电脑桌的新型人机工程学设计

电脑桌的新型人机工程学设计 电脑桌的新型人机工程学设计 2011-01-01 【摘要】通过对目前市场上台式机桌存在的不足的认识,运用人机工程学的方法解决问题。别离对桌面高度选择、键盘和鼠标高度、施用的作业环境、台式机桌设计的色彩等方面的人性化研究,使其更安全、更舒适、更有用、更宜人、更适合于人的施用。【要害词】人机工程学;人性化;台式机桌;设计【正文】随着台式机的普及,越来越多的人施用台式机,并且时间过长导致一系列的身体 北京劳动卫生生业病防治研究所从问题。由劳动卫生部门供给的一份调查显示, 2005年到2008年,连续3年对电信行业、电视机台、报社激光照排车间台式机 左右被调查者不同程度地患有颈肩腕综合症,视力作业职员进行了有关调查,30% 普遍下降。1.目前市场上台式机桌近况1.1台式机桌的整体情况北京航空航天大学从事人体工程学研究的吴小勇介绍,无论是写字台、课桌的高度,还是台式机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,只有这样才气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眼看东西假想线,否则造成视力下降。在日本,1971年以前的办公桌标准高度采用74厘米。由于屡发种种生业病,日本于1971年周全修订了办公用具的标准,别离划定了70厘米与67厘米为男用与女用办公桌的标准高度,从而大大减少了委顿的产生。在英国,目前推荐的桌面高度也仅为71厘米。而在我国,台式机桌、写字台、课桌的高度一般均在75厘米至76厘米之间,这显然过高了。1.2台式机桌存在的不足1.2.1作业面的高度不合理按照人体工程学的定见,无论是写字台、课桌的高度,还是台式机桌上键盘与鼠标的高度,都应当与人在坐姿时的肘部等高或稍低,只有这样,才有利于许多人保持正确的坐姿。以日本为例,1971年以前,日本办公桌的标准高度采用74cm。由于屡发种种生业病,日本于1971年周全修订了办公用具的标准,别离划定了70cm与67cm为男用与女用办公桌的标准高度,从而在很大程度上减少了委顿的产生。也许有人认为,日本人比中国人矮(平均约2cm),不足为据。但是,据资料,英国男子平均身高约为1.78m,而英国推荐的桌面高度也仅为71cm。再来 看看我们的台式机桌、写字台、课桌,一般的高度均为75-76cm,显然是过高了。1.2.2显示器的高度、角度与视距不合理。显示器的上方应不高于坐姿的眼睛水平眼看东西假想线,显示器的下方应不低于水平眼看东西假想线向下40度角的方向,显示器的中心应在水平眼看东西假想线以下10度角-20度角上下。显示器表面应保持一定的斜度以与人的眼看东西假想线相铅直。由此看来,不应当把卧式主机垫在显示器的底下,这样显示器的位置就过高了。眼睛与显示器的距离一般应提倡在70cm左右,即为一臂距离。如果因台式机桌的不足或台式机放置的不当使台式机系统达不到以上参数,对人的视力健康就会产生不良影响。1.2.3缺乏合理的支撑。当人在操作台式机时,多是采纳前倾的坐姿,这样人的腰背部就脱离了椅子的靠背,手臂离开了椅子扶手,只剩下椅面支撑人的臀部,造成一种不稳定的状况。许多人一般采用手掌支撑的方式来保持身体稳定。但这 很容易形成过分前倾,产生弯腰驼背的不良后果,而且需种支撑不但稳定性不好, 要腰部和背部的肌肉处于静态施力的紧张状况,从而加重了肌肉的负担,容易造成腰背肌劳损。所以,许多计算机操作职员都蒙受着腰和背的疼痛。操作台式机时由于缺乏对肘部的支撑,肘部处于悬肘操作的姿势,而上臂与前臂又需要保持一定角度的固定姿势,肩背部、手臂、手腕儿处的肌肉都处于一种静态施力的紧张状况,这就容易导致委顿。2人性化的台式机桌设计研究2.1人性化设计人性化设计就是在设计时把人的因素放在榜首考虑的设计思惟,在人、产品、环境这个大系统中,使产品适合、适宜于人的施用,人与产品所处的环境答对人的健康无害、且有助于发挥最大的效率,强调全般系统的完善和谐,使整系统统处于最佳状况。在进行人性化设计时,要考虑人的因素可大致从需求层面、美学层面、环境层面等方面来综合考虑。需求层面:生理需求是指借助产品功能来弥补许多人自身功能的不足,协助他们完成没有办法或不便完成的工作。因此在设计时要考虑人的各种静态、动态尺寸和施力特点,使产品更适合于人的生理特点。如桌椅的高度要符合人坐姿下的人体尺寸;电冰箱冷冻和冷藏室的上下颠倒就减少了人取工具时弯腰的次数,避免了对脊椎的伤害。心理需求是较高层次的精神需求,是指满足许多人在精神、情绪及感知上的需求。如审美需求、象征需求、安全需求以及自我实现的需求等都属心理需求。随着国民经济的发展、社会文明的提高,心理需求的内容会更广、层次会更高。美学层面是指满足人的审美要求。主要从视觉、听觉、触觉3方面来考虑。如产品形态和色彩要给人以愉悦感;声音动听传达信息精确等。产品的美学层面也是产品竞争力的源泉。环境层面是考虑产品与人所处环境的影响。如温度、湿度、噪声、照明、色彩、振 荡及其它干扰因素,创建1个满足人生理和心理需求的工作环境。以光环境为例,不仅要满足照明的视觉要求,还要满足舒适性的心理要求。2.2基于人体尺度的台式机桌设计研究目前作业者在施用台式机的键盘或鼠标时,常常是手臂向前悬空。悬空的手臂造成了肩颈部的静态委顿,体重需要由脊柱来承担,工作职员往往是勾头、塌腰、驼背地工作,其结果是腰背的委顿酸痛。另一方面手腕儿的过分伸展、翘曲或是把手腕儿抵在桌沿而激发腕部的一系列疾病,如腕管综合症等。激发这一系列问题的缘故原由就在于台式机桌设计得不合理,只是将本来的书桌照搬来做了台式机桌,没有考虑台式机桌与书桌在施用功能上的不同。2.2.1对桌面高度选择的研究2.2.1.1人眼与视屏的关系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铅直方向与人眼成不大于30?的夹角,以17英寸显示屏为例,屏幕边长约为305mm,此时的视距最小为305 ?=569mm。屏幕越大视距应越远,一般情况下取为600~700mm。×2tan15 2.2.1.2桌面的高度显示器一般都放在桌面的,所以显示器的放置就决定了桌面高度。显示器的上缘或屏幕书契最上端应与人的水平眼看东西假想线等高或略低,过高时需要时时仰头,使颈部伸展而过低时又要颈部倾斜而加大了屈颈力矩使人在相同时间内更容易委顿,并导致颈部不适。表1给出的我国男女坐姿时人眼的高度,取功能批改值,着装批改取为3mm,放松坐姿时眼高批改值取为40mm。若采用17英寸显示屏,取显示器屏幕下部边框的厚度大约在100mm左右。则桌面高度=坐姿眼距地高着装批改-姿势批改-屏幕边长-屏幕下部边框厚度,男性从第5百分位到95百分位,则大约桌面的高度范围变化从1132-305 3-40-100=690、1295-305 3-40-100=853,即690~853mm;女性为1037-305 3-40-100=595、1189-305 3-40-100=747,即595~747mm。按照平均原则,以女性第50百分位的眼高为依据,则大约桌面的高度为679mm,以上计算没有考虑显示器底盘支承结构的高度,应根据显示器底盘的高度加以适当的调节,以保证屏幕最上端不超过人眼的水平眼看东西假想线。2.2.2对键盘和鼠标高度确定的研究作业面的高度不当是导致台式机综合症的主要缘故原由,太低则造成背部向前倾屈;过高则必须抬高肩部,导致颈肩的不适。理想的作业面高度应使上臂自然耷拉,小臂接近水平或向下略斜,避免小臂上举状况的发生。因此一般作业面高度是按照肘高以下50~100mm来确定的,但也要根据不同的工作性质进行调整,如精密作业就需要在肘高以上进行,以保证作业精度。重体力作业则要求作业面更低些,以便于臂部的用力。对于台式机作业来说,它的操作可以大致分为2种:一种是打字类书契输入工作,属于重型作业;一种是页面浏览性质的鼠标操作,属于轻 型作业。基于上面2种情况,我们以书契输入作业为基准进行设计,参考我国女性和男性的肘高数值(见表2),男性从第5~95百分位为611~746mm,女性从第5~95百分位为557~689mm。选用作业面比肘高略低50mm,取功能批改量(姿势批改和着装批改)为37mm,则作业面男性的变化范围为537~643mm;女性从486~589mm。按照平均原则,可取女性的第50百分位数为参考值。即546mm,取整为550mm。2.2.2.1手与键盘、鼠标的关系手与键盘、鼠标的关系最自然的手的姿势是手左右对称,处于正中线的位置。在施用键盘或鼠标过程中,要使手保持正常自然的姿势,上臂应自然放松,铅直向下,上臂与小臂之间呈略大于90?的角度,放置鼠标的位置高度不易过高,有利于保持手腕儿的顺直,这也是为什么键盘高度要在肘高以下的缘故原由。在移动鼠标时,应由上臂动员手腕儿来移动,避免纯的手腕儿转动,更应避免转动幅度过大,造成尺侧偏和挠侧偏。别的还要 使腕道内的腱鞘发炎、肿大,压迫腕部神经,形成避免手腕儿直接和桌沿相接触, 腕管综合症(又被称为鼠标手)。因此,由以上阐发可知,键盘和鼠标的高度合适,有利于保持正确的作业姿势,降低生业病的发生率。别的在施用键盘或鼠标时,手在进行运动时,最好给予支撑,大的运动要供给肘部支撑,小的运动要供给前臂支撑,手指运动要供给腕部支撑。在进行书契输入时最好有肘部的支撑,否则肘部悬空,需要耸肩膀用力,同时伴有头、眼、手、指的细小频繁运动,时间长了会使颈、肩、背、腰、手臂、手腕儿、手的肌肉委顿与疼痛。所以应有支撑肘部托板,让双臂放置在身体两侧的支肘板上,可使上身自然放松、缓解委顿、减少疼痛。并且可根据不同的工作性质变换身体姿势,采纳不同的坐姿。上述尺寸的选择既可以基于平均原则,适合于大大都人。在台式机桌设计时,可以采用可调原则,使键盘高度、桌面高度都可在一定范围内调节,以适应不同身高的需求。2.2.3对台式机桌施用的作业环境研究光源放置要避免光线经显示器反射步入人眼导致眩光。周围环境与台式机屏幕的亮度相比较不应过大,防止相比较眩光的产生。显示器和音箱不能离得太近,距离应在120mm以上,以免显示器被磁化。环境的温度不易过高,温度过高会造成台式机的死机。故要保证周围环境有良好的通风,主机要远离热源,开放式放置,以利于散热。显示器的摆放也影响着工作效率,人在坐姿时的自然眼看东西假想线是与水平眼看东西假想线成向下的15?夹角,为得到最佳的观察精度,显示器表面应与眼看东西假想线近似铅直,直立的屏面在观察时,不仅不能得到最佳的观察精度,而且还需要勾头,产生眼睛、颈部的不舒适感。故显示器表面应稍向后仰,大约10~20?角。人在操作时,人、键盘、文件要与台式机在一条线上,避免扭身、侧身、回身动作,2.2.4对台式机 桌设计的色彩研究台式机桌的颜色,自然与主人的喜好有关,不过也应保持其与室内环境的色彩协调。不但要满足人生理的需求,还要满足人的审美需求。由于台式机屏幕较亮,若工作性质要求眼看东西假想线要在屏幕与桌面文件间来回转换,为了避免眼睛因明暗适应带来的误差和注意力的分散,桌面色彩和屏幕色彩明度相比较不易太大,否则易导致视觉委顿,桌面宜采用白、浅兰、浅灰等柔和的颜色。3基本结构设计以放置17英寸显示屏为例设计台式机桌,综合运用人机工程学设计符合人的生理特征的台式机桌。针对不同人群施用的情况,在台式机桌设计时,可以采用可调原则,使键盘高度、桌面高度都可在一定范围内调节,以适应不同身高的需求。3.1设计构思男性与女性对台式机桌的高度要求存在差距,男性对桌面的高度范围变化为690~853mm,而女性对桌面的高度范围变化为595~747mm。按照平均原则,在没有考虑显示器底盘支承结构的高度的条件下, 则大约桌面的高度为680mm。对于键盘和鼠以女性第50百分位的眼高为依据, 标高度确定,男性的变化范围为537~643mm而女性从486~589mm。按照平均原则,可取女性的第50百分位数为参考值。则键盘和鼠标高度大约为546mm,取整为550mm。桌子边部应圆弧型,防划伤,材料绿颜色环保。4结语综上所述,在进行产品设计时要从施用者、施用环境、施用方式、生理、心理因素等方面,运用人机工程学知识合理设计,整体考虑,并做出科学的定性与定量的阐发与研究,尽最大可能性满足人的需求,宏扬以人为本的精神。这次课程设计能够顺遂完成,感谢拉力教授、廖可兵教授和刘爱群老师在课程设计过程中不遗余力的帮助、耐心指导,再此表示诚挚的感谢和敬意～参考文献【1】欧阳文昭,廖可兵.《安全人机工程学》.北京:石炭工业出书社,2002【2】何文波,刘丽萍等.《基于人性化的台式机桌设计研究》.河南科技大学,2004【3】国家技术监督局.GB10000-1988.北京:中国标准出书社,1988 历史上的今天: 平顶山贷款?平顶山个人贷款?平顶山企业贷款2011-01-01副猪解剖时关节液要清亮2011-01-01实用美观耐用小空间最爱电脑桌购买2011-01-01