人机工程学论文集.pdf

课课 程程 论论 文文 人人 机机 工工 程程 学学 电脑桌的设计电脑桌的设计 杨亚惠杨亚惠 200930510127 指 导 教 师 郑丁科郑丁科 学 院 名 称 工程学院工程学院 专业及班级 09 机制机制 1 班班 提 交 日 期 年 月 答 辩 日 期 年 月 摘要摘要 通过对现有电脑桌调查通过对现有电脑桌调查 分析并总结了现有产品存在分析并总结了现有产品存在 的问题 从人机工程学的角度出发的问题 从人机工程学的角度出发 根据人们的生理 心理特点根据人们的生理 心理特点 分分 别对电脑桌桌面相关尺寸别对电脑桌桌面相关尺寸 键盘托盘相关尺寸键盘托盘相关尺寸 以及电脑桌造型与色以及电脑桌造型与色 彩等方面进行人性化分析 最后以此为依据进行全新大学生电脑桌设彩等方面进行人性化分析 最后以此为依据进行全新大学生电脑桌设 计 计 关键词 关键词 电脑桌 人机工程 人体尺寸电脑桌 人机工程 人体尺寸 目录目录 1 社会上电脑桌存在的问题社会上电脑桌存在的问题 2 键盘托盘键盘托盘 2 1 托盘的进深尺寸分析托盘的进深尺寸分析 2 2 托盘的宽度托盘的宽度 2 3 肘部分支撑板的尺寸设计肘部分支撑板的尺寸设计 2 4 托盘与肘支撑板的配合托盘与肘支撑板的配合 2 5 托盘的高度托盘的高度 3 电脑桌面电脑桌面 3 1 桌面的长度桌面的长度 3 2 桌面的宽度桌面的宽度 3 3 桌子的高度桌子的高度 4 主机箱的位置 主机箱的位置 5 储物柜的设计储物柜的设计 6 电脑桌颜色的设计电脑桌颜色的设计 1 社会上电脑桌存在的问题社会上电脑桌存在的问题 现在普遍使用的电脑配套产品虽然款式多种多样 在设计现在普遍使用的电脑配套产品虽然款式多种多样 在设计 上也逐渐开始应用人体工程学知识 但是在一些方面还是存在着上也逐渐开始应用人体工程学知识 但是在一些方面还是存在着 不足 比如 大部分电脑桌的高度不合理 而且不能调节不足 比如 大部分电脑桌的高度不合理 而且不能调节 按照按照 人体工程学的要求 合适的高度应该是和人在坐姿时的肘部等高人体工程学的要求 合适的高度应该是和人在坐姿时的肘部等高 或稍低 只有这样 才有利于人们保持正确的坐姿或稍低 只有这样 才有利于人们保持正确的坐姿 以日本为例 以日本为例 1971 年以前 日本办公桌的标准高度采用年以前 日本办公桌的标准高度采用 74CM 由于屡发种种 由于屡发种种 职业病 日本于职业病 日本于 1971 年全面修订了办公用具的标准 分别规定年全面修订了办公用具的标准 分别规定 了了 70CM 与与 67CM 为男用与女用办公桌的标准高度 从而在很大程为男用与女用办公桌的标准高度 从而在很大程 度上减少了疲劳的产生度上减少了疲劳的产生 英国男子平均身高约为英国男子平均身高约为 1 78M 而英国 而英国 推荐的桌面高度也仅为推荐的桌面高度也仅为71CM而我们的电脑桌一般的高度均为而我们的电脑桌一般的高度均为74 75CM 显然是太高了 显然是太高了 同时人在操作键盘和鼠标时缺少必要的支同时人在操作键盘和鼠标时缺少必要的支 撑 人的手腕和手臂处于悬空状态 极易使手腕和手臂处的肌肉撑 人的手腕和手臂处于悬空状态 极易使手腕和手臂处的肌肉 群疲劳 除此之外 由于电脑桌设计上的不足 造成的显示器的群疲劳 除此之外 由于电脑桌设计上的不足 造成的显示器的 高度角度与视距不合理高度角度与视距不合理 显示器的中心应在水平视线以下显示器的中心应在水平视线以下 10 20 度角上下 显示器表面应保持一定的斜度以与人的视线相垂直度角上下 显示器表面应保持一定的斜度以与人的视线相垂直 眼睛与显示器的距离一般应在眼睛与显示器的距离一般应在 70CM 左右左右 如果显示器位置不合如果显示器位置不合 适 长时间在电脑前工作会对人的视力健康产生不良影响 适 长时间在电脑前工作会对人的视力健康产生不良影响 针对这些问题 我们将对电脑桌进行相关的尺寸设计 在针对这些问题 我们将对电脑桌进行相关的尺寸设计 在 符合人机工程的基础上 更好地设计出健康并尽量减少由于使用符合人机工程的基础上 更好地设计出健康并尽量减少由于使用 电脑给人们带来的伤害 电脑给人们带来的伤害 2 键盘托盘键盘托盘 由于男女人体尺寸差别较大由于男女人体尺寸差别较大 因此对男女所需要的电因此对男女所需要的电 脑桌分开来进行分析 当然脑桌分开来进行分析 当然 合理的设计应该是使各部分均具有合理的设计应该是使各部分均具有 可调性以满足不同尺寸人的需求可调性以满足不同尺寸人的需求 但考虑到实际情况以及经济但考虑到实际情况以及经济 因素因素 本设计均取男女第五十百分位数为参考值来进行研究 表本设计均取男女第五十百分位数为参考值来进行研究 表 1 为下面分析中需要用到的人体测量术语及数据为下面分析中需要用到的人体测量术语及数据 其来源于其来源于 GB10000 88 2 1 托盘的进深尺寸分析托盘的进深尺寸分析 因为键盘托盘都是拖出来操作因为键盘托盘都是拖出来操作 当操作者使用键盘当操作者使用键盘 时时 托盘被拉出的进深近似等于手腕休息区托盘被拉出的进深近似等于手腕休息区 键盘宽度键盘宽度 100mm 180mm 280mm 而在腕关节和键盘间应该留有而在腕关节和键盘间应该留有 100mm 右的手腕休息区 考虑未拉出的部分为右的手腕休息区 考虑未拉出的部分为 50mm 这这 样整个键盘托盘进深为样整个键盘托盘进深为 280mm 50mm 330mm 2 2 托盘的宽度托盘的宽度 取目前市场上键盘宽度的大尺寸为取目前市场上键盘宽度的大尺寸为 480mm 鼠标垫的宽度一般为鼠标垫的宽度一般为 200mm 同时还应考虑到键同时还应考虑到键 盘和鼠标垫都不可能紧挨着托盘边缘放置盘和鼠标垫都不可能紧挨着托盘边缘放置 因此因此 两边各自留出两边各自留出 50mm 的空余距离 所以托盘宽度的空余距离 所以托盘宽度 键盘宽度键盘宽度 鼠标垫宽度鼠标垫宽度 空余出距离空余出距离 480mm 200 100mm 780mm 2 3 肘支撑板的尺寸设计肘支撑板的尺寸设计 由表格可得人的前臂手前长 取由表格可得人的前臂手前长 取 50 的 为的 为 237mm 手掌长为手掌长为 170mm 由于手与前手臂的长度的五分之二在键 由于手与前手臂的长度的五分之二在键 盘托盘上 悬空的部分大概就是盘托盘上 悬空的部分大概就是 260mm 所以设计肘支撑 所以设计肘支撑 板的长度为板的长度为 280mm 其宽度 其宽度 120mm 2 4托盘与肘支撑板的配合托盘与肘支撑板的配合 针对不同的体型的人 由于他们的坐姿肩宽有所不同 针对不同的体型的人 由于他们的坐姿肩宽有所不同 所以肘支撑板能在一定的角度范围内转动 从而适应他们所以肘支撑板能在一定的角度范围内转动 从而适应他们 自身的需求 自身的需求 2 5 托盘的高度托盘的高度 操作键盘时的高度操作键盘时的高度 即作业面的高度即作业面的高度 是影响人体坐是影响人体坐 姿的重要因素 作业面高度不当是引起电脑综合症的主姿的重要因素 作业面高度不当是引起电脑综合症的主 要原因要原因 如太低如太低 则背部过分前屈则背部过分前屈 如果太高如果太高 则必须则必须 抬高肩部抬高肩部 超过其松弛位置超过其松弛位置 引起肩部和颈部的不适 引起肩部和颈部的不适 因此因此 一般情况下一般情况下 使用键盘和鼠标时使用键盘和鼠标时 小臂接近水平小臂接近水平 或略下斜 即键盘托盘高度或略下斜 即键盘托盘高度 键盘高度键盘高度 坐姿肘高坐姿肘高 小腿加小腿加 足高足高 着装修正量着装修正量 姿势修正量姿势修正量 这里这里 键盘高度取键盘高度取25mm 坐姿时的坐高修正量为坐姿时的坐高修正量为 44mm 着装修正量为着装修正量为 3mm 通过 通过 计算计算 女性适用键盘托盘高度女性适用键盘托盘高度 251 382 3 44 25 567mm 男性适用键盘托盘高度男性适用键盘托盘高度 263 413 3 44 25 610mm 此外 此外 由国家标准由国家标准 GB T 3326 97 规定容膝空间高度应不小于规定容膝空间高度应不小于 580mm 净高应大于净高应大于 520mm 为了满足人体下肢活动的需 为了满足人体下肢活动的需 要要 桌下空间深度应不小于桌下空间深度应不小于 600mm 宽度应不小于宽度应不小于 520mm 因此 因此 可取女性适用键盘高度为可取女性适用键盘高度为 580mm 取男性取男性 适用键盘托盘高度为适用键盘托盘高度为 620mm 3 电脑桌面电脑桌面 3 1 桌面长度桌面长度 由于现在的电脑桌不单单是使用和摆放电脑由于现在的电脑桌不单单是使用和摆放电脑 的功能了 很多人都使用电脑桌子当成书桌使用 的功能了 很多人都使用电脑桌子当成书桌使用 特别是现在的学生 由于市面上的电脑桌的长度特别是现在的学生 由于市面上的电脑桌的长度 不足 让人们在用电脑桌干别的事情的时候 就不足 让人们在用电脑桌干别的事情的时候 就 觉得长度现不足 针对这个问题 我在这次设计觉得长度现不足 针对这个问题 我在这次设计 上特意加长了桌面的长度 考虑经济和人机工程上特意加长了桌面的长度 考虑经济和人机工程 等条件 我把桌面长度定位为等条件 我把桌面长度定位为 1600mm 3 2 桌面的宽度桌面的宽度 桌面要保证一定的深度桌面要保证一定的深度 以保证最小视距以保证最小视距 避免避免 视距过短视距过短 引起近视 通常引起近视 通常 距显示器最大阅读距离距显示器最大阅读距离 为为 710mm 760mm 可以保护眼睛不受电子射线伤害 考可以保护眼睛不受电子射线伤害 考 虑到大学生使用的电脑桌也是他们的学习桌虑到大学生使用的电脑桌也是他们的学习桌 而学习而学习 桌又常常和书架连在一起桌又常常和书架连在一起 所以桌面进深所以桌面进深 书柜宽度书柜宽度 显示器进深显示器进深 托盘拉出进深托盘拉出进深 对手腕起支撑作用的前臂对手腕起支撑作用的前臂 长长 人眼与屏幕之间距离人眼与屏幕之间距离 这里显示器进深为这里显示器进深为 215mm 托盘拉出进深为托盘拉出进深为 280mm 书柜深度取书柜深度取 300mm 即对男即对男 性电脑桌性电脑桌 桌面进深在桌面进深在 708mm 和和 758mm 之间之间 对女性对女性 电脑桌电脑桌 桌面进深在桌面进深在 732mm 到到 785mm 之间 当然之间 当然 桌桌 面进深会随着显示器尺寸的变大而变大 面进深会随着显示器尺寸的变大而变大 3 3 桌面的高度桌面的高度 电脑桌桌面的高度影响到显示器的摆放高度电脑桌桌面的高度影响到显示器的摆放高度 进进 而影响到人眼的观察角度而影响到人眼的观察角度 从人机工程学角度分析从人机工程学角度分析 显示器的最佳摆放高度应是它的上沿不高于人坐姿时显示器的最佳摆放高度应是它的上沿不高于人坐姿时 眼睛的水平视线眼睛的水平视线 它的中心应在水平视线以下它的中心应在水平视线以下 10 20 度比较合适 考虑人在看屏幕时度比较合适 考虑人在看屏幕时 一般视线与一般视线与 屏幕相垂直时比较舒服还可以减少反光对眼睛的伤害屏幕相垂直时比较舒服还可以减少反光对眼睛的伤害 所以显示器一般后倾所以显示器一般后倾 10 15 度为佳 以目前市场上较度为佳 以目前市场上较 流行的流行的 22 寸宽屏液晶显示器为例寸宽屏液晶显示器为例 其显示器面板高其显示器面板高 度为度为 296mm 底座高度为底座高度为 100mm 左右左右 显示屏上边缘显示屏上边缘 宽度为宽度为 20mm 由此可得 由此可得 桌面的高度桌面的高度 底座高度底座高度 显显 示器面板高度示器面板高度 2 cos15 坐姿眼高坐姿眼高 小腿加足高小腿加足高 着着 装修正量装修正量 姿势修正量姿势修正量 视距视距 tan15 这里视距取这里视距取 710mm 显示器后倾的角度和眼睛观察显示器的角度显示器后倾的角度和眼睛观察显示器的角度 均取均取 15 通过计算 通过计算 对于女性桌面高度为对于女性桌面高度为 647mm 男男 性桌面高度为性桌面高度为 737mm 这里我们选择一种折中的思维 这里我们选择一种折中的思维 将电脑桌的高度定位将电脑桌的高度定位 690cm 4 主机箱的位置主机箱的位置 现在大多数电脑桌 都将主机箱的位置设计在电脑现在大多数电脑桌 都将主机箱的位置设计在电脑 桌的左下方 但是现在市面上的显示屏的线和电源线并桌的左下方 但是现在市面上的显示屏的线和电源线并 不是很长 还有在这个为位置上 安装和拆卸的时候都不是很长 还有在这个为位置上 安装和拆卸的时候都 很麻烦 所以 在本设计上 便将主机箱的放置位置上很麻烦 所以 在本设计上 便将主机箱的放置位置上 移 放在右上角 这样人们在装卸时都方便操作及在插移 放在右上角 这样人们在装卸时都方便操作及在插 拔拔 U 盘时和开机时都不需要弯下腰去操作了 盘时和开机时都不需要弯下腰去操作了 5 储物柜的设计储物柜的设计 由于这电脑桌偏向工程人员设计的 所以在左下方设计了由于这电脑桌偏向工程人员设计的 所以在左下方设计了 一个 田 字储物柜 便于工程人员图纸的放置 这个储物柜的一个 田