中国计量学院现代科技学院。
课程设计报告。
课程设计名称学生公寓用桌椅的人机工程分析及改进
系（部） 计测系
专业班级安全082
姓名金沉醉
学号 0830223211
指导教师刘辉
2011 年 6 月 21 日
目录。1 前言 1
2 桌椅的设计原理 3
2.1一般寝室用桌子的设计原理 3
2.1.1 视觉要求 3
2.1.2坐姿要求 3
2.1.3工作面要求 4
2.2一般寝室用椅子的设计原理 5
2.3椅子多功能化的设计 6
3寝室桌椅现状调查及分析 7
3.1寝室桌子的使用状况调查 7
4寝室桌椅子的设计 8
4.1寝室椅子的设计 8
4.2寝室桌子的设计 9
5设计说明 13
5.1椅子的设计说明 13
5.2基于人体工程对平时电脑操作的建议 13
6结论与展望 15
参考文献 16
随着时代的发展，科技的发达，大学生利用电脑进行学习已经课余时间的娱乐消遣已经越来越普遍了，电脑成为了大学生生活中不可或缺的工具。据调查，平均每个大学生每天有一个小时以上的时间是面对电脑的。
一般大家都会有这样的感受：坐在电脑前时间长了，总感觉整个人到处都酸痛，甚至眼睛发酸发胀。这都是我们的坐姿不正确引起的，就我个人而言，总会趴在桌子上看电脑，同一个姿势保持的太久，使脖子和肩膀周围的肌肉紧张，时间一长就导致酸痛感。
在我们学校，寝室桌面边缘有一定的弧度，很多同学用笔记本电脑整个人都是倾斜的，手腕长时间收到压迫，也会有腕关节疼痛的情况。
从事电脑操作进行的是一项静力工作，伴随着头，眼，手的细小和频繁的运动，设计不合理的桌椅会导致腰背疼，颈肌疲劳或劳损，手肌腱炎和视力下降。
不合理的桌椅是罪魁祸首，它会造成坐姿不端正，操作姿势不合理，使身体某些部位的肌肉长时间处于静态施力的紧张状态，造成骨骼肌肉系统的疲劳损伤，同时还引起视力下降。之所以会发生上述这些问题与现在大部分电脑桌椅设计不合理，没有充分考虑人机工程的原理有着莫大的关系。因此研究如何从人机工程学角度出发，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。
为了更好的改进设计符合人机工程的适合大学生电脑桌椅，首先必须对市面上现有的电脑桌椅存在的问题进行总结分析，进而再针对这些问题进行改进，以设计出符合人体生理、心理及解剖学特性的电脑桌椅。
北京劳动卫生职业病防治研究所从2024年到2024年，连续三年对电信行业、电视台、报社激光照排车间电脑作业人员进行的调查显示，30%左右被调查不同程度的患有颈肩腕综合症，实力普遍下降。香港物理**学会曾调查290名中学生使用电脑的情况，结果发现约占40%的学生发生骨骼肌肉系统疼痛症，包括腰背疼，颈肌疲劳或劳损、手肌炎等。美国康奈尔大学的一项研究表明，由于学校的计算机工作站的设计很少或根本未考虑肌肉骨骼的发育，40%的小学生面临坐姿不正的危险。
[1]不合理的桌椅是罪魁祸首，它会造成坐姿不端正，操作姿势不合理，使身体某些部位的肌肉长时间处于静态施力的紧张状态，造成骨骼肌肉系统的疲劳损伤，同时还引起视力下降。之所以会发生上述这些问题与现在大部分电脑桌椅设计不合理，没有充分考虑人机工程的原理有着莫大的关系。因此研究如何从人机工程学角度出发，分析设计合理的寝室桌椅，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。
针对上述存在的一些问题，本次安全人机课程设计将在参阅有关资料、进行实地测量的基础上，再针对这些问题进行改进，以设计出符合人体生理、心理及解剖学特性的寝室桌椅。
桌子的设计主要是高度适合人体测量数据，依据使用者在使用时四肢所及的范围的静态尺寸来确定，还要考虑使用者的视野范围，工作姿势等。好的桌子应该是使用是非常舒适的，可以使使用者工作舒适、安全，操作方便，而且有助于提高人机系统的作业效率还有减轻疲劳的效果。
正常人的视野大致相同，坐姿视平线以下15 度是最佳视角，向下的最大视角是 20 度。坐姿水平方向视物在 1.5～3 度内辨认物体最清晰，为中心视力范围；3～18 度内视物短暂，比较清晰，为片刻视范围；38 度左右为最大视角或视力范围。
人在作业时，视距的远近直接影响着认读的速度和准确性。在正常作业中，通常采用 38～56cm 的视距范围。
根据上述两小点，可在寝室桌子的水平面呈 30 度，45～61cm，其中在 56cm处最佳处设计一个可支持调节的电脑桌面。使用电脑是撑起成电脑桌，不使用电脑的时候，收回仍旧是一个寝室用的桌子。
按照我们学校寝室的桌子情况，我觉得还是取消弧度侧面比较好，这样可以是人的坐姿更加正确，桌子的侧边加一个弧度，减小对手臂的压力。
1）操作时正确的坐姿应是身躯上部伸直稍向前倾 10～15 度，保持眼睛到工作面的距离在 30cm 以上，大腿放平，小腿自然垂直着地成稍向前伸展着地，使整个身体处于自然舒适状态。因此设计桌面时应保证有足够的空间容纳双腿，使人能够处于最佳的坐姿状态。
2）坐姿工作空间的范围是由进行工作的上肢伸展的范围来决定。人体上肢操作水平范围的最佳区域为左右 30 度范围内，容易到达的区域为左右 60 度范围内，限制越少，可达范围越远。因此电脑的显示器和键盘、鼠标要放置在该范围内，同时应减少对上肢的限制，以保证上肢有足够的自由活动空间。
工作中如果工作面太矮，后背就需过度弯曲；如果工作面太高，肩部就不能保持正常的姿势，必须要抬高从而引发肩部和颈部的不舒适。工作面高度处在肘部位置为最佳。使用键盘时的工作高度就是键盘上的主行。
设计时要降低工作面的高度，同时允许大臂在工作中保持自然放松的姿势，并保持腕部处于中立的姿势，以防止手腕疲劳。
收集有关人体数据如下：
表1（人体相关数据）
椅子设计主要决定于人体测量数据，好的椅子应该是坐着舒适，结构稳固，有利于减轻疲劳，提高工作效率的。
1.座面宽。座面的宽度应稍大于臀宽，以便用户可以灵活改变坐姿。
最小的椅面宽度是400mm，再加上冬季衣服的厚度和口袋中装的东西，大概要50mm左右，合计450mm。若要胖瘦的人都适用，那就要加大到520mm。如果设置靠手，还要加上靠手的尺寸。
2.座面深。座面的深度应能保证臀部得到全面的支持，其深度可取臀部至大腿全长３/４即357到450之间。
坐椅太深，不利于靠背，而且小腿背侧被椅的前缘压迫而致膝部无法弯曲。座椅太浅，会造成大腿支撑不足，时间长了会产生不适感。
3.倾斜度。座面应有一定的倾斜度，一般是做成仰角3～8度，以免人体向前滑下。
4.座面形状。我们学校宿舍的椅子都有臀部凹形，在两腿之间略有隆起，目的是想让人坐着更舒服。
但实践证明，人的臀部大小和大腿粗细，个体差异很大，这种座面反而不合适。其一，它妨碍臀部在椅子上自由移动；其二，这种座面让人体重量都压在臀部，与解剖生理学提出的由坐骨结节承重的结论相违背，不利于血液流通。因此，座面还是以无凹凸形都为宜。
座垫以纤维性材质为好，既通风又可以减少下滑。
5.座面高度。座面高度应根据工作高度确定座面高度，单纯考虑小腿长度是不全面的。
决定座面高度最重要的因素是使人的肘部与工作面有个合理的高度差。实验证明，这个高度差较适合的距离是275+-25㎜。当上面处于良好的位置后再考虑到下肢，舒适的坐姿是大腿近乎水平以及脚底被地面所支持。
一般椅面到脚掌的距离为腓骨的高度，即430～450㎜。
6.靠背设计。腰靠应能调节高度，腰靠的形状应保证使人体压力尽量分布均匀，腰靠要装有软垫。在其沿座深方向垂直剖面内的曲率半径必须大于1400mm。
我设计产品需要满足大部分大学生，要考虑到所占用的空间，因此我采用中身材50%来确定椅子尺寸。(以下有关数据都从书中查得)
1.座面宽：1678*0.203（臀宽）+50(尺寸修正量）+45（扶手宽度）*2+20（心理修正量）取500㎜;
2.座面深：1678*0.280*3/4+20(心理修正量)取372㎜;
3.倾斜度：座面应有一定的倾斜度，以免人体向前滑下。坐面前缘纵向起拱时，前部倾角α1＝5°，后部倾角α2＝10°，两角顶交点位于距坐面前缘座深2／3处；
人机工程课程设计
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人机工程课程设计题目
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