年, 甲醇分公司通过对全公司的维修工操作间进行了改造, 增加了维修工洗浴设施、改善了维修工的休息室, 使维修工能够尽快地消除由于修理设备造成的疲劳, 极大地改善了维修工的安全生产条件, 保证了维修质量, 保障了装置长周期运行, 从而提高生产效率。
5 结论
通过对人-机械-环境三者之间的相互关系, 采取使机械、人、环境符合人的生态学、生理学、心里学方面的特性的措施, 不仅能创造舒适、高效安全的劳动条件, 而且还能提高劳动生产率, 为企业创造更高的效益。
摘要：通过对人-机械-环境三者之间的相互关系, 探讨如何使机械、人、环境符合人的生态学、生理学、心里学方面的特性, 以求达到人的能力与作业活动要求相适应, 创造舒适、高效安全的劳动条件。
关键词：人,机械,环境,安全
参考文献
[1]《企业安全管理》编审委员会.企业安全管理.黑龙江省劳动保护教育中心, 2003, 7.
关键词：人机学 市场特点 手部尺寸 心理特征
1、前言
氩气刀是近几年来在临床应用的新一代高频电刀，其工作原理是利用高频电刀提供的高频、高压电流，再利用氩气的特性达到一种完善的临床效果。与一般高频电刀相比，具有止血快、失血少、无氧化和焦痂等的特点。随着科学技术的发展进步，对医疗器械的设计要求不仅仅停留在制造和使用上，还要求具有人性化的特点，要求考虑到医护人员和患者的使用。
中国古代设计有着悠久的文化历史，广泛表现出设计严谨、结构流畅、使用方便舒适的特性，在体现古人智慧光芒的同时，也映射出中国传统人机工程学的思想。目前，关于这方面的研究，国内学者多集中于制作、形态设计等领域，成果颇丰，但从工学、人机学角度的研究较少。本文希望通过传统人机学角度对手术刀笔进行深入思考。
2、手术刀笔现有问题及市场特点分析
2.1 市场调研反馈分析
在做产品的市场调研的同时，对产品的使用环境以及使用过程进行调查，其中包括深入了解产品的误操作过程、产品的工作状态，以及医生能够熟练使用产品的时间、工作环境对产品性能和材料以及色彩的要求等方面。
在调研过程中，对目前市场上的氩气刀进行总结归纳，并且调研了类似产品和周边产品，发现了氩气刀存在的一些问题：例如形态太过方正，并且扁平，抓握不方便；按键位置不合理；手握位置触感不强；按键反馈不明显；材料易发生开缝断裂；整体形态设计感不强，形态有待推敲。
2.2 市场特点分析
首先手术刀笔是一种相对公众化的产品，下面对“公众化，个人化”做了意象尺度分析，得出医疗产品尤其是手术刀笔产品在服装、消费类电子产品、家用电器、办公机械等产品类别中的分布位置。由于其面对的是相关科室的医生集体，医疗器械相对于别的产品而言是一种公众化的产品，而非个性化产品，因此医疗器械的设计相对保守，造型设计非标新立异，反映的应是社会主流审美文化。
其次是对医院的特殊环境、医生特殊的社会属性进行分析，在医院的环境里，考虑到医生和病人特殊的心理状态，对医疗产品有专门要求，过分鲜艳的色彩和过分激烈的形态是不允许的，所以医疗器械只能有选择性的接受时尚审美文化因素。
3、氩气刀应用人机工程学的重要性
人机工程学是研究如何使机械设备系统、人机系统和人机环境最大限度地适合人类的形态、生理和心理特征，以求达到安全、舒适、高效生产和工作的目的。同时医疗器械品质的优良，直接关系到我们的生活水平和品质的好坏，所以医疗器械的设计就变得非常的关键，而应用人机工程学来研究医疗器械，可以提高产品的使用安全性，减少使用过程中对人体的危害和降低损耗，从而减少不安全的因素。人机工程学重点在于用户研究，也就是对人的研究，强调“以人为本”，研究的是人的能力、极限、缺陷以及与机器之间的利用关系。
氩气刀在外科手术中具有非常重要的地位，在治疗气道狭窄、食道癌和腹腔镜胆囊切除术等手术中具有非常重要的作用。如果氩气刀设计不合理，就会使医生在长时间手术的过程中容易感到疲劳，甚至在高强度的工作下产生痛觉、麻木等感受，严重影响医生的情绪、操作效率和操作质量，并直接关系到患者的健康。研究表明，医生在手术过程中由于误操作而造成的医疗事故远高于产品本身故障造成的医疗事故。因此，在对氩气刀设计和改良的过程中必须要考虑人机因素，从而减少和避免发生误操作的几率，进而保障产品使用安全。
4、氩气刀人机学分析
医疗人员是氩气刀产品的使用者，因此对医疗人员的手部尺寸参数，特别是手部对产品操作适应性的研究是非常重要的。
4.1 手的生理特征分析
在刀笔设计中，要考虑刀笔的长度、刀笔直径、手握状态和触觉的舒适性。刀笔的长度应接近或者略超过手弯曲工作时的长度，这样可使手在工作时有适当的活动范围。刀笔的直径要与正常的人们所使用的笔尺度大小相符或者略粗，直径太大会影响抓握；直径过小会使肌肉紧张而疲劳，并且降低稳定性。另外，刀笔的结构应该使手保持较自然状态，这样既可以使操作者操作灵活并且舒适。
手掌的掌心肌肉最少，指骨间肌和手指部位是神经末梢布满的区域。指球肌、大鱼际肌、小鱼际肌是肌肉较多的部位。氩气刀在操作的过程中，直接接触部位有拇指、食指的指球肌、中指第一关节内侧和虎口位置，而几乎每一块肌肉都会用力，呈握笔姿势，其中力量集中在拇指和食指，而为保证使用稳定性手腕还要保持用力，高强度工作下会造成手指疲劳、手腕僵直和疼痛。
4.2 触觉与手指接触部分分析
虽然指球肌部分是指尖布满神经末梢，触觉最敏感的部分，但医生在操作氩气刀的时候会戴手套，使敏感度降低，所以在刀笔与手指接触部分应用适当的材料以增加触觉灵敏度。
在手抓握部分，有拇指、食指和中指三部分的生理机能面，刀笔与手指接触部分截面的基本形状应为三角形或者圆形，或者由圆形拓展开来的六边形和有很大圆角的四边形。这是因为在使用过程中，过于扁平的刀身使抓握截面变得细且窄，从而使抓握的稳定性大大降低。
在产品使用过程中，主要靠拇指和食指用力，并且极容易造成疲劳，长时间使用还会使手指麻木，若能使其他手指分担拇指和食指的用力，则可大大降低使用的疲劳度。虎口是一个非常好的助力部位，然而在很多手持器械的设计上虎口部位的设计常常被忽略。刀笔在设计时应充分考虑到虎口位置的特殊性，并借助虎口力量来增加产品使用过程中的稳定性，同时也可使手腕得到一定程度的放松。刀笔抓握后端截面既要拟合虎口形状，也要使刀笔在虎口部位的截面半径变化，其变化尺寸符合手指的活动范围，使其在使用过程中，借助虎口的位置增强刀笔在使用过程中的稳定性且对刀笔在使用中的活动范围不造成影响。
4.3 从心理情绪对设计的思考
和谐观是中国人文精神的价值形态。传统造物思想追求“人”、“物”、“天”整体和谐，这正是如今人机工程学追求的人一机一环系统的协调与优化。古人主张“人第一，物第二”，重视人与物间的有机联系，试图在人与物间建立一种人性化的关系：—方面从人的生理结构出发，注重物的功能性；另—方面又关注人的心理特征，注重人在使用物时的感受。
医生日常的工作异常繁忙，且工作压力很大，手术本就性命攸关，气氛紧张，而如果医疗器械总是冰冷而不近人情，难免会使医生产生焦虑、不安、烦躁等负面情绪。因此从视觉角度分析，要求产品在设计的时要分别从形态、材料、颜色等充分考虑，使产品具有亲和力，从而减少医生在使用过程中因产品外观设计不良而产生的负面情绪。人『生化设计中的情感性考虑。
医疗器械产品的形态设计的定位应考虑到医生及病人在仪器的使用过程中的心理感受，追求产品设计的情感化，使产品透露出亲和力是医疗器械工业设计的趋势。这类产品的形态表情不能太生硬，更不能让人产生面对刑具的恐惧感，太生硬会造成拒人千里之外的冷漠感。产生这种心理感受的原因是人们头脑中固有的形态符号语义错位。产品的亲和感是指产品的形态给人一种安全的、对人无害的、易于亲近、可以和平相处的心理感受，以利于产品与人沟通。
5、结语
姓名：刘梦宇
班级：工业设计103（建筑产品）学号： 5203210035 指导老师：熊兴福
标题：人机工程--电脑桌椅—设计
电脑桌椅的人机学评析
一、前言··············
摘要 关键词
二、人机工程学简介···········
人机工程学定义 人机工程学应用
三、关于电脑桌椅的概述············
四、我国现有电脑桌椅设计上存在的问题···········
五、电脑桌椅设计原则············
六、设计完成后的最终效果图···········
七、设计说明···········
在设计时考虑的人机学因素 书房电脑桌椅尺寸及各部分构成说明
八、总结···········
九、附录···········
指导老师 参考文献
人机工程在电脑桌椅设计中的应用
一、前言：
摘要：随着社会发展，电脑几近成为在部分家庭的必备品。针地目前市场上电脑桌椅在设计中存在的一些问题和缺陷及对健康的种种不良影响，本文作者从人因工程学角度出发，在对电脑操作时的人体坐姿与支撑方式进行系统分析和研究的基础上，设计出一种符合现代人办公和学习要求的新型全方位电脑桌椅。
关键词：人因工程电脑桌椅设计坐姿支撑
二、人机工程学简介：
人机工程学定义：所谓人机工程学，亦即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数；还提供人体各部分的出力范围、活动范围、动作速度、动作频率、重心变化以及动作时的习惯等人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性；分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力；探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。
人机工程学应用：人机工程学的范围是很广泛的，其基础学科是研究人的胜利、心理。就是实用科学，把技术科学直接应用的实际的操作之中，也是人体工程的本源之处。人机工程学以人为最根本、最直接的研究、服务的对象，所以一切信息必须从人的自身中去获得，综合了这写信息才能做出判断。人类工程学是与人相关的科学信息在对对象、体系和环境进行设计中的应用，它涉及到人类生活的方方面面。理想的设计应当在工作体系、运动、休闲、健康和安全灯诸多方面充分体现人类工程学的原理。
三、关于电脑桌椅的概述：
当今时代，电脑在人们的生活、学习和荼中受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，这意味着电脑必将广泛进入办公室、学校课堂和家庭。电脑成为每个家庭书房中不可或缺得部分。然而在电脑带给人们方便快捷和高科技的同时，人们也越来越注意到它带来的许多负面影响。如在普通桌椅上操作电脑，人的手腕和前臂是悬空的，困而肌肉时刻处于紧张状态。此外电脑操作者长时间使用一种坐姿会使接触椅面的部位缺乏自血液流通，并产生神经压迫感，从而造成身体的不适和精神上的疲惫。长期如此，容易诱发严重的职业病。且人们在使用电脑的时候，往往离电脑很近，大都是由于桌面宽度不够，使视距过短，容易产生视疲劳，对于视力健康不利。另外，人们一般书籍和电脑会同时使用，作为一个完整的书桌，需要满足多方面的需求，一般的电脑桌都只是安放电脑的地方，没有设计专门的相应的书架和书桌，造成书本的随
处乱放，寻找时间过多，降低工作效率。因此研究如何从人因工程学角度出发，分析设计合理的电脑桌椅，使其符合人体的生理、心理及解剖学特性，以提高人们在电脑作业时的合适度和工作效率已成为当今家具设计领域的一个重大课题。
为了更好的改进设计符合人因工程的书房电脑桌椅，首先必须对市面上现有的电脑桌椅存在的问题进行总结分析，进而再针对这些问题进行改进，以设计出符合人体生理、心理及解剖学特性的电脑桌椅。
四、我国现有电脑桌椅设计上存在的问题：
当前市场上电脑桌品种繁多，款式和着色不乏新颖丰富。然而仔细分析这些产品，真正从人因工程学角度设计的却寥寥无几。一些进口的和仿国外品牌设计的电脑桌，虽有部分按人因工程学原理角度设计合理的地方，但设计的尺寸是按国外的人体尺寸照搬，也不符我国人体的尺寸模型，使用时同样会给健康带来不良影响。下面综合市场上的电脑桌椅主要存在以下不足和缺陷：
1.电脑椅的作业高度是固定不可调节的，存在着作业面相对人体过高的倾向。在操作键盘和鼠标时缺少不必要的人的手腕、手臂处于悬空状态，极易使手腕、手臂处的肌肉群疲劳。
2.相当一部分电脑桌的键盘托板设计过小，使鼠标只能放在桌面上进行操作此时如果键盘托板的高度是合适的，那么鼠标的高度就太高，操作时容易导致腕部和肘部的肌肉疲劳和疼痛。
3.放置显视器的桌面位置不是偏高就是偏低。偏高时使人仰着脖子看屏幕，引起颈部肌肉的疲劳。偏低时使人低头或不自觉的身体前倾看屏幕，从而保证不了视距和良好的坐姿。
4.电脑桌面设计得过窄，保证不了操作者看显视屏的视距，从而导致眼睛的过度疲劳，引起近视。
5.有许多家庭都是大人和孩子共用一台计算机，但电脑桌和椅子只有一套。显示器的高度、键盘的位置和椅子的高度都是固定的。这种配置如果长期使用，会影响孩子视力和骨骼的健康发育，甚至会造成终生的伤害。
6.虽然有的电脑椅的设计有许多是设计成高度可以随意调节以用来符合不同高度的人使用，但只是单纯考虑了高度，而没有综合运用人因工程学来分析人体的坐姿曲线模型，使设计的椅面、靠背等尺寸和倾角可随坐姿的不同而进行全方位的调节。
7.虽然现在人们用电脑的机会大大地增加了，好多工作都可以在电脑上完成，可是书籍还是必不可少的。一般书籍和电脑会同时使用，作为一个完整地书桌，需要满足多方面的需求，一般的电脑桌都只是由安放电脑的地方，没有设计专门的相应的收架和书桌，所以在要用到书的时候，不得不离开位子寻找，往往导致寻找时间过多，降低工作效率。
五、电脑桌椅设计原则：
1.家具尺寸高度一定要有利于人体的健康。对于桌椅类的高度，国家已有标准规定。其中，桌类家具高度尺寸标准为 700~760mm 四个规格，椅凳类家具的座面高度为 400~440mm 三个规格。另外还规定了桌椅配套使用标准尺寸，桌椅高度应控制在 280~320mm 范围内。
2.正确的桌椅高度应该能使人在坐时保持两个基本垂直，一是当两脚平放在地面时，大腿与小腿能够基本垂直，这时座面前沿不能对大腿下平面形成压迫。二是当两臂自然下垂时，上臂与小臂基本垂直，这时桌面高度应刚好与小臂下平面接触。这样就可以使人保持正确的坐姿和书写姿势。如果桌椅高度搭配得不合理会直接影响人的坐姿，不利于使用者的健康。为此，写字桌台面下的空间高不小于 580mm，宽不小于 520mm。
3.对于涉及到书柜类也有标准，搁板的层间高度不应小于 220mm。小于这个尺寸就放不进 32 开本的普通书籍。搁板层间高一般选择 300~350mm。
4.在普通桌椅上操作电脑，人的手腕和前臂是悬空的，困而肌肉时刻处于紧张状态。所以电脑桌椅在设计时，椅子的扶手与桌子的表面应该保持在同一水平高度，在操作电脑时，使人的前臂、手腕时刻处于受支撑的状态。
5.考虑人体尺寸差异，设计座面、靠背的高度应在一定范围内可调，桌椅尺寸应该满足不同人的要求，使不同的人在使用时都能感到舒适，长时间使用不会产生职业病。
6.从人体生理特性上分析，人体在坐姿时，属于静态作业，而人体只有在不断活动中才能减少局疗肌肉的持续收缩，从而减少背椎板的内压。所以，为减少身体的肌肉疲劳，电脑椅的设计应允许人体在工作中变换不同姿势，即处于相对的动态作业中。也就是说随着坐姿的变换，设计电脑椅的靠背倾角、座面倾角和座高等尺寸可相应调节。考虑作业时的不同姿势，随着坐姿的变换，靠背倾角尺寸可相应调节。
7.由于电脑设备有很多的线要走，必须有线路，预留开口及足够的空间，且要保证其安全性，而在桌面设置预留走线孔和插座盒等都是很好的方式。每张桌子都必须有数个电器插座，电力递增保护装置也应予以考虑。
8.桌子边部应圆弧型，防划伤，材料绿色环保。
9.电脑作业时人本坐姿分析人在坐姿时，身体的脊柱会由站立时的直形向拱形变化。这是因为坐姿时骨盆向后方倾转，从而使背下端的骶骨也倾转所致。这样就使得人脊柱的椎间盘受到了很大的压力，从而导致腰痛等疾病。研究表明，此时人的第三和第四腰椎间所受的压力最在，长时间的处于受压状态会导致腰痛。因此电脑椅的设计要保证椎间压力最小。
10.电脑桌面应该宽广，使视距保持在合理的范围内避免视距过短的普遍现象。
六、设计完成后的最终效果图：
使用到的材料：木材，塑料，软垫。
七、设计说明：
㈠．在设计时考虑的人机学因素：
1.电脑椅依据人体工学原理设计，通过调整椅面的高度，椅子的扶手可以与桌子的表面保持在同一水平高度，在操作电脑时，使人的前臂、手腕时刻处于受支撑的状态。因为在普通桌椅上操作电脑，人的手腕和前臂是悬空的，因而肌肉时刻处于紧张状态。有了合适的肘部支撑之后可以使人体保持合理的操作坐姿，即能采取直立或稍向前倾的坐姿，避免了弯腰驼背，对某些桌面作业还可以采用稍向后倾的坐姿，舒服地领先在座椅的靠背上。操作者有多种可供选择的坐姿，可以经常变换姿势以减轻疲劳。合适的肘部支撑不仅使坐姿端正、稳定，同时也使桌面作业更加规范。使用者还可以根据需要调整椅子的倾斜角度。电脑椅最大限度地满足了人体对舒适度的需求，对手臂和身体起到了直接的保护作用，把工作变成惬意的休闲。
2.人体在坐姿时，属于静态作业，而人体只有在不断活动中才能减少局部肌肉的持续收缩，从而减少背椎板的内压。所以，为减少身体的肌肉疲劳，电脑椅的设计应允许人体在工作中变换不同姿势，因此桌面下面不设计抽屉，可以使腿部有足够的活动空间，以便人们变换姿势，消除疲劳。
3.椅子的后部较高，可以给头部也有一个支撑。因为人们长时间坐在电脑桌前的时候，颈部肯定会发生疲劳，所以为了让颈部得于充分的休息，防止出现颈椎病等，就是设计了这一个疗件，防止因长时间用电脑之后的头部酸痛。
4.为了给人体尺寸不同的人都能把脚垂直地有支撑物，就在桌子的底下设计了一个可以根据不同人的要求而可以调节高度的垫脚板，垫脚板的最主要的功能时是为了减缓腿部压力。
5.可折叠的键盘托板，可以根据个人的需要打开或收起来。在键盘托板打开之后可以增加视距，消除眼睛疲劳，并且此时手肘也可以支撑在键盘托板上，使人感到方便舒适。
6.考虑到人体尺寸差异以及各种坐姿的差异以及人们坐着的时候，经常改变姿势对人体健康有力，因此座椅应当适合各种坐姿势，设计座而把高度，靠背的角度，头靠的角度，垫脚板的角度在一定范围内可调。
7.椅面的材料选用毛料，透气性好且不打滑，椅面前缘呈圆弧面，增加臀部的舒适感。
8.电脑作业时人体坐姿分析人在坐姿时，身体的脊柱会由站立时的直形向拱形变化。这是因为坐资时骨盆向后方倾转，从而使背下端的骶骨也倾转所致。这样就使得人脊柱的椎间盘受到了很大的压力，从而导致腰痛等疾病。所以在椅子的背面采用模拟人体的“S”型曲线，给人的腰部以一个支撑。以避免发生以上不好的情况。
9.最后考虑的是在电脑桌的旁边设计了一个书架桌，可以方便人们在操作电脑的时候，突然要用到某些资料的时候，可以直接转过椅子，在书架桌前翻阅资料和书本。
10.在电脑桌的左前方设计了一个可以转动的架子，主要用于放置各种各样的电脑的连接部件和装置。还可以安放插座等物品，他可以分层摆放，不管电脑的线路怎么多，都可以显得简洁明了，井然有序。
㈡．书房电脑桌椅尺寸及各部分构成说明: 主要尺寸如下图：（单位:mm）主视图：
俯视图：
主要尺寸选择说明：
椅子因为是可调高度的，所以高度的调节范围为第五百分位和第九十五百分位，适用于大部分人。
椅子的深度以第五百分位，也可以让大部分人的背靠在椅靠上，可以分散全身的压力，不会导致局部压力过大而导致血液不流通。
椅子的宽度以第九十五百分位为设计标准，基本上能够让大部分人坐下。并且椅子因为有扶手，所以两扶手之间距离应该大于 500mm，选择 540mm.椅面高度可调在 380-530mm 之间。
椅子的背靠因为要到头部，所以选择 780mm。桌面宽度设计的比一般的桌面宽度，主要考虑的是可以加大眼睛到电脑屏幕的距离，并且距离长了之后，人们的选择空间也比较的大，根据不同的需求自由调节。
电脑桌长为 1000mm，主要是根据现有的标准桌子长度为标准。
书架的搁板层间高取 350mm，可以放那个下 32K 大小的书本，施用于大部分情况，比较的实用。以上各个尺寸都是按照人因工和中的尺寸以及结合实际的需要所设计的。
各部分构成功能的说明：
键盘托盘收起来的效果：
八、总结：
通过上面的分析和所设计的电脑桌椅，可以看出来人因工程学的应用的重要性。随着社会的发展，越来越多的人使用电脑，必然还会对电脑桌椅提出新的要求，只有不断的适应社会需要的产品才能长久存在，而对人因工程学的应用是提
高产品竞争力的重要渠道。
九、附录：
1、指导老师:熊兴福教授
2、参考文献：
[1]《工业设计人机工程学》北京理工大学阮宝湘邵祥华编著机械工业出版社
[2]《人机工程学》（修订版）丁玉兰主编北京理工大学出版社
12、现代人机工程学发展的三个特点：（1）不同与传统人机工程学研究中着眼于选择和训练特定的人，使之适应工作要求，现代人机工程学着眼于机械装备的设计，使机器的操作不越出人类能力界限之外。（2）密切与实际应用想结合，通过严密计划设定的广泛实验性研究，尽可能利用所掌握的基本原理，进行具体的机械装备设计。（3）力求使实验心理学、生理学、功能解剖学等学科的专家与物理学、数学、工程学方面的研究人员共同努力、密切合作。
13、现代人机工程学研究方向：把人-机-环境系统作为一个系统的整体来研究，以创造最适合于人操作的机械设备和作业环境，使人-机-环境系统相协调，从而获得系统的最高综合效能。
14、人机工程学研究的主要内容：
1、人体特性的研究
2、人机系统的总体设计
3、工作场所和信息传递装置的设计
4、环境控制和安全保护设计
5、信息化产品人机特性研究。
15、研究方法：1观察法2实测法3实验法4模拟和模型试验法5计算机数值仿真法6分析法（瞬间操作分析法、知觉与运动信息分析法、动作负荷分析法、频率分析法、危象分析法、相关分析法）7调查研究法。
16、人机工程学与工业设计的关系作用：1为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数2为工业设计中“物”的功能合理性提供科学依据3为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准则4为进行人-机-环境系统设计提供理论依据5为坚持以“人”为核心的设计思想提供工作程序。
21、人体测量学也是一门新兴的学科，它是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据。
22、人机工程学范围内的人体形态测量数据主要有两类，即人体构造尺寸和功能尺寸的的测量数据。人体构造上的尺寸是指静态尺寸；人体功能上的尺寸是指动态尺寸，包括人在工作姿势下或某种操作活动状态下测量的尺寸。
23、人体测量的基本术语：国标GB规定，只有在被测者姿势、测量基准面、测量方向、测点等符合下列要求的前提下测量数据才是有效的。
24、百分位数：人体测量的数据常以百分位数Pk一种位置指标、一个界值。一个百分位数将群体或样本的全部测量值分为两部分，有K%的测量值等于和小于它，有（100-K）%的测量值大于它。例如在设计中最常用的是P5、P50、P95三种百分位数。其中第5百分位数是代表“小”身材，是指有5%的人群身材尺寸小于此值，而有95%的人群身材尺寸均大于此值；第50百分位数表示“中”身材，是指大于和小于此人群身材尺寸的各为50%；第95百分位数代表大身材，是指有95%的人群身材尺寸均小于此值，而有5%的人群身材尺寸大于此值。
25、在一般的统计方法中，并不一一罗列出所有百分位数的数据，而往往以均值x和标准差SD来表示。虽然人体尺寸并不完全是正态分布，但通常仍可使用正态分布曲线来计算。（1）求某百分位数人体尺寸：当已知某项人体测量尺寸的均值为x，标准差SD，需要求任一百分位的人体测量尺寸X时，可用下式计算：X=X+-（SD*K）；当求1%~50%之间的数据时，式中取“-”号；当求50%~99%之间的数据时，式中取“+”号。K为变换系数。
常用的人体测量数据：坐姿人体尺寸包括：坐高、坐姿颈椎点高、坐姿眼高、坐姿肩高、坐姿肘高、坐姿大腿厚、坐姿膝高、小腿加足高、坐深、臀膝距、坐姿下肢长共11项。坐姿人体尺寸图（P24）；
26、体尺寸的应用方法：1确定所设计产品的类型；2选择人体尺寸百分位数：按产品的重要程度分为涉及人的健康、安全的产品和一般工业产品两个等级。在确认所设计的产品类型及等级之后，选择人体尺寸百分位数的依据是满足度。人机工程学设计中的满足度，是指所设计产品在尺寸上能满足多少人的使用，通常以合适使用的人数占使用者群体的百分比表示。3确定功能修正量。（P37）4确定心理修正量；5产品功能尺寸的设订。最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量；最佳功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量+心理修正量；
27、设计用人体模板。
31、感觉的定义与特征：感觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物个别属性的反映。特征包括：1适宜刺激2感觉阈限3适应4相互作用5对比6余觉。
32、知觉的定义和特征：知觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。特征包括：1整体性2选择性3理解性4恒常性（大小恒常性、形状恒常性、明度恒常性、颜色恒常性）5错觉。
33、视觉机能包括：1是教育视力2视野与视距3中央视觉与周围视觉4双眼视觉与立体视觉5色觉与色视野6暗适应与明适应。
视角：是确定被看物尺寸范围的两端点光线射入眼球的相交角度。
视野：是指人的头部和眼球固定不动的情况下，眼睛观看正前方物体时所能看得到的空间范围，常以角度来表示。水平视野：在左右60度以内的区域。垂直视野：范围为水平线上50、度和下70度。观看最佳区域在标准视线下30度内。视距范围：38-76cm。
34、视觉特征：1眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易疲劳，一般先看到水平方向的物体，后看到垂直方向的物体。因此很多仪表外形都设计成横向长方形。2视线的变化习惯与从左到右，从上到下和顺时针方向运动。所以仪表的刻度设计应遵循这一规律。3人眼对水平方向尺寸和比例的估计比对垂直方向的要准确的多，因此水平式仪表比垂直式误读率低。4眼睛偏离视觉中心时，在偏离距离相等的情况下，人眼对左上限的观察最优，依次为右上限，做下限，右下限，仪表的布置要考虑这一点。5两眼的运动总是协调同步的因此通常都以双眼视野为设计依据。6人眼对直线轮廓比对曲线轮廓更易于接受。7颜色对比与人眼辨色能力有一定关系。最易辨认的是红、绿、黄、白，两色时：黄底黑字、黑底白字、蓝底白字、白底黑字等。
41、在人机系统中，按人接受信息的感觉通道不同，可将显示装置分为视觉显示、听觉显示、和触觉显示。仪表分为数字式显示仪表和刻度指针式仪表（读数用仪表、检查用仪表、警戒用仪表、追踪用仪表、调节用仪表）。42表盘设计：
类型：开窗式、圆形式、半圆形式、水平直线式、垂直直线式（也是错误率由小到大的顺序）。表盘的直径35-70毫米最合适，最优44。仪表的最优视角2.5-5度。刻度间距在1-2.5毫米最合适。刻度标记的宽度在2毫米左右最佳。清晰的颜色匹配为（背景：主体）：黑黄、黄黑、黑白、紫黄、紫白、蓝白、绿白、白黑、黑绿、黄蓝。仪表的观察角在70-90度最为合适，90度最佳。
43、仪表的排列方式：1仪表之间应尽量靠近，以缩小搜索视野的范围。2仪表的空间排列顺序应与它的实际操作中的使用顺序相一致；功能上有联系的仪表应靠近排列；排列时应该照顾他们彼此逻辑上的联系3从人眼的运动特征看，水平比垂直运动快且幅度宽，因此水平排列范围可以宽于垂直，这样形成的椭圆面板正好与人的视椭圆相适应。4由于人眼视觉机能不完全对称，在偏离中央同样距离的事业范围内，人眼对左上限的观察优于右上限，其次左下，右下，排列仪表时应注意这点。5还应与操纵他们的开关和旋钮等保持对应的关系，即显示与操纵的相合性。
51、旋钮的分类：1适合于做360度以上的旋转操作，这种旋钮偏转的角度位置并不具有重要的信息意义，其外形特征是圆柱、圆锥。2旋转调节范围不超过360度，偏转的角度也不具有重要意义，外形是圆柱形或接近圆柱形的多边形，3偏转位置具有重要信息意义，调节范围不超过360度。
52、手柄的设计原则：手握手柄时，施力和使手柄转动，都是靠手的趣肌和伸肌来完成的从手解剖特征来看，掌心肌肉最小，指球肌、大、小鱼际肌是肌肉丰富的部位，是手部的天然减振器。在设计手柄时，要防止手柄丝毫不差的贴合于手的掌握部分，尤其是不能紧贴掌心。手柄的着力方向和振动方向不能集中于掌心和指骨间肌，如果掌心长期受压受振，可能回引起难以治愈的痉挛，至少易引起疲劳和操纵不准确。因此受柄的形状设计应使操作者握住手柄时掌心处略有空隙，以减少压力和摩擦力的作用。
53、按键的设计原则：按键的尺寸应按手指的尺寸和指端弧形设计方能操作舒适。按键的端面以中凹的为优，它可增强手指的触感，便于操作，适用于较大操作力的场合。按键应凸出面板一定的高度，过平不易感觉位置是否正确，各按键之间应有一定的间距，否则容易同时按到两个键，纵行的排列多采用阶梯式。
54、操纵装置与动作节约原则：1双手的动作应该是同时的和对称的，手的动作应以简单而又能得到满意结果为最佳。2工具和物料应放在操作者面前近处，以便使他们处于双手容易达到的位置。3所有的工具和物料必须有明确和固定的存放点，只要条件允许，工具和物料应预先放在工作位置上。4零件、材料的供给，应尽量利用其重力送至操作者手边，尽量运用重力运输方式。5所有的操作，只要能用脚来完成，就应避免用手来作做。在经济合算的`情况下，应采用动力驱动的工具和设备来代替人工操作。6工作台和座椅的高度应能使操作者采用坐和站的交替姿势工作。工作面应有适当的照明设备，使视觉工作舒适，减少差错。
55、操纵与显示相合性的人机原理及遵循的原则：在人机系统中，人、操纵装置、显示装置共同构成物化的人机界面。在此界面里，人作为系统的控制者，根据任务指令来操纵机器的操纵器，机器子系统接受由操纵器输入的信息进行处理，并将结果通过显示装置或执行机构显示给人，人通过感觉器官和大脑来感知、判断所显示信息是否与操纵的预期目的相一致，并根据两者的误差评估做出下一次操纵的时间和控制量，如此形成了人机系统的闭环控制系统和运行模式。原则：1运动相合性2空间相合性3操纵-显示比（旋钮的最佳为0.2-0.8，操纵杆或手柄2.5-4.0）。
61、坐姿低台式控制台：当操作者坐着监视其前方固定的或移动的目标对象，而又必须根据对象物的变化观察显示器和操作控制装置，首先控制台的高度应降到坐姿人体式水平线以下，以保证操作者的视线能达到控制台的前方；其次应把所需的显示器、控制器设置在斜度为20度的面板；再根据这两个要点确定控制台其他尺寸。62、坐姿生理学：1脊柱结构2腰曲弧线3腰椎后突和前突；
通过本课程，我们更加深刻地体会到了人机工程学在生活中以及设计中的重要性。
人机工程学中包含的不只是人体学，还有生物学以及更多的学识。只有我们都了解到，那么我们设计出来的作品才能让使用者更加的舒适更加的便捷，并且得到更加的使用体验。如同苹果产品给我们带来的一次次的震撼。在未来的世界里，只有将人机工程学和设计完美结合，才会创造出一次又一次的奇迹，才能更好地推进设计行业的发展。
课上我们设计了警示标志，在街上，商场里，超市等地方，我们总是会见到警示标志，那是人机工程学里的一个经典应用。我们通过颜色的改变以及图案来表现我们所表达的意思。由于是在公共场合，那么就要求从文盲到高级知识分子，都要懂得我们设计的标志的意思。所以我们设计的标志就要简洁和醒目。
同时我们也设计了手机的操作界面，手机是我们日常生活中的必需品。在中国，手机的数量已经超过了中国人口的数量，同时，手机是由国外而进口的，所以，界面通常是有国外的设计师通过调查外国人的平均数据而设计出来的。那么，我们就应该设计一个更加适应中国人习惯的界面。所以人机工程学对中国的设计师来说，非常重要。
最后的飞机显示界面的设计，我们不但设计了飞机操作的显示界面，而且体验了，不同显示介面给我们的影响。即使我们自身的感觉没什么变化，但是，在电脑的数据里，会记录那些我们自身察觉不到的变化。所以，在各种领域 人机工程学的应用不同，会给人不一样的感受。
1 人机工程学的含义
国际人机工程学学会对人机工程学的定义是:“研究人在工作环境中的解剖学、生理学、心理学等方面的因素, 研究系统中各组成部分的交互作用 (效率、健康、安全、舒适等) , 研究在工作和家庭中、在休假的环境里, 如何实现人-机-环境最优化的问题的学科”。人体工程学以人为本, 一切为人服务, 运用人体生理、心理测量和计量等方法, 研究人体结构、功能、心理、力学等方面的因素, 以适合人的身心活动要求, 取得最佳的使用效能。
2 老年人生理及心理特点
步入老年以后, 人体各方面的功能逐渐衰退, 在生理和心理上都发生了相应的变化。生理方面, 身体机能衰退, 视觉、听觉和触觉等器官退化, 感觉迟钝, 反应迟缓, 记忆力减退, 创造性下降, 学习、接受新知识比较困难。心理方面, 退休以后, 子女成家立业, 老年人缺少陪伴, 容易产生孤独、失落、自卑、焦虑、恐惧、抑郁等心理。有的老年人还多疑、敏感、固执、偏激等。正是因为离开了工作岗位, 对衰老恐慌, 老年人特别希望有适宜于老年人使用的专属产品, 让老年人在使用过程中获得自信, 重新融入社会。
3 人机工程学在老年手机设计中的具体应用
老年人特殊的生理和心理特性, 决定了老年手机设计的特殊性。老年手机的设计要以老年人为本, 充分运用人机工程学的原理进行全面系统的设计, 在设计上充分体现出对老年人的关怀和尊重, 让他们在视觉上感到亲切友好, 在使用上感到方便舒心, 在精神上感到愉悦快乐, 并产生良好的情感体验。
3.1 老年手机的功能设计
3.1.1 老年手机功能设计的基本原则
随着老年人生理机能逐渐衰退, 学习能力下降, 一些功能复杂、操作麻烦的产品对老年人来说很难学会, 操作不便, 进而令老年人产生受挫情绪。因此, 人性化的老年手机的具体设计原则为:1) 手机定位清晰, 以满足老年人的需求为出发点, 专门为老年人而设计;2) 手机功能不要太过复杂, 尽可能简单明确, 为老年人生活提供便利。
3.1.2 老年手机功能设计的具体要求
老年手机在功能设计上要以功能实用, 操作简便为核心, 从人机工程学的角度出发, 制订一些专门针对老年人需要的特殊功能, 从而很好地弥补老年人生理上的缺陷, 让老年人容易上手, 感觉自己和健康人没有什么区别, 从而维护老年人的自信。
超长待机。手机电池待机时间一般在十天以上, 减少老年人充电的麻烦, 省力省心;超大音量。按键带有响亮提示音, 来电铃音超大, 老人不必担心听不到电话铃音;语音朗读功能。语音报出来电姓名、电话号码, 语音报出所有菜单和短信内容, 当老人看不清, 读不懂时, 语音可为老年人提供协助, 实用贴心;FM收音机功能。FM可用免提收听, 外置伸缩设计的天线, 达到专业收音机效果, 使老年人随时随地都能享受收音机带来的快乐;高清的MP3或MP4功能。将经典老歌、戏曲名段、相声小品存入手机存储卡, 可随时赏听, 丰富老人的娱乐生活;智能定位功能。通过智能定位技术, 子女可通过手机客户端智能定位老人的位置。这样一旦老人遇到紧急情况, 只需用设置好的亲人电话发个短信给老人, 即可收到老人实时方位, 安全放心;丰富的“一键通”功能。一键求助:在手机背面设置红色SOS紧急求救键, 长按3秒自动给预设号码发送求救信息, 同时自动发短信和打电话给预先设定好的求助联系人。一键拨通亲情号:可以按*或者#键号键自动拨打设定好的亲人电话。一键收音机:一键即可打开收音机, 清晨散步锻炼, 非常惬意。一键助听:设定专门的按键为助听键, 当接通电话后, 可按助听键扩大对方的声音。一键手电筒:长按手电筒按钮, 前置手电灯泡即亮, 再次长按按钮灯泡即灭, 给老人夜间行动提供方便;定时开关机。可设置每天自动开关机, 节约时间, 给老年人提供更多便利。
3.2 老年手机外观设计
一个好的老年手机设计除了有实用功能外, 还要有审美功能。手机的外观主要包括形态、色彩、材质这三个方面。老年手机外观设计以美的外形、结构和色彩向老年人传播审美信息, 满足、激起和发展老年人的审美需要, 给老年人带来美的感官享受。
3.2.1 老年手机外观造型设计
老年手机整体造型应大气稳重, 忌小巧新奇;手机键盘布局设计。对键盘的布局进行定量化研究, 通过绩效实验的方式获得各手指的工效最佳范围参数, 优化键盘设计, 从而减轻拇指的劳动强度, 将一部分工作分配给拇指以外的手指去做, 各手指分工合作, 操作协调;超大按键。设计超大的凸出按键和字体, 每一个按键都达到1.5平方厘米以上, 可让手指快速找到按键, 防止误按相邻键位, 操作准确, 手感舒适。同时, 按键上的数字符号和按键底色形成鲜明对比, 大而清晰, 不戴老花镜一样看的清楚;大屏幕。设计超大屏幕, 分辨率高, 对比强烈, 高画质, 明晰直观, 富有立体感。设计超大屏幕字体, 比普通手机字体大4倍以上, 一目了然, 易于识别。输入电话时, 用超大字体突显正在输入的数字, 确保老年人输入正确号码;外壳和按钮的材质宜选择具有防滑效果的磨砂材质, 比如磨砂漆、钢琴漆等, 防刮耐磨, 手感良好, 便于握持, 经久耐用;防脱设计。手机机身侧面采用条纹式的防滑、防脱纹理, 能够解决老年人因生理机能衰退而出现手机容易滑脱的问题。
3.2.2 老年手机色彩设计
色彩设计在整个老年手机开发流程中必不可少, 美观宜人的手机色彩设计能对老年人的生理和心理产生良好的影响。其设计原则主要包括以下两方面:1) 满足老年人的心理需要。根据老年人宁静、安详、不喜繁杂的特点, 老年手机色彩一般以低明度和低纯度、淡雅柔和的色彩为主色调, 比如米白色、粉色系、米黄色系、清新的黄绿色系等。这些颜色令人感觉亲切舒适, 对缓解老年人的心理压力和心理负担有明显帮助。2) 满足老年人的审美和情感需求。现在老年人在审美上的追求日益提高, 老年手机的色彩设计要改进以往色彩单一的特点, 可在素雅柔和的主色调上搭配明快的暖色系, 比如红色、橙色等鲜艳色彩。增加老年手机的个性化和时代感元素, 帮助老年人塑造热爱生活的积极心态, 令老年人心情开朗, 保持活力。
结论
综上所述, 老年手机设计应充分应用人机工程学的原理, 尊重老年人生理和心理的具体需求, 为老年人量身设计方便、实用、美观、舒适、体贴的老年手机, 确保老年人能顺畅开心地与亲友进行沟通联系, 更好地感受现代生活的气息, 体验现代科技的便利。
摘要：随着经济的高速发展, 中国正迈入老龄化社会, 截至2009年底, 中国60岁以上的老人有1.67亿, 居世界之首。我国的老年产品设计现状还远远不能满足当代老年人的需求, 老年产品的设计、开发和生产被长期忽视, 设计形式枯燥单一、科技含量低、缺乏人文关怀。本文从人机工程学的角度出发, 对老年手机设计进行探讨, 充分考虑老年人的需求, 设计出便捷、宜人、身心愉悦的老年手机。
关键词：人机,老年手机,设计
参考文献
[1]丁玉兰.人机工程学[M].北京理工大学出版社.2005.
[2]张峻霞.人机工程学与设计应用[M].国防工业出版社.2010.
[3]张品.老年人家居产品调查与无障碍设计研究[J].山东师范大学学报.2010.
关键词：产品设计 人机工程学 教学实践 课程设计
人机工程学是产品设计专业必不可少的教学内容。然而，作为一门传统的工学课程，人机工程学却很难真正融入艺术类院校产品设计专业的教学体系中。在查阅的多本关于产品设计中的人机工程学的专著和教材中，发现其教学内容多数还是工科体系中的人机学内容，知识范围广泛庞杂。在多篇关于产品设计中人机工程学的教学实践的论文中发现，在以往的教学中，多数还是从知识体系出发进行理论学习，也有的根据知识单元，进行了分散的实践练习。这显然是难以达到在具体项目实践中，应用人机学理论、原理、数据和方法进行产品设计的要求的。
基于以上这些问题的考虑，在最近两年的人机工程学课程的教学中，作者从人机工程学与产品设计的关系出发，基于课程设计组织教学内容，进行教学实践。
一 产品设计应用人机工程学
人机工程学是研究人、产品（物）及其使用环境之间相互作用及具体应用的学科，它在许多领域具有广泛的应用价值。从产品设计角度来看，产品是为人使用为人服务的，因此产品的设计必须满足人的生理、心理需要。人的因素已经成为工业设计的主要甚至决定性因素，人机学的内容包括人体测量、人的行为、感知科学等。这些科学知识在设计过程的不同阶段会有不同层次的应用，如何将科学知识转变为在从事具体设计时有效解决问题的能力，是这门课程的主要目标。
在《工业设计应用人机工程学》（胡海权编著）一书中，作者提出了“工业设计应用人机工程学”的概念，把它看作是一种以人机工程学为研究对象的设计方法，“作为工业设计师的我们毕竟不是人机工程学的研究者，而是其应用者”。从这一角度出发，我们可以将产品设计中的人机工程学理解为人机学的一个分支，或可称之为“产品设计应用人机工程学”。对于产品设计师来说，人机工程学是一种关注人的设计理念，是注重行为分析的设计方法，是能够为产品的合理性提供数据的科学工具，也是设计方案人机关系优劣的评判依据。
因此对于产品设计专业，人机工程学的教学应该注重应用，而且应该将人机学知识的学习融入完整设计过程之中，并逐渐将对知识的应用转化为自觉的设计理念和设计方法。
二 课程特点
（一）教学思路
在作者所在的院校产品设计专业为艺术类招生，学生的优势在于感性思维和形象思维，而大部分学生的逻辑思维能力较差。作为工程学科的人机工程学的教学，如果以理论讲授和人机实验为主要内容，会显得枯燥且学习效果不佳，难以达到预期的学习结果。因此“工课艺学”成为这门课程教学的总体思路。即在教学中引进合适的课题，由学生自定题目进行产品设计实践，在实践过程中应用人机工程学的基本原理和研究方法。理论学习的内容和进度也围绕项目流程而展开，进行相应的讲授和指导。
（二）教学内容与教学方法
人机工程学是一门独立的学科，有完备的理论体系，知识内容广泛。而对产品设计来说，主要是对其理论和原理的应用，所涉及的相关知识只是其中的一部分。为了更好的把握教学内容，有必要在了解整体理论体系的基础上，从产品设计的一般流程出发，结合产品设计不同阶段对人机工程学不同层次的应用，对教学内容进行取舍和重新组织。
产品设计是一个复杂的非线性的过程，而且在不同企业其开发流程也有所区别。为了便于讨论，这里将产品设计流程根据工作内容简化为以下几个阶段，即：立项、设计调研、分析定位、概念方案设计、方案细化和模型制作。在设计过程的不同阶段，人机工程学皆有不同层次的应用，如（图1）所示。
1 设计立项。对于课程设计，主要是教师拟定主题，学生再选定具体的产品类型或方向。在第一次课通过讲授“人机工程学与产品设计”的内容，帮助学生认识人机系统，识别产品使用过程中的人机交互关系，也为正确选题作准备。
2 设计调研与分析定位，对应的教学内容为“产品设计中的人机分析”。首先需要强调的是，人机工程学从理念和方法上，为设计师提供了关注用户及其使用行为的视角，但并不是所有项目都需要进行人机调研与分析。因此在项目开始时，需要考量产品的人机系统关系，当人机关系的改进可以成为创意点或创新的突破口时，或者改进产品的可用性成为设计的主要目标时，才需要将人机关系的调研与分析作为设计调研的重点。
在人机调研分析阶段，首先需要对限制条件进行分析。所谓限制条件，是指由人机系统的工作目标决定的那些影响人机关系的外界因素。凡是在系统目标规定内无法改变的因素，都是设计的限制条件。分析清楚了限制条件，也就给人机问题的研究和解决划定了明确的目标和界线。
其次是对使用者的调查分析，包括：对使用者的生理特征、心理特征、动作特征以及产品使用环境的调查与分析。
人机调研与分析是重要内容，在教学过程中，这一部分内容采用了“设计师的方式”进行。如用摄影法进行人的尺度的调查，或通过影像记录产品的使用环境、使用过程以及使用者的动作特征等。甚至可以在调查的基础上，模拟并记录典型的使用情境，以便更好的发现人机问题，将其与设计方案对接。
3 概念方案设计。在调研分析阶段，已经逐渐明确主要的人机问题，形成初步的设计定位和解决方案。在进行概念设计时，就需要将人机分析与产品形态的构建相结合，将抽象的或文字描述的解决方案，转化为表达产品形态的手绘草图或简单的实物模型，可称之为概念的视觉化。
4 方案细化。在草图方案的基础上，利用计算机软件按比例绘制2D效果图或建立3D数字模型，结合相关的人体测量数据和人体模板，对产品形态的尺寸进行调整。随着虚拟现实技术的发展，利用计算机进行人机交互分析也成为可能。但限于教学条件，该部分的教学内容主要还是利用人体测量数据绘制二维人体模板，用来对产品尺寸进行调整与确认。所以从概念设计后期开始讲授“人体测量与设计应用”、“应用人机学的一般参考准则”、“设计案例分析”等内容。
5 模型制作。对于人机工程学课程来说，制作全比例模型进行使用体验和感性的人机测试是必不可少的。要求用泡沫、油泥或木材等熟悉的材料，制作实物模型，但对于色彩、材质等只在效果图上体现，在实物模型中不作要求。模型完成后，各小组之间进行使用体验并记录，以作为进一步修改的依据。该部分课程内容为“人机测试评价”，主要还是通过设计案例的分析讲解。
在课程结束后，会要求学生将设计过程整理PPT进行作业汇报，教师除了点评之外，还会制定评价标准，由学生之间进行互评和答辩。
三 教学实践
（一）课程设计与进度安排
在作者所在的院校，人机工程学课程共8周，课内有32学时。以2013年～2014年度秋季学期的人机工程学课程为例，学生为大学本科三年级，已经学习过一些产品设计的专业设计课和专业基础课，在产品造型、材料加工和模型制作方面有较好的基础。在总体教学设计上，采取以学生为主体，以课程设计为导向的课程组织形式。将课程内容按设计流程分阶段，同时也将课程设计分解成若干个阶段性任务，给定完成的时间节点，其余的由学生自主安排。除了课堂上的理论学习和方案讨论之外，学生还需要利用课余时间来完成每次课的作业。
在这次课程中，给学生拟定了“手——与手有关的产品研究与设计”课程设计题目。要求学生每2～3人为一组，自定具体产品，应用人机工程学进行调查分析与设计。设计结果可以是对现有产品的改良设计，也可以是探索性的概念设计。
此外，还规定了具体的作业内容和完成时间，在每一项内容完成之后进行一次汇报，使教学有序的进行，如（图2）。
（二）学生作业分析
课程结束后，学生提交了课程设计的汇报PPT。学生在拟定的题目范围内，选择了开瓶器、鼠标、灭火器和雨伞等产品作为研究和设计的对象。这些产品主要是实用工具，注重功能性和可用性。就人机工程学这门课程而言，作业的核心内容在于“人机调研与分析定位”及对应的“人机解决方案”。
从作业的结果看，大多能按照设计的需要进行人机关系分析并提出相应的解决方案，达到在设计中应用人机学原理和方法的教学目标。作业中表现出了这些特点：
a 对产品的使用过程和使用方式进行观察，并用视频或图像的形式进行记录，分析其中的人机关系。或通过情境模拟和故事板的方式再现产品的使用，帮助发现所存在的人机问题。如（图3）所示，是对开瓶器使用方式的调查分析。（图4）为灭火器设计中的情境模拟和故事板。
b 结合产品的使用过程，用摄影法对手的生理结构、动作特征进行调查，根据所设计的产品进行特定的分析，在调查和分析中指出产品使用过程所存在的人机问题，为产品设计提供依据。有的小组还根据设计的需要尝试了新的研究方式，如用油泥模型研究手的抓握空间。如（图5），用摄影法研究使用开瓶器时手的动作特征，并用油泥模型研究手握空间。
c 在方案设计时，通过草图、模型等，尝试将人机问题的解决方案通过产品形态表现出来。进而通过查阅人机数据，绘制二维人体模板，进行相关人机尺寸和操作空间的研究，辅助完善设计方案。如（图6），用二维人体模板辅助研究使用鼠标时的动作特征。
d 设计方案大多是对现有产品的功能、使用舒适度和使用方式等进行改进，提出了产品原型，在造型、色彩、材质和可行性等方面还可以有很大的提升空间。最后的实物模型也比较粗糙，各小组之间进行了简单的使用体验和感性评价，没有就人机测试作进一步的研究。（图7），展示的是开瓶器方案设计阶段的概念草图、效果图、实物模型和使用体验。
四 教学效果分析
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