基于人机工程学学生电脑桌设计
电脑桌人机学分析与设计
《人因工程学》课程设计指导书106031班第3组课设题目：电脑桌的人机学分析与设计指导老师：周丽艳组长：王磊组员：董树伟于文涛杜明睿陶野沈阳理工大学应用技术学院工业工程教研室目录前言产品介绍 (1)产品概述 (2)人机工程学 (3)关键词 (4)目的及意义产品市场调研产品种类 (6)问卷调查 (9)网络调查 (10)案例调查分析 (15)十字分析 (20)人机学依据 (21)电脑桌人机学分析与设计目标人群 (24)常见缺陷不足 (24)人机设计原理 (28)参考文献 (29)对比分析 (30)设计成果 (36)结束语前言产品介绍电脑基本上是每家每户必备的家用电器，现代人的生活越来越离不开电脑了，无论是工作、学习还是娱乐，电脑都是不可或缺的工具。
因此不少用户在配置自己的电脑时，总是会认真细致地精挑细选，货比三家然后选择最适合自己的电脑。
但是却往往忽视了选购电脑桌的重要性。
不少人家里都没有购买专门的电脑桌，只是随便的用家里的普通的书桌和坐椅来代替，结果时间一长，经常会腰酸脖子痛，身体疲劳不说还影响视力，所以说配置一套合适的电脑桌椅是相当有必要的。
产品概述当前市场上电脑桌品种繁多，款式和着色不乏新颖丰富。
然而仔细分析这些产品，真正从人因工程学角度设计的却寥寥无几。
一些进口的和仿国外品牌设计的电脑桌，虽有部分按人因工程学原理角度设计合理的地方，但设计的尺寸是按国外的人体尺寸照搬，也不符我国人体的尺寸模型，使用时同样会给健康带来不良影响。
目前，由劳动卫生部门提供的一份调查显示，北京劳动卫生职业病防治研究所从2005年到2008年，连续3年对电信行业、电视台、报社激光照排车间电脑作业人员进行了有关调查，30%左右被调查者不同程度地患有颈肩腕综合症，视力普遍下降。
因此，电脑桌的设计对人的健康有很大影响。
随着现代的科技的突飞猛进，社会也在不断进步，人们开始注意到生活的质量，人们要求使用设备要更加的人性化，这就使得人因工程学在我们的生活中大规模的运用。
人机工程学与全方位电脑桌椅的设计
电脑作业人们会感到手腕、 手臂、 肩、 背、 腰和颈等 处的肌肉疼痛， 从而导致这些肌肉群疲劳或损伤等 综合症。另外还会引起近视和精神上的疲劳等疾 病。因此研究如何从人体工程学角度出发， 分析设 计合理的电脑桌椅， 使其符合人体的生理、 心理及 解剖学特性， 以提高人们在电脑作业时的舒适度和 工作效率已成为当今家具设计领域的一个重大课 题。
图$ 座椅可调尺寸范围示意图
允许调节到 ""%3以上，即靠背倾角一般设计成 &3 相应的座面倾角也设计成 %3 0 ’%3 0 ’%3之间可调， 之间可调，从而使人在休息时全身肌肉自然松弛， 以充分消除疲劳。 - ’ . 为保证人在动态作业时不同姿势的舒适 性， 应设计座面倾角、 靠背倾角和高度以及扶手方 向在一定范围内的自动微调性。如在 "15/ 年瑞士 就 (・ )*+, 设计制造的 678 电脑作业椅 - 如图 ’ . ， 很好地运用了不同姿势变化时的人体工程学原理， 设计靠背随倾角的变化能自动上下移动， 保证各种 姿势状态下腰部支撑都处于最佳位置。 因为人体的 生理结构特性表明，坐椅靠背倾角由 1%3变为 "%&3 时， 腰部也下移 /& 22。一般椅子在这种状态下就 不能保证正确的腰部支撑， 而 (・ )*+, 设计的这种 座椅满足了这个特性。因此， 设计全方位的电脑椅 就必须研究人在动态作业时姿势变化的生理结构
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全方位电脑椅的设计
概述 人们在生活和工作中都离不开座椅，尤其是
在现代办公环境中，办公人员基本上是以坐姿的 方式在电脑前进行紧张的办公，且大部分人每天 至少有 " + ) 或一半的时间与座椅打交道。 因此， 座 ! "# !
基于人机工程学的课桌设计
基于人机工程学的课桌设计摘要：人机工程学是一门在认真研究人、机、环境三要素自身特性的基础上，科学利用该三要素之间的相互作用、相互依存的有机联系来寻求系统优化的一门学科。
其“以人为本”的设计思想已为工程和工业设计所利用和重视。
在我们日常的学习生活中，我们发现教室里的课桌总是存在“高低不宜、宽窄不当”的现象。
针对这一类现象，在基于人机工程学的基础上对课桌做出相关机构与尺寸的设计。
关键词：人机工程学课桌结构尺寸设计一、对现有课桌机构及尺寸的分析1.1对我校南教课桌进行抽样测量得出如下数据：其中，h表示桌面距离地面的高度；a表示桌子的横向尺寸；b表示桌子的纵向尺寸；c表示凳子的离地尺寸。
1.2对人体及书籍相关数据测量得出如下数据：a0表示人正常书写时两肘肩之间的距离；b0表示常见书籍的长度（选取较大书籍进行测量）。
1.3对学校桌椅关键尺寸合理性的评价评价标准：对学校来说给各学生准备课桌椅，可先测出各年级同学的平均身高，乘0.27算出合适椅高，找一批高出椅子约33cm的桌子跟椅子配套。
（注：综合考虑到男女同学的身高差异，取在校大学生平均身高为170cm）①凳子高度c进行评价：根据c=0.27H=0.27*17=45.9cm；学校桌椅平均高度为44.6cm,基本满足要求，属于合理。
②桌子高度h进行评价：根据h=c+33=45.9+33=78.9cm；学校课桌平均高度76cm,基本满足要求，属于合理。
③桌子横向尺寸a进行评价:显然a＜a0；不能满足实际需求，需要进行修正。
④桌子纵向尺寸b进行评价:b=l+b0=30+29=59cm,显然大于实际尺寸，不能满足实际需求，需要进行修正。
（注：l表示在最佳书写位置时，胸口距离书写处的距离）二、基于人机工程学的课桌结构与尺寸的设计2.1对椅子结构进行设计在现有的高度固定式桌椅中，虽然存在许多的缺点，但由于其结构简单，造价低，仍然受到许多采购者的青睐。
为了保证其经济性，本次设计舍弃了对桌子结构的改造，而是对桌椅增加了新的功能。
安全人机工程电脑桌课程设计
课程设计成果说明书题目：电脑桌的设计学生姓名：学号：学院：班级：指导教师：课程设计成绩评定表2013 —2014学年第一学期课程设计任务书20 13—20 14学年第一学期摘要:现代人的生活越来越离不开电脑了。
无论是工作、学习还是娱乐，电脑都是不可或缺的工具。
不少人家里都没有购买专门的电脑桌，只是随便的用家里的普通的书桌和坐椅来代替。
结果时间一长，经常会腰酸脖子痛、身体疲劳不说还影响视力。
所以说配置一套合适的电脑桌椅是相当有必要的。
本文设计主要从电脑桌椅的造型入手，重点从电脑桌的舒适性和方便性展开设计，力求使桌椅符合人机工程学要求。
通过对市场上现有的电脑桌椅以及电脑的尺寸进行了详细的调查，查阅了人体尺寸标准，最终的设计能够让用户使用方便舒适。
而且桌子和椅子在造型上也达到了很好的统一结合。
关键字：人机工程学人体尺寸电脑桌设计舒适Abstract：:Computer basically is each family essential household appliance. The life of modern people are increasingly inseparable from the computer. Whether it is working, learning or entertainment, computer is an indispensable tool. Many p eople don’t buy a computer desk, just use the home of ordinary desk and chair to replace. The results for a long time, often have a pain in the neck, the body that also affect the visual fatigue. So that the configuration of an appropriate set of computer desks and chairs are very necessary.This design mainly from computer modeling with tables and chairs, computer tables focus from the comfort and convenience of design, and strive to make furniture ergonomics requirements. Based on the existing market of the size of desks, chairs and computers are investigated in detail, access to a human standard, the final design can make the user convenient and comfortable use. And the table and chairs are in the modeling also achieved very good combination.Keywords:Ergonomic Human body dimensions Computer desk Design Comfortable目录0前言 (1)1电脑桌的现状与存在的不足 (1)1.1电脑桌现状及研究的目的和意义 (1)1.2存在的问题 (1)1.3存在问题的原因分析 (1)2电脑桌的改进 (3)2.1电脑桌的改进 (3)2.1.1整体结构的改进 (3)2.1.2材料的改进 (4)2.1.3 颜色的改进 (5)3 电脑桌、椅的设计 (6)3.1电脑桌的设计 (6)3.2电脑桌椅子的设计 (6)4 总结 (7)参考文献 (8)0前言随着现代的社会科学技术突飞猛进，社会也在不断进步，人们对生活的要求也不仅仅在吃饱穿暖上了，更多地转为对电子产品的追求，入电视、电脑等。
宿舍电脑桌安全人机工程学设计
宿舍电脑桌安全人机工程学设计一、方案选择1)优点：此款是带散热器的可折叠笔记本电脑桌，支撑脚可调节高度，做工精细，使用木质材料，不易弯曲和断裂且环保。
完全不用担心承重能力，产品的边角这些细节被精心的设计打磨得很光滑没有毛刺，。
为了有助于笔记本电脑的散热，留有散热孔。
缺点是：材料的成本高，加工程序多，电脑桌的价格也高。
2)此款是可折叠式笔记本电脑桌。
材料是木质材料，安全可靠。
成本相对较低。
除了在床上笔记本电脑桌用途外，还可以用于阅读，写作，吃饭等功能。
支撑腿和斜腿通过螺纹连接，可以自由调节高度和斜度，适合于人机工程学。
桌面设有可调节高度的挡板，对使用者很方便。
二、方案确定最终方案为图二所示的设计，这款笔记本电脑桌除了具备基本的电脑桌的功能，还符合了人机工程学原理，适应了使用者不断提高的需求。
材料是采用木质材料，对人体没有任何害处，价格相对较低，广大使用者能够接受。
三、符合安全人机的尺寸设计1)桌面：桌面是电脑桌的主要操作区，他的尺寸按照人机工程学原理而定的。
规格是480×300×18（㎜）。
材料是采用木质材料。
2)连接块儿：它的用途是桌面与电脑桌的斜腿之间的连接，实现调整斜度功能的主要零件。
安装在桌面的下方，左右两边各有一个。
材料是采用木质材料。
尺寸规格是150×40×10（㎜）和70×40×10（㎜）3)斜腿：它是电脑桌实现调节高度和斜度功能的主要零部件，连接于连接块儿和支撑脚之间。
材料是采用木质材料。
此零件重复使用在电脑桌的左右两边。
尺寸规格是350×40×10（㎜），圆弧半径为20（㎜）4)支撑脚：它是电脑桌与地面接触的零件。
有使电脑桌稳定的功能，其设计涉及与使用者使用时舒服不舒服，稳定不稳定等多种问题。
材料是采用木质材料。
此零件重复使用在电脑桌的左右两边。
尺寸规格是400×40×10（㎜），圆弧半径为20（㎜）5)固定件：保持电脑桌调节高度和斜度时候的使用姿势，斜腿和支撑脚各安装固定件，调节高度和斜度时候凹凸面相互匹配固定住。
人机工程学在办公桌椅设计中的应用
除了人体测量学和人体力学因素，座椅设计还需要考虑心理学因素。例如， 座椅的设计应该符合使用者的心理需求，具有安全感和舒适感，从而提高使用者 的工作效率和满意度。为了达到这个目的，座椅设计需要结合使用者的个人喜好 和公司文化等因素，以创造出符合个性化需求的产品。
最后，让我们来看一下人机工程学在办公座椅设计中的实际应用案例。例如， 某公司推出了一款名为“ergonomic chr”的办公座椅，该座椅设计采用了人机 工程学的原理，具有可调节的座垫和靠背高度，以及可旋转和移动的底座。这些 设计使得使用者可以根据自己的体型和坐姿进行调节，从而提高了使用者的舒适 度和工作效率。此外，该座椅还采用了高品质的材料和精细的工艺，具有高承重、 高回弹等特点，进一步增强了使用者的满意度。
3、电源插座设计：现代办公桌上往往需要连接多种电子设备，如电脑、打 印机等。因此，合理的电源插座设计至关重要。插座的位置应便于插拔，且不会 妨碍工作人员的操作。
二、办公椅的人机工程学分析
1、椅背设计：椅背的设计应能够提供良好的支撑，以减轻工作人员的背部 疲劳。同时，椅背的高度和倾斜角度应可调节，以满足不同工作人员的需求。
5、无线充电技术：利用无线充电技术为电子设备充电，减少桌面的杂乱和 电线纠结的问题。
6、多功能桌面：桌面可以设计成可移动或可旋转的，以便于不同的工作需 求，如会议、书写、阅读等。
7、环境控制系统：集成环境控制系统，控制照明、温度等环境因素，以提 高工作人机工程学是研究人和机器之间相互作用的科学，其目标是使这种相互作用 尽可能直观、高效、满足需求。在高校环境中，桌椅是学生们每天都会接触到的 设施，因此，高校桌椅的设计对学生的学习体验和身心健康具有重大影响。
2、椅子：椅子设计需要符合人体工学，具有可调节的功能，以满足不同人 的需求。椅子的高度和倾斜度应该能够随着人体的坐姿和视线高度进行调整，以 最大程度地减少疲劳感。
电脑桌的新型人机工程学设计
电脑桌的新型人机工程学设计【正文】随着电脑的普及，越来越多的人使用电脑，并且时间过长导致一系列的身体问题。
由劳动卫生部门提供的一份调查显示，北京劳动卫生职业病防治研究所从1996年到1998年，连续3年对电信行业、电视台、报社激光照排车间电脑作业人员进行了有关调查，30%左右被调查者不同程度地患有颈肩腕综合症，视力普遍下降。
1.目前市场上电脑桌现状1.1电脑桌的整体情况北京航空航天大学从事人体工程学研究的吴小勇介绍，无论是写字台、课桌的高度，还是电脑桌上键盘与鼠标的高度，都应与人在坐姿时的肘部等高或稍低，只有这样才能最大限度地降低对腰背、颈部肌肉和手肌腱鞘等部位带来的损伤，而显示器的上方也不应高于坐姿的眼睛水平视线，否则造成视力下降。
在日本，1971年以前的办公桌标准高度采用74厘米。
由于屡发种种职业病，日本于1971年全面修订了办公用具的标准，分别规定了70厘米与67厘米为男用与女用办公桌的标准高度，从而大大减少了疲劳的产生。
在英国，目前推荐的桌面高度也仅为71厘米。
而在我国，电脑桌、写字台、课桌的高度一般均在75厘米至76厘米之间，这显然太高了。
1.2电脑桌存在的不足1.2.1作业面的高度不合理按照人体工程学的理论，无论是写字台、课桌的高度，还是电脑桌上键盘与鼠标的高度，都应当与人在坐姿时的肘部等高或稍低，只有这样，才有利于人们保持正确的坐姿。
以日本为例，1971年以前，日本办公桌的标准高度采用74cm。
由于屡发种种职业病，日本于1971年全面修订了办公用具的标准，分别规定了70cm与67cm为男用与女用办公桌的标准高度，从而在很大程度上减少了疲劳的产生。
也许有人认为，日本人比中国人矮（平均约2cm），不足为据。
但是，据资料，英国男子平均身高约为1.78m，而英国推荐的桌面高度也仅为71cm。
再来看看我们的电脑桌、写字台、课桌，一般的高度均为75－76cm，显然是太高了。
1.2.2显示器的高度、角度与视距不合理。
宿舍电脑桌安全人机工程学设计
学生公寓电脑桌的人机学分析与设计摘要：通过对大学生寝室电脑桌的尺寸，外形进行分析，结合安全人机工程学中的有关知识，以及人的主要尺寸，对大学生电脑桌进行评估及改进。
关键词：安全人机工程学坐姿眼高坐姿肘高电脑桌高度电脑桌宽度颜色正确坐姿人体的主要参数：表1 人体测量尺寸主要参数如下（CM）：电脑桌的整体要求：桌面的高度、键盘的抽屉、走线等要符合自己实际情况和工作习惯。
电脑桌的高度应该适中，根据安全人机工程学的知识可知，电脑桌的高度应以第5百分位至第95百分位的人体尺寸范围作为高度范围适用的人体尺寸。
键盘前应保留足够的空间，键盘抽屉不宜过小。
对于经常面对文字输入的人犹为重要，因为有足够的空间来支撑你手腕，长时间工作才不会有麻木感。
而且使用起来舒适顺畅，不致影响平日的工作。
人机工程学方面确定电脑桌尺寸：（一）桌面长度，宽度的确定：（1）人的水平作业域方面：水平方向：最大作业域为1500mm，正常双手作业域为1194mm。
垂直方向：最大作业域为508mm，正常双手作业域为394mm。
（2）人的视距方面：人的最有效视野区为以水平线向上为30度，向下为40度，以鼻为中心左右各15度的范围内，其中以在3度以内为最佳视觉区。
人眼的最佳视线在站立时往往低于水平线10度，在坐势时则为15度。
现在大学生主要用的是14寸的笔记本电脑，它的高度大约是276mm，一般为了散热都装有散热器大约50mm，显示屏边缘高度共40mm。
人眼与视屏应保持一定距离，以保证不受电子射线的伤害。
屏面的大小在水平方向和垂直方向与人眼成不大于30度的夹角，屏幕边长约为305mm，此时的视距最小为( 305 ∕ 2tan15 ) ×569mm。
屏幕越大视距应越远，一般情况下取为710~ 760mm。
将上面所述人的水平作业域，和人的视野区相结合，得出电脑桌的桌宽。
（二）桌面高度的确定：无论是写字台、课桌的高度，还是电脑桌上键盘与鼠标的高度，都应与人在坐姿时的肘部等高或稍低，只有这样才能最大限度地降低对腰背、颈部肌肉和手肌腱鞘等部位带来的损伤，而显示器的上方也不应高于坐姿的眼睛水平视线，否则造成视力下降。
电脑桌人机课程设计
电脑桌人机课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解电脑桌人机交互的基本原理和设计方法，掌握电脑桌的基本结构和使用技巧，培养学生的动手能力和创新思维。
1.了解电脑桌人机交互的基本原理。
2.掌握电脑桌的基本结构和使用方法。
3.了解电脑桌的设计方法和流程。
4.能够熟练操作电脑桌，进行基本的人机交互。
5.能够运用所学知识，设计出符合人体工程学的电脑桌。
情感态度价值观目标：1.培养学生对电脑桌人机交互设计的兴趣，提高学生的创新意识。
2.培养学生团队协作精神，提高学生的实践能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.电脑桌人机交互基本原理：介绍电脑桌人机交互的基本概念、原理和关键技术。
2.电脑桌基本结构和使用方法：讲解电脑桌的各个部分及其功能，以及如何正确使用电脑桌。
3.电脑桌设计方法和流程：阐述电脑桌设计的思路、方法和步骤。
4.创新设计实践：以小组为单位，学生自行设计并制作一款符合人体工程学的电脑桌。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：讲解电脑桌人机交互的基本原理、结构和设计方法。
2.讨论法：学生针对电脑桌设计实践中遇到的问题进行讨论，共同寻找解决方案。
3.案例分析法：分析国内外优秀的电脑桌设计案例，引导学生从中汲取经验。
4.实验法：学生动手制作电脑桌，培养学生的实践能力和创新思维。
四、教学资源为了保证教学效果，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用国内外优秀的电脑桌人机交互设计教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备电脑桌和相关实验器材，确保学生能够顺利进行实践操作。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面客观地评价学生的学习成果。
1.平时表现：通过课堂参与、小组讨论等环节，评估学生的学习态度和课堂表现。
电脑桌人机课程设计
电脑桌人机课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电脑桌的基本结构及其与人机关系的相关知识；2. 了解并掌握电脑桌设计的基本原则，包括人体工程学、舒适度、实用性等方面；3. 了解电脑桌设计中涉及的材料、色彩、形状等要素。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行电脑桌设计的实践能力；2. 培养学生运用创新思维，结合人机关系原则，设计出符合用户需求的电脑桌；3. 提高学生的团队协作能力和沟通表达能力，能够对设计方案进行有效阐述。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电脑桌设计的兴趣，激发创新意识；2. 培养学生关注人机关系，关注用户需求，树立以用户为中心的设计理念；3. 培养学生养成良好的审美观念，提高对生活品质的追求。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，旨在通过理论教学与实践操作相结合，使学生掌握电脑桌设计的基本知识和技能。
学生特点：六年级学生具有一定的认知能力和动手能力，对新鲜事物充满好奇，善于观察和思考。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调学生参与和体验，培养创新思维和实际操作能力。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活中，提高生活品质。
教学过程中，关注学生个体差异，鼓励学生相互交流与合作，共同提高。
二、教学内容1. 电脑桌基本结构与人机关系：介绍电脑桌的组成部分，分析其与人体的关系，包括坐姿、显示器高度、桌面布局等。
- 教材章节：第三章《电脑桌的基本结构与人机关系》2. 电脑桌设计原则：讲解电脑桌设计的基本原则，如人体工程学、舒适度、实用性等，并通过实例进行分析。
- 教材章节：第四章《电脑桌设计原则》3. 电脑桌设计要素：介绍电脑桌设计中涉及的材料、色彩、形状等要素，指导学生如何选择和搭配。
- 教材章节：第五章《电脑桌设计要素》4. 设计实践：组织学生进行电脑桌设计实践，要求运用所学知识，结合人机关系原则，设计出符合用户需求的电脑桌。
- 教材章节：第六章《电脑桌设计实践》5. 设计方案展示与评价：学生展示设计方案，进行自评、互评和教师评价，总结优点与不足，提高设计水平。
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收稿日期:2008206223作者简介:曹云飞(1982-),男,河南鹿邑人,西北农林科技大学硕士研究生,主攻家具与室内设计。
通讯作者:段海燕(1978-),女,内蒙古人,西北农林科技大学讲师。
基于人机工程学学生电脑桌设计曹云飞,段海燕,穆亚平(西北农林科技大学,杨凌712100)摘要:通过对中小学生电脑桌使用过程中存在问题的分析,根据学生的生理、心理特点,提出基于人机工程学的设计方法。
分别对桌面高度、键盘和鼠标高度,电脑桌材料与色彩设计等方面进行人性化研究,使其更安全、更舒适、更有效、更益于中小学生健康成长。
关键词:生理;人机工程学;设计中图分类号:TB18;TS665.5 文献标识码:A 文章编号:1001-3563(2008)09-0123-03Design of Schoolchildren ’s Comp uter Des k Based on Huma n EngineeringCA O Yun 2f ei ,DUA N H ai 2y an ,M U Ya 2pi n(Northwest A &F University ,Yangling 712100,China )Abstract :The shortcomings of schoolchildren ’s computer desks in the usage were analyzed.A new de 2sign method based on the human engineering was put forward according to the schoolchildren ’s physiology ,p sychology characteristics.The height of the desks ,keyboard ,and mouse ,the material and color of the computer desks etc were studied applying human engineering method.The purpose was to design safer ,more comfortable ,more available ,and healthy computer desks for schoolchildren.Key words :physiology ;human engineering ;design 随着经济与科技的发展,电脑已成为人们身边必不可少的产品。
电脑的普及与资讯教育的推广使得学生接触电脑的时间逐渐增加,相应的学生电脑桌也逐渐受到人们重视。
然而,当前市场上电脑桌在结构、尺寸、色彩等诸多方面存在问题,并缺乏个性,影响了学生的身心发展,尤其是在结构尺寸方面的问题更容易造成学生使用者不良操作姿势习惯的养成,加速存在生理伤害的潜在风险。
通过查阅相关资料和问卷调查等各种手段,分析并研究了现有产品存在的优、缺点,以及在使用过程中存在的问题,获得了成人和学生对学生电脑桌的一些看法和意见,为学生家具设计提供参考;根据学生的生理特点,从人机工程学的角度计算出适合学生使用的电脑桌相关功能尺寸,并对作业环境进行分析,为学生电脑桌的设计提供参考[1]。
1 学生电脑桌存在的问题1.1 用户访谈和问卷调查以及调查报告分析没有调查就没有发言权,通过调查才能获得第一手资料,为学生电脑桌设计提供可靠的现实设计依据。
用户访谈和问卷是进行市场调查的2个重要方法。
调查内容:此次调查问卷主要是针对学生和成人的各自特征设计了2份不同的问卷,目的在于更加全面地了解人们对学生电脑桌的意见及建议。
学生的问卷总共有100份,收回有效问卷96份,成人家长的问卷总共有50份,收回有效问卷44份,得到的数据分析主要来源于这140份问卷。
调查形式:问卷、访谈。
调查对象:在校学生与学生家长。
调查地点:桂林市第一中学、广西师大附小。
调查时间:2007204201-2007204220调查结果及结论分析:(1)69%的调查者对现在所使用的电脑桌不太满意,有59%的人认为桌面高度偏高,使用起来不舒服。
在访谈中,很多用户反应电脑桌幅面设计偏窄,使用空间不够。
(2)调查显示,对于电脑桌的桌面颜色,52%的调查者喜欢色彩鲜艳的电脑桌,有29%喜欢桌面是木材的本原色。
(3)学生在电脑桌前的行为以注视屏幕、鼠标操作和键盘操作频率最高,但同时不能忽略记笔记、书写,以及趴在桌子上一些属于学生的行为动作,改进电脑桌,让学生在这些动作时感觉更加舒服,是我们需要努力的目的。
(4)在电脑桌的附加功能方面,89%的调查者认为学生电321脑桌的高度应该能够自由调节,根据不同的使用者身体尺寸,调节出不同的电脑桌高度;42%的人认为电脑桌要附加腕靠; 46%的人认为电脑桌桌缘应该加上软垫。
(5)调查访谈中,很多家长认为,电脑桌取材应该以环保、对学生的身体无伤害的材料为主,在学生身体能够接触到的部分应该着重处理,进行抛光打磨,或者圆角光滑处理,避免磕碰和不必要的伤害。
1.2 不足和缺陷根据调查研究并综合市场上的电脑桌产品,当前学生电脑桌主要存在以下不足和缺陷:(1)电脑桌的作业高度偏高且不可调;(2)电脑桌幅面偏小;(3)电脑桌的键盘托板高度不合理造成作业疲劳,幅面尺寸偏小,使用不方便;(4)作业时缺乏必要的肘部支撑;(5)显示器位置偏高,现在市场上的电脑桌高度都在650mm以上,这个高度对于大多数学生来说都普遍偏高;(6)眼睛距电脑屏幕距离偏小,达不到手臂的距离。
2 学生电脑桌设计分析从孩子出生起到18岁,如果按年龄段划分可分为学龄前(0～6岁)、小学(6～12岁)和中学(12～18岁)3个年龄段。
电脑对于未成年人主要是用来学习和娱乐的,学龄前儿童不是很适宜用电脑,这个年龄段的消费群体较小,所以这里讨论的主要是消费市场大而又被忽视的中小学生电脑桌。
中小学生有其特殊的生理特征(主要指身体尺度方面)和心理特征。
中小学生电脑桌是供中小学生使用的,在其尺度、功能、造型及色彩装饰设计等方面都必须以相应年龄段中小学生的考虑其心理与生理的需求为依据,甚至要与中小学生房室内的各种陈设相配套。
中小学生电脑桌在满足基本使用功能的基础上,还有卫生学上的要求,要适合就座儿童的身材,可提供良好的坐姿,减少疲劳,不妨碍儿童的正常生长发育,保护视力。
所以,设计师应该“量体裁衣,以人为本”,从人体工程学的角度出发,设计中小学生用的电脑桌[2]。
2.1 人眼与视屏的距离分析人眼与视屏应保持一定距离,以保证不受电子射线的伤害,屏面的大小在水平方向和垂直方向与人眼成不大于30°的夹角,而人在坐姿时自然视线与水平视线成向下15°夹角为理想视角。
以17英寸显示屏为例,屏幕边长约为305mm,此时的视距最小为305/2tan15°×569mm。
屏幕越大视距应越远,一般情况下取为600～700mm。
为了保证儿童的视力不受到伤害,人眼与视屏的距离要尽量保持在650mm以上,这样才不会因为经常进行电脑的操作而影响到孩子的视力[3]。
2.2 桌面的高度尺寸分析显示器一般都放在桌面的上,所以显示器的放置就决定了桌面高度。
从人体工程学角度分析,显示器的最佳位置摆放高度应是他它的上沿不高于人坐姿时眼睛的水平视线,它的中心应在水平视线以下15～20°,见图1,即显示器的上缘或屏幕文图1 人体垂直坐姿与电脑桌关系Fig.1The relationship between uprightnesssitting posture and computer desk字最上端应与人的水平视线等高或略低,过高时要不时仰头,使颈部伸展;而过低时又要颈部倾斜而加大了曲颈力矩,使人在相同时间内更易疲劳,并引起颈部不适。
最合适的桌面高度应该是:桌面高度=坐姿眼距地高+着装修正-姿势修正-屏幕边长-屏幕下部边框厚度,见图2。
图2 不同年龄阶段男女身高统计Fig.2The height Stat.of person at different age下面将介绍不同年龄的学生坐姿高的取值以及对应的桌面高度的取值。
本文设计的学生电脑桌主要是针对6～18岁年龄阶段的孩子,电脑桌的尺寸取值将采取先计算最小值和最大值,然后取中间范围值的方法计算,即先计算6岁儿童的身体尺寸对应的电脑桌高度,再计算18岁学生的身体尺寸对应的电脑桌高度,得出范围值,在此值内可进行高度的可调节。
由图2可知,6岁儿童的平均身高在1100～1200mm(1987年数据)之间,而当前儿童身高普遍比20年前长高了6cm,取1200mm,一般坐姿眼距地高与身高的比例关系为:n=0.7[4],即6岁儿童的一般坐姿眼距地高为1200mm×0.7=840mm,取功能修正值,着装修正取为3mm,放松坐姿时眼高修正值取为20mm。
若采用17英寸显示屏,取显示屏幕下部边框的厚度大约在100mm左右,所以桌面高度=840-305+3-20-100=418mm,取整为420mm。
而对于18岁学生的坐姿眼距地高则取成人值计算(放松修正值取30mm),表2给出我国成年男女坐姿时人眼的高度,根据上公式男性从第5百分位到42195百分位,桌面的高度范围为700～863mm;女性从第5百分位到第95百分位桌面高度范围为605～757mm。
取上限时按照平均原则,以男性第90百分位的眼高为依据,则大约桌面的高度为830mm。
故桌面高度的范围应该为420～830mm,而中小学生身高与电脑桌桌面高度对应曲线为H1=0.7×H0-420(H1为桌面高,H0为身高),依照此拟合曲线,结合不同年龄段50百分位对应的学生身高数据,对中小学生高度可调电脑桌进行设计将更加符合学生生理成长规律,进而实现人性化设计,见表1。
表1 坐姿时人眼高度(18～55岁)(mm)Tab.1The height of eyes when sitting性别男性女性百分位510509095510509095眼距地高11321150121112751295103710541121117211892.3 对键盘和鼠标高度分析作业面高度不当是引起电脑综合症的主要原因,太低则造成背部向前倾屈;太高则必须抬高肩部,引起颈肩的不适,理想的作业面高度应使上臂自然下垂,小臂接近水平或向下略斜,避免小臂上举状况的发生。
因此一般作业面高度是按照肘高以下50～100mm来确定,但也要根据不同的工作性质进行调整,如精密作业就需要在肘高以上进行,以保证作业精度[4]。
重体力作业则要求作业面更低些,以便于臂部的用力。
对于电脑作业来说,它的操作可以大致分为2种:一是打字类的文字输入工作,属于重型作业,二是业面浏览性质的鼠标操作,属于轻型作业。