人机工程学
人机工程学培训教材
人机工程学的发展
人机工程学的发展大致经历了三个阶段： 一 经验人机工程学
1 时间：20世纪初 ~ 第二次世界大战爆发
2 特点：以机器设计为中心;通过对人的选拔和培训来适应机器; 由于机器进步很快，使人难以适应，所以大量存在着伤害人身心的问题
3 代表人： 美国学者泰勒
铁锹实验
时间研究
吉尔布雷斯
砌砖作业 动作研究
1设备 工具 2）劳动强度 3）生产过程
4 锻炼与熟练效应
合理安排作业休息制度
循环 呼吸
O2
劳动 匹配 （摄O2量 = 氧需）
t↓ 大 平衡 中、小 t↑
实验：RMR≤2.0 电话接线员、描图员 6 h 轻劳动、极轻劳动
RMR≤3.6 车工 铣工 80 min 中等强度劳动
RMR≤5.0 伐木工 土建工 20 min 重劳动
我国正常人基础代谢率的平均值如表所示 基础代谢量=基础代谢率×人体表面积×持续时间＝BSt 体表面积 Sm2＝ 0 0061×身高(cm)＋0.0128 ×体重(kg)－0.1529
2安静代谢量：机体保持某部位的平衡及某种姿势所需消耗的能量; 安静代谢率： 用R表示 R=1 2B
安静代谢量＝RS t＝1 2BS t
（3） I=20~25 三级劳动强度
（4） I>25
四级劳动强度
中 重 极重
作业能力及其影响因素
一 作业能力
1 概念：指完成某作业;作业者所表现的生理 心理、技能的综合性素质; 2 表达方式
生产成果产量 质量 = ƒ（作业能力;作业动机）
3 变化规律
①入门期 （Induction period）
劳动 生产率
③ 总体作业空间 不同个体作业场所的布置构成总体作业空间; 如：计算机房 车间、办公室。
人机工程学培训课件(ppt)
实践应用
环境改善
优化工作场所布局、减少噪音等干扰 因素
团队协作与沟通
促进团队成员间有效沟通与协作，提 高工作效率
未来发展趋势预测与挑战应对
要点一
个性化定制
要点二
智能化发展
针对不同用户群体提供个性化的人机工程学解决方案
利用人工智能、大数据等技术提升人机工程学应用水平
未来发展趋势预测与挑战应对
设备选型与配置
根据生产需求选择合适的设备型 号和配置
设备布局规划
确定设备在生产线上的位置和方 向，以及与其他设备的相对关系
设备布置与操作流程优化
• 设备安装与调试：按照规划方案进行设备安装和调试，确 保设备正常运行
设备布置与操作流程优化
操作流程分析
对现有的操作流程进行详细分析，找出存在的问题和瓶颈
习惯性行为
人们往往习惯于某种特定的行为 方式，设计应顺应这些习惯，使
操作更加自然和便捷。
经验性行为
人们根据以往经验对事物进行判 断和操作，设计应考虑到用户的 经验和期望，避免不必要的错误
和困惑。
社会性行为
人们的行为受到社会文化和环境 的影响，设计应尊重不同文化背 景和社会习惯，提高产品的普适
性和可接受性。
环境因素对工作场所影响及改善措施
• 噪声与振动：长期暴露在噪声和振动环境中会对 员工的听力和身体健康造成损害
环境因素对工作场所影响及改善措施
温控与通风
安装空调、加湿器等设备，保持工作场所温度与 湿度适宜
照明改善
选用合适的灯具和光源，提供充足的照明强度和 适宜的色温
减振降噪
采用隔振沟、减振器等措施降低设备振动和噪声 对员工的影响
人机工程学定义及名称命名
人机工程学定义及名称命名人机工程学是一门研究人与机器之间交互的学科，目的在于改善人机系统的使用效率、可用性和舒适性。
其综合了人体工程学、认知心理学、计算机科学、工程学和设计原理等多个学科的知识，以提升人机交互的质量和效果。
1. 人机工程学的定义人机工程学旨在改善人机系统的设计，使其更加适应人类的特点和需求。
它通过研究人的行为、能力、习惯和特征，以及机器的功能、界面设计和交互方式，从而提出合理的设计原则和方法。
人机工程学的目标是创造一个符合人体特点和认知特征的机器系统，提高使用者的工作效率、减少错误率、降低工作负荷，并增强用户的满意度和舒适感。
2. 人机工程学的重要性人机工程学在现代社会中具有重要意义。
随着科技的不断发展，人们对于机器和设备的依赖日益增强。
一个好的人机交互系统能够提升用户的工作效率和舒适感，同时减少使用者的误操作和疲劳感。
通过人机工程学的研究，可以设计出更具人性化的技术产品，实现人与机器之间的无缝衔接。
3. 人机工程学的研究内容人机工程学包含多个研究领域，主要包括以下几个方面：3.1 人体工程学人体工程学研究人体的结构、行为和能力，以便更好地设计和改进人机界面。
例如，根据人的体型尺寸设计合适的按键大小、屏幕分辨率和显示字体等，以满足不同人群的需求。
3.2 认知心理学认知心理学研究人类的认知过程、学习、记忆和注意力等方面的功能，以便更好地了解人的思维方式和心理特点，为人机交互系统的设计提供指导。
3.3 用户界面设计用户界面设计是人机交互系统中非常重要的一部分，它涉及到如何设计界面元素、布局、颜色、图标和操作方式等，以便用户更加直观、快速地与机器进行交互。
3.4 人机交互技术人机交互技术通过使用语音识别、手势识别、虚拟现实和增强现实等技术，实现人与机器之间更加自然、便捷的交互方式。
这些技术的应用，使得人机交互更加符合人的习惯和认知特点。
4. 人机工程学的名称命名根据人机工程学的研究内容和目标，其名称可以按照以下方式命名：4.1 人机交互学这个名称突出了人与机器之间的交互关系，强调了人机交互作为研究的核心内容。
人机工程学原理及应用_笔记
《人机工程学原理及应用》读书笔记目录一、内容概述 (2)1.1 人机工程学的定义与研究内容 (2)1.2 人机工程学的发展历程与应用领域 (4)二、人机工程学的基本原则与方法 (6)2.1 以用户为中心的设计思想 (7)2.2 人机工程学中的可用性、效率与舒适性 (8)2.3 人机工程学中的交互设计 (10)三、人机工程学在现代生活中的应用 (11)3.1 汽车工业中的人机工程学应用 (12)3.2 电子产品设计中的人机工程学应用 (13)3.3 建筑设计中的人机工程学应用 (14)3.4 航空航天领域中的人机工程学应用 (16)四、人机工程学在特定行业中的应用案例 (18)4.1 医疗器械设计中的人机工程学应用 (19)4.2 机器人技术中的人机工程学应用 (20)4.3 交通工具设计中的人机工程学应用 (21)五、未来发展趋势与挑战 (22)5.1 人工智能与人机工程学的结合 (24)5.2 可持续发展与人机工程学的关联 (25)5.3 人机工程学面临的挑战与未来发展机遇 (26)六、总结 (27)6.1 人机工程学的重要性与影响 (28)6.2 个人学习与实践体会 (29)一、内容概述《人机工程学原理及应用》是一本全面介绍人机工程学理论的著作，它从基础理论出发，结合大量实际应用案例，系统阐述了人机工程学在现代设计制造领域的应用价值。
本书首先介绍了人机工程学的基本概念、发展历程和学科体系，使读者对人机工程学有一个整体的认识。
书中详细讲解了人体尺寸测量与分析、人的作业能力和作业时间、人的感知与认知特性等核心内容，这些都是理解人类与机器设备交互的关键因素。
除了理论知识，本书还通过大量的案例分析，展示了人机工程学在实际产品设计和改进中的应用。
这些案例涵盖了多个领域，如汽车、航空航天、建筑等，充分说明了人机工程学在提升产品性能、保障使用者安全等方面的巨大作用。
本书还探讨了未来人机工程学的发展趋势，以及如何将人机工程学更好地融入到日常工作和生活中。
人机工程学
人机工程学在美国称为“Human Engineering”（人类工程学）或“Human Factors Engineering”（人的因素工程学）；西欧国家多称为“Ergnomics”（人类工效学）；而其他国家大多引用西欧的名称。
“Ergonomics”一词是有希腊词根“ergon”（即工作、劳动）和“nomos”（即规律、规则）复合而成，其本意为人的劳动规律。
目前该学科在国内的名称尚未统一，除普遍采用人机工程学外，常见的名称还有：人—机—环境系统工程，人体工程学，人类工效学，人类工程学，工程心理学，宜人学，人的因素等。
英国是世界上开展人机工程学最早的国家，但本学科的奠基性工作实际上是在美国完成的，“起源于欧洲，形成与美国”。
人机工程学经历了三个阶段：经验人机工程学，科学~，现代~。
本学科研究的主要内容：人体特性的研究、工作场所和信息传递装置的设计、环境控制与安全保护设计、人机系统的总体设计学科研究方法：1.观察分析法：瞬间操作分析法，知觉与运动信息分析法，动作负荷分析法，危象分析法，频率分析法，相关分析法2实例法3.实验法4.模拟和模型试验法5计算机数值仿真法人机工程学研究对工业设计作用：为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数、~“物”的功能合理性提供科学依据、~考虑“环境因素”提供设计准则、为进行人—机—环境系统设计提供理论依据、为坚持以“人”为核心的设计思想提供工作程序。
百分位数：人体测量的数据常以百分位数PK作为一种位置指标，一个界值，一个百分位数将群体或样本的全部测量值分为两部分，有k%的测量值等于和小于它，有（100-k）%的测量值大于它。
产品功能尺寸的设定：产品功能尺寸是指为确保实现产品某一功能而在设计时规定的产品尺寸，该尺寸通常是以设计界限值确定的人体尺寸为依据，再加上为确保产品某项功能实现所需的修正量，产品功能尺寸最小功能尺寸和最佳功能尺寸两种。
人机工程学范围内的人体形态测量数据主要有两类：人体构造尺寸和功能尺寸的测量数据。
人机工程学
人机工程学在美国称为“Human Engineering”（人类工程学）或“Human Factors Engineering”（人的因素工程学）；西欧国家多称为“Ergnomics”（人类工效学）；而其他国家大多引用西欧的名称。
“Ergonomics”一词是有希腊词根“ergon”（即工作、劳动）和“nomos”（即规律、规则）复合而成，其本意为人的劳动规律。
目前该学科在国内的名称尚未统一，除普遍采用人机工程学外，常见的名称还有：人—机—环境系统工程，人体工程学，人类工效学，人类工程学，工程心理学，宜人学，人的因素等。
英国是世界上开展人机工程学最早的国家，但本学科的奠基性工作实际上是在美国完成的，“起源于欧洲，形成与美国”。
人机工程学经历了三个阶段：经验人机工程学，科学~，现代~。
本学科研究的主要内容：人体特性的研究、工作场所和信息传递装置的设计、环境控制与安全保护设计、人机系统的总体设计学科研究方法：1.观察分析法：瞬间操作分析法，知觉与运动信息分析法，动作负荷分析法，危象分析法，频率分析法，相关分析法2实例法3.实验法4.模拟和模型试验法5计算机数值仿真法人机工程学研究对工业设计作用：为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数、~“物”的功能合理性提供科学依据、~考虑“环境因素”提供设计准则、为进行人—机—环境系统设计提供理论依据、为坚持以“人”为核心的设计思想提供工作程序。
百分位数：人体测量的数据常以百分位数PK作为一种位置指标，一个界值，一个百分位数将群体或样本的全部测量值分为两部分，有k%的测量值等于和小于它，有（100-k）%的测量值大于它。
产品功能尺寸的设定：产品功能尺寸是指为确保实现产品某一功能而在设计时规定的产品尺寸，该尺寸通常是以设计界限值确定的人体尺寸为依据，再加上为确保产品某项功能实现所需的修正量，产品功能尺寸最小功能尺寸和最佳功能尺寸两种。
人机工程学范围内的人体形态测量数据主要有两类：人体构造尺寸和功能尺寸的测量数据。
人机工程学PPT优秀课件
功能尺寸
基于人体尺寸测量，确定设备、工具等的最佳尺寸。
视觉、听觉等感官系统
01
02
03
视觉系统
研究视觉感知、视觉注意 、视觉记忆等，以及色彩 、亮度等视觉元素对设计 的影响。
听觉系统
探讨听觉感知、听觉注意 、听觉记忆等，以及声音 大小、频率等听觉元素在 设计中的应用。
其他感官系统
如触觉、嗅觉等，分析其 在人机工程学中的应用。
的影响。
反应时间
02
研究人体对刺激的反应时间及其影响因素，为设计提供时间参
数依据。
注意力与疲劳
03
分析注意力分散、疲劳等因素对人体工作效率的影响，提出相
应的设计策略。
03
认知心理与行为习性
注意、记忆等认知过程
选择性注意
关注特定刺激，忽略其他刺激
分配性注意
同时关注多个刺激
注意、记忆等认知过程
转移性注意
人机工程学PPT优秀 课件
目录
• 人机工程学概述 • 人体因素与生理特征 • 认知心理与行为习性 • 人机界面设计原理及应用 • 工作场所环境优化策略 • 人机系统评价与改进方法
01
人机工程学概述
定义与发展历程
定义
人机工程学是研究人、机器及其工作 环境之间相互作用的学科，旨在优化 人与机器系统的交互，提高工作效率 和人的舒适度。
骨骼、肌肉等运动系统
骨骼系统
了解骨骼结构、功能及骨 骼疾病对人机工程学的影 响。
肌肉系统
研究肌肉类型、功能及肌 肉疲劳等对人体工作的影 响。
运动范围与姿势
分析人体各部位运动范围 及常见工作姿势，为设计 提供指导。
神经系统与反应时间
神经系统
人机工程学的含义
人机工程学的含义
1. 人机工程学啊，简单来说就是让人和机器相处得更和谐！就好比你用手机，那屏幕大小、按键位置是不是得让你用着顺手啊，这就是人机工程学在起作用呀！
2. 人机工程学呀，不就是研究怎么让人用机器更舒服嘛！就像开车的时候，那座椅的舒适度、方向盘的手感，不都是人机工程学要考虑的嘛！
3. 嘿，人机工程学的含义呢，其实就是为了让我们和机器打交道更容易呀！比如说电脑键盘的设计，要是不符合人机工程学，那敲字得多累呀！
4. 人机工程学，说直白点，就是让机器围着人转呀！就跟那自行车的把手和座位高度的搭配，合适了才能骑得爽呀！
5. 哇塞，人机工程学就是要让人和机器完美配合呀！像玩游戏的手柄，握感好操作才带劲，这就是人机工程学的功劳呀！
6. 人机工程学的意思呀，就是要让机器适应人呀！好比戴耳机，要是不符合人机工程学，戴久了耳朵多难受啊！
7. 哎呀，人机工程学不就是让人用起机器来轻松愉快嘛！就像那电饭煲的按钮设计，方便操作才好用呀！
8. 人机工程学，其实就是让人跟机器和谐共处呀！比如鼠标的形状，符合人机工程学的话用起来手就不累啦！
9. 哈哈，人机工程学不就是让机器为人服务得更好嘛！像椅子的靠背设计，能让人靠着舒服就是人机工程学的体现呀！
10. 人机工程学的含义啊，就是要让人和机器的关系更亲密呀！就跟那空调的遥控器，设计合理才能轻松调温度呀！
我的观点结论：人机工程学真的太重要了，它能让我们的生活变得更加便捷、舒适和高效呀！。
2024版《人机工程学》PPT课件
《人机工程学》PPT 课件•人机工程学概述•人体生理与心理特征•人机界面设计原理•工作场所人机工程学应用目录•办公环境人机工程学应用•交通运输领域人机工程学应用•总结与展望CHAPTER人机工程学概述定义与发展历程定义发展历程人机工程学起源于20世纪初的工业生产领域，随着计算机技术的发展，逐渐拓展到信息技术、航空航天、医疗等领域。
研究对象与范围研究对象研究范围学科特点及意义CHAPTER人体生理与心理特征人体生理结构简介肌肉系统循环系统通过收缩和舒张产生运动，维持姿势。
输送氧气和营养物质，排除废物。
骨骼系统神经系统呼吸系统构成人体基本框架，支持体重，保护内脏。
传递和处理信息，控制人体各种活动。
吸入氧气，排出二氧化碳，维持生命活动。
感觉知觉感觉与知觉的关系030201感觉与知觉特性分析认知过程及影响因素认知过程01影响因素02认知负荷03CHAPTER人机界面设计原理清晰易读色彩搭配手机屏幕汽车仪表盘符合人体工学控制器的形状、大小和位置应符合人体工学原理，方便用户操作并减少误操作的可能性。
功能明确控制器的功能应明确、直观，避免使用过于复杂或混淆的操作方式。
•反馈及时：控制器应提供及时的操作反馈，如声音、灯光等提示，帮助用户确认操作是否成功。
电脑鼠标游戏手柄界面一致性减少认知负荷个性化定制多通道交互人机界面优化方法探讨CHAPTER工作场所人机工程学应用1 2 3基于工艺流程的布局规划基于人体工效学的布局规划基于环境因素的布局规划工作场所布局规划方法论述设备选型与配置策略探讨设备选型原则根据工作需求、设备性能、经济效益等因素，选择适合的设备类型和型号。
设备配置策略根据工艺流程、设备功能、空间布局等因素，合理规划设备的布局和配置，提高设备使用效率和工作效率。
设备维护与保养建立完善的设备维护和保养制度，确保设备处于良好状态，延长设备使用寿命。
劳动强度评价方法采用主观评价、客观测量等方法，对员工的劳动强度进行全面、准确的评价。
人机工程学三要素
人机工程学三要素人机工程学三要素其实挺有趣的，这三要素就是人、机、环境。
下面我就跟你好好分享下关于这三要素我掌握的一些要领。
首先说人这个要素。
我觉得最要紧的是要考虑人的能力范围。
比如说人的体力是有限的，不能长时间从事高强度的体力操作。
我一开始设计一个手工工具的时候，老是按照理想化的功能去设计，没有考虑到使用者操作一段时间就会疲劳。
后来发现窍门在于详细调研目标用户群体的力量、耐力等身体能力。
像是一些螺丝刀的设计，针对女性用户的就会考虑她们握力较小，把握把设计得更贴合女性手掌，粗细和材质的摩擦力都有讲究，同时长度也适中以便于操作时发力。
再说机这个要素。
这个一定要掌握的是机的适用性。
机就是各种设备、工具等。
我一开始做设计的时候，看到别人有个新颖的设计就想照搬，结果使用的时候发现总是不顺手。
后来才意识到机的设计得和它的使用目的紧紧相连。
例如电脑键盘，不同功能分区的设计就是为了迎合人输入文字、操作指令等需求。
而且键盘的按键高度、间距等也是经过考量的，否则容易误操作。
特别是一些高端的专业键盘，针对游戏玩家或者程序员的特殊需求，会有独特的布局和快捷键设置，这就是充分考虑了机和人需求的适配性。
最后是环境要素。
环境因素容易被忽视。
我曾经做一个户外工作设备的项目，一开始只想着设备自身的功能，没有重视环境影响。
结果在户外测试的时候，发现高温、沙尘等因素导致设备故障频繁。
要领就在这里，要充分考虑环境对人和机的影响。
比如大型建筑施工现场，噪音大、尘土飞扬，那在这里使用的人机系统就需要带有降尘、隔音措施的设备，而且要考虑操作人员长时间处于这种环境下的休息与保护措施，像配备隔音耳塞，设置隔离休息区等。
对了还有个诀窍，就是对于不同的极端环境，像寒冷、潮湿、高海拔等，要进行单独分析和针对性设计。
例如在高海拔地区，空气稀薄，设备的动力系统要做特殊调整，同时也要为操作人员配备相应的氧气供给装备，以保证人能够正常工作。
人机工程学的这三要素是相互关联的。
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人机工程学
长期重复扭动、弯曲手指 及手腕，易引发腱鞘炎
人机工程学
手部肌肉分布
人机工程学
手部的活动状态
人机工程学
2、钳子的分析
人机工程学
原本设计的优点，两手柄中间的空隙可以很好的 防止夹手，并且易于掌控钳子开口的大小，手柄设计成 弧形，并加上防滑绝缘套，更好得迎合手掌，增加手 腕与手柄的摩擦力，从而更好的掌控握力。 然而，无论是平握还是立握，都存在一些共同的 问题，其一，用食指夹在两握臂之间来控制钳子的张力， 因此该钳子在使用中，常常让使用者的食指承载负荷。 问题之二，手腕弯曲问题，众所周知手腕弯曲后对 力的掌控不佳，根据分析上面两张图（虚线部分），手 腕的弯曲总体向上。
人机工程学
（2）、直柄、弯柄电烙铁使用时的状态
提肘耸肩
肩部放松下垂
人机工程学
六、总结
随着社会的发展与钳子类似的手工工具也运用频 繁，随着使用，进而产生各种与人机相不符的设计问 题。 从而，改良性设计显得尤为重要，改良设计也从
最初的功能形态改进逐步转向从人机学，材料加工工
艺，生产成本等各个因素考虑，本次作业，只对其中 因素之一“人机学”进行的改良，当然还存在很多方
效率；
（3）、适当考虑性别、训练程度和身体素质的差异；
作业姿势不能引起过度疲劳。
人机工程学
（4）、握持部分不应出现尖角和边缘；
（5）手柄的表面质地应能增强表面摩擦力；
（6）手柄不设沉沟槽，因其不可能与所有使用
者的手指形状都匹配；
（7）使用时，手持工具手腕可以伸直，以减轻 手腕疲劳。
人机工程学
3、设计草图
人机工程学
人机工程学是研究人与工业产品关系， 是我们现在课程中的重点问题。工业设计 涉及的对象是工业社会中一切人造物品的 适用面和感知面，它包括人——物界面各 种用品的使用表面。而人机工程学在工业 设计上的运用，也是为了使我们的设计更 趋于人性化，让我们用到产品的时候的感 觉是舒适的。
二、设计调研
人机工程学
——手握式工具的人机设计研究
产品1班 陈伟琦
目录
人机工程学
一、 前言
二、 设计调研
三、 人机分析
四、 设计定位
五、 设计方案
六、 总结
一、前言
人机工程学是文理渗透型的边缘学科， 涉及面广，应用领域宽。而工业设计主要针 对的是产品的模型外观，对产品的外观模型 进行设计改造，对产品外观进行美化让其更 具时尚感与艺术性。使其适应大众人群。设 计是针对人的，而人机工程学是更详细的分 析人与产品的关系， 把人和产品的关系更 加紧密的联系起来，从而使设计师设计出更 舒适、更普遍的适用于大众人群的产品。
力特征。 （4）工具使用中不能让同一束肌肉即进行精确控制，又出很大的力
量，即负担准确控制的肌肉，和负担出力较大的肌肉应该互相分开。
（5）注意照顾女性、左手优势者等群体的特征和需要。
人机工程学
2、手握式工具的一般设计原 则
（1）、必须有效的实现预定的功能； ( 2 ) 、必须与操作者身体成适当比例，使操作者发挥最大
人机工程学
1、产品设计人机学——手握工具及其使用方式
握把采用防滑套 手工具的进步曾经滞后于人类文
明的进程。近代工业设计的观念推动
了工具的改善，但应用人机学的方法 研究和改进工具，仍是值得关注的课 题。 基本形态
人机工程学
钳子的种类
钢丝钳
尖嘴钳
人机工程学
手动型 剥线钳
自动型
人机工程学
管子钳（管子扳手）
着力抓握： （手掌和 手指同时 用力）
力与小臂垂直
力与小臂平行
抓握工具动作分类
精准抓握：手指 着力和控制动作不能同时进行
人机工程学
总结上述存在的问题
⑴使用不同的钳子时，会使某一手指局部受力，手容易疲劳。 ⑵任何角度使用钳子，都存在手腕弯曲，长时间手容易疲劳。 ⑶功能很多，但不突出，例如：当扳手使用时太费力。
丝钳的小指接触部位等等）加大防滑与减压处理。 （3 ）功能方面，注重钳夹，扳扭，不同的使用领域再增强
它剪的功能。
人机工程学
五、设计方案
1、改进铜丝钳形制，使操作时腕部顺直
传统钳把
手腕侧偏
改进设计 手腕顺直
人机工程学
2、效果图展示
人机工程学
3、尺寸
把手长度主要 取决于手掌宽度， 掌宽80—110mm 之间。因此合适的 把手长度为100— 125mm。
人机工程学
必要时可加入 橡胶圈，减少食 指的反复活动。
人机工程学
4、拓展
同上述研究与分析，手握式工具大多存在相同的问 题，对其他工具可进行相同改良。 （1）、避免手指反复的弯曲扳动操作
从手指解剖看，不适于反 复的弯曲扳动操作，多次反复 容易丧失操作的灵活性，甚至 导致手指的疾患。
人机工程学
把食指弯曲操作 改为拇指按压，使用 将便利的多。
人机工程学
必须找到一种最舒适的使用姿势， 例如右图是站立使用的示意图，手腕 与手臂呈一条直线，钳臂对手的里近 乎共线，这样就避免了手腕弯曲带来 的不适，并且可以大大减少使用力度。 当然，第二种方法是改进钳子力臂的 弯曲度，使其迎合手腕的弯铁丝 铡切钢丝
人机工程学
3、人机分析
人机工程学
四、设计定位
1、钳子的一般人机学要求
（1）、钳子的大小、形状、表面状况应与人手的尺寸和解剖条件适 应。
（2）、使用时能保持手握顺直，避免掌心受压过大，尽量由手部的
大小鱼际肌、虎口等部分分担压力。 （3）避免手指反复的弯曲扳动操作，避免或减少肌肉的“静态施
力”。使用钳子时的姿势、体位应自然、舒适，符合手和手臂的施
100—125
170—195
人机工程学
最佳弯曲角度20°— 30°，角度大致为使用传统 钳子时手腕的弯曲角度。
人机工程学
把手的截面形状。对于着力抓握，
把手与手掌的接触面积越大，则压应
力越小，因此圆形截面把手较好。哪 一种形状最合适，一般应根据作业性
质考虑。为了防止手掌之间的相对滑
动，可以采用三角形或矩形，这样也 可以增加工具放置时的稳定性。
面的不足，是学习设计的过程当中的一次尝试。
人机工程学
谢谢观赏
时需双手操作。
三、人机分析
1、人体尺度的分析
手腕状态和腕管腕部是一个多自由度的关节，
人机工程学
骨关节的结构形态复杂，很多条肌肉、肌腱，动静
脉血管、神经都经过这里，穿越骨关节间复杂狭窄 的缝隙通往手部。因此，如果腕关节有较大的偏屈、
偏转，其间的肌肉、肌腱、血管、神经就会受到压
迫，影响手部、手指活动，严重的就会导致损伤和 疾患，如腱鞘炎、腕部综合症等。
人机工程学
钳子的材质
低档的是45碳 钢，中档的55 碳钢或铬钒钢
高档的铬钼钢， 不锈钢
人机工程学
钳子套柄材质
高档一般用TPR，柔 软舒适，价格较高
低档一般是PVC，比 较硬，价格便宜
人机工程学
使用手握工具时的手部状态
人机工程学
2、实物测量与使用状态
125 165
小钳子尺寸（单位：毫米）
58
人机工程学
135
204
大钳子的尺寸
60
人机工程学
25
20
人机工程学
人体尺度
舒适度
手长
17cm
手宽
9.5cm 10cm 11cm 8cm 8.5cm 8cm
不适 不适 略微不适 不适
男
18cm 19cm 16.5cm
女
17cm 17.5cm
不适
不适
人机工程学
使用状态
人机工程学
男性使用时的状态
手腕腕部呈现偏屈状态
人机工程学
女性使用时的状态
人机工程学
3、调研结果
( 1 ) .在使用时手腕尺偏、掌曲和腕外转，使腕部肌腱 弯曲导致腱鞘处发炎； （2）.在类似扳机动作的操作中，食指或其他手指的顶 部指骨须克服阻力弯曲，而中部或根部指骨这时还没弯 曲。导致手指前端弯曲，引发狭窄性腱鞘炎； （3）.工具的尺寸、大小、形状、表面状况应与人手的 尺寸和解剖尺寸不符，造成使用不便，尤其是女性使用
确定改良钳子的基本形
人机工程学
4、人的因素
不良设计 优良设计
避免静肌负荷手臂自然下垂
人机工程学
5、解决方案
（1） 在钳子手柄上做文章，以手柄的弯曲代替手腕的弯曲，
可以将手柄弯曲到一定角度，据上面图示分析，正常人在使 用过程中，手腕弯曲的角度在9~15度左右。
（2）其次，手柄的特殊部位（尖嘴钳的食指接触部位，钢