国内人机工程学教材-手持工具设计

人机工程学Man-Machine Engineering（4）

产品设计物理学

固态物体的三种重要物理特性为质量[m]、重心[CG]、惯性力矩[l]。

1.质量：

2.重心：

3.惯性力距：是决定产品感觉的重要因素。手部转动与挥动时。

手动操作产品的设计

一.把手设计：即产品与手的界面。

A.直径：着力抓握30——40mm，精密抓握8——16mm。掌握时把手直径为[如手电钻]30-50mm。持握时把手直径为8-16mm。

B.长度：掌宽71——97mm之间=把手长100——125mm。

C.形状：圆形截面较好。[三角、矩形、丁字形（扭力增大50%，最佳直径25mm，斜丁字形最佳夹角为60度。）

D.弯角：最佳角度为10度。

E.双把手工具：抓握空间（空间宽度为45——80mm）。

两把手平行时为45——50mm。

把手向内弯时，为75——80mm。

最大握力限制在100N。

使用需要抓握动作的把手，手同时握住两把手单元，

把手两单元的距离为76-89mm之间。

F.用手习惯：左手10%，右手90%，惯用手力×80%=非惯用手

G.材质:与抓握方式有关。防水、油、汗等滑落问题。压力在掌心的平均分配，吸收震动撞击。凹纹橡胶材质为佳，不可太深或太浅。

H.把手四周空间：不戴手套为30-50mm。

I.既要求精确操作，又要求着力抓握的把手：可提供数个可更换的把手，也可由一组只是把手互异相同单元组成。

二.手动操作产品设计基本要求：

1.减少过多的受力抓取面积

2.减少静止的受力姿势以及设备使用时的捏取部位。

3.减少不便的关节位置，尽可能用中间姿势。

4.减少重覆在手部侧偏位置时做手指用力的动作。

5.减少设备造成手部震动的范围。

三.手握式工具：

设计原则：

A.避免静态施力。

B.保持手腕处于顺直状态。

避免尺偏（腱鞘炎）（将工具的把手与工作部分弯曲10度左右效果最好。19度加减5度）。刀、斧、锄、铲、剪刀

避免桡偏（网球肘）

C.避免掌部组织受压力。较大的接触面积，压力作用在不敏感区域（拇指和食指间）。

D.避免手指重复动作。扳机指操作设计应尽量用拇指，少用食指握柄圆柱形，最佳直41mm。

四.产品的可携带性：

使用者可轻松舒适的携带10分钟而不需休息的为可携带产品。只可短距离携带125米，随时需停留休息的为可输式产品。

五.影响产品可携带性的因素有：

A重量:可携带产品必须轻于。

可输式产品：单手最大。

双手最大。

15cm宽度为限，每增加10cm，最大重量应减少10%。

肩带：两端扣带距离300-450mm，长1300mm左右可调，宽为40mm[6公斤

内]—76mm[背部护肩]。

B大小：

单手提最大建议尺寸：最大长度[提携时前后的长度]100cm。

最大宽度[两侧]15 cm。

最大深度[上下]45 cm。

基于第五百份位使用者立姿的抓握高度与25cm净空而得。

双手提最大建议尺寸：最大长度[提携时两侧间的长度]40cm。

最大宽度[前后]30 cm。

最大深度[上下]40cm。

单手提的产品的最大深度=最矮使用者立姿抓握高度-产品底部到地面的距离

C重心与把手的位置：中心位于把手中央、延长把手长度、设置多种抓握位置。

D惯性力矩：单手提携。越重越不重要。

E把手设计：最小长度：115 mm

把手四周的最小间隙:30-50 mm

戴手套时把手四周的最小间隙：55-85 mm

把手直径：20-40 mm

表面材质：不光滑、无深沟