人机工程学课程论文
人机工程学论文(1)
人机工程学——手动工具分析艺术与设计学院工业设计系产品方向091班陈瑾艺摘要：使用工具进行生产，是人类进化的标志，手动式工具是人类四肢的扩展。
人们在工作、生活中一刻也缺少不了工具，使用手动式工具可以完成危险的、困难的工作。
然而使用的工具大部分还没有达到最优的形态，人们在作业或日常生活中长久使用设计不良的手握工具和设备，造成了很多身体不适、就损伤与疾患，降低了生产率，甚至使人致残，增加了人们的心里痛苦与医疗负担。
因此，工具的适当设计、选择、评价和使用是一项重要的人机工程学内容。
本论文结合手握式工具操作的特点, 综合分析了手握式工具的人机因素和人机特性, 论述了手握式工具人机特性分析的必要性。
关键词：手动式工具，人机因素，合理性。
导论：手动式工具是日常生活中经常接触到的产品，然后很多手动式工具的设计都不符合人机工程学原理，在人性化设计上做的远远不够，论文针对手动式工具存在的主要问题进行论述，深入剖析存在的问题，并提出一些改进设计的方案。
正文：一、手动式工具的使用要求手动式工具的设计看上去很小，其实要做到真正意义上的方便，使用，人性化。
有很多地方都要考虑。
从人机工程学角度，从安全性角度，心理学角度等，只有这些因素都运用到手动式工具的设计当中，才能称得上是一个完善的设计。
下面重点从人机工程学角度考虑手动式工具的设计。
1.手动式工具必须满足一下基本要求，才能保证使用效率：（1）必须有效地实现预定的功能。
（2）必须与操作者身体成适当比例，使操作着发挥最大效率。
（3）必须按照操作者的力度和作业能力设计，所以要适当地考虑到性别、训练程度、和身体素质上的差异。
（4）工具要求的作业姿势不能引起过度疲劳。
2.手动式工具设计需考虑的解剖学因素（1）避免静肌负荷。
使用工具时，臂部必须上举或长时间抓握，会使肩、臂以及手部肌肉承受静负荷，导致疲劳，降低作业效率。
在使用是尽可能让手臂处于较自然的水平状态，减少抬臂产生的静肌负荷。
人机工程学和产品设计论文河北科技大学
人机工程学和产品设计学院机械工程学院班级机械125班学号120503236人机工程和产品设计前言通过学习人机工程学这门课程,自己了解了人机工程学的发展历史,在产品设计中的重要作用,及未来的发展趋势。
通过短短八个星期的课程，也就只能学习到人体工程学的一些皮毛而已，然而就是这些知识，给与我们足够的专业指导，使我们在专业的学习上找到了重点和对专业的深刻认识，推翻了我们对设计的懵懂幼稚的看法，走上了学习，而且是深刻学习设计的正路。
结合这学期学习知识自己分析在产品设计中的人为因素。
人机工程学的定义及基本原理人体工程学是20世纪40年代后期跨越不同学科和领域，应用多种学科的原理、方法和数据发展起来的一门新兴的边缘学科。
能提高人的工作效率，同时创造舒适和安全的劳动环境，保障劳动人民的健康，使人在生理上和心理上都得到全面发展。
人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素，研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中，家庭生活中和闲暇时间内怎样统一考虑工作效率，人的健康、安全和舒适等问题的学科。
人机工程学的范围是很广泛的，其基础学科是研究人的生理、心理。
就是实用科学，把技术科学直接应用的实际的操作之中，也是人体工程的本源之处。
人机工程学以人为最根本、最直接的研究、服务的对象，所以一切信息必须从人的自身中去获得，综合了这些信息才能做出判断。
人类工程学是与人相关的科学信息在对对象、体系和环境进行设计中的应用，它涉及到人类生活的方方面面。
理想的设计应当在工作体系、运动、休闲、健康和安全等诸多方面充分体现人类工程学的原理。
人机工程学的特点是在认真研究人，机，环境三个要素本身特性的基础上，不单纯着眼于个别要素的优良与否，而是将使用“物”的人和设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究，在人机工程学中将这个系统称为“人—机—环境”系统，这个系统中，人，机，环境三个要素之间相互作用，相互依存的关系决定着系统总体的性能，人机工程是科学地利用三个要素见的有机联系，来寻求系统的最佳参数。
工业设计中的人机工程学理论技术研究论文5篇范文
工业设计中的人机工程学理论技术研究论文5篇范文第一篇：工业设计中的人机工程学理论技术研究论文摘要：人机工程学作为工业设计的一种辅助手段，对于工业设计具有重要的作用。
人机工程学的发展能够为工业设计提供人机关系方面的原则理论，完善工业设计的设计依据。
同时，由于在工业设计中得到应用，也促进了人机工程学的进一步发展，二者相辅相成。
本文简述了人机工程学的发展历程，并对工程设计中人机工程学的应用方法进行了介绍。
关键词：工业设计；人机工程学；理论；技术；应用1人机工程学发展概述1.1人机工程学的概念和发展历史人机工程学是研究人、机、环境之间相互作用的学科，其研究目的是使机械系统或者人机环境系统能够在最大程度上符合人类的形态以及生理、心理的特点，保证人们可以利用机械设备安全、舒适并且高效地进行各种活动。
人机工程学涉及心理学、医学等多个领域的知识，着重研究人和机器的相互关系，从而提高人机整体的工作能力。
人机工程学从人学会制造工具开始就已经存在，具有悠久的历史，不过人机工程学作为一项独立学科出现只是20世纪的事情。
人机工程学的发展历史主要分为三个阶段：第一阶段是人适应机器的阶段，在这个阶段主要是进行人机匹配，通过对人进行各种训练使人达到使用机器的水平。
第二阶段，机器适应人的阶段，在这个阶段英国成立了人机工程学学会，标志着人机工程学成为一门专门的学科。
在此阶段由于机械越来越复杂，对人进行严格训练也很难使人们达到适应机器的水平，因此研究者将更多的精力放在了机器适应人的研究当中。
第三阶段，是以人为中心的系统阶段，人们将人、机和环境视为一个整体进行系统研究，并将许多新兴的科学理论，如系统论、信息论等应用到了研究之中，着眼于为人类创造更舒适、安全并且高效的工作环境。
进入21世纪，人机工程学快速发展，人机交互技术更是被各个国家视为重要的研究内容。
1.2人机工程学在我国的发展人机工程学在我国的研究历史并不长，直到20世纪80年代我国才正式对人机工程学进行研究。
论文篇-人机工程学-论文
论文篇-人机工程学-论文人机工程学论文（关于家具的人体工程分析）人机工程学是运用生理学、心理学和医学等有关科学知识，研究组成人机系统的机器和人的相互关系，以提高整个系统工效的新兴边缘科学。
人机工程学研究在设计人机系统时如何考虑人的特性和能力，以及人受机器、作业和环境条件的限制。
人机工程学还研究人的训练，人机系统设计和开发，以及同人机系统有关的生物学或医学问题。
以下是我运用人机工程学的所学知识对室内坐卧类家具进行的一系列的分析，主要从人体对坐卧类家具的舒适度进行分析。
1 人类的作息原理（1）作息状态人类的生活方式中、其身躯的轴线是经常变化的，从休息到活动时背部曲线在空间的变化由水平逐步变为垂直。
人体在作息中，有着各种不同的姿势，或站立，或蹲坐，或仰躺，或斜卧直至仰卧。
各种姿势加以分析则有：从完全活动状态至步行、有依靠及无依靠站立、有依靠及无依靠坐姿、有依靠躺坐（接近完全休息状态）、仰卧至完全休息状态（2）作息条件根据作息状态，我们可以总结出良好的作息条件，以作为家具功能设计的准则。
A、作息时应使静态疲劳强度降至最低，让各部分肌肉充分放松，同时支撑人的压力得以均匀分布，以减少单位面积的受力强度。
B、在一定条件下，人的内脏器官会直接间接受到压迫。
因此，在一定的位置上，人体的姿势也很重要，良好的坐姿，睡姿与活动姿势有利于减轻疲劳程度，家具设计应努力让人保持正确的姿势。
C、工作时为了提高工作效率和质量，减轻疲劳度，应使人与家具处于合理的相对位置。
D、便于身体移动，人体长时间保持同样的姿势也会时局分区域在压力下呈紧张状态。
E、怡人的环境能缓解人的心理压力，消除紧张的情绪，有利于人类的身心健康。
2坐卧类家具的人体工程分析（1）功能分析坐卧家具分为2类工作用家具：是适应人类日常工作需要的家具，其中心任务就能提高工作效率。
减少疲劳并具有经济性，使人在长时间工作时，人体能得到短暂的休息，并迅速恢复精力，继续工作。
（凳子、靠背椅、扶手椅）休闲用家具：其主要的目的就是在于放松人体、消除疲劳享受生活。
人机工程学论文
分析笔记本电脑外观设计中的人机工程学人机工程学是采用科学的方法研究人、机、环境三大要素之间的关系，为解决系统中人的效能、健康问题提供理论与方法的科学。
将人机工程学应用于物品设计中，使之符合人的生理学和心理学规律，让物品使用起来更加舒适。
随着科技的发展，笔记本电脑电脑已经走入了很多人的生活，大学生更是几乎人手一台。
但是笔记本电脑的人机设计并不尽如人意，还存在着一些问题，让人使用起来不方便。
下面就我自己笔记本电脑中存在的问题进行人机工程学分析。
内容包括键盘、外壳，散热风扇，指示灯等，对于这些人机界面存在的问题进行分析，并提出较为合理的改进措施。
对部分现存问题的分析1 键盘按键的弹性与按键间的间隔键盘按键弹性不好，有的下沉，而且键位的下沉度太浅，敲击起来很不舒适。
由于按键较为集中，按键间的间隙分隔小，所以造成打字操作时错误率提高，影响敲击速度，而且很容易让人产生厌烦，从而导致工作效率下降，人-机系统不能达到高效。
产生这种现象的原因可能是弹簧片不是特别敏感，或者是按键在弹簧片上的位置没有放正，使得弹簧片受力不均匀，慢慢就会变形，这样按键就很容易下沉，从而就没有实用性。
在电脑设计时要充分考虑这个问题，在制造过程中，采用灵敏度高，弹性刚度好的弹簧片，掌握好按键和弹簧片的位置，按键的质量要均匀，只要加工细致，这个问题是可以避免的。
按键的隔间问题可按台式机键盘的样式设计，加大按键的高度，键位形状采用梯形设计，这样键位间的距离就增大，而且不影响键盘的紧凑型。
2 指示灯位置在操作电脑的时候指示灯的作用很大，它可以帮助操作者很快知道现在电脑处于什么状态，使操作起来很方便，提高工作效率。
但我的笔记本的指示灯位于电脑左下方的侧面，实际操作过程中这个位置是被左手臂遮挡住了。
这样造成当你想要了解电脑工作状态，不得不停下手头工作，移开手低头去看，非常不方便。
例如：电池电量不足时，指示灯会闪烁提醒。
但是由于你在打字操作，指示灯被遮挡，根本看不到提示。
人机工程学结课论文
座椅的形态在人们心目中已经形成固定的形式：座面和座腿，一部分座椅还有靠背和扶手。
凳子经过不断改进已经出现了椅子，扶手椅，圈椅，高靠背椅，躺椅，沙发等，座椅的形式感似乎超越了其最基本的功能：舒适性。
当人站立时，人体的足裸、腰部、臀部和脊椎等关节部位受到静肌力作用，以维持直立状态，而坐时，可免除这些肌力，减少人体能耗，消除疲劳，坐姿态比站立更有利于血液循环，而且有利于保持身体的稳定。
目前，大多数办公室人员、脑力劳动者、部分体力劳动者都采用坐姿工作。
随着技术的进步，愈来愈多的体力劳动者也将采取坐姿工作，因而工作坐椅设计和相关的坐姿分析日益成为人机工程学工作者和设计师们关注的研究课题。
动态座椅一直是符合人因工程学原理的设计方向之一，它通过调节椅面高度，靠背与做面的夹角以及扶手的高度等，是不同的人在多种姿势下都能获得对腰部的支撑，尽可能保持脊椎的自然弯曲，从而减轻对背部肌肉和腰椎的压力。
因此，要设计出满足人的各种需要的工作椅就必须运用人体工程学的原理，考虑工作椅的各种功能，才能够真正满足人的生理与心理需求，达到最佳的工作状态。
1.人体解剖学机理为乐探讨座椅的舒适性，首先有必要对人体出于正直位坐姿时的人体解剖学特点进行分析。
所谓正直位坐姿，是指人端坐在椅子上，背部不考座椅靠背，躯干与大腿成90度，大腿水平，小腿垂直于地面，两脚平安踏地，两臂自然垂下。
正直位坐姿有利于人体体重的合理分布，有效的减轻了作业者的疲劳强度，提高作业者的劳动效率。
正直位坐姿有利于肌肉正常的发挥作用，保持正确的坐姿体位。
图6-12 脊柱的形状及组成，人在正直位坐姿时，人体脊柱处于非正常生理弯曲状态，此时，腰曲部位略向前倾，腰曲弧度减小，使椎间盘的前缘受压，后缘受拉，腰部的椎体与椎间盘向后推的力量使后纵韧带受压迫绷紧，容易引起腰酸等不适的感觉。
2．座椅设计的原则以及关键技术从以上分析可知，座椅设计要充分考虑对人的生理影响。
应尽可能的使脊柱处于正常生理弯曲的状态，各部分肌肉处于放松的状态，身体屈伸部位的角度以及受压部位要有利于人体保持正常的血液循环。
人机工程学论文
人机工程学论文一、对传统概念的质疑人机工程学的目的是“机宜人，人适机”，但我却想对这个目的提出质疑，首先从这个目的出现背景来看，是因为出现了人类在操作机器时出现了问题，且问题是因为出于统计学上的工作效率低下而引起利益体的质疑从而发现出现的问题在于机器不适于人类操作。
从人机工程学的概念中我们可以很显然的看到是以人类为中心提出的，这可能与欧美的人本主义价值观有关。
但是将定义的中心归结到人身上会导致对于人的看法固化，将人当成“本质”般的存在，类似于柏拉图的理念或者黑格尔的绝对精神，但都有着不可改变这一特性，所以我们在解决实际中的设计问题时，很难将人视为是会变化的个体，无论从行为角度还是心理角度，这样做会使我们的在进行设计前的预想方案总是对于人这个“绝对主体”只思考接下来一到两步的行为或心理范畴，偶尔也有会考虑到人类与产品之间的互动，比如交互设计，但我目前所见的交互设计的一些方案主要是体验，而且对于人们使用产品的过程的描述也比较片面，只集中描述某些新奇的想法，事实上所描述的行为与心理的活动还是很少，可以说仍然没有把对人类的认识从静态转向动态。
近年来的手机等电子产品的发展我比较感兴趣，因为电子产品结构与功能的复杂性决定了它的设计者必须要对日后用户的使用作出预测，但事实上如果从手机（这里以手机为例）的发展来看，我们的主要目的仍然是为了让用户使用起来更舒服或者看起来更漂亮，对于人类的认识仍然没有改变，虽然在用户使用产品的模拟中产生了一些行为或心理的改变，但在认识的不足与商业利益的共同约束下，对于手机的界面与功能的设计仍然不能让我满意。
让我不能满意的原因是我们年轻一代的生活现状，尽管他们在使用手机会感觉到很舒服，但是他们在对于手机的消费选择与使用时间的规划上让人不能恭维。
他们用着自己对其的结构与原理都毫不知情的机器在干一些自己同样说不出理由的事，当新款手机问世时，他们又毫不犹豫地将旧的抛弃转而使用新的，尽管所做的事的性质与以前没有什么区别。
人机工程学结课论文
天津城建大学人体工程学课题研究起止日期：2013年9月4日至2013年11月6日班级：工业设计2班成员：高杰张琛琪毕生峰吴静熊倩倩城市艺术学院2013年5月3日城市旅游地理信息系统终端机优化摘要：人体工程学课程背景下测绘了中北永旺的天津城市旅游地理信息系统终端机，按照人体工程学结合力学的原理分析优化了旅游地理信息系统终端机，改进了终端机的界面，优化了性能。
本课题为解决人机交互方面的技术瓶颈提出了解决方法及改进方案。
关键词：终端机人体工程学分析与优化偶然的机会，我们去逛商场的时候看到了天津城市旅游地理信息终端机。
起初，我们并没有想太多，只是觉得设计的不太合理。
之后学了人机工程学课程后，我们决定用它做课题研究，对它深入的了解。
首先，我们了解到人体工程学是由六门分支的学科组成，人体测量学、生物力学、劳动生理学、环境生理学、工程心理学、时间与工作研究。
我们研究的天津城市地理旅游信息终端机，这款外形酷似款银行排号机的城市旅游地理信息系统终端机，配置46英寸显示屏，下方设有身份证感应区、城市卡感应区和出票口。
该触摸屏主要设置在酒店、车站、机场、商业体等处，可为外来商旅人士及本地居民提供专业、及时、准确、权威数字化公共信服息务。
系统信息涵盖旅游景点、酒店、交通、餐饮、休闲、娱乐、购物、金融、医疗等方面。
市民可通过在线支付等方式购买电影票、火车票、优惠券等，同时可查询地铁、航空、公交线路情况，还可打印各类优惠券，用城市一卡通进行缴费充值，使用银联卡消费、在线购票等。
所以设计师在设计上主要突出的是它的显示屏。
它的显示屏设计非常的大，让我们一目了然，触屏也十分自如，这些都是它的优点。
可是当使用者要进行实际操作的时候，就存在了问题。
58x102的大屏幕在一般人使用下会富余很多就显得那么没必要，虽然不可否认的是超大的屏幕吸引使用者，但是过大的屏幕操作起来很费力，要考虑到成人的视角，视距，视域等诸多方面。
2米高的机身相对来说还满足中国成人正常身高，当它与人机工程学进行联系后，我们便可以发现设计的不足。
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课程论文人机工程学自行车骑姿分析与改进设计目录1概述 (3)2与自行车骑姿相关的因素分析 (3)2.1车把与鞍座之间的相对位置 (3)2.2鞍座与脚踏之间的相对位置 (4)2.3鞍座 (4)2.4中轴 (5)3 现行骑姿人机特性分析 (5)3.1蹬踏运动 (5)3.2休闲车骑姿 (6)4 自行车骑姿的改进设计 (6)4.1鞍座 (7)4.2中轴与鞍座之间的相对位置 (7)4.3把手与鞍座之间的相对位置 (8)4.4设计计算方法 (8)5设计实例 (11)6结束语 (12)1概述自行车骑姿是由骑乘者与自行车的把手、鞍座以及脚踏板的相对位置来决定的。
骑乘者的手、臀部、脚在车上的相对位置决定了骑行的舒适程度和骑行的效率。
从人机工程学观点出发，要提高自行车骑行时的舒适性，应该合理定位把手、鞍座以及脚踏板三者之间的位置，让骑行者在骑行过程中身体各部位尽可能处于自然状态。
车架是自行车的骨架，在很大程度上决定了自行车的结构和性能，进而决定了自行车的骑姿和骑行舒适性。
现在的车架设计多采用经验法，即以现有的车型为参考来确定车架的关键参数，在此基础上进行形态创新。
这样设计出来的车架延续了以往的骑姿，未能真正做到设计以人为本。
本文从人体尺寸、动作围以及运动生理等方面出发，改进设计影响骑姿的三大部件之间的相对位置。
改进后的骑姿在身体各部分之间进行合理的功能分配，脚踩踏板驱动自行车前行，臀部和腰支撑上体的体重，手操纵把手控制前行方向。
在此基础上进行的车架设计能提高骑行的舒适度。
2与自行车骑姿相关的因素分析正确的骑姿可以提高骑行效率，使骑行不易产生不适和疲劳，同时还能降低危险发生的几率。
骑姿设计是自行车设计工作中的一项重要容。
与自行车骑姿相关的因素主要有：2.1车把与鞍座之间的相对位置车把与鞍座之间的相对位置决定了骑乘者上半身的姿势。
车把过低会使骑行者的上肢承受很大的静压，时间稍长手臂和手掌易发生疲劳，同时过低的上身也会压迫腹部，但力容易传递到车。
提高车把高度可使背部弯曲度变浅，可以避免对腹部的压迫，但力不易传递到前轮。
从生物力学角度来看，当人体脊柱处于非自然弯曲状态时，会引起椎间盘压力改变，致使腰部疼痛。
所以良好的骑姿应使骑乘者脊柱接近正常形态。
在腰部增加适当的靠背可以改善臀部受力，维持脊柱的正常形态，并有利于腿部蹬力的发挥。
2.2鞍座与脚踏之间的相对位置鞍座与脚踏之间的相对位置直接影响蹬踏方式，由鞍座相对中轴轴心的位置和曲柄长度决定。
鞍座相对中轴轴心的位置是决定下肢肌肉群的肌力能否有效利用的一个关键，即是影响踏力和踏速能否获得最佳配合的关键。
鞍座的位置由鞍座的高度和坐管倾角共同决定。
鞍座的高度与胯高关系紧密。
大的坐管倾角使骑乘者重心靠前，有利于高速骑行，但不能长时间骑行。
曲柄长度决定了大腿骨的运动角度和有关肌肉群的收缩程度。
过长的曲柄将引起肌肉的过度伸长和过度缩短。
曲柄过短将使宝贵的肌肉收缩力不能被充分利用。
此外，曲柄的长度还直接影响合理的踏速。
现在有两种比较流行的确定曲柄长度的方法，一种是从股骨的顶端到地面距离的18.5%为所需曲柄的长度，还有一种是取为身高的1/10。
2.3鞍座当人坐在坐垫上时，与坐垫接触最紧密的是坐骨结节。
坐骨结节处是人体最能承受压力的部位，在这两个点周围约250mm2围承受人体约70%的重量，其受力情况如图1。
车座后端宽度过小就会使坐骨结节处于鞍座边缘或紧贴边缘的位置，导致身体重量落到会阴上。
适当加宽车座后端，有助于增大坐骨结节与坐垫的接触面积，充分发挥坐骨结节承载能力，使压力远离控制会阴血液的血管和神经。
图1 坐姿下的坐面力分析2.4中轴中轴是传动机构，同时承受骑车者的部分体重。
中轴高度应根据自行车的使用环境来决定，高中轴自行车适用于凹凸不平的路面，低中轴自行车在失控时具有更大的稳定性。
3 现行骑姿人机特性分析3.1蹬踏运动假定蹬踏力F竖直向下，如图2所示，当踏板处于最高位置A 和最低位置C 时，蹬踏力F通过中轴轴心，此时力臂d 为零，力矩M=F×d 也为零，F不做功，无法驱动自行车前行。
位置A和C分别为上死点和下死点。
从A点到C点，蹬踏力F可分为F1（与曲柄垂直）与F2（沿曲柄轴线）两个分力。
分力F2通过中轴轴心，力矩等于零，只有F1做功。
此时，力矩M=F1×d。
因此，要获得更大的力矩，就应该增大F1。
由此可知，要提高骑行效率，脚的用力方向应尽量与曲柄垂直。
在实际骑行过程中，蹬踏力的方向不断改变，蹬踏上死点和下死点的位置不一定在最高点和最低点处，它们主要由鞍座和脚蹬之间的位置决定。
图2 蹬踏运功的受力分析图3 休闲车骑姿3.2休闲车骑姿图3为休闲车常见骑姿。
在这种骑姿下骑行者上体稍向前倾，前倾的骑姿改变脊柱的自然弯曲为后凸，时间一长容易引起背部酸疼。
手臂除了控制行进方向外，还要承受部分体重，静态受力加速了手臂及肩关节的疲劳。
落在鞍座上的体重由会阴和臀部共同承担，为了防止骑乘者从鞍座上滑下，鞍座通常向后仰一定角度，这导致会阴与鞍座之间的摩擦加剧，危害骑乘者的健康。
由人机工程学可知，人在垂直平面颜色辨别界限在标准视线以上30°和标准视线以下40°，站立时人的自然视线低于标准视线10°，坐着时低于标准视线15°。
所以在这种骑姿下骑乘者脖子需后仰20°～30°以看清道路。
4 自行车骑姿的改进设计由人机工程学知，在肢体活动的最大角度围存在一个舒适的调节围，是指人体处于某种姿势时对应的关节处于舒适的调节围。
舒适调节围对人机界面的工效设计影响甚大。
在自行车骑姿设计时应以人体尺寸为基础，以蹬踏的用力阶段关节处于舒适的活动围为出发点，来确定影响骑姿的三个部件之间的相对位置，以提高骑行的舒适性。
具体的设计参数为图4中的M N H T、、、。
图4 自行车设计参数4.1鞍座座面稍向后倾，可防止骑乘者从鞍座上滑下，同时使得人体与腰靠的接触面积增大，骑乘者的上体体重由鞍座和腰靠来承担，减小对手臂的压力，体重由鞍座和腰靠来承担，减小对手臂的压力，让骑乘者感觉更安稳。
工作椅座面倾角一般小于3°，实际计算时可取2°。
靠背与座面的夹角小于90°会让骑乘者腹部受压，太大会让人处于松弛状态，容易酿成交通事故，综合考虑可取靠背与座面的夹角为98°。
这个角度既可以使上体略向后倾，人体重量由鞍座和靠背共同来支撑，同时可保持脊柱的正常自然形态和良好的视野。
4.2中轴与鞍座之间的相对位置中轴与鞍座之间的相对位置由图4中的H和T来确定。
其中A为坐骨结节与鞍座的接触点，B为把手抓握的中心点。
根据大腿、小腿的尺寸以及让各关节在蹬踏的工作阶段处于舒适角度围可以计算出中轴与鞍座之间的相对位置。
4.3把手与鞍座之间的相对位置把手与鞍座之间的相对位置由图4中的M 和N 来确定。
根据上肢的尺寸和舒适的手臂姿势可以计算出把手与鞍座之间的相对位置围。
4.4设计计算方法假定座面的后倾角为2°，靠背与座面的夹角为98°。
如图5所示，首先假设手、脚和躯干都是刚性结构。
1O 为中轴轴心，1O A 为曲柄的轴线。
0L 为曲柄长度，1L 为大腿长度，2L 为为胫骨点高加修正量再加上脚蹬厚度的一半。
1θ为躯干轴线与大腿轴线间的夹角，2θ为大腿轴线与小腿轴线间的夹角，3θ为大腿轴线12O O 之间的夹角，θ为12O O 与垂直线之间的夹角，躯干轴线与水平线之间的夹角为418029880θ=︒-︒-︒=︒。
在骑自行车的时候，骑乘者的上体几乎处于静止状态，大腿在一定的角度围摆动，脚绕中轴轴心做圆周运动，并带动小腿运动。
由此，下肢可简化成由1212O O O A AB BO 、、、组成的四杆机构，其中12O O 固定。
图5 蹬踏用力的主要阶段 图6 处于上死点的下肢示意图 在从上死点到下死点的过程中，当脚处于上死点时，如图6 所示，1θ取得最小值，2θ取得最小值；当曲柄与12O O 共线时，θ取得最大值；当脚处于下死点时，1θ取得最大值。
与自行车骑乘相关的人体关节舒适角度为：肩关节3590︒︒、肘关节95180︒︒、膝关节60130︒︒。
如图6死点时，膝关节取得最小值，即2min 60θ=︒，可求得L 最小值。
222min 1021022min ()2()cos L L L L L L L θ=++-+ （1）如图7曲柄与12O O 共线时，膝关节取得最大值即2max 130θ=︒，可求得L 最大值。
222max 012122max ()2cos L L L L L L θ+=+- （2）在图6的12O BO ∆中，当L 取min L 时，3θ取得最大值3max θ；当L 取max L 时，3θ取得最小值3min θ。
22210231()cos 2L L L L L L θ+-+= （3） 当踏板处于上死点时，大腿与上体之间的夹角为最小值，取为95°可避免压迫腹部，由上式求得的3θ的最大值和最小值带入下式可求得min θ和max θ。
41min 3270θθθθ=︒--- （4） 进而确定T 和Hsin T L θ=⨯ （5） cos 65H L θ=⨯-（65为大腿厚度一半） （6） 按GB 3565-93《自行车安全要求》，处于最高位置时的把套上端面和处于最低位置是的鞍座面之间的垂直距离不应超过400mm ，即400N mm ≤。
自行车车架的上管上，在鞍座和鞍座前300mm 处之间不应有突出物，考虑到鞍座的尺寸，取400M mm ≥。
图7 2θ取得最大值时的下肢 图8 上肢各关节示意图 在图8中3L 为坐姿肩高，4L 为上臂长，5L 为前臂功能长，可由肘高减去受功能高得到。
M 取得最小值时，当上臂与下臂在一条直线上时，N 取得最小值。
将min 400M =代入式（7）求得5θ，再把5θ代入式（8）可计算得min N ：min 34545cos sin(10)M L L L θθ++︒=+ （7） min 3445565sin ()cos(10)N L L L θθ=+-++︒ （8） N 取得最大值时，当上臂与下臂在一条直线上时，M 取得最大值。
将max 400N =代入式（9）求得5θ，再把5θ代入式（10）可计算得max M ：34max 545sin 65cos(10)L N L L θθ+-+︒=+ （9） max 45534()sin(10)cos M L L L θθ=++︒- （10）5设计实例以50%男性的人体测量数据为例来计算调整后的鞍座、中轴、把手之间的相对位置。
取01234170465482598313L mm L mm L mm L mm L mm =====、、、、、5283L mm =。