基于人机工程学的课桌设计
安全人机工程-课桌设计
安全人机工程学作业——设计适合自己的课桌学号：0990801079姓名：冯晨阳班级：劳动安全管理1班一．作业要求结合人机工程学第一、二章的学习，根据自身的测量数据，设计适合于自己的的课桌。
要求实用、经济，应用人机工程学原理，使其设计尺寸自身尺度，使自己拥有一个良好的坐姿，从而有利于提高学习效率，减少疲劳和不舒适感。
二．设计原理身高与课桌的比例在0.41—0.58之间，人的感觉比较舒适。
根据水平作业域大小设计桌面大小。
三．所需数据四．数据计算根据自身数据计算：桌面长：臂长=（身高-肩宽）/2=65 cm，使用时，人体距离桌子10cm左右，人手臂前极限为55cm，因此设计桌面长=55cm桌面宽：根据水平作业域，宽度设计为：70cm桌面厚度2.5cm左右。
桌面高度：身高*0.45=75cm桌兜厚度：桌面高度-桌面厚度-坐姿膝高-修正值=75-2.5-51.5-3=18cm修正值这里选择3cm，也就是腿距离桌兜底部3cm。
桌兜宽度：每边距离桌边缘10cm，宽度为70-20=50cm桌兜长度：正面距离边缘1cm，底面距离边缘5cm，所以长度为：55-6=49cm。
五．设计模型俯视图侧视图比例尺：1:10六．改进方案1.桌边改为圆角，以避免不慎被桌角划伤。
2.各个桌脚加上横梁加以稳固，桌脚加上橡胶套，使桌子稳固耐用。
3.将桌腿设计成可微调高度，使之能在小范围内调整高度，使用者能更加方便的调整，以选择最合适的高度。
4.桌面设计成倾角为15度的坡面，有利于保护视力。
5.桌腿设计成2条，使之更易调节，成本更低，质量更轻。
6.桌兜开口边缘设计成圆滑状，避免划伤。
7.桌兜底部微向上倾斜，形成斜坡。
人因工程高校教室桌椅设计
人因工程课程设计青岛理工大学教室桌椅改良设计目录一、教室桌椅现状分析 (1)1.1.桌椅出现的问题 (1)1.2.桌椅现状的调查 (2)二、基于人因工程学的研究与设计 (5)2.1教室桌椅设计中的人因工程原 (5)2.2.教室桌椅设计原则 (6)2.3.座椅主要部分的测量尺寸分析及设计 (8)2.4课桌主要部分的测量尺寸分析及设计 (11)2.5桌子和椅子的配套 (12)三、课桌椅的改进设计和创新设计及其评^ (14)3.1 方案一及其评价 (15)3.2 方案二及其评价 (18)3.3 结语………………………………………………………19.一、 教室桌椅现状分析1、青岛理工大学黄岛校区二号教学楼普教桌椅存在尺寸设计不合理现象，给上课的学生带来了很多不便，同学们抱怨反应的方面主要有：⑴、相邻两个座位间距过窄，活动不方便，特别是在写字的时候，双臂不能舒适自由的进行活动，不能以最佳的姿势写字，不仅对书写的内容的精确度及美观度有所影响，并且长时间在这样的条件下写作极易引起双臂及眼睛的疲劳，产生烦躁的情绪，还会使注意力下降，学习效率降低；其次，如果是在炎热的夏天并且是一百多人的大课，由于人体本身就在不断的释放热量再加上相邻两人距离过近，会让学生在本就异常炎热的夏季倍感闷热，心情烦躁；最后，人与人之间需要保持一定的空间距离，即使最亲密的两人之间也是一样，心理学上讲社交的距离感为1.2~2.1米，如果你跟一个人靠得太近，超过心理安全距离，别人就会有心理压力，所以适当增加相邻两个座位之间的距离是非常有必要的。
⑵、座椅靠背与桌面的与座椅靠背平行的垂直切面之间的距离让人感觉宽窄不一，合适的距离会使人在桌面书写时感到方便舒适，过宽的话身体会不自觉的稍往前倾，以寻求最舒适的距离在桌面进行书写，距离过窄身体没有足够的空间寻求最舒适的姿势，并且最不方便的是大腿部部分，因为距离过短膝盖在桌洞的下方，如有需要双腿没有空间交叠，而大部分学生有“跷二郎腿”的下意识习惯，这样的设计不能满足学生的需求。
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。
人机工程学--第六章工作台椅与工具设计
压力过大 会使血液 循环和神 经传导受 到影响
臀部体压分布曲线
坐骨处承压 能力最大
工作台椅与工具的设计
—坐姿生物力学 股骨受压迫使 髋部肌肉反常 压迫使肘部肩 部受力
6.3工作座椅的设计
避免斗型坐面
3. 股 骨 受 力 分 析
6-16 座面对股骨的影响
工作台椅与工具的设计
坐姿生物力学
6.3工作座椅的设计
6.3工作座椅的设计
工作台椅与工具的设计
E、靠背
6.3工作座椅的设计
靠背应适当地支持腰凹，使腰关节能自由运动。靠背
压于腰部的面积愈宽愈好，因此靠背的水平开头就适合于
腰围。 靠背倾角是指靠背与椅面之间的夹角，按保持脊柱的 正常自然形态增加舒适感作为设计要求，最适宜的角度为 115°。也可以依据坐椅的用途来确定。
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计
工作台椅与工具的设计
6.3工作座椅的设计
工作台椅与工具的设计
手握工具的设计
手握工具采用人机工程学设计设计目的
人们的生产、生活离不开各类工具，这些工具的尺寸与 形状很大一部分不符合人机工程学的设计原则。长期使用 易造成身体损伤、病变；生产的效率低下。因此有必要根
工作台椅与工具的设计
C、坐深 坐深是指坐面的前后距离。
6.3工作座椅的设计
其尺寸应满足三条件：
①使臀部得到充分支持； ②腰部须得到靠背的支持； ③椅面前缘与小腿间留有适 当距离 通常工作椅可取： 350mm～400mm 休息椅可取：400mm～ 430mm
工作台椅与工具的设计
D、坐面倾角
椅面与水平面的夹角。 坐面略向后倾斜，以防止长 时间坐着时臀部向前滑动， 并方便背部背向靠背。 工作用椅由于工作时身 体需向前倾，倾角不宜大， 可取4°～6°。 休息椅后倾角须大些， 有得于肌肉的放松，可取 14°～24°。
座椅桌子人体工程学计算
一、人体工程学桌椅高比例是多少？
1、桌面高度=椅高+差尺=椅高+1/3 (坐高减去10mm )
2、椅子高度=下腿高一10mm
3、学生课桌高度:桌面高度=椅高+1/2 (坐高减去10mm)
二、最佳桌椅高度比例是多少？
1、桌椅高度差应控制在280-320mm范围内。
国家对桌椅的高度已有标准规定。
桌类
家具高度尺寸标准可以有700mm、720mm、740mm、760mm四个规格；椅凳类家具的座面高度有400mm、420mm、440mm三个规格。
另外还规定了桌椅配套使用标准尺寸，桌椅高度差应控制在280至320mm范围内。
最佳桌椅高度比例是多少？
2、正确的桌椅高度应该能使人在坐时保持两个基本垂直，一是当两脚平放在地面时，
大腿与小腿能够基本垂直，这时座面前沿不能对大腿下平面形成压迫。
二是当两臂自
然下垂时，上臂与小臂基本垂直，这时桌面高度应刚好与小臂下平面接触。
这可以使
人保持正确的坐姿和书写姿势。
若桌椅高度搭配得不合理会直接影响坐姿，不利于使
用者的健康。
写字桌台面下的空间高不小于580mm，空间宽度不小于520mm。
高校课桌椅的人体工程学设计与应用
人体工程学—高校课桌椅的人体工程学设计人体尺寸在高校桌椅设计中的应用研究摘要:本文通过运用人机工程学相关原理, 说明人体尺寸是桌椅设计中的核心因素, 是人性化设计的先决条件; 完善的座椅设计应该可以引导使用者保持正确的坐姿, 让身体保持最自然的曲线。
所以座椅设计师只有充分依据人体坐姿各项生理尺度, 引导使用者采用正确坐姿, 才能做出真正好的座椅设计。
关键词:人体尺寸;人机工程学；高校座椅设计1．高校课桌椅现状1．1 使用现状进入21世纪以来，随着我国高校招生规模的不断扩大，大学校园硬件建设的高速发展，各类先进设备的不断引入和高校信息化进程的逐步加快，学生的学习效率明显得到了提高。
虽然在硬件软件方面各高校给予广大学生的是最好的，但多数高校在对学生学习生活中的细节却予以忽视。
据实地调研抽样调查显示，80%以上的大学生对目前校园所使用的桌椅并不满意，认为其设计存在很多问题。
如课桌下部空间狭小，伸不开腿；课桌太窄，无法摆放课本和文具；座面倾角过大，坐着不舒适；座椅之间间距过小，不方便出入；造型呆板；色彩单一等等。
由于高校课桌椅存在的种种设计缺陷而导致学生身体疲劳、视力下降、腰部损伤、颈椎病等诸多现象的增加，并严重影响了学习效率及身体健康。
因此，健康舒适人性化的高校课桌椅设计问题亟待解决。
1．2 存在的主要问题高校课桌椅作为相对于普通家具而言的特殊家具，其定义和特点必然会有所不同，其设计不能完全按照普通家具的设计方法进行。
高校课桌椅的人性化设计必须在一个更大的范围中考虑，从整体的使用者即高校大学生群体去考虑课桌椅的设计，故主要存在以下三方面的问题。
（1）高校课桌椅设计所依据的人体尺寸标准仍旧沿用我国于1988年颁布的国家标准GB10000—88《中国成年人人体尺寸》，距今已有20多年的时间，其应用显然是不适应时代发展要求的。
所以研究解决人体尺寸问题及其应用，制定出一套符合实际的高校大学生人体尺寸标准，并将其应用于高校课桌椅设计中，是首当其冲的。
大学生宿舍学习用桌椅设计
人机工程学课题设计学院：机械工程学院课题名称：大学生宿舍学习用桌椅设计专业年级：机国际13-1 姓名：朱子棋班级学号： 0144指导教师：刘华伟二零一五年十二月一日大学生宿舍学习用桌椅设计一设计说明随着经济的发展，科技的进步。
尤其在21世纪的今天，几乎所以的院校都实现了现代化的学生公寓，这给学生创造了优越的学习和生活条件。
但在另一方面，由于设计尺寸不合理、人机不协调、人机环境中颜色不调配等因素，给学生在生理和心理上带来了很多的负面影响。
比如驼背、近视、压力加大、心烦意乱。
虽然在时间阶段上来说这不完全是在大学阶段造成的，但也不可忽略在大学学习期间由于学习、生活环境不适而造成的负面影响。
针对上述出现的一些问题，本次安全人机工程课程设计将在参阅相关资料、进行实地测量的基础上，分析与评价学生与组合柜及周围环境这一系统中的安全人机界面的协调关系。
并以安全、健康、协调舒适为目标，针对相关问题提出建议和相关改进设计措施。
二调研与分析作业台高度的问题分析。
因为在本产品设计中只需要采用一个人体百分位作为尺寸的上限值和下限值的依据，对于书桌的高度设计，应该采用大尺寸设计。
坐膝高的第九十九百分位数为549mm，根据数据可知，坐膝高功能修正量为33mm，根据公式1可以计算出，书桌最小功能尺寸为582mm，现有的书桌设计为750mm，根据人机工程学的坐姿工作台的设计，以及人体百分位数的选择，750mm大于人体坐姿的第九十九百分位数，即满足百分之九十九的人使用，还预留了一定的心理修正量。
所以符合了人机工程学的设计原则。
凳子的问题分析。
凳子设计太平，会产生身体向前滑动，凳子设计也不符合人机工程学臀部受力的分析，导致在使用过程中对于身体健康影响较大。
没有靠背，不能完全贴合人的脊椎，让使用时候造成不舒适感觉。
三、设计要求（做成表格，要求有人体数据支持）通过对现有宿舍组合型床铺进行的测量，得到了以下的具体数据：床高1820mm、长1910mm、宽800mm，衣橱高1720mm、宽450mm、内横杠距顶40mm，椅子高410mm、宽350mm、长400mm、靠背倾斜角度为5°、高距地800mm，长书架长940mm、距桌面630mm，桌子高720mm、宽600mm，短书架高280mm、长440mm，右边抽屉宽400mm、高145mm，容腿空间高600mm、长960mm。
人机工程学-桌椅设计与人机学
思考: 坐垫太软、太厚，使体压分布过于均 匀，是否科学？
第二节 坐姿生理解剖基础
1、坐姿下的体压
（1）椅面上臀部与大腿的体压 • 1.1椅面软硬与椅面体压
图3-21 椅垫的软硬性能
第二节 坐姿生理解剖基础
1、坐姿下的体压
（1）椅面上臀部与大腿的体压 • 1.2 椅座高与椅面体压
国标中，座面高与“小腿加足高”接近或稍小时，体压分布比较科学。
第二节 坐姿生理解剖基础
1、坐姿下的体压
（1）椅面上臀部与大腿的体压 • 1.3座面倾角与椅面体压
第二节 坐姿生理解剖基础
1、坐姿下的体压
（2）腘窝的压力
膝盖的背面称为腘窝。从大腿通向小腿的 血管和神经都从腘窝处经过，且距离体表较浅， 腘窝处的皮肤又薄，因此腘窝是对体压敏感的 部位。腘窝受压,阻碍血液循环,小腿麻木。座 面过高或坐深过大，都会造成腘窝受压。
瑞典医生阿克布罗姆的《站与坐的姿势》一书1948年问世，奠定解剖 学指导座椅功能设计的基础。1954年发表了他的座椅靠背曲线设计。
图3-2 阿克布罗姆靠背曲线
第一节 桌椅设计概述
1、桌椅的发展与现状
1968年IEA召开第一次座椅国际学术研讨会，掀起研究高潮。随后，各国纷纷制定 或修订新的座椅技术标准，如学校课桌椅、办公用椅、工作椅、飞机座椅、火车座椅等 的工业标准。
后推韧带，腰部不适 驾驶员舒适驾驶姿势
靠背仰角、支承对第三腰椎椎间盘压力的影响
第二节 坐姿生理解剖基础
1、坐姿脊柱形态及其生理效应
（2）坐姿脊柱形态的变化及其生理效应
当人体自然站立时，脊柱呈理想的“S”形曲线状，腰 椎不易疲劳，见图(a)所示。
如果座椅设计得能让腰部得到充分的支撑，使腰椎恢 复到自然状态，那么疲劳就会得到延缓，从而得到轻松舒 适感，见图(c)所示。
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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。
即：在椅子的脚柱于椅子的承载面增加了调位滑轨，使得学生能够根据自己的身高来调节椅子的高度。
其三维图如下:
侧视图可调滑轨部分
2.2对桌椅尺寸进行设计
根据1.3的分析可知，桌子合理的纵向尺寸为b=l+b0+x=30+29+5=64cm (注：x表示书顶端于桌子顶端的安全距离)
同理，根据1.3的分析可知，桌子合理的横向尺寸为a=a0+2y=78+2X5=88cm (注：y表示相邻两人同时写作业时，两人肘肩之间的距离)。
设计尺寸如下图所示：
参考文献：
【1】丁玉兰.人机工程学[M].第四版.北京：北京理工大学出版社，2011.
【2】朱治远.人体系统解剖学[M].上海：上海医科大学出版社，1997
【3】[日]浅居喜代治.现代人机工程学概论[M].田训珍，译。
北京：人民交通出版社，1985。