人机工程学在鞋子上的应用

人机工程学在鞋子上的应用2021/10/10星期日1前言这果所谓的人(Man)，是指活动的人体，即安全主体，人应该始终是有意识有日的地操纵物(机器、物质)和控制环境的，同时又接受其反作用这里所谓的机(Machine)，是广义的，它包括劳动工具、机器(设备)、劳动手段和环境条件、原材料、工艺流程等所有与人相关的物质因素。2021/10/10星期日2人性化设计在现实生活中随着社会的发展、技术的进步、产品的更新、生活节奏的加快……等等一系列的社会与物质的因素，使人们在享受物质生活的同时，更加注重产品在“方便”、“舒适”、“可靠”、“价值”、“安全”和“效率”等方面的评价，也就是在产品设计中常提到的人性化设计问题2021/10/10星期日3什么是人性化？？？所谓人性化产品，就是包含人机工程的产品，只要是“人”所使用的产品，都应在人机工程上加以考虑，产品的造型与人机工程无疑是结合在一起的。我们可以将它们描述为：以心理为圆心，生理为半径，用以建立人与物(产品)之间和谐关系的方式，最大限度地挖掘人的潜能，综合平衡地使用人的肌能，保护人体健康，从而提高生产率。2021/10/10星期日4人机工程上所设定的标准那么，对于一件产品是如何来评价它在人机工程学方面是否符合规范呢?人机工程上所设定的标准为：

1)产品与人体的尺寸、形状及用力是否配合；

2)产品是否顺手和好使用；

3)是否防止了使用人操作时意外伤害和错用时产生的危险；2021/10/10星期日5

4)各操作单元是否实用；各元件在安置上能否使其意义毫无疑问的被辨认；

5)产品是否便于清洗、保养及修理。2021/10/10星期日6生活工作中的应用1.人机工程学在生活工作中的应用表现为，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；2021/10/10星期日72.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。2021/10/10星期日8具体问题——鞋为具体阐述一下安全人机工程学理论的运用与现实生活中“物”的设计与安全人机理论设计的不协调及不完善的现实，下面就拿生活中的最常见的事例----鞋，用安全人机工程学的知识来具体分析一下。2021/10/10星期日92021/10/10星期日102021/10/10星期日11鞋材料鞋材料以天然纤维织物和皮革为主，近代以来化工合成材料渐多。按鞋的结构可分面料（鞋帮料）、里料、底料、辅料4类。2021/10/10星期日12面料主要有皮革、合成革、纺织物、橡胶和塑料等。皮鞋面料多用经过鞣制的牛、猪、羊皮粒面软革或翻毛软革,以及合成革;高档鞋也有用鳄鱼皮、蛇皮、鸡爪皮的。布鞋和胶鞋多选用坚固、耐磨，保温性、吸湿性好的棉布和毛呢，如贡布、平绒、线呢、灯芯绒、帆布以及华达呢、花呢、海军呢、大衣呢等。各种合成树脂和天然橡胶则为塑料鞋和胶鞋的主要材料。2021/10/10星期日13里料主要有棉布、山(绵)羊皮、棉絮、毛毡、人造毛、松紧绒等。皮鞋鞋里的后半部多用质地较柔软的山、绵羊皮革，前半部多用帆布；布鞋的鞋里大都采用本色白布或漂白布；胶鞋都用细帆布作里料。2021/10/10星期日14冬季防寒的皮鞋采用毛毡或经过硝制的毛皮作鞋里;布棉靴（鞋）一般絮入棉花后再用一层棉布作里，也可用毛毡或松紧绒作里。目前有些鞋还采用树脂发泡复合材料或人造毛作鞋里。2021/10/10星期日15底料主要有硬革、软革、仿皮革、布、橡胶、塑料、橡塑和橡塑发泡材料等。硬革是以牛、猪皮经加工而成的,多用于皮鞋,少量用来制作皮底布鞋。2021/10/10星期日16此外，皮鞋还广泛采用仿皮底。布是传统布鞋底的主要材料。以旧布为原料经加工打成袼褙或补絮成底坯，用麻绳以手工或机器纳成千层底或毛布底。塑料主要是聚氯乙烯树脂，多用于塑料鞋和布鞋。2021/10/10星期日17辅料主要有鞋眼（圈、钎），鞋带，橡筋布，尼龙搭扣，拉链，丝、棉、麻缝线（绳），钉，铆钉，无纺布,纸板,作内包头和主跟用的皮革，各种装饰物、支撑件、胶粘剂，以及浆糊等。2021/10/10星期日18制鞋工艺制鞋工艺中国的制鞋工艺在很长的时期内一直沿用手工缝合成型工艺。20世纪以来陆续从国外引进先进技术和专用设备，制鞋工艺发展很快，大致可分为缝绱工艺、注塑工艺、模压工艺、粘合工艺、组装工艺等。2021/10/10星期日19鞋子的号码与人体脚的尺寸各种机械、设备设施和工具等在适合与认人的使用和实现本质安全方面，首先涉及的问题是如何适合于人的形态和功能范围的限度，相对应的人体参数主要是人体结构尺寸和功能尺寸。人体的结构尺寸是指静态尺寸;人体功能尺寸是指动态尺寸2021/10/10星期日20我国情况我国是一个地域辽阔的和多民族的国家，不同地域间人体尺寸差异较大。于是将全国成年人人体尺寸分布划分为西北区、东北区、华中区、华南区、西北区和东北、华北区共6个区域，2021/10/10星期日21由于这些差异的存在，鞋子的制作都是按一定的标准定制的，用以符合我们大多数人的需求，当我们买一双鞋的时候我们会发现并没有和我们的脚的尺寸完全相符合的鞋子。我们买的鞋子不是有点大就是有点挤脚。2021/10/10星期日22鞋子不舒适所带来的危害危害一：鞋子的能量缓冲作用弱鞋底过硬或过薄时，地面的冲击力直接作用于足部，使足部易于疲劳、劳损。2021/10/10星期日23危害二：鞋子对足部的挤压与摩擦如果鞋的长度或宽度不足，对足趾等造成挤压、摩擦，便会制造惨痛不堪的局面，日久会使受力部位发生病变。2021/10/10星期日24危害三：令足部负重不合理鞋跟过高，特别是女式的高跟鞋，比如超过7厘米，前足负重就会增多，可达体重80%以上，从而引起前足疼痛;合理的鞋跟高度是2-4厘米，这时前后足负重各约50%，足部感觉会比较舒适。2021/10/10星期日25理想的鞋子1、理想的鞋跟高度在2-4厘米之间，最好不要超过6厘米2021/10/10星期日262、鞋跟与足底凹陷处的弧度必须合脚，踝骨与脚尖不应该碰触到鞋子。前脚要有一定摆动的余地、而后跟不能摆动。2021/10/10星期日273、鞋的重量每增加1克，对足部造成的负担相当于在人的脊背上增加几十克的重量。因此，尽可能选择轻巧的鞋子。2021/10/10星期日284、正确的鞋子应该从购买的那一天起就合脚。不要妄想多穿两天它就不磨脚了。在一次次痛苦的磨合过程中，你的脚会问题丛生，甚至会变得畸形难看，以至今后再也不能适应任何一双好鞋。2021/10/10星期日29鞋底鞋底存在的问题尤其多，鞋底的材料、厚度、弯度、防滑花纹以及软硬度等都与产品有直接关系，都与安全人机工程学知识有关。2021/10/10星期日30在当前市场上可以购得的鞋底材料种类繁多，花样各异。鞋底或鞋子生产厂商必须确定其产品应达到何种性能，符合何种标准，且还须选择制作材料：橡胶（RU）、热塑性橡胶（TR）、聚氨酯（PU）或热塑性聚氨酯（TPU）。好的设计和性能，才能保证最终的产品有好的质量。2021/10/10星期日31针对现状，材料的组合，如双层鞋底，成为最好的、最方便的解决方案，通过使用具有抗性的外底来实现对脚的保护性，同时通过使用更柔软的中底来实现行走时的舒适度。鞋底花纹几乎是平整的或者是细小而且潜的密集型花纹2021/10/10星期日32优点：鞋底薄，弯曲容易利于行走的脚步弯曲。花纹密集或几乎为平板和麻点状，鞋底与地面接触面积非常大，鞋底橡胶柔软，所以拥有很好的防滑性能，尤其体现在平滑的石质地面，适合城市瓷砖，柏油马路和修砌好的台阶等较为平整的路面2021/10/10星期日33缺点：耐磨程度不够，鞋底较薄，支撑性能较差2021/10/10星期日34我们往往会发现，由于走的路多了，鞋底的防滑花纹被磨损殆尽，变的滑或是进水。鞋底的花纹不仅要有防滑功能也要同时具备放磨损的作用。这样会更加符合安全人机工程学的要求，防止人意外跌倒及发生其他不测。2021/10/10星期日35鞋底要有适当的厚度和软硬度，如果过软，鞋底不能支撑脚掌，易使人产生疲劳感。其实，鞋的舒适感除了来自合适的软硬度外，还取决于的鞋底的弯折部位，很多童鞋的弯折部位在鞋的中部，即脚的腰窝处，这样容易伤害人比较娇弱的足弓。科学的弯折部位应位于脚前掌的跖趾关节处，这样才与行走时脚的弯折部位相符2021/10/10星期日36鞋帮及鞋面：脚后跟要有一定的支撑能力，由于人的骨骼、关节、韧带的影响，平衡及稳定能力的不同，鞋后帮如果太柔软，脚在鞋中得不到相应的支撑，会使脚左右摇摆，容易引起踝关节及韧带的损伤，还可能养成不良的走路姿势。2021/10/10星期日37鞋面不能太软，如果鞋面（尤其是头部）太软，会难以抵抗硬物对脚趾的冲撞，加上我们可能会有走路有用脚踢东西玩的习惯，过软的鞋面既不结实，又不安全，就容易挫伤脚趾。2021/10/10星期日38鞋带

鞋带的长度是关乎人机的问题，有时你会发现把鞋带完全穿了之后，发现留下的鞋带很短了，根本系不起来，只好留下一双鞋孔不穿带，那样影响鞋形。或是鞋带很长，走路时容易把人绊倒，等等都需要人机安全学的知识来解决。2021/10/10星期日39鞋垫

现在鞋垫的功能已提升至辅助鞋子功能的一个组件，它的设计与人机工程的理论知识及要求密切相关。按照人机工程学的需要，它有以下功能来实现安全的要求：2021/10/10星期日401．防止脚掌在鞋内滑动2.提高承托，提高步伐的稳定3．吸震4．矫正步行及站立姿势2021/10/10星期日41总结一件设计优良的产品，必然是人、环境、经济、技术、文化等因素巧妙融合、平衡的产物，要遵循人机系统的安全理论与要求。我们所说的人机工程，一般以下列要素作为研究基础：2021/10/10星期日421．人的要素。主要考虑人的心理智和生理特点，防止人的“意识中断”或“意识迂回”（走神）时产生的危险。2．机的要素。主要考虑安全预防措施，防止人在能力不足时引起的事故。2021/10/10星期日433．环境要素。主要考虑环境要适合于人的要求，不危害人体健康。4．作业因素。主要从作业方法、作业负荷、作业姿势、作业