宿舍组合床铺的人机工程学及改造

安全人机工程学课程设计说明书宿舍组合床铺的人机工程学分析及改造,1.人机工程学概述,人机工程学概述人机工程学是研究人，机械及其工作环境之间相互作用的学科。是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与机器、人与环境以及机器与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人机环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的科学。,人机工程学简介人机工程学在各个国家的命名和定义的不同，有些国家称之为工效学。工效学在人机环境系统的研究中，经历了人适应机、机适应人、人机相互适应几个阶段，现在又已深入到人、机、环境三者协调的人机环境系统。在系统内，从单纯研究个人生理和心理特点，发展到研究怎样改善人的社会性因素。随着市场竞争的加剧和生产水平的提高，工效学在机械产品的设计和制造中的应用也更加广泛和深入。工效学是根据人的心理、生理和身体结构等因素，研究人、机械、环境相互间的合理关系，以保证人们安全、健康、舒适地工作，并取得满意的工作效果的机械工程分支学科,人机工程学的目的人类工效学的目的有三个：第一，使人工作得更有效；第二，使人工作得更安全；第三，使人工作得更舒适。这三个目的有时是相一致的。例如一种新机器可能比旧机器的效率更高，更安全，更舒适。但是在许多情况下，这三个目标是相矛盾的。一种更安全，更舒适的操作方法可能比旧方法效率要低些。某一新机器可以使人工作的更舒适，但增加的效率可以不足以补偿增加的投资。这个矛盾的解决显然取决于人与机器的相对重要性，取决于人所处的时代，环境等。综上，人机工程学在工程历史上扮演重要的的角色，不仅仅在提高人们的工作效率方面起到了重大作用，还在人机系统安全舒适方面有了成熟的理论，为后来人们设计人机系统提供了巨大的帮助。,2.数据建立,通过对现有宿舍组合型床铺进行的测量，得到了以下的具体数据：床高：1820mm、长1900mm、宽800mm；衣橱高：1720mm、宽450mm、内横杠距顶40mm；凳子：高414mm、长267mm、宽240mm、无靠背；书架：长630mm、距桌面530mm，桌子高720mm、宽600mm，短书架高280mm、长440mm，右边抽屉宽400mm、高145mm，容腿空间高600mm、长960mm。,人体主要尺寸百分位数表,人体功能修正量,3.现有组合式床铺人机系统分析,床长的问题分析对于床长设计应该使用大尺寸，由第三章数据以及表1数据可知，人体身高的第九十九百分位长度为1814mm，床的长度1900mm，现有床铺长度大于第九十九百分位数，即满足了百分之九十九的人使用，由于每件产品在使用设计时候不可能满足所有人的使用习惯以及喜好，也就没有必要为了极端少数的人群的要求进行一些不必要的设计，所以在床铺的长度的尺寸上，现有的组合式床铺满足人机工程学的设计。,返回,床的大小的改进最佳功能尺寸=人体尺寸分位数+功能修正量+心理修正量(公式2)选择了人体身高的第九十九百分位数，长度为1800mm，加上加上睡觉的功能修正量100mm，依据第4章公式1可以算出最小功能尺寸为1900mm，加上人体心理修正量100mm，由公式2可以计算出最佳床长度设计尺寸为2000mm。改进设计的尺寸为2000mm大于最小功能尺寸，等于最佳功能尺寸，满足百分之九十九的人使用，符合设计要求。,返回,人的手眼协调区域宽度为59.7-19=40.7cm，长度在人体正中矢状面左右各7.6cm53.5cm，所以现有组合式床铺的桌面设计长139cm、宽57cm远远超过了人眼协调区域，不符合人机工程学设计原理，这样设计让使用者在使用过程中由于各个物品摆放问题，使用起来会频繁出现的单手工作，眼睛注意力随工作的变化而左右上下移动，这样不仅会出现效率不高，还会引起使用者的操作疲劳。,作业光环境的问题分析由于是组合式床铺，在设计时候下层是书桌，但是横向，平行于床长的设计，桌子宽度为570mm小于床的宽度为800mm。所以在日常写作业时候，身体和床会挡住宿舍的光源，这样不仅十分不利于学生们的学习生活，也十分不利于学生的身体健康，长期在昏暗的光环境下看书会引起近视等生理疾病，是不良的工作光环境。这也成为了改进的重点。,桌面作业面积的问题分析,光源设计新的设计改变了宿舍课桌的设计，侧向的设计让使用者在工作时候没有挡住宿舍总体光源，还在书桌上方的书架底部设计一个20W日光灯，这样在保障了学生的安全，也保障了学习光环境，良好的光环境能保障学习效率。,组合式床铺安全性问题分析现在上床用的扶梯采用突出设计，由于很多突出的设计，导致现在床铺很不安全，很多时候不经意的就会撞上去，导致身体受伤，这样不顾人体安全的设计在改进方案中给予剔除。,凳子的问题分析凳面设计太平，会产生身体向前滑动，凳面设计也不符合人机工程学臀部受力的分析，导致在使用过程中对于身体健康影响较大。长期坐在凳子上，背部没有依靠，脊椎长期处于疲劳状态，给我们带来了一种长期的不适感。,返回,椅子的设计椅面高度根据人体坐姿臀高第五百分