工作臺椅與工具設(shè)計

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1、工作臺椅與工具的設(shè)計,1、控制臺設(shè)計,控制臺（工作臺）： 是包含操縱裝置和顯示裝置的作業(yè)單元。它小到一臺便攜式打字機，大到一個房間（控制室或控制中心）。,1.1 控制臺的形式 1. 桌式控制臺 2. 直柜式控制臺 3. 組合式控制臺 4. 彎折式控制臺,工作臺椅與工具的設(shè)計,桌式控制臺,組合式控制臺,直柜式控制臺,彎折式控制臺,工作臺椅與工具的設(shè)計,1.2 控制臺設(shè)計要點,控制臺設(shè)計的主要內(nèi)容： 工作臺尺寸宜人、造型美觀、方便使用、給人以舒適感。 關(guān)鍵： 根據(jù)人體尺度，將控制器與顯示器布置在作業(yè)者正常的作業(yè)空間范圍內(nèi)。保證作業(yè)者能良好地觀察必要的顯示器，操作所有的控制器，以及為長時間作業(yè)提

2、供舒適的作業(yè)姿勢?？刂婆_有時在操作者前側(cè)上方也有作業(yè)區(qū)，所有這些區(qū)域都必須在可視可及區(qū)內(nèi)。,工作臺椅與工具的設(shè)計,1. 控制臺作業(yè)面,工作臺椅與工具的設(shè)計,2. 顯示器面板形式,工作臺椅與工具的設(shè)計,3. 控制臺上方干涉點高度,式中 h干涉點高度 k操作者眼高 H顯示面板下端高度 d操作者眼點與干涉點的 投影距離 D干涉點與顯示面板的投 影距離,工作臺椅與工具的設(shè)計,工作臺椅與工具的設(shè)計,工作臺椅與工具的設(shè)計,1.3 常用控制臺設(shè)計,設(shè)計要點 1、控制臺高度應(yīng)低于人的水平視線 2、控制器設(shè)置在斜度為20度的面板上,坐姿低臺式控制臺,工作臺椅與工具的設(shè)計,坐姿高臺式控制臺,設(shè)計

3、要點 1、重要儀器布置于水平向上10向下30 ，斜度為10 的面板上 2、水平向上1045放置次要顯示器。 3、水平向上/3050放置各種控制器,工作臺椅與工具的設(shè)計,和諧號火車駕駛室,工作臺椅與工具的設(shè)計,坐立兩用控制臺,設(shè)計要點 1、重要儀器布置于水平向上10向下45 ，斜度為60 的面板上 2、水平向上1030放置次要顯示器。,工作臺椅與工具的設(shè)計,標準控制臺,工作臺椅與工具的設(shè)計,標準控制臺尺寸,（單位：cm）,工作臺椅與工具的設(shè)計,工作臺椅與工具的設(shè)計,2.辦公臺設(shè)計,工作臺椅與工具的設(shè)計,2.1 電子化辦公臺人體尺度,工作臺椅與工具的設(shè)計,2.2 電子化辦公臺可調(diào)設(shè)計,工作臺椅與工

4、具的設(shè)計,2.3 電子化辦公臺組合設(shè)計,工作臺椅與工具的設(shè)計,3.工作座椅設(shè)計的主要依據(jù),當人站立時，人體的足裸、腰部、臀部和脊椎等關(guān)節(jié)部位受到靜肌力作用，以維持直立狀態(tài)，而坐時，可免除這些肌力，減少人體能耗，消除疲勞，坐姿態(tài)比站立更有利于血液循環(huán)，而且有利于保持身體的穩(wěn)定。 目前，大多數(shù)辦公室人員、腦力勞動者、部分體力勞動者都采用坐姿工作 。隨著技術(shù)的進步，愈來愈多的體力勞動者也將采取坐姿工作，因而工作坐椅設(shè)計和相關(guān)的坐姿分析日益成為人機工程學工作者和設(shè)計師們關(guān)注的研究課題。,工作臺椅與工具的設(shè)計,3.1坐姿生理學,腰曲,前,后,肩靠,,脊柱結(jié)構(gòu),工作臺椅與工具的設(shè)計,從坐姿生理學角度，應(yīng)

5、保證腰弧曲線正常。,人 處于不同坐姿時，脊柱形態(tài)不同。當人側(cè)臥，大、小腿稍作彎曲時，脊柱呈自然彎曲狀態(tài)，此時，椎間盤、韌帶和肌肉的受力最小，人感到最舒適（見圖B線）。,腰曲弧線,工作臺椅與工具的設(shè)計,腰椎后突和前突,無腰靠或腰靠不明顯,腰靠過分前凸,腰椎后突,腰椎前凸,工作臺椅與工具的設(shè)計,3.2坐姿生物力學,好的坐椅應(yīng)使身體的重量分布合理。人坐著時人體上部和大腿的重量由座面來承擔，由解剖學看人的坐骨結(jié)節(jié)處是人最能承重的部分，坐著時人體大約75%的體重由它及每塊結(jié)節(jié)處的25cm2面積范圍肌肉來支持。,體壓分布曲線,工作臺椅與工具的設(shè)計,座面對股骨的影響,工作臺椅與工具的設(shè)計,不同坐姿時椎間盤受

6、力分析,腰曲弧線正常時椎間盤上受力均勻（a圖） 腰曲弧線向前彎曲椎間盤前端間隙變小受推擠和摩擦，腰部不舒適易病變（b圖） 汽車駕駛員舒適的坐姿角度（c圖）,工作臺椅與工具的設(shè)計,理想坐椅：應(yīng)使就坐者體重分布合理，大腿近似呈水平狀態(tài)，兩足自然著地，上臂不負身體的重量，肌肉放松，操作時軀干穩(wěn)定性好，坐姿變換方便，給人以舒適感。 設(shè)計原則 座椅設(shè)計應(yīng)符合人的生理特性，使人感到舒適為前提條件。 座椅尺寸應(yīng)與就坐者人體測量尺寸相適宜，并應(yīng)使尺寸可調(diào)節(jié)。坐椅應(yīng)使就坐者保持舒適坐姿。靠背結(jié)構(gòu)和尺寸應(yīng)給予腰部以充分的支撐，使脊柱接近于正常自然彎曲狀態(tài)。 座椅應(yīng)能支持就坐者的體位并保持其穩(wěn)定。 坐椅能使就坐者變

7、換坐姿，靈活而平衡他進行體態(tài)自動調(diào)節(jié)。,工作臺椅與工具的設(shè)計,工作臺椅與工具的設(shè)計,4.工作座椅設(shè)計,按使用目的分類：工作椅、休閑椅、多功能椅。 工作椅：用于各類工作場所，舒適性與效率都要考慮。 休閑椅（或休息椅）：家居、休息場所、各類交通工具以舒適性作為設(shè)計重點。 多功能椅：可用于多種類型的場所。 也可以按使用環(huán)境來分類：室內(nèi)用椅、室外用椅、交通工具用椅。,工作臺椅與工具的設(shè)計,4.1一般工作場所座椅,一般工作場所座椅是指計算機房、打字室、控制室、交換臺等場所坐姿操作者使用的工作座椅。GB/T 14774-1993標準給出了這類工作座椅設(shè)計的一般人機工程學要求、結(jié)構(gòu)形式和主要尺寸。,工作臺椅

8、與工具的設(shè)計,座椅設(shè)計要點： 1.工作座椅的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)盡可能與坐姿工作的各種操作活動要求相適應(yīng)，應(yīng)能使操作者在工作過程中保持身體舒適，穩(wěn)定并能進行準確地控制和操作。 2.工作座椅的坐高和腰靠必須是可調(diào)節(jié)的。坐高調(diào)節(jié)范圍在GB10000中“小腿加足高”，即360-480mm之間；工作座椅坐面高度的調(diào)節(jié)方式可以是無極的或間隔20mm為一檔的有級調(diào)節(jié)。工作座椅腰靠高度的調(diào)節(jié)方式為165-210mm間的無級調(diào)節(jié)。 3.工作座椅可調(diào)節(jié)部分的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，必須易于調(diào)節(jié)，必須保證在椅子使用過程中不會改變已調(diào)節(jié)好的位置并不得松動。 4.工作座椅各零部件的外露部分不得有易傷人的尖角銳邊，各部結(jié)構(gòu)不得存在可能造成擠壓

9、，剪鉗傷人的部位。 5.無論操作者坐在座椅前部，中部還是往后靠，工作座椅坐面和腰靠結(jié)構(gòu)均應(yīng)使其感到安全，舒適。 6.工作座椅腰靠結(jié)構(gòu)應(yīng)具有一定的彈性和足夠的剛性。在座椅固定不動的情況下，腰靠承受250N的水平方向作用力，腰靠傾角b不得超過115度。 7.工作座椅一般不設(shè)扶手。需設(shè)扶手的座椅必須保證操作人員作業(yè)活動的安全性。 8.工作座椅的結(jié)構(gòu)材料和裝飾材料應(yīng)耐用，阻燃，無毒。坐墊，腰靠，扶手的覆蓋層應(yīng)使用柔軟，防滑，透氣性好，吸汗的不導(dǎo)電材料制造。,工作臺椅與工具的設(shè)計,座椅結(jié)構(gòu)形式 工作座椅必須具有的主要構(gòu)件：座面、腰靠、支架。工作座椅視情況而設(shè)的輔助構(gòu)件有扶手。,一般工作座椅結(jié)構(gòu)形式,工作

10、臺椅與工具的設(shè)計,工作座椅主要參數(shù),工作臺椅與工具的設(shè)計,4.2 久坐工作人員座椅,工作臺椅與工具的設(shè)計,動態(tài)座椅,前傾式座椅,工作臺椅與工具的設(shè)計,膝靠式座椅,變椅背座椅,工作臺椅與工具的設(shè)計,作業(yè)用凳,工作臺椅與工具的設(shè)計,其它支撐物,座椅欣賞,工作臺椅與工具的設(shè)計,工作臺椅與工具的設(shè)計,工作臺椅與工具的設(shè)計,工作臺椅與工具的設(shè)計,工作臺椅與工具的設(shè)計,駕駛用坐椅的設(shè)計尺寸 （單位：mm）,工作臺椅與工具的設(shè)計,汽車乘客坐椅設(shè)計尺寸,工作臺椅與工具的設(shè)計,火車坐椅設(shè)計尺寸,工作臺椅與工具的設(shè)計,工作臺椅與工具的設(shè)計,4.3 辦公室工作座椅,工作臺椅與工具的設(shè)計,5 手握式工具設(shè)計,

11、手握工具采用人機工程學設(shè)計設(shè)計目的,人們的生產(chǎn)、生活離不開各類工具，這些工具的尺寸與形狀很大一部分不符合人機工程學的設(shè)計原則。長期使用易造成身體損傷、病變；生產(chǎn)的效率低下。因此有必要根據(jù)人機工程學的原理對手握工具進行合理的設(shè)計。,工作臺椅與工具的設(shè)計,5.1 手的解剖及與工具有關(guān)的疾患,手的解剖 手的組成：骨、動脈、神經(jīng)和肌腱等部分組成,工作臺椅與工具的設(shè)計,工作臺椅與工具的設(shè)計,二,手臂的解剖,工作臺椅與工具的設(shè)計,抓握工具動作分類,,著力抓握：（手指和手掌同時用力）,精確抓握：手指,,力與小臂平行,力與小臂垂直,著力和控制動作不能同時進行,工作臺椅與工具的設(shè)計,手握工具不當設(shè)計易造成的病癥

12、,重復(fù)性積累損傷病癥 腱鞘炎：手腕尺偏、掌曲和腕外轉(zhuǎn)，使腕部肌腱彎曲導(dǎo)致腱鞘處發(fā)炎； 腕道綜合癥（腕隧道癥侯群）：由于腕道內(nèi)正中神經(jīng)損傷所引起的不適。表現(xiàn)為手部疼痛、灼熱、刺痛及麻木感。 網(wǎng)球肘(肱骨外踝炎、主婦肘)：一種肘部組織炎癥，由手腕的過度橈偏引起。尤其是當撓偏與掌內(nèi)轉(zhuǎn)和背屈狀態(tài)同時出現(xiàn)時，肘部撓骨頭與肱骨小頭之間的壓力增加，導(dǎo)致網(wǎng)球肘。 狹窄性腱鞘炎(俗稱扳機指)：是由手指反復(fù)彎曲動作引起的。在類似扳機動作的操作中，食指或其它手指的頂部指骨須克服阻力彎曲，而中部或根部指骨這時還沒有彎曲。導(dǎo)致手指前端彎曲。,工作臺椅與工具的設(shè)計,5.2 手握式工具設(shè)計原則,1、一般設(shè)計原則 必須有效地

13、實現(xiàn)預(yù)定的功能； 必須與操作者身體成適當比例，使操作者發(fā)揮最大效率； 適當考慮性別、訓練程度和身體素質(zhì)的差異； 作業(yè)姿勢不能引起過度疲勞。,工作臺椅與工具的設(shè)計,2、解剖學因素,避免靜肌負荷 手臂自然下垂,工作臺椅與工具的設(shè)計,保持手腕處于順直狀態(tài),工作臺椅與工具的設(shè)計,把手彎曲式工具設(shè)計,工具把手與工作部分彎曲10 患腱鞘炎的幾率大大降低,工作臺椅與工具的設(shè)計,避免掌部組織受壓力,掌部和手指承受較大壓力時會影響血液循環(huán)、導(dǎo)致麻木刺痛感。設(shè)計時應(yīng)增大接觸面積,傳統(tǒng)把柄,改良后把柄,工作臺椅與工具的設(shè)計,避免手指重復(fù)動作,食指反復(fù)做扳機動作時易導(dǎo)致扳機指（狹窄性腱鞘炎）此類動作可用拇指或指壓板替代。,拇指操作,指壓板操作,工作臺椅與工具的設(shè)計,3、把手設(shè)計,直徑：著力抓握30mm40mm ；精密抓握8mm16mm 長度：100mm125mm； 形狀：圓形、三角形、矩形、丁字形、斜丁字形等； 彎角：10度左右； 雙把手工具：最大握力限制在100N左右； 性別差異,工作臺椅與工具的設(shè)計,要注意考慮左、右手習慣和性別上的差異,工作臺椅與工具的設(shè)計,采用人機工程學設(shè)計的工具,工作臺椅與工具的設(shè)計,謝謝觀賞,