产品形态与人机工程学课件.ppt

第四章：产品形态与人机工程学,手持式产品便携式产品固定使用的产品为残疾用户提供方便的设计,第一节：手持式产品的设计参数和设计指导,重量参数,轻量产品把持部分不应出现尖角和边棱手柄的表面增加摩擦力不设沉沟槽，不可能与所有人的手指匹配使用状态手腕可以伸直，减轻手腕疲劳外力作用于手柄时，应同时考虑推力、拉力和扭矩力根据外力要求，确定手柄直径避免手持部分的抛光处理,第一节：手持式产品的设计参数和设计指导,重量参数,重量产品手臂提起产品，重量不超过2.3公斤，避免前臂肌肉和间旁的疲劳和损伤要求作用点精确的手持式工具，重量不应超过0.4公斤,第一节：手持式产品的设计参数和设计指导,手柄设计,简单的情况下，交互面采取了手柄的形式，在复杂的装置中，手柄演化为控制面板，输入复杂的情况下，演变为人机交互面。,第一节：手持式产品的设计参数和设计指导,手柄设计,手柄的设计参数最小手柄长度100mm为了握紧的手柄，直径应为30-50mm（如打井钻）为了确定精确位置的手柄，直径应为8-16mm，如小型螺丝钻手柄若使用者不戴手套，手柄产品距产品其它表面的间隙：30-50mm,人们使用某些手持式产品是要求具有两方面的功能：既要适应强力把握，又要能被准确控制作用点。,1.需要有外力作用于手柄时，手柄表面质地应设计成树皮状花纹，以防止与手柄的相对滑动。2.设计优秀的手柄能让使用者在使用工具（产品）时保持手腕伸直，避免组织的超负荷。3.使用工具需产生不断变化和持久的扭矩时，应采用直手柄，如拧螺丝时需要紧握螺丝起子的手柄。,重量惯性力矩尺寸手柄设计中心,第二节：便携式产品的设计参数和设计指导,最大重量男女差别尺寸和重量的关系,1.重量,单手提产品长度双手提产品长度距离地面高度,2.尺寸,侧面单手提，手柄中心必须位于产品中心的正上方。正向扭矩和反向扭矩,3.中心与手柄位置,产品飘动影响对产品的使用感觉，产品重量增加，惯性力矩的影响降低。,4.惯性扭矩,好的提手柄设计可以一次性连续携带时间增加20%，不恰当的手柄位置设计相当于使物体增重60%,5.提手柄的设计,2019/12/16,27,可编辑,最小长度：115mm提手柄的最小空档距离，30-50戴手套可提的最小空档距离：55-85提手柄的直径：20-40表面纹理：无深槽、锐棱、能防滑,5.提手柄的设计,产品的尺寸和形状产品的重量把手柄的特性,第三节：固定使用的产品设计数据和原则,工业标准主要元件的尺寸容积的要求人机工程学因素美学因素,1.产品的尺寸和形状,高度属性移动属性轮子的直径和质量表面材料,2.产品的重量,考虑不同的产品上的把手柄所要求使用力量的大小不同，需要设置不同的附件，比如一些辅助弹簧。,3.把手柄的特性,提高显示和控制的合理性和方便性简化产品操作提供多种感官信息不断调整产品以满足个别用户的需要,第四节：为残疾用户提供方便的设计原则,太阳花鼠标人机应用个案分析,问题的提出,鼠标是一种普通的产品，但西太平洋的Toiva国际工业设计中心设计的太阳花鼠标的外形非常独特。其全面推向大陆市场后，迎得了消费者的好评。其原因：太阳花鼠标优质的品质、时尚的外形及专为亚洲人设计的特有流线造型获得消费者们的一致好评。,问题的提出,这里有一个半公开的秘密：那就是作为太阳花的产品设计中心Toiva国际工业设计中心专门从事人体工程学、消费习惯、审美观方面的研究，特别是针对不同人种的人体工程学研究、不同地方的消费习惯、不同地区人们审美观的差异的研究并针对这些差异性专门为亚洲人设计了一系列的鼠标产品。,太阳花蓝精灵及铁甲士无线鼠标,从这些图片中我们可能会感觉到很强烈的对比：目前欧美市场上的主流鼠标的色彩都以黑、白灰为主，看起来比较稳重，并且个头及流线造型的弧度都较大；在颜色搭配方面也比较统一，各个品牌之间的变动非常小。太阳花的鼠标在色彩方面相对来说比较艳丽，基本上以蓝、深蓝、玫瑰红、珍珠白及银白为主，并且鼠标的个头较欧美的鼠标要小得多，即便是大鼠标，其个头也比欧美主流鼠标稍偏小，弧度也要小。,为什么会有这么大的区别呢？,1、欧美人士更喜欢色彩沉稳、线条粗犷、造型不张扬的产品；2、亚洲人更喜欢色彩艳丽、线条柔美、造型时尚的产品；3、他们之间身高的区别导致手型的巨大差异。(欧美人士的手掌心平均要比亚洲人的手掌心深1-2CM，而且手要长3-4CM。）见下列图形：,标准体形亚洲人（174CM）的手,标准体形欧洲人（178CM）的手,低于平均身高的欧洲人士的手都比标准体形的亚洲人手长2-3CM，并且欧美人的手心明显要比亚洲人的手心深。所以欧美的一些品牌产品，如罗技、微软等鼠标个头特别大，并且后背非常弓，因为如果太平，欧美人士握上去后，手掌心就会有悬空的感觉。,从图片中看到：1、亚洲人握欧美人士的大鼠标很勉强，整个手都放在鼠标上，并且手心也非常贴合鼠标后背，但是，他的腕关节被抬高了，使手背与桌面的夹角大于30度。（根据人体工程学原理，人的手背同桌面保持在15-30度夹角的半握拳状才是人体的最佳休息状态）可见，他们的腕关节并没有得到完全放松，腕关节部位及手的前臂部位的伸肌群还处于强直的受力状态，受其影响，上臂的三头肌及三角肌也都会同时受到力牵拉的作用，人的肩关节也会一直处于强直状态。,2、另外，亚洲人握欧美鼠标时，其鼠标的最弓背处刚好处于手掌心的靠后部分，并且手部的受力集中于手掌心稍后侧。从人体解剖学得知，在手掌心稍靠后的部位，刚好是供应五个手指血液和营养的掌浅动脉弓的位置。（见下图）如果动脉受压过久，时间长了会产生麻木酸痛的感觉，并使手指缺氧产生疲劳感。,如果手长期处于强迫状态，手指的灵活度也将受到很大的影响。,专为亚洲人设计的太阳花鼠标,太阳花大型鼠标,专为亚洲人设计的太阳花鼠标,它是根据173CM以上人士为调研对象设计的鼠标，它在外形设计方面较之欧美的鼠标要小一点，并且流线型的弧度也要平缓一些针对亚洲人手的特点，其鼠标的后背夹角设计成150度。见前图。这样手背同桌面呈现15-30度，从而使腕关节和肩关节呈现自然放松状态，同时手握鼠标的受力点恰好位于手心稍靠指关节处，从而避开了位于掌心靠后侧的掌浅动脉弓，使的手指在点击按键时会非常自如。,专为亚洲人设计的太阳花鼠标,太阳花大型鼠标,罗技MX700Y与太阳花脊背部的对比,太阳花大型鼠标还有一项绝佳设计在于他的弓背部分的两侧，我们可以看到以“天梭”鼠标为代表的太阳花大鼠标其弓背脊梁部分较之欧美人士所用的鼠标要窄，这正好跟亚洲人的手型相吻合。,专为亚洲人设计的太阳花鼠标,太阳花大型鼠标,人的手掌心两侧有两大肌群即拇指屈肌和外展肌及小指屈肌组成的肌群，在两个肌群指间有一条沟壑。如果手型较大，这条沟壑就会宽一些，如果手型较小，则这条沟壑就会相对较窄。太阳花天梭鼠标的这种窄背设计恰好同亚洲人的手型完全吻合。,专为亚洲人设计的太阳花鼠标,中型鼠标,太阳花铁甲骑士鼠标,专为亚洲人设计的太阳花鼠标,专为身高160-173CM亚洲人设计的，这种身高的人在亚洲占了大约60%以上的人口比例。太阳化铁甲骑士在后背与手的掌心完全贴合，既不出现空隙，也不使手掌肌群受压，这样不仅腕关节得到放松，并且掌指关节及指间关节的韧带也会处于放松状，食指和中指能够轻松自如的点击按键。,太阳花铁甲骑士中型鼠标,迷你型