人机工程学课程设计（论文）-电脑桌的设计.doc

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1、课 程 论 文人 机 工 程 学电脑桌的设计 摘要通过对现有电脑桌调查, 分析并总结了现有产品存在的问题。从人机工程学的角度出发, 根据人们的生理、心理特点,分别对电脑桌桌面相关尺寸,键盘托盘相关尺寸,以及电脑桌造型与色彩等方面进行人性化分析。最后以此为依据进行全新大学生电脑桌设计。关键词：电脑桌，人机工程，人体尺寸目录1. 社会上电脑桌存在的问题2. 键盘托盘2.1 托盘的进深尺寸分析2.2 托盘的宽度2.3 肘部分支撑板的尺寸设计2.4 托盘与肘支撑板的配合2.5 托盘的高度3. 电脑桌面3.1 桌面的长度3.2 桌面的宽度3.3 桌子的高度 4主机箱的位置 5. 储物柜的设计 6. 电脑

2、桌颜色的设计1.社会上电脑桌存在的问题 现在普遍使用的电脑配套产品虽然款式多种多样，在设计上也逐渐开始应用人体工程学知识，但是在一些方面还是存在着不足，比如：大部分电脑桌的高度不合理，而且不能调节 按照人体工程学的要求，合适的高度应该是和人在坐姿时的肘部等高或稍低，只有这样，才有利于人们保持正确的坐姿 以日本为例， 1971年以前，日本办公桌的标准高度采用74CM，由于屡发种种职业病，日本于1971年全面修订了办公用具的标准，分别规定了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疲劳的产生 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而我们的电脑

3、桌一般的高度均为7475CM，显然是太高了 同时人在操作键盘和鼠标时缺少必要的支撑，人的手腕和手臂处于悬空状态，极易使手腕和手臂处的肌肉群疲劳；除此之外，由于电脑桌设计上的不足，造成的显示器的高度角度与视距不合理 显示器的中心应在水平视线以下10-20度角上下，显示器表面应保持一定的斜度以与人的视线相垂直 眼睛与显示器的距离一般应在70CM左右 如果显示器位置不合适，长时间在电脑前工作会对人的视力健康产生不良影响。 针对这些问题，我们将对电脑桌进行相关的尺寸设计，在符合人机工程的基础上，更好地设计出健康并尽量减少由于使用电脑给人们带来的伤害。2.键盘托盘由于男女人体尺寸差别较大, 因此对男女所

4、需要的电脑桌分开来进行分析。当然, 合理的设计应该是使各部分均具有可调性以满足不同尺寸人的需求, 但考虑到实际情况以及经济因素,本设计均取男女第五十百分位数为参考值来进行研究。表1为下面分析中需要用到的人体测量术语及数据, 其来源于GB10000-88。 2.1 托盘的进深尺寸分析 因为键盘托盘都是拖出来操作, 当操作者使用键盘时, 托盘被拉出的进深近似等于手腕休息区+键盘宽度=100mm+ 180mm=280mm, 而在腕关节和键盘间应该留有100mm右的手腕休息区。考虑未拉出的部分为50mm, 这样整个键盘托盘进深为280mm+50mm=330mm。 2.2 托盘的宽度 取目前市场上键盘宽

5、度的大尺寸为480mm,鼠标垫的宽度一般为200mm, 同时还应考虑到键盘和鼠标垫都不可能紧挨着托盘边缘放置, 因此两边各自留出50mm的空余距离。所以托盘宽度=键盘宽度+鼠标垫宽度+空余出距离=480mm+200+100mm=780mm。 2.3肘支撑板的尺寸设计 由表格可得人的前臂手前长（取50%的）为237mm；手掌长为170mm；由于手与前手臂的长度的五分之二在键盘托盘上，悬空的部分大概就是260mm。所以设计肘支撑板的长度为280mm，其宽度120mm。 2.4托盘与肘支撑板的配合 针对不同的体型的人，由于他们的坐姿肩宽有所不同，所以肘支撑板能在一定的角度范围内转动，从而适应他们自身

6、的需求。2.5托盘的高度 操作键盘时的高度(即作业面的高度)是影响人体坐姿的重要因素。作业面高度不当是引起电脑综合症的主要原因, 如太低, 则背部过分前屈; 如果太高, 则必须抬高肩部, 超过其松弛位置, 引起肩部和颈部的不适。因此, 一般情况下, 使用键盘和鼠标时, 小臂接近水平或略下斜。即键盘托盘高度+键盘高度=坐姿肘高+小腿加足高+着装修正量-姿势修正量, 这里, 键盘高度取25mm, 坐姿时的坐高修正量为44mm, 着装修正量为3mm。通过计算, 女性适用键盘托盘高度=251+382+3-44-25=567mm; 男性适用键盘托盘高度=263+413+3-44- 25=610mm。此外

7、, 由国家标准GB/T 3326-97规定容膝空间高度应不小于580mm, 净高应大于520mm。为了满足人体下肢活动的需要, 桌下空间深度应不小于600mm, 宽度应不小于520mm。因此, 可取女性适用键盘高度为580mm, 取男性适用键盘托盘高度为620mm。3电脑桌面3.1 桌面长度由于现在的电脑桌不单单是使用和摆放电脑的功能了。很多人都使用电脑桌子当成书桌使用，特别是现在的学生。由于市面上的电脑桌的长度不足，让人们在用电脑桌干别的事情的时候，就觉得长度现不足，针对这个问题，我在这次设计上特意加长了桌面的长度。考虑经济和人机工程等条件，我把桌面长度定位为1600mm。3.2 桌面的宽度

8、 桌面要保证一定的深度, 以保证最小视距,避免视距过短, 引起近视。通常, 距显示器最大阅读距离为710mm 760mm可以保护眼睛不受电子射线伤害。考虑到大学生使用的电脑桌也是他们的学习桌, 而学习桌又常常和书架连在一起, 所以桌面进深+书柜宽度-显示器进深+托盘拉出进深+对手腕起支撑作用的前臂长=人眼与屏幕之间距离, 这里显示器进深为215mm, 托盘拉出进深为280mm, 书柜深度取300mm, 即对男性电脑桌, 桌面进深在708mm和758mm之间, 对女性电脑桌, 桌面进深在732mm到785mm之间。当然, 桌面进深会随着显示器尺寸的变大而变大。 3.3 桌面的高度 电脑桌桌面的高

9、度影响到显示器的摆放高度, 进而影响到人眼的观察角度, 从人机工程学角度分析, 显示器的最佳摆放高度应是它的上沿不高于人坐姿时眼睛的水平视线, 它的中心应在水平视线以下1020度比较合适。考虑人在看屏幕时, 一般视线与屏幕相垂直时比较舒服还可以减少反光对眼睛的伤害, 所以显示器一般后倾1015度为佳。以目前市场上较流行的22寸宽屏液晶显示器为例, 其显示器面板高度为296mm, 底座高度为100mm左右, 显示屏上边缘宽度为20mm。由此可得: 桌面的高度+底座高度+ (显示器面板高度/2) cos15=坐姿眼高+小腿加足高+着装修正量-姿势修正量-视距*tan15, 这里视距取710mm,

10、显示器后倾的角度和眼睛观察显示器的角度均取15。通过计算,对于女性桌面高度为647mm, 男性桌面高度为:737mm。这里我们选择一种折中的思维，将电脑桌的高度定位690cm。 4 主机箱的位置现在大多数电脑桌，都将主机箱的位置设计在电脑桌的左下方。但是现在市面上的显示屏的线和电源线并不是很长，还有在这个为位置上，安装和拆卸的时候都很麻烦。所以，在本设计上，便将主机箱的放置位置上移，放在右上角。这样人们在装卸时都方便操作及在插拔U盘时和开机时都不需要弯下腰去操作了。 5 储物柜的设计 由于这电脑桌偏向工程人员设计的，所以在左下方设计了一个“田”字储物柜，便于工程人员图纸的放置，这个储物柜的深度

11、能放置A2图纸。其他的储物柜，能放置一些资料书籍。 6. 电脑桌的颜色设计由于现在人们使用电脑的时间长了，所以本设计对于电脑桌的颜色取用了淡暖色基调。这样能让人眼睛不用受灯光反射的影响，能一定范围内保护人的眼睛健康。最终效果图：参考文献：1. 苏 垣 袁惠清 2001 健康型电脑桌的设计原则2. 苏 垣 2000 从人机工程学看电脑桌结构的改进 科技点滴刊3. 何文波, 刘丽萍, 左洪亮 2006 基于人性化的电脑桌设计研究 PACKAGINGENGINEERINGVo.l 27No12006024. 罗碧娟, 张飞飞 2001 基于人机工程学的大学生电脑桌设计 人类工效学 2010年12月第16卷第4期5. 丁玉兰 2005 人机工程学(第三版) 北京理工大学出版社