基于人机工程学的产品改良设计课程实验研究_0
人机工程学实验报告
人机工程学实验报告一、引言人机工程学是研究人与机器之间交互关系的学科，旨在优化人机界面设计，提升人机交互体验。
本实验旨在通过设计和评估一个人机界面，探讨人机工程学的应用和效果。
二、实验设计1. 设计目标本实验设计一个针对智能手机的应用程序界面，旨在提高用户的操作效率和用户体验。
具体目标包括：简洁直观的界面设计、符合用户使用习惯的操作方式、合理安排功能布局等。
2. 实验步骤（1）需求分析：调研用户需求，了解用户对手机应用程序界面的期望和痛点。
（2）界面设计：根据用户需求和人机工程学原理，设计一个符合人机交互规范的界面。
（3）界面实现：使用合适的开发工具，将设计好的界面实现成一个可操作的应用程序。
（4）用户评估：邀请一定数量的用户参与实验，对设计好的界面进行评估和反馈。
（5）数据分析：根据用户评估结果，分析界面的优点和不足，为优化设计提供依据。
三、实验结果1. 界面设计设计的界面采用简洁直观的风格，主要分为主界面和功能界面两部分。
主界面包含常用功能的快速入口，以及个性化定制的推荐内容。
功能界面则根据不同的应用场景呈现相应的操作选项和信息展示。
2. 用户评估结果通过邀请一定数量的用户参与实验，并收集用户的反馈，得出以下评估结果：（1）界面易于理解和操作：用户普遍认为界面布局清晰，功能操作直观，易于上手。
（2）用户体验良好：用户对界面的整体设计和交互方式给予高度评价，感受到了良好的用户体验。
（3）一些细节可优化：用户提出了一些改进建议，包括字体大小调整、功能按钮位置调整等。
四、讨论与改进1. 优点总结通过本次实验，我们设计的人机界面在很大程度上满足了用户的需求，具有以下优点：（1）界面布局清晰，功能操作直观，提高了用户的操作效率。
（2）个性化推荐内容增加了用户的粘性和用户体验。
（3）通过用户评估，及时发现问题和改进空间。
2. 改进方向根据用户的反馈，我们可以进一步优化界面设计，包括以下方面：（1）根据不同设备的屏幕尺寸，调整界面布局，以适应不同用户群体的需求。
基于人机工程学的上下床优化设计
基于人机工程学的上下床优化设计【摘要】本文通过基于人机工程学的理念，探讨了上下床的优化设计。
首先介绍了研究背景、目的和意义，说明了床设计在人类生活中的重要性。
接着详细阐述了床的设计原则，包括床的高度优化设计、角度优化设计、侧边设计以及材料选择。
通过对这些设计原则的分析，可以有效提高床的舒适性和使用效率。
结尾部分对人机工程学在床设计中的应用进行了总结，并展望了上下床优化设计的未来发展方向。
本文的研究成果有望为床的设计提供更科学的依据，为人们提供更加舒适、健康的睡眠环境。
【关键词】人机工程学，上下床，优化设计，床的高度，床的角度，床的侧边，材料选择，应用，未来发展方向1. 引言1.1 研究背景在人类的日常生活中，床是一种不可或缺的家具。
一个舒适，人性化的床对于人们的睡眠质量和健康至关重要。
在现实生活中，许多床的设计存在着诸多不足，比如高度不合适、角度不合理、侧边设计不够人性化等。
这些问题不仅影响了人们的睡眠质量，还可能导致身体不适和健康问题的产生。
为了解决这些问题，基于人机工程学的床的设计原则应运而生。
人机工程学是一门研究人类与机器、工具的关系的学科，旨在设计出符合人类生理和心理特点的产品，以提高使用者的舒适度和效率。
在床的设计中，人机工程学可以指导我们确定床的高度、角度、侧边设计和材料选择，从而使床更加符合人体工程学的原理，提升人们的睡眠体验。
本文旨在探讨基于人机工程学的上下床优化设计，通过研究床的设计原则、高度优化设计、角度优化设计、侧边设计和材料选择等方面，为床的设计带来新的思路和方法。
通过本文的研究和讨论，可以更好地理解人机工程学在床设计中的应用，为上下床的未来发展提供参考和启示。
1.2 研究目的上下床作为家具中的重要组成部分，对人们的生活质量和健康状况有着重要影响。
本研究旨在探讨基于人机工程学的上下床优化设计，旨在提高床的舒适性、安全性和便利性，从而优化人们的睡眠质量和生活体验。
具体目的包括以下几个方面：1. 分析人体工程学原理，探讨床的设计原则，以提供有效的设计指导。
基于人机工程学的机械产品设计
基于人机工程学的机械产品设计我国科学技术水平不断提升，起初是人适应机械，现在发展为机械适应人的操作，致使机械产品人性化发展的趋势体现出来。
针对于人们的需求满足，人机工程学对于设计机械至关重要。
致使机械产品自动化与智能化的发展得到了进一步地促进。
1 人机工程学在机械设计中应用的必要性人机工程学的理念就是设计机械的过程中，将设计机械产品植入出行后，能够有效提高人们对机械设计产品使用的安全性、舒适性。
人机工程学不但对人体基本结构的特点进行分析和研究，还对人体各项需求进行满足，对机械设计产品进行打造。
2 工程设计机械中，应用人机工程学（1）操作者操作性和舒适性的提升。
在工程设计机械中应用机械工程学，能够将操作者使用机械设备和操作机械设备的舒适感得以提高。
针对机械设备座椅来说，通常设备施工时，完成机械设备座椅施工作业。
传统设计座椅机械中，没有结合人们需要，规范化地进行设计，致使机械设备进行工作时，由于将座椅长时间地使用，而使身心有疲惫效果产生，无论对于工程施工进度，还是施工质量都非常不利，致使使用机械设备效率也受到了严重地影响。
在工程设计机械中有效应用人机工程学，能够人性化地设计机械设备中的座椅，如座椅上下调节和前后调节以及表面舒适度等相关方面。
致使人们由于使用座椅时间长而感到身心疲惫减少，使用机械设备的效果得以提升。
操作者操作机械时，注意力必须要集中，操作人员身体必须在不倾斜状态下，手上也可以进行操作。
这种设计理念能够将操作者疲惫感减少，致使机械操作安全性得以保证。
（2）完善设计机械内部环境。
若想使工作人员能够全身心地投入到工程施工中，必须要营造出好的工作环境。
针对于机械设备内部环境也是这样，内部设计机械产品时，能够美化内部环境的设计应该多添加一些，能够对操控机械设备人员心情进行影响，施工作业时，具有愉快的心情，能够提升使用机械设备的效率。
设计机械内部环境时，合理性必须要保证，才能够进行造型上的设计，应该将设计的美观大方形象体现出来，与人的审美相符合。
人机工程学在工装设计改进中的实际应用
人机工程学在工装设计改进中的实际应用人机工程学是一门研究人与机器之间有效交互的学科，它将人类的认知、生理、心理等特征与机器的功能、结构等特征相结合，以提高产品的易用性、可用性和人机交互的效率。
在工装设计改进中，人机工程学可以发挥重要作用，以下是人机工程学在工装设计改进中的实际应用。
首先，人机工程学可以在工装设计的早期阶段，进行任务分析和需求分析。
通过观察和分析工人在使用工装时的动作、姿势、力量等特征，了解工人在具体工作任务中需要使用的功能、特性以及对工装的需求。
例如，在手持工具的设计中，人机工程学可以分析工人使用工具时的手部动作和姿态，设计出符合工人手部生理结构的人性化手柄，以提高工作效率和舒适度。
其次，人机工程学可以在工装设计的中期阶段进行人员工效学评价。
通过实地调查和实验研究，分析工人在使用工装时的操作过程和工作状态，收集并量化人员工作时的各类数据，例如工作时间、能耗、心率等。
通过对这些数据的分析和比较，可以评估不同设计方案的效果，找出优化工装设计的关键点。
例如，在流水线工作中，人机工程学可以通过监测工人的劳动强度和姿势来评估工装设计的合理性和改进空间，从而减少工人的劳动负担，提高生产效率。
再次，人机工程学可以在工装设计的晚期阶段进行用户体验评价。
通过让工人使用改进后的工装进行实际操作，采集和分析工人的意见和反馈，以了解工人对工装设计的满意度和改进建议。
例如，在电子设备组装生产线上，人机工程学可以通过让工人进行模拟组装任务，观察工人在使用改进后的工装时的困难和容易程度，从而发现可能的设计问题，并提出改进方案。
此外，人机工程学还可以通过人机模拟实验，对不同工装设计方案进行比较和评估。
通过将人的运动、感觉和认知信息与工具的功能、结构等特征进行模拟，可以预测和评估不同设计方案在人机交互方面的效果。
例如，在飞机维修中，人机工程学可以通过虚拟仿真实验，评估维修工人在不同工装设计下的工作效率和安全性，从而指导最终工装设计的改进和优化。
产品设计的人机工程学研究
产品设计的人机工程学研究随着科技的进步和人们对生活质量要求的提高，产品设计在市场竞争中越来越重要。
一个好的产品不仅要具备美观、实用的特点，更需要符合人们的人机工程学需求。
人机工程学是研究人体与机器之间交互的科学，是将人体生理、心理和工效学等知识应用于产品设计中的重要学科。
如今，越来越多的企业开始注重人机工程学在产品设计中的应用，以提高产品使用者的体验感，增加产品的销售量。
一、人机工程学的重要性人们使用产品时，不仅需要方便、快捷，更需要使用感受的舒适性。
人机工程学能够帮助设计师从使用者的角度出发，考虑到人体结构、认知能力、习惯和行为等方面因素，制定出更加符合人们需求的设计方案，从而提高产品的易用性、舒适性和安全性。
同时，人机工程学还能够降低产品使用者的心理负担和职业病发生的风险，提高工作效率和生产效益。
二、人机工程学在产品设计中的应用人机工程学在产品设计中涉及五个重要方面：人的生理特征、人的心理特征、操作方法、控制环境和设计人机界面。
1、人的生理特征人的生理特征指的是人体的外形和身体机能。
产品设计需要考虑人体的身高、体型、性别、年龄和健康状况等因素，在设计产品的尺寸和形状时进行合理的设计，从而使产品更符合使用者的体型和身体机能。
例如，座椅设计需要考虑人的身体曲线和背部支撑，制定出更加符合人体工程学的座椅设计方案，增加使用者的舒适感和安全性。
2、人的心理特征人的心理特征指的是人的认知能力、心理状态和行为习惯等因素。
产品设计需要考虑人的心理特征，从而制定出符合认知模式和行为方式的设计方案，增加使用者的易用性和舒适性。
例如，手机软件的UI设计需要考虑人的视觉习惯和操作习惯，以及不同层级的使用者入口和菜单栏的设置，使用户更加方便快捷地操作。
3、操作方法产品的操作方法直接决定了产品的使用体验，需要根据使用者的需求和技能水平进行设计。
例如，打印机的按钮和控制栏的设置需要符合人们的操作习惯，从而提高产品的易用性和舒适性。
产品设计中的人机工程学原理研究
产品设计中的人机工程学原理研究在产品设计中，人机工程学原理是一项非常重要的研究领域。
人机工程学是一门应用学科，其主要目标是通过科学的方法，在设计从事人类工作的设备、系统和环境时考虑生理、心理和社会人类要素，以此来提高效率和人类行为的质量。
在产品设计中，人机工程设计可以帮助设计师通过考虑用户的需求和行为、设计能够更好地反映这些需求的产品。
下面将系统地探讨人机工程学原理在产品设计中的应用。
1. 人因工程学人因工程学是人机工程学研究的核心。
它主要集中在人类认识能力、体力、生物学要素、人类行为和人类行为模式等方面。
当设计师在设计产品时，他们通常利用已知的人类认识能力和行为模式来设计产品。
在人因工程学的研究中，设计师需要了解哪些因素影响着人类的认知能力、偏好和行为模式。
通过这些，设计师可以根据用户的需求来设计更加符合他们期望的产品。
2. 可用性工程可用性工程是人机工程学的基础。
它关注的是产品在使用时如何保持简单和易使用，同时兼顾美观感和功能性。
它表示使用即效率、精确、满足用户需求，不出现误解、失误。
在产品设计时，设计师需要考虑到不同的用户能够如何更好地使用产品。
在设计中考虑用户的反馈会对产品的可用性产生重大影响。
通过这些反馈，设计师能够重新设计和修改产品。
3. 交互设计交互设计是一种将人机交互的概念融入到产品设计中的方式。
交互设计主要关注的是产品用户在与产品互动时如何有效地使用产品。
设计人员需要考虑用户与产品的交互方式和操作界面。
在设计过程中，他们还需要考虑到用户的个人需求和操作习惯。
通过提高产品的交互性，设计人员可以创造出一种更智能化的产品，简化用户操作，提高用户体验。
4. 用户界面设计在产品设计中，用户界面是用户与产品交互的核心。
用户界面的设计必须是基于可用性工程和交互设计的。
设计师需要考虑到用户如何更好地使用产品，从而设计出更加符合用户需求和期望的用户界面。
他们还需要关注到产品的可视化效果、功能和操作性。
人机工程学产品设计调研报告
人机工程学产品设计调研报告人机工程学产品设计调研报告芬兰青少年家具设计调研班级：08陶设一班姓名：谢朕学号：202120211107 设计师一一为了因应极简空间的效率应用，二十一世纪的设计师用尽心思，不断地将设计的线条简化，运用更多的巧思将物品的功能幻化于无形，而整合出集造型，色彩与功能于一身的新世纪生活设计。
主要材料一一现代家具钟爱木材。
森林与植物是大地之母，为地球上的生物带来生生不息的活力。
长时间生长而成的树木，带有特殊的芬芳，加上自然质朴的美感，能把健康及舒适带进居家，让生活回归自然本质。
设计特点一一时尚，简约，安全青少年家具设计充满个性化想象力。
有些设计师甚至把NBA、街舞等时尚元素注入到产品中。
设计除了注重颜色的搭配与和协外，尤其注重环保与安全。
青少年活泼好动，尽量避免使用玻璃制品等易碎材料，宜选择边角处略有小圆弧的以避免尖楞利角碰伤孩子。
结构一定严谨牢固，旋转稳固，杜绝晃动或倾倒现象发生。
青少年（12--18岁）需要较大的空间发挥他们天马行空的奇思妙想，让他们探索周围的小小世界。
几乎按照成人尺寸设计的家具，伸手可及的搁物架和茶几能给他们控制一切的感觉，满足他们即将成为成人的欲望。
他们还钟情于可以充分施展爱好，以及有用来学习的地方，最好还可以用来接待同学以及和同学一起学习玩耍。
色彩选用一一鲜艳，生动，活泼色彩宜明快、亮丽、鲜明，以偏浅色调为佳，尽量不取深色。
如果分色，如淡粉配白、淡蓝配白、榉木配浅棕等等，贝U 更显活泼多彩。
青少年家具设计方向一一线条简约，时尚；以木材为基础，主要运用真皮或柔软度与之相近的材料；以一种或多种相似元素组合家具，使青少年具有主动性，灵感来于拼插玩具；色彩可搭配成系列。
基于人机工程学的上下床优化设计
基于人机工程学的上下床优化设计人机工程学是一门研究人类工作活动与工作环境之间相互关系的学科，它旨在优化工作环境和工作方式，提高人们的工作效率和舒适度。
在日常生活中，人们经常需要上下床，因此基于人机工程学的上下床优化设计成为了一项重要的研究课题。
在上下床的过程中，人们需要面对一系列的动作和姿势，如站立、躺卧、弯腰等，这些动作和姿势在不合理的设计下可能导致不舒适、不方便甚至不安全的情况发生。
针对上下床的设计应该考虑以下几个方面。
床的高度应该适合不同身高的人群。
床的高度过高会导致上床时需要额外的努力，而高度过低则会使得上床过程中需要弯腰过多。
床的高度应该让大部分人在站立状态下可以轻松地坐到或起来，从而减少上床和下床的负担。
床的设计应该考虑到人们的生理需求。
在床的一侧可以设置扶手，以便人们在上床和下床的过程中可以借力。
在床的一侧或两侧设置防滑设计，可以防止人们在上下床过程中滑倒。
对于需要长时间卧床的人群，还可以考虑添加护理装置，如可调节床头、床脚或躺椅功能，以提供更舒适的卧床体验。
床上的床垫也需要考虑到人们的舒适度。
床垫的软硬度应该根据个人需求进行选择，既要保证支撑力度，又要提供舒适的睡眠环境。
床垫的表面可以采用吸湿透气的材料，以提供更好的睡眠质量。
床上下床的过程应尽量避免错位和碰撞。
在床的一侧设置台阶或坡道，以便人们可以轻松地从地面上升上床。
床头和床脚的设计也应该充分考虑到上床和下床的空间，并避免与其他家具或物品碰撞。
基于人机工程学的上下床优化设计应该综合考虑人们的身体特征、动作需求和舒适度，以提供更方便、安全和舒适的上下床体验。
这需要从床的高度、扶手设计、防滑措施、床垫选择和空间规划等方面进行综合考虑和设计，以满足不同人群的需求。
这也需要不断地进行用户反馈和改进，以不断优化上下床的设计。
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基于人机工程学的产品改良设计课程实验
研究
[摘 要]本文为《工业产品再设计》课程设计了一套
基于人机工程学原理的产品改良设计实验方案。实验原理是
运用人体生理结构反形与目标产品形态进行合成，得出新的
产品造型。实验运用逆向工程技术与Morphing设计方法得
出产品形态设计结果。本实验已应用于教学实践中，教学反
馈证明学生容易掌握实验方法，且结论与设计效果良好。
[关键词]逆向工程；人机工程学；改良设计；实验
[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2015.20.251
为了能够在市场竞争中取得优势，很多企业不断改良
产品设计，推出新产品。因此，产品改良设计的原理与方法
是工业设计专业学生所必须掌握的。《工业产品再设计》课
程即是针对如何改进现有产品的工业设计专业课程。[1]人
机工程学是工业设计中重要的辅助手段。[2]在工业设计领
域，人机工程学为衡量产品使用舒适度提供了参考和评价标
准。而在人机工程学应用于工业设计实践方面，Shenchang
Eric Chen提出形态混合迁变的方法，即可以运用人体尺度
数据与产品数据合成新产品造型。本文所介绍的实验方案，
运用逆向工程[1][3]的方法：首先用油泥、发泡泡沫等材料
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制作人体生理构造反形，再利用shape averaging[3]
（Morphing）法对人体反形与产品形态进行混合迁变，得出
新的产品形态。本文列举两例自行车把改良设计实验。
1 实验1
本实验运用手掌持握反形（有手指凹陷）与目标车把
合成新的车把造型，目的在于改良和优化现有车把与手掌生
理结构的吻合度。使用带有手指凹陷构造的手掌持握反形，
可以得出持握稳定的车把设计结果。
（1）利用油泥手工制作手掌持握反形（有手指凹陷），
并利用数字化三维扫描仪和Stereo 3D获取其三维数据（图
1）。
（2）利用数字化三维扫描仪获取目标车把（图2）三
维数据。
（3）分别抽离等量的手掌持握反形（有手指凹陷）
与目标车把的截面轮廓线。
（4）将两组截面轮廓线置于同一坐标系，并缩放调
整位置与尺度。
（5）将两组轮廓线进行混合运算，并采取不同的
Morphing比例，选择最佳混合迁变结果，其加权比例为3∶7；
图4左侧为目标车把局部截面轮廓线，右侧为油泥手掌持握
反形（有手指凹陷）局部截面轮廓线，红色为所选最佳结果。
（6）以步骤（5）中的结果，创建新曲面，生成最终
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形态（图3）。
（7）制作改良车把设计效果图（图略）。
2 实验2
本实验运用手掌持握反形（无手指凹陷）与目标车把
合成新的车把造型，目的在于改良和优化现有车把与手掌生
理结构的吻合度并且保留一定的手掌自由度。使用不带有手
指凹陷构造的手掌持握反形，可以得出持握稳定性稍差，稍
有些手掌活动自由度的车把设计结果。
（1）利用油泥手工制作手掌持握反形（无手指凹陷），
并利用数字化三维扫描仪和Stereo 3D获取其三维数据（图
5）
（2）利用数字化三维扫描仪获取目标车把（图2）三
维数据
（3）分别抽离等量的手掌持握反形（无手指凹陷）
与目标车把的截面轮廓线
（4）将两组截面轮廓线置于同一坐标系，并缩放调
整位置与尺度
（5）将两组轮廓线进行混合运算，并采取不同的
MORPHING比例，选择最佳混合迁变结果，其加权比例为5∶6；
图7左侧为目标车把局部截面轮廓线，右侧为油泥手掌持握
反形（无手指凹陷）局部截面轮廓线，红色为所选最佳结果
（6）以步骤（5）中的结果，创建新曲面，生成最终
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形态（图6）
（7）制作改良车把设计效果图（图略）
3 结 论
本文所介绍的两例实验为2014年天津工业大学机械
工程学院工业设计专业《工业产品再设计》课程实验。实验
案例表明：两个设计方案均有效的对自行车把的造型进行了
改良设计。所不同的是实验1的结果可使手掌持握车把时贴
合更为紧密，实验2 的结果手掌持握的自由度较高。两种改
进设计可适用于不同使用习惯的人群。由于设计来源于人体
结构反形，这种直观反求的方式保障了人体结构与产品外形
的吻合度。本实验的结果取决于手掌持握反形与目标车把形
态的混合结果。故，手掌持握反形的设计在本项实验中至关
重要，直接影响实验结果。因此，本实验的局限即在于设计
结果对不同生理尺度的适应性较差。因此，本实验的方法，
可以拓展为运用多件不同尺度的手掌持握反形得出多个设
计结果，即可以产生不同尺码的产品，以符合更多人群的需
求。
本课程实验使学生掌握了基于人机工程学的产品改
良设计方法，激发了学习兴趣，培养了专业技能，提高了学
生对工业设计专业的认知度。
参考文献：
[1]陈永超，王秋惠，杨爱慧，等.基于逆向工程技术
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的工业产品再设计课程实验研究[J].中国市场，2015（19）.
[2]卢兆麟，汤文成.工业设计中的人机工程学理论、
技术与应用研究进展[J].工程图学学报，2009（6）：1-9.
[3]Shih-Wen Hsiao，Jiun-Chau Chuang，A reverse
engineering based approach for product form design，
Design Studies，Volume 24，Issue 2，March 2003，Pages
155-171.
[4]Chen，S C and Parent，R E ‘Shape averaging
and its applications to industrial design IEEE Computer
Graphics and Applications Vol 9 No 1（1989）47-54.