第五章 作业空间设计
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作业空间设计-人因工程学
（二）主要工作体位
二、立姿
（二）立姿的缺点 1. 不易进行精确和细致的作业； 2. 不易转换操作； 3. 立姿时肌肉要做出更大的功来支持体重，容易引起疲劳； 4. 长期站立容易引起下肢静脉曲张等。
（二）主要工作体位
三、坐、立交替
某些作业并不要求作业者始终保持立姿或坐姿，在作业的一定阶段， 需交换姿势完成操作。这种作业姿势称为坐、立交替的作业姿势。
夹角
（二）立姿作业空间设计
一、工作面高度
（二）立姿作业空间设计
二、作业范围
立姿水平作业范围与坐姿作业时基本相同，垂直范围要大一些。
（二）立姿作业空间设计
三、工作活动余隙
立姿作业时，人的活动性比较大，为保证作业者操作自由、动作舒展， 必须使操作者有一定的活动余隙，并尽量大些。可参照下表。
第二节 作业空间设计中的人体因素
二、人体视野及所及范围
（一）视野 （二）主要视力范围 （三）眼高 （四）视觉运动规律
（一）视野
视野是指指人的头部和眼球固定不动的情况下，眼睛观看正前方物体 时所能看得见的空间范围，常以角度来表示。 动视野是头部固定不动，自由转动眼球时的可见范围； 静视野是头部固定不动时在眼球静止不动状态下的自然可见范围；
单位：mm 心理距离
<= 450 450~1200 1200~3500 3500~9000
（三）个人心理空间
第三节 作业姿势与作业空间设计
（一）坐姿作业空间设计 （二）立姿作业空间设计 （三）坐立姿交替作业空间设计 （四）斜作业面设计 （五）受限作业空间设计
（一）坐姿作业空间设计
（一）坐姿作业空间设计
（2）垂直作业范围
（一）坐姿作业空间设计
作业空间设计
1.工作面高度和宽度 1.工作面高度和宽度 作业面高度是决定作业场所舒适性的重要因素，作业面既 作业面高度是决定作业场所舒适性的重要因素， 不能太低，又不能太高。 不能太低，又不能太高。
6.3 作业空间的设计
20
21
作业面高度的确定应遵循以下原则： 作业面高度的确定应遵循以下原则：
（1）如果作业面高度可调节，则必须将高度调节至适合操作 如果作业面高度可调节， 者身体、尺度及个人喜好的位置。 者身体、尺度及个人喜好的位置。 应能使人的上臂自然下垂， （2）作业面的高度应能使人的上臂自然下垂，处于舒适放松 ）作业面的高度应能使人的上臂自然下垂 状态，小臂一般应接近水平状态或略下斜， 状态，小臂一般应接近水平状态或略下斜，在任何情况下都不 能让小臂上举过久。 能让小臂上举过久。 （3）若在同一作业面内完成不同性质的作业则作业面高度应 ） 可调节，调节范围在人体尺度的5% 95%之间 5%～ 之间。 可调节，调节范围在人体尺度的5%～95%之间。 （4）作业面下空隙高度应该提供足够的大腿空间。 ）作业面下空隙高度应该提供足够的大腿空间。
A——紧身距离 紧身距离 B——近身距离 近身距离 C——社交距离 社交距离 D——公共距离 公共距离
在进行作业空间设计时，还要注意方向性。通常情况下，受人直视或从 在进行作业空间设计时，还要注意方向性。通常情况下， 背后接近被试者所造成的不安感，大于可视而非直视条件下的接近。 背后接近被试者所造成的不安感，大于可视而非直视条件下的接近。 一般，人们要求的正面空间相对于侧面空间要大。 一般，人们要求的正面空间相对于侧面空间要大。
6
6.2.1人的行为影响 6.2.1人的行为影响
1、个人心理空间
个人心理空间是指围绕一个人并按其心理尺寸要求的空间。 个人心理空间是指围绕一个人并按其心理尺寸要求的空间。 通常把心理空间分为四个范围，即紧身区（亲密距离）、 ）、近 通常把心理空间分为四个范围，即紧身区（亲密距离）、近 身区（个人距离）、社交区（社交距离）、公共区（公共距 身区（个人距离）、社交区（社交距离）、公共区（ ）、社交区 ）、公共区 离）
6.3 作业空间的设计
20
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作业面高度的确定应遵循以下原则： 作业面高度的确定应遵循以下原则：
（1）如果作业面高度可调节，则必须将高度调节至适合操作 如果作业面高度可调节， 者身体、尺度及个人喜好的位置。 者身体、尺度及个人喜好的位置。 应能使人的上臂自然下垂， （2）作业面的高度应能使人的上臂自然下垂，处于舒适放松 ）作业面的高度应能使人的上臂自然下垂 状态，小臂一般应接近水平状态或略下斜， 状态，小臂一般应接近水平状态或略下斜，在任何情况下都不 能让小臂上举过久。 能让小臂上举过久。 （3）若在同一作业面内完成不同性质的作业则作业面高度应 ） 可调节，调节范围在人体尺度的5% 95%之间 5%～ 之间。 可调节，调节范围在人体尺度的5%～95%之间。 （4）作业面下空隙高度应该提供足够的大腿空间。 ）作业面下空隙高度应该提供足够的大腿空间。
A——紧身距离 紧身距离 B——近身距离 近身距离 C——社交距离 社交距离 D——公共距离 公共距离
在进行作业空间设计时，还要注意方向性。通常情况下，受人直视或从 在进行作业空间设计时，还要注意方向性。通常情况下， 背后接近被试者所造成的不安感，大于可视而非直视条件下的接近。 背后接近被试者所造成的不安感，大于可视而非直视条件下的接近。 一般，人们要求的正面空间相对于侧面空间要大。 一般，人们要求的正面空间相对于侧面空间要大。
6
6.2.1人的行为影响 6.2.1人的行为影响
1、个人心理空间
个人心理空间是指围绕一个人并按其心理尺寸要求的空间。 个人心理空间是指围绕一个人并按其心理尺寸要求的空间。 通常把心理空间分为四个范围，即紧身区（亲密距离）、 ）、近 通常把心理空间分为四个范围，即紧身区（亲密距离）、近 身区（个人距离）、社交区（社交距离）、公共区（公共距 身区（个人距离）、社交区（社交距离）、公共区（ ）、社交区 ）、公共区 离）
人体工程学-工作空间设计
工 程
工作用椅
舒适性与方便性，稳定性
学
多用椅
多种功能
31
人
5.2.2 坐椅设计细则
体
工
a、坐 高：休息用安乐椅取380-450mm，工作椅取430-500mm；
程
b、坐 宽：一般取430-450mm，扶手椅≧500mm；
学
c、坐 深：休息用椅取400-430mm，工作椅取350-400mm；
d、坐面倾角：休息用椅取19°-20°，工作椅取2.4°-6°；
人
两腿交叉时的膝高，使膝部可上下活动（178mm）；桌下空
体
间的宽深应保证双腿可以自由活动与伸展，以便变换姿势，
工
而椅面下应缩进脚部的空间，以便自由起坐；
程
f、正常情况下，作业面高度应在肘部以下50-100mm。
学
（表5-1）
11
2.3 工作台的设计
人
体
2.3.1 设计的基本要求
工
良好的视觉与舒适稳定的坐姿。
人体工程学
Human Factors Engineering Human Factors Engineering
1
第五部分 工作空间设计
人
体
内容：空间布置、坐椅设计、工作台设计、空间环境设计
工
程
1 人的作业范围
学
手和脚在水平面和垂直面内所能触及的最大轨迹所构 成的空间范围。
1.1 有关概念
1.1.1 近身作业空间 1.1.2 个体作业场所 1.1.3 总体作业空间
学
c、身体的主要重量应由臀部坐骨结节承担；
d、坐椅前沿处，大腿与椅子之间的压力应尽量减少；
e、腰椎下部应提供支承，设置适当的靠背以降低背部紧张度；
第五章 人的视觉特征及其在空间布置中的作用
形状错觉长短错觉方向错觉对比错觉大小错觉远近错觉视透错觉色彩错觉对比错觉大小错觉温度错觉重量错觉距离错觉疲劳错觉物体运动错觉在设计中可利用视错觉达到心理上的满足如空间高度设计的扩大感也应尽量避免视错觉带来的不良心理反应如色彩带来的视觉疲劳错觉
第五章
人的视觉特征及其在空 间布置设计中的应用
第一节 人的视觉特征
• 人眼刚刚能看辨别到物体时，背景与物体之间 的最小亮度差称为临界亮度差。临界亮度差与 背景亮度之比称为临界对比；临界对比的倒数
对 称为对比感度。
比
Cp=Δ Lp/Lb=(Lb-Lo)/Lb
感
Sc=1/Cp
度 • 对比感度与照度、物体尺寸、视距、和眼的适 应情况等因素有关。对比感度愈大，辨别物体
愈清楚。在理想情况下，视力好的人，其临界
• 一般对某一颜色光预适应后，再观察其它颜色，则其 明度会降低；饱和度的变化则和两颜色的色相有关， 若两颜色互为补色，其饱和度会提高，否则会降低。
视觉的适应
• 研究的意义：在进行工作面和环境设计时应 考虑明、暗适应和颜色适应。
• 明暗适应要求工作面的光亮要均匀，避免工 作面上产生阴影，以防眼睛频繁适应各种不 同光亮造成的视疲劳。
180。 白 120 。黄 100。蓝
60 。绿红
130 白
。
95
。80。
。 45
。 40
黄
蓝
红 绿
Hale Waihona Puke 视角• 视角：被看目标物的两点光线投入眼球
的交角。
A
眼睛能分辨被看目标 物最近两点光线投入眼球
时的交角，称为临界视角。
α
视 角
D
视力为1.0，即视力正
常，此时的临界视角=1
第五章
人的视觉特征及其在空 间布置设计中的应用
第一节 人的视觉特征
• 人眼刚刚能看辨别到物体时，背景与物体之间 的最小亮度差称为临界亮度差。临界亮度差与 背景亮度之比称为临界对比；临界对比的倒数
对 称为对比感度。
比
Cp=Δ Lp/Lb=(Lb-Lo)/Lb
感
Sc=1/Cp
度 • 对比感度与照度、物体尺寸、视距、和眼的适 应情况等因素有关。对比感度愈大，辨别物体
愈清楚。在理想情况下，视力好的人，其临界
• 一般对某一颜色光预适应后，再观察其它颜色，则其 明度会降低；饱和度的变化则和两颜色的色相有关， 若两颜色互为补色，其饱和度会提高，否则会降低。
视觉的适应
• 研究的意义：在进行工作面和环境设计时应 考虑明、暗适应和颜色适应。
• 明暗适应要求工作面的光亮要均匀，避免工 作面上产生阴影，以防眼睛频繁适应各种不 同光亮造成的视疲劳。
180。 白 120 。黄 100。蓝
60 。绿红
130 白
。
95
。80。
。 45
。 40
黄
蓝
红 绿
Hale Waihona Puke 视角• 视角：被看目标物的两点光线投入眼球
的交角。
A
眼睛能分辨被看目标 物最近两点光线投入眼球
时的交角，称为临界视角。
α
视 角
D
视力为1.0，即视力正
常，此时的临界视角=1
第五章 安全人机系统中人的作业岗位与空间设计ppt课件(全)
换姿势的可能性 ⑥作业者主动采取的体位等
第一节 作业岗位
不良姿势：
静止不动的立姿 长期或反复弯腰，特别是弯度超过15° 弯腰并伴有躯干扭曲或半坐姿 负荷不平衡，单侧肢体承重 长时间双手平举或前伸 长时间或高频率地使用一组肌肉
第一节 作业岗位
典型作业岗位
坐姿作业岗位 立姿作业岗位 坐立姿交替作业岗位 跪姿作业岗位 卧姿作业岗位
105cm，女性为98cm
第二节 作业空间分析
作业范围 水平面作业范围：与坐姿时相同
垂直作业范围：正常作业范围、最大作业范围 （设计控制台、配电板、驾驶盘和确定控制 位置的基础）
(a)单臂
(b)双臂
图5-8 立姿作业的垂直作业空间
第二节 作业空间分析
立姿作业岗位的空间设计
临时座位
临时座位
摇动旋转式
特别是人最舒适的作业范围9001400mm高度之间16001800手操纵不方便视力条件也略有下降布置极少操纵的手控制器和不太重要的显示器1800以上布置报警装置面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著34工作台高度既适宜于立姿作业又适合于坐姿作业这时工作台高度应按立姿作业设计为使工作台高度适合于坐姿操作需要提高坐椅高度坐椅应设计得高度可调可移动椅面设计略小些为防止坐姿操作时两腿悬空而压迫静脉血管一般在坐椅前设置搁脚板面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著35坐立交替作业岗位操作的控制台尺寸面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著36图59几种受限作业空间尺度面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著37图510几种通道空间尺度面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著38作业空间安全空间潜在危险空间危险空间面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著39安全作业空间要考虑一定的富裕空间即安全作业空间作业的物理空间操作者心理要求的富裕空间?实例?作业空间周围如有危险源如高压电及危险区转动的大型设备等应加护网栏等设施加以隔绝面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著40作业空间附近如有弹射出物体溅射液体可能性时应设栏板栏网加以防护?实例?作业空间的作业环境要符合相应标准和作业要求面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著41不仅要设计作业域及富裕空间的大小工具的放置物料半成品的堆放邻区防护等还应包括作业区内人员组成和配置等内容设计面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著42作业空间有哪些类型
第一节 作业岗位
不良姿势：
静止不动的立姿 长期或反复弯腰，特别是弯度超过15° 弯腰并伴有躯干扭曲或半坐姿 负荷不平衡，单侧肢体承重 长时间双手平举或前伸 长时间或高频率地使用一组肌肉
第一节 作业岗位
典型作业岗位
坐姿作业岗位 立姿作业岗位 坐立姿交替作业岗位 跪姿作业岗位 卧姿作业岗位
105cm，女性为98cm
第二节 作业空间分析
作业范围 水平面作业范围：与坐姿时相同
垂直作业范围：正常作业范围、最大作业范围 （设计控制台、配电板、驾驶盘和确定控制 位置的基础）
(a)单臂
(b)双臂
图5-8 立姿作业的垂直作业空间
第二节 作业空间分析
立姿作业岗位的空间设计
临时座位
临时座位
摇动旋转式
特别是人最舒适的作业范围9001400mm高度之间16001800手操纵不方便视力条件也略有下降布置极少操纵的手控制器和不太重要的显示器1800以上布置报警装置面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著34工作台高度既适宜于立姿作业又适合于坐姿作业这时工作台高度应按立姿作业设计为使工作台高度适合于坐姿操作需要提高坐椅高度坐椅应设计得高度可调可移动椅面设计略小些为防止坐姿操作时两腿悬空而压迫静脉血管一般在坐椅前设置搁脚板面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著35坐立交替作业岗位操作的控制台尺寸面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著36图59几种受限作业空间尺度面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著37图510几种通道空间尺度面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著38作业空间安全空间潜在危险空间危险空间面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著39安全作业空间要考虑一定的富裕空间即安全作业空间作业的物理空间操作者心理要求的富裕空间?实例?作业空间周围如有危险源如高压电及危险区转动的大型设备等应加护网栏等设施加以隔绝面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著40作业空间附近如有弹射出物体溅射液体可能性时应设栏板栏网加以防护?实例?作业空间的作业环境要符合相应标准和作业要求面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著41不仅要设计作业域及富裕空间的大小工具的放置物料半成品的堆放邻区防护等还应包括作业区内人员组成和配置等内容设计面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著42作业空间有哪些类型
《作业空间设计》课件 (2)
作业空间设计的关键要素
布局
合理规划空间，确保流线顺畅， 提高工作效率。
家具和设备
选择符合需要的家具和设备， 符合人机工程学原则。
空间管理
充分利用空间，保持整洁有序， 提高效率和工作品质。
作业空间设计的实施步骤
1
需求调研
了解员工需求和作业环境，确定目标和
方案设计
2
指标。
制定作业空间设计方案并与员工和管理
合理设计的作业空间可以提供员工的舒适度和效率。它可以促进协作、降低错误率、减轻压力并增强创造力。
优化作业空间设计的原则
1 功能性
确保作业空间满足工作需 求，提供所需的设备和工 具。
2 舒适性
3 可持续性
创造一个舒适的工作环境， 包括宜人的温度、光线和 噪音控制。
考虑环境友好和资源节约 的设计，如能源利用和废 物管理。
层进行评审。
3
实施
购买适当的家具和设备，并进行空间改 造和布置。
实例展示：优秀的作业空间设计案例
自然光线
将自然光引入办公室，创造舒适的工作环境。
协作空间
设计用于团队合作和创新的共享工作区域。
人机工程学家具
提供符设施以创建健康可持续 的工作环境。
《作业空间设计》PPT课 件 (2)
通过巧妙设计作业空间，我们可以创造一个令员工更加高效和舒适的工作环 境。本课件将带您深入了解作业空间设计的重要性和实施步骤。
关于作业空间设计
作业空间设计专注于优化员工的工作环境，以提高生产力、创新力和员工满 意度。它考虑工作流程、工作空间布局和人机工程学原则。
作业空间的重要性
结论和总结
作业空间设计是提升员工工作体验和效率的关键因素。通过了解其重要性、 优化原则和实施步骤，您可以创建一个令人满意和成功的工作环境。
第5章 作业空间设计
第5章作业空间设计5.1 作业空间概述人与作业器具共同完成任务是在一定的作业空间进行的。
人、机所占的空间称为作业空间。
按作业空间包含的范围，可把它分为近身作业空间、个体作业场所和总体作业空间。
（1）近身作业空间指作业者在某一位置时，考虑身体的静态和动态尺寸，在坐姿或站姿状态下，其所能完成作业的空间范围。
近身作业空间包括三种不同的空间范围：①在规定位置上进行作业时，必须触及的空间，即作业范围；②人体作业或进行其他活动时（如进出工作岗位，在工作岗位进行短暂的放松与休息等）人体自由活动所需的范围，即作业活动空间；③为了保证人体安全，避免人体与危险源（如机械传动部位等）直接接触所需要的安全防护空间距离。
（2）作业场所指操作者周围与作业有关的、包含设备因素在内的作业区域，如汽车驾驶室。
在作业场所的设计中，除了要保证近身作业空间外，还要考虑到信息显示器、操纵控制器的安排设置，以使操纵者能够适宜地获取信息、进行操作。
（3）总体作业空间不同的个体作业场所的布置构成总体作业空间。
总体作业空间反映的是多个作业者或使用者之间作业的相互关系，如一条生产线、一间办公室等。
作业空间设计，从大的范围来讲，就是组织生产、生活现场，把所需要的机器、设备和工具，按照生产任务、工艺流程的特点和人的操作要求进行合理的空间布局．给人、物等确定最佳的流通路线和占有区域，提高系统总体可靠性和经济性。
从小的范围来讲，就是合理设计工作岗位，以保证作业者安全、舒适、高效工作。
5.2 近身作业空间设计5.2.1 近身作业空间设计应考虑的因素（1）作业特点人们所从有的工作内容和性质往往有很大差别。
性质和内容不同的工作，对作业空间的要求也会有所不同：体力作业比脑力作业的作业空间大；动态作业比静态作业的作业空间大；高温作业比常温作业的作业空间大。
例如，车床操作工作所要求的作业空间应比汽车、飞机驾驶员的作业空间大得多。
总之，作业空间的大小尺寸与构成特点，都必须首先服从工作需要，要与工作性质和工作内容相适应。
第五章作业空间设计
设计时应注意一下几点：
①椅子可以移动，以便在立姿操作时可将它移开； ②椅子高度可调，以适应不同身高者的需要； ③坐姿作业时应提供脚踏板（脚垫），否则，会因 工作座椅坐面过高，人的双脚下垂，造成座面前缘压迫大 腿，使血液循环受阻。踏板中心位置高度应为座面高度减 去坐姿小腿加足高的第95%百分位数，以保证容膝空间适 应90%以上的人群。
般家务工作时使用的座椅。 设计要点： 设计这类座椅要突出通用性，并要设计成便于移动的。
（3）休息椅 专供休息用的座椅， 例如：沙发椅、躺椅等。 设计要点： 设计这类椅子要突出舒适性，使人坐在上面姿势自然，
感到轻松、舒服。
2．作业用座椅设计的工效学原则 （1）座高:是指地面至就坐后面上坐骨支承处的高 度。合适的座高应使臀部受力符合要求。
(a)
(b)
(c)
(d)
工作座椅
对立姿工作岗位，如其 工作面高度相对较低，为了 减轻因弯腰引起人体疲劳， 可采用支撑物：
图（a）脚踏板和搁臂垫 组合。
图（b）脚踏板和支承凳 组合。
图（c）回跳凳
作用：
支撑物能够给操作者身 体一个平衡力，但操作活动 又不受这个力的影响。
实践表明，操作者斜靠 在这类支承物上，比正坐在 其他椅凳上更便于改变姿势 和方便操作。
（6）靠背
座椅靠背可分为肩靠和腰靠。
作业场所使用腰靠较多，腰靠不宜太高，也不宜太宽， 要柔软与人腰形状相符。
靠背与座面的角度要有弹性或可调性，可随人的背部活 动而改变角度。一般取靠背与座面角度在950～1100之间，靠 背宽度在320～370mm之间，靠背高为130mm左右。
例如：办公坐椅，客车坐椅等。
(4) 1600～1800mm：操作不方便区，视觉条件不好，少 装开关。
①椅子可以移动，以便在立姿操作时可将它移开； ②椅子高度可调，以适应不同身高者的需要； ③坐姿作业时应提供脚踏板（脚垫），否则，会因 工作座椅坐面过高，人的双脚下垂，造成座面前缘压迫大 腿，使血液循环受阻。踏板中心位置高度应为座面高度减 去坐姿小腿加足高的第95%百分位数，以保证容膝空间适 应90%以上的人群。
般家务工作时使用的座椅。 设计要点： 设计这类座椅要突出通用性，并要设计成便于移动的。
（3）休息椅 专供休息用的座椅， 例如：沙发椅、躺椅等。 设计要点： 设计这类椅子要突出舒适性，使人坐在上面姿势自然，
感到轻松、舒服。
2．作业用座椅设计的工效学原则 （1）座高:是指地面至就坐后面上坐骨支承处的高 度。合适的座高应使臀部受力符合要求。
(a)
(b)
(c)
(d)
工作座椅
对立姿工作岗位，如其 工作面高度相对较低，为了 减轻因弯腰引起人体疲劳， 可采用支撑物：
图（a）脚踏板和搁臂垫 组合。
图（b）脚踏板和支承凳 组合。
图（c）回跳凳
作用：
支撑物能够给操作者身 体一个平衡力，但操作活动 又不受这个力的影响。
实践表明，操作者斜靠 在这类支承物上，比正坐在 其他椅凳上更便于改变姿势 和方便操作。
（6）靠背
座椅靠背可分为肩靠和腰靠。
作业场所使用腰靠较多，腰靠不宜太高，也不宜太宽， 要柔软与人腰形状相符。
靠背与座面的角度要有弹性或可调性，可随人的背部活 动而改变角度。一般取靠背与座面角度在950～1100之间，靠 背宽度在320～370mm之间，靠背高为130mm左右。
例如：办公坐椅，客车坐椅等。
(4) 1600～1800mm：操作不方便区，视觉条件不好，少 装开关。
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1、6以肘关节为中心，前臂和手能自由到达的正常区域（巴恩斯）
2、5以肩关节为中心，臂和手伸直的最大区域（巴恩斯）
3、4正常作业范围（斯夸尔斯）（最佳区域）
图中字母解释
E点—被测者肩峰点的位置； AC—人体肩宽的1/2； C点—运动开始时肘的位置； D点—手运动时肘达到的终点位置； CD—肘运动的圆弧轨迹； CP—前臂长； PQ—手移动轨迹曲线。
(2) 领域性
它与人身空间的区别， 在于领域的位置
是固定的， 而不是随身携带的， 其边界
通常是可见的， 具有可被识别的标记。
私有领域（房产） 公有领域（大街，商店）
要划分社会空间，满足人对领域的要求，如隔断
三、 活动空间
人从事各种作业都需要有足够的操作活动
空间。 操作活动空间受工作过程、 工作设备
4、按功能对应性原则排列
它是指当控制面板上的显示器、控制器较 多时，要成组排列，将功能相关的器件放在一 起，或在位置上相互对应，如手机的开关。
面板布置原则与作业执行时间的关系
5、控制器间要有足够的间距
为了防止误操作，各控制器之间要留有足 够的间距。如汽车的刹车与油门之间的距离。
第四节 作业空间设计的视觉要求
二、作业空间分类
根据作业空间大小及各自特点，将其分为： 1、近身作业空间 它是指作业者在某一固定的工作岗位上，保 持站姿或坐姿等一定姿势时，由于人体的尺寸 限制，作业者为完成作业所涉及的空间范围。 如人坐姿打字时，四肢（主要是上肢）所涉及 的空间范围。(只考虑人)
例如：计算机打字
坐姿抓握尺度范围/cm
作又要适宜于坐姿操作，需要 提高工作座椅的高度，使操作 者半坐在椅面上，一条腿刚好 着地。在座椅前控制台的适当 位置设搁脚板，以防坐姿作业 时因两腿悬空而压迫大腿部静 脉血管。为方便起坐， 椅面 宜设计小些，并带有脚轮。
第六节 座椅设计
相对站姿而言，坐姿作业可以减轻腿部肌肉的负 担，有利于血液循环，降低能力消耗，从而减轻疲劳 ，提高，工作效率。越来越多的站姿、体力劳动被坐 姿、智能化代替。 如果坐姿不正确或座椅设计部合理，也会给身体带 来伤害。因此，多坐姿及座椅设计的研究非常必要， 这也是目前世界上人因领域正在研究的重要课题。
2、按作业顺序布置
它是指在完成某一作业的过程中所使用的 控制器、显示器是有一定顺序的，在配置这些 器件时也应按照使用顺序布置。 布置顺序要按照从左到右，由上而下的顺 序排列。
3、按使用频率的高低布置
对于经常使用的器件，应放在人的最佳操 作范围和最佳视觉范围内。如：一般对于使用 频繁的显示器，在垂直面上应布置在作业者水 平视线偏30°角的范围内；在水平面上应布置 在正中矢状面偏30°角的范围内。
3、混合布置
它是指将以上两种方式结合在一起来布置 机器设备。这样既吸收了两种方式的优点，又 避免了它们各自的缺点。 在实际作业中，工厂根据不同产品的加工 特点以及加工同一产品过程中的不同工艺要求 ，采用混合布置方式是比较合适的。
三、控制面板的布置原则
1、按重要程度布置 在控制面板上有多个显示器、控制器时， 应按照各器件对完成作业起作用的重要程度来 布置，即最重要的器件应布置在人的最佳操作 范围和视觉范围内。
将水平面工作区域和垂直面工作区域结合
， 上肢在三维空间运动所包括的范围为立体
工作区域或空间工作区域。 立体工作区域也
可分为最大工作区域和正常工作区域。 舒适 工作区域一般介于肩与肘之间的空间范围内， 此时手臂活动路线最短。
四、工作区域设计
1. 坐姿操作工作区域设计
进行工作区域设计时， 对于工作面高度的确定 ， 应以提高工作效率和使操作者保持正确姿势， 减 少疲劳为原则。适于从事轻、中作业且不要求作业者 在作业过程中走动的工作。 工作面的最佳高度应在肘下50 mm,但工作面确定 在人的肘上25 mm至肘下25 mm之间， 对工作效率无
（3）机器布置合理 人和机器安装位置的关系，应遵循便于 人迅速而准确地使用机器的原则。 （4）信息交流畅通
作业空间设计应使操作者在操作过程中 能够看到自己所操纵的机器和必须与自己 联系的其他操作者。
2、 心理空间
（1）人身空间
人身空间是指环绕一个人的随人移动的具 有不可见的边界线的封闭区域， 其他人无故 闯入该区域，则会引起人在行动上的反应。
站姿单臂近身作业空间
2、个体作业场所
它是指作业者周围与作业有关的、包含设 备因素在内的作业区域。（考虑人及设备） 如人、电脑、计算机桌、椅子；机床、工 具箱等均构成个体作业场所。
例如：开机床
3、总体作业空间
它是由多个相互联系的个体作业场所布置 在一起构成的作业空间。 总体作业空间更多地强调多个个体作业场 所之间，尤其是多个作业者之间的相互联系。 如工厂及其车间，教室。
控制台的形式
（a） 桌式控制台;（b）直柜式控制台；（c）组合式控制台;（d）弯折 式控制台
在现代化的生产系统中， 控制器和显示器往往都 装配在控制台上。 一台设计良好的控制台， 应是尺 度宜人， 操作方便， 造型美观， 给人以舒适感。 为此， 控制台的设计， 应考虑人体尺寸以及人的生 理、 心理特性。 人在控制台前的作业姿势有坐姿、
2. 立姿操作工作区域设计
对于立姿操作工作面高度的设计，通常为肘部以 下50-100mm, 也可通过调节操作者脚下的脚垫板高 度来调节肘部的高度， 以保持工作面与肘之间的适
宜距离。适于从事中、重作业以及坐姿作业岗位的
设计参数和工作区域受到限制的工作。 立姿作业时的水平面工作区域与坐姿作业时相同。
三、 作业空间设计的基本要求 1、 行动空间
行动空间是人在作业过程中，为保证信息 交流通畅、便捷而需要的运动空间。 为此 作业空间设计应满足如下要求。
（1）保证通行顺利：作业空间设计，首先应 考虑人能够顺利通行，这是保证作业空间适 合于操作者的最基本的原则。
（2）操作联系方便：操作者在联系方面的要 求，包括操作者与机器之间的联系和操作者 相互之间的联系两个方面。
二、 垂直面工作区域 垂直面工作区域也可分为最大工作区域和
正常工作区域。 美国的法莱（Farley）将最
大工作区域定义为以肩峰点为轴， 上肢伸直
在矢状面上移动时， 手的移动轨迹所包括的
范围； 将正常工作区域定义为上臂自然下垂 ， 以肘关节点为轴， 前臂和手的移动轨迹所 包括的范围。
三、 立体工作区域
二、信息作业岗位的人体尺寸 1、视觉显示终端作业岗位的人体尺度如图。
视 觉 显 示 终 端 作 业 岗 位 尺 寸
7.3 视觉信息作业岗位设计 2、仪表控制作业岗位的人体尺度 如图，该图中(a)、(b)、(c)分别表示控制台结构形式不 同，相应的作业岗位尺寸也有一定的差异。
仪表控制台作业岗位尺寸
7.3 视觉信息作业岗位设计 3、荧光屏观察作业岗位的人体尺度
一 般 办 公 状 态 的 人 体 尺 度
第五节 控制台设计
控制台（工作台）： 是包含操纵装置和显示装置的作业单元。 它小到一台便携式打字机，大到一个房间（控制室或控制中 心）。 一、控制台的形式
• 1. 桌式控制台
• 2. 直柜式控制台 • 3. 组合式控制台 • 4. 弯折式控制台
第五章 作业空间设计
人机工程学
第五章 作业空间设计
第一节 作业空间概述
第二节
第三节
工作区域设计
作业空间的布置
第四节
第五节 第六节
控制台设计
座椅设计 虚拟工厂和车间
第一节 作业空间概述
一、概念
1、作业空间：人在操作机械时所需的操作活动空
间和机器、设备、工具和操作对象所占空间的总
和。
它包括： 活动空间，心理空间，行动空间
明显不良影响。
调节高度方法：
一是调节机器的高度； 二是调节座椅或脚垫板以调节操作者肘部的高 度； 三是调节工件的高度。 对于坐姿作业， 可使工作面高度恒定， 通 过调节座椅高度， 使肘部与工作面之间， 保持 适宜的高度差， 并通过调节搁脚板高度， 使操 作者的大腿处于近似水平的舒适位置。
坐姿操作时水平面的工作区域
立姿、 坐—立姿三种。 由于作业姿势不同， 控制
台设计布置的尺寸范围也不同。
一、 坐姿作业控制台设计尺寸及布置
低台式控制台尺寸(mm)
高台式控制台尺寸(mm)
火车驾驶室
二、 立姿作业控制台设计尺寸及布置
立姿作业时控制台设计尺寸(mm)
三、 坐—立姿作业控制台设计尺寸及布置
控制台既要适宜于立姿操
站姿作业面高度与作业性质的关系 （a）精密作业；（b）一般作业；（c）重荷作业
站姿一般作业面高度与身高的关系
3. 坐—立姿交替操作工作区域设计
采用坐—立姿交替的作业姿势时， 其水平面工作
区域与采用坐姿作业时相同； 其垂直面工作区域与
采用立姿作业时相同。适于操作者在作业的过程中不 得不采用不同的作业姿势来完成的工作。
2、作业空间设计的任务 它是指按照作业者的操作范围、视 觉范围以及作业姿势等一系列生理心理 因素，对作业对象、机器、设备及工具 进行合理的布置安排，并找出最适合本 作业的人体最佳作业姿势、作业范围， 以便为作业者创造一个最佳的作业条件 。
3、一个优良的作业空间 （1）有助于提高人机系统的工作效率； （2）使作业者舒适、健康、安全。
7.3 视觉信息作业岗位设计
一、视觉显示终端作业岗位的人机界面
视觉显示终端岗位的人-机界面
7.3 视觉信息作业岗位设计
1. 人-椅界面 首先要求作业者保持正确坐姿，并采用适当 尺寸、结构和可以调节的座椅。 2. 眼-视屏界面 要求满足人的视觉特点（视距、视野）， 并选用可旋转和可移动的显示器。 3.手-键盘界面 要求上肢能舒适的工作，保持上臂自然下垂 ，手腕顺直，可选择高度可调的平板放置键盘，键盘可移动， 倾斜度可调。设计腕垫，避免引起手腕疲劳综合症。 4. 脚-地板界面 适当设计台、椅、地三者的高度差， 避免引起下肢的静态负荷，避免造成大腿受工作台面 下部的压迫。