人机工程学课程设计

本科生四人间公寓的人机学评析和改进设计评分项目得分论文内容论文逻辑论文格式演 讲回答问题平时成绩总 成 绩作者：学号 姓名 本科生四人间公寓的人机学评析和改进设计摘要：人机工程学是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；人和机器及环境的相互作用；工作中、家庭生活中怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的。它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的研究手段和方法，综合地进行人体结构、功能、心理以及力学等问题研究的学科。本文针对本科生四人间公寓的空间和内部物品，先通过观察法和实测法对宿舍的整体和局部方面进行了测量，考虑到人体尺寸百分位数，我国成年人人体主要尺寸，作业面设计时的尺寸和人与光环境等，找到存在的人机学问题。把学生、宿舍、宿舍环境看做一个系统的三大要素，对照相关标准设计数据使系统三要素形成最佳组合的优化系统，让学生们住在宿舍里感到更加的舒适和人性化。关键词 本科生四人间公寓 人机分析 改良设计Undergraduate Four Shared Apartment Design Improvement Comments and Man-machine LearningAbstract:Ergonomic is in a work environment of human anatomy, physiology and psychology, etc; the various factors And the interaction of machines and environment; Work and family life work efficiency, how unification consideration of issues such as healthy, safe and comfortable. It is using human metrology, physiology, psychology and biomechanics and engineering disciplines such as research tools and methods, comprehensively for human body structure, function, psychological and mechanical problems subject. Aiming at the undergraduate four Shared apartment space and internal items, first through the observation and measurement method to overall and partial aspects of the dormitory was measured, considering the human body size percentile, the adult human body main dimensions, the size and the coolie design with light environment etc, find the learning problems existing man-machine. The student, dormitory, dormitory environment as a system, comparison of the three elements related standard design data make system formed the best combination of three elements of optimization of system, let the students live in dormitory feel more comfortable and humanization.Keywords Undergraduate four Shared an apartment man-machine analysis improved design 1 引言当今，人们都喜欢把大学称为“象牙塔”，其主要原因在于大学生有很多可支配的自由时间。在一天的二十四小时内，大学生们有超过是二个小时在宿舍里度过，这说明大学宿舍的重要性，同时也从侧面反应了对宿舍研究的必要性。在此背景下，本研究小组对宿舍进行人际分析具有必要性和合理性。适逢对人机工程学进行完学习，为了能够更加深入了解和运用这门学科，所以进行了这次人机分析和改进设计。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、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。1 随着机械化、自动化和信息化的高速发展，人的因素在产品设计与生产中的影响越来越大，人际和谐发展的问题也就越来越显得重要，人机工程学在产品设计的地位与作用愈显出其重要性。2 对南京理工大学泰州科技学院七号公寓宿舍的现状分析 2.1 整体布局的人机分析以7411为例，门朝东，阳台朝南。宿舍主体卧室空间长为536cm，宽为321cm，高318cm。门高200cm，宽为76cm。主体空间可以划分为三个部分，学习区，学习区上方的休息区，过道区。学习区有四个书架，电脑桌一体化的木制桌子，一张椅子。桌子每个人使用面积为116cm55cm。储物柜长度为90cm，宽度为60cm，高度为182cm。休息区在学习区上方，床铺距地面高度170cm，距天花板148cm，每个床位长195cm，宽90cm。过道区长476cm，宽为141cm。最南面是阳台，长321cm，宽为146cm，阳台栏杆长266cm，高为110cm。最后宿舍墙壁整体颜色为白色，无天花板，地板为白色瓷砖。宿舍情况对比表如表12所示，白色瓷砖地板如图1所示。表12 宿舍情况对比表具体项目国家标准宿舍现状对比结果宿舍面积不小于20平方米大于20平方米符合 床铺位置两单床长边之间距离 不小于0.60米大于0.60米符合两床床头之间距离 不小于0.10米大于0.1米符合不小于1.2米大于1.2米符合两排床走道宽度储物空间净储藏空间不小于0.50平方米大于0.50米符合储藏空间净深不小于0.55米大于0.55米符合架的净深不小于0.25米小于0.25米不符合每格架净高不小于0.35米大于0.35米符合层高不小于3.60米小于3.60米不符合阳台净深不小于1.20米大于1.20米符合栏杆净高不小于1.10米等于1.10米符合图1 白色瓷砖地板2.1.1 长度问题宿舍空间长5.36m，两张床长21.95m，储物柜长0.9m，所以还剩0.56m的距离，而这个距离又分成两部分，一部分是床与墙壁的距离，另一部分是床与储物柜的距离。所以这个空隙，既不好放东西，也不容易打扫，很多小件的东西经常会掉进去，非常麻烦。床与墙壁的狭小间隙如图2所示。 图2 床与墙壁的狭小间隙2.1.2 宽度问题主卧室的宽为3.21m，除去两边电脑桌的宽度20.55m，剩下2.11m的距离称之为“过道”。再除去两边板凳20.5m的空间，还剩宽1.11m的距离属于实际意义上的“过道”。考虑到我国成年人人体水平尺寸，当选取肩宽的最大百分位数即大尺寸时，两人也可以满足过道的同时通过。人体水平尺寸（部分）如表23所示。表23 人体水平尺寸（部分）年龄分组百分位数%男（18-60岁）女（18-55岁）1 5 10 50 90 95 991 5 10 50 90 95 994.3肩宽/mm4.4最大肩宽/mm330 344 351 375 397 403 415383 398 405 431 460 469 486304 320 328 351 371 377 387347 363 371 397 428 438 4582.2 局部具体分析2.2.1 电脑桌由于宿舍空间有限，家具的配置十分短缺，往往一物多用，电脑桌搁置电脑,同时也是书架、隔物台、自习桌。然而电脑桌上书架的支撑架布局不合理，它刚好处在人体的水平作业面内，距离桌子边缘33cm。根据人体水平作业面的正常尺寸和最大尺寸，33cm小于右手正常的活动半径39.4cm，所以会导致坐者的右手活动不方便和不舒适。电脑桌上支撑架的布局如图3所示，水平作业面的正常尺寸和最大尺寸如图44所示。图3 电脑桌上支撑架的布局图44 水平作业面的正常尺寸和最大尺寸2.2.2 床床的材料是金属质的杆和木材板，金属常温下给人的感觉都会很凉，尤其在冬天的时候，同学爬着金属质的梯子，会感到极不舒服。金属另一特性是硬，这就使得同学经常就会碰到床的支架上。梯子的防滑系数不够大，住在上铺的同学在攀爬的过程中，易发生滑倒、跌倒现象。床的板面木板，木板经常脱落板屑，上铺的板屑常常掉到桌上。床距地面的高度为170cm，根据我国成年人人体主要尺寸（部分）,第80百分位以上的同学从座位起身时会碰到头。人体主要尺寸（部分）如表35所示。表35 人体主要尺寸（部分）年龄分组百分位数%男（18-60岁）女（18-55岁）1 5 10 50 90 95 991 5 10 50 90 95 991.1身高/mm1543 1583 1604 1678 1754 1775 18141449 1484 1503 1570 1640 1659 16972.2.3 椅子宿舍椅子为铁管模板结构，椅面的材料为合成木材，经常容易开裂，甚至掉渣。椅子腿的材料是金属铁，外表镀上一层漆，时间长了，易掉漆。椅面是一整块木板，坐在上面时间久了，会觉得酸累无比，无铺垫与饰面，根据人机工程学凹凸的硬质，此椅无腰部支托，椅背和椅子的面板之间间距太大，角度过小，是此椅长时间使用导致不适的主要原因。椅子如图5所示。图5 椅子2.2.4 衣柜衣柜高170cm，宽，净深55cm，衣柜内无隔层，衣服只能用衣服撑撑着挂上，下方的空间放东西后要拿取时很容易乱，由于处于衣柜底面是直接紧贴在底面上的，因此同学取东西的时候要弯着腰，非常累，衣柜空间未能充分利用。衣柜如图6。图6 衣柜2.2.5 壁柜宿舍共有四个壁柜，其中一个壁柜的柜门位于打开宿舍门时的后方，这样就造成了柜门和宿舍门不能同时打开的现象，当同学甲在该壁柜前收拾东西时，这时从外面开门进来的同学乙会使宿舍门碰撞到同学甲。壁柜和宿舍门同时打开时如图7所示。图7 柜门和宿舍门同时打开2.2.6 风扇和照明灯我校风扇的位置一般都位于宿舍的正中部，而床位的摆放在长度上不是以宿舍为对称的，有一侧可以很好利用风扇，而另一侧床位利用很小，所以电风扇应设计在床位的中间，而不是宿舍中间。宿舍有两个白炽灯照明，同学坐在书桌前写作业时都处于背光状态，照明质量非常差。长期处于这种照明情况下对学生的视力有很大的影响，容易造成近视眼，是急需要改进的一方面。电灯和电风扇如图8所示 图8 电风扇和照明灯2.2.7 阳台我校宿舍的阳台现状：排水效果不佳，下雨的淤水，需要两个星期以上的时间才能排干。 晾衣绳没有合理的规划，晾衣绳离底层的墙面太高。而女生的身高比晾衣绳要矮很多，女生晾晒衣服时会觉得非常吃力，需借助衣服撑篙。在地板选材方面缺乏合理的规划，洗完衣服后，地板太滑，容易让人摔倒，是一个很大的安全隐患。阳台如图9所示。图9 阳台3 南京理工大学泰州科技学院七号公寓宿舍的改良设计（1）电脑桌的宽度应该稍微宽一点，这样可以避免隔板对正常作业时的影响，或者隔板设计时远离双手作业区域。（2）床的高度应该适当的增加十公分，这样可以避免大部分人撞到头的危险。床的边缘需要打磨的光滑一点，这样可以避免划伤。床的爬梯应该包裹一层布或采用复合材料，这样既防滑而且在冬天的时候不会有冰凉的感觉。（3）椅子支架应该选用钢制材料，避免椅子发生断裂和螺丝的脱落。板面选用三合板之类的，比较坚硬。（4）衣柜应实行分层，这样摆放拿取物品时不易混乱，衣架的横杆要上移，更有利于衣柜空间的有效利用。经过改良后的衣柜如图10所示。图10 改良后的衣柜（5）有一侧的壁柜的门打开时会与宿舍的门发生碰撞，所以壁柜的放置应该与门保持适当的距离，大概一米。或者将宿舍的门采用推拉门。采用节约空间的推拉门如图11所示。（6）电风扇的位置摆放应该在两张床的中间处，避免两张床吹到的风大小不一样。条件允许的情况下可以配备两台电风扇。图11 推拉门（7）日光灯的光线分布不合理，当学生坐在电脑桌前时正好挡住了光线，不利于学习，每个学生的电脑桌上方装备一个节能灯，既能保证足够的光线也不会浪费太多的能源。（8）阳台的两侧都应该有下水道，由于阳台地面的有高度差，所以容易形成积水，当两侧都有下水道的时候就不易形成积水。收获：更好地认识和学习了人机工程学，同时也清楚地认识到人工程学涉及生活的方方面面，起着很大的作用；对人机工程学在宿舍的应用掌握得比较透彻，之后对宿舍里的床、衣柜、壁橱、阳台等方面作了改善并提出了相应的设计方案；掌握了人机工程学的研究方法及实践方法，在进行市场调查的过程 中了解了更多宿舍中存在