《人機工程學》課程論文新疆工程學院論文題目：大學生電腦桌的人機設計專業：礦山機電班級：12-9學號：指導教師：金日期：2014年5月日大學生電腦桌的人機設計摘要：通過對大學生電腦桌使用過程中存在問題的分析，根據學生的生理、心理特點，提出基于人機工程學的設計方法。分別對電腦桌桌面相關尺寸，鍵盤托盤相關尺寸，以及電腦桌造型與色彩等方面進行人性化分析。結合人機工程學的相關設計，設計出屬于我們大學生自己宿舍用電腦桌。關鍵詞：人機工程學大學生人體尺寸電腦桌設計人機工程學是研究人與系統中其他因素之間的相互作用，以及應用相關理論、原理、數據和方法來設計以達到優化人類和系統效能的科學。它以人的生理、心理特征為依據，以提高人的工作、生活質量為目的，運用系統工程、信息理論和工程技術的觀點和方法，研究人、機器、環境之間的相互關系，把人的因素作為系統設計的重要條件和原則，以達到確保人一機一環境系統總體性能的最優化。現在大學生使用電腦上網已經特別普遍，大學生幾乎是人手一部電腦。的確，作為當代大學生，電腦已經是一個不可缺少的工具。大學生特別是高年級學生，需要完成編程，網絡作業，查閱各種電子文獻，娛樂等，這些可能需要大學生長期使用電腦。電腦桌的設計變得尤為重要。一般來說，大學生使用的電腦桌是由學校統一提供的，而學校的家具特點是結構簡單，功能單一，易于批量生產，從人機工程學的角度來看，這樣的電腦桌與使用者的實際需求相去甚遠，實現在電腦桌存在的問題有(根據調查)：79%的調查者對現在所使用的電腦桌不太滿意，有52%的人認為桌面高度偏高，這讓使用者不得不仰視顯示器，易產生頸部肌肉疲勞。84%的人認為桌面設計得過窄，一方面保證不了操作者看視屏的視距，使眼睛過于疲勞，時間一長容易引起近視，另一方面對于經常要使用電腦桌來學習的大學生來說，過窄的桌面，造成他們的使用空間不夠。有39%的人認為鍵盤托盤長度剛好只夠放鍵盤，使鼠標只能放在桌面上進行操作，此時如果鍵盤高度使用起來是合理的，那使用鼠標的高度就太高，同時，有67%的人認為他們在操作鍵盤和鼠標時肘部缺少必要的支撐，使手腕和手臂處于懸空狀態，極易造成肌肉群疲勞。62%的調查者認為電腦主機箱位置過低，每次進行各種操作時總要彎下腰去，使用極不方便，此外，放主機箱的位置太閉塞，不利于空氣流通及主機散熱。78%的調查者會把常用物品放在電腦桌上，而現有的電腦桌功能過于單一，缺少必要的收納功能，而對于有電腦配件多的用戶來說，電腦桌顯得“小”，放不下其它設備，比如音箱、打印機等配件就沒有專門的放置地點。調查顯示，對于電腦桌的色彩，72%的女性調查者喜愛暖色調，而90%男性調查者喜歡冷色涮或無色調；材質方面，大部分調查者偏向環保材質，造型風格偏向時尚風格。此外，還有82%的調查者認為電腦桌的走線位置設計不合理；而隨著筆記本電腦越來越走向平民化，更多的大學生開始使用筆記本電腦現有的電腦桌根本不能滿足他們的需求，這些都是需要設計者解決的問題。我校幾乎所有同學同學認為：在學生身體能夠接觸到的部分應該著重處理，進行拋光打磨，或者倒角光滑處理，避免磕碰等不必要的傷害。電腦桌是批量化生產的，沒有考慮到由于性別差異造成的設計差異。基于以上的問題，我們現在利用人機工程學設計電腦桌一一適于大多數的。大學生電腦桌設計分析世界上沒有兩個完全一樣的人，所以每個人的人體尺寸各不相同。人體的測量數據常以百分位數PK作為一指標。一個百分位數將群體或樣本的全部測量值分為兩部分，由K%的測量值小于它，有(100-K)%的測量值大于它。最常用的是P5,P50，P95三個。我們這里的電腦桌設計采用P50，是指大于和小于此人體尺寸的人各為50%。大學生取下表的18-25歲的P50o(GB10000-88)

表5坐姿人體尺寸（男） mm測量項18-60歲18?25歲1 5 10 50 90 95 991 5 10 50 90 95 994.3.1坐高836 858 870 908 947 958 979841 863 873 910 951 963 9844.3.2坐姿頸椎點高599 615 621 657 691 701 719596 613 622 655 691 702 7184.3.3坐姿眼高729 749 761 798 836 847 868732 753 763 801 840 851 8684.3.4坐姿肩高539 557 566 598 631 641 659538 557 565 597 631 641 6584.3.6坐姿肘高214 228 235 263 291 298 312215 227 234 261 289 297 3114.3,8坐姿大腿厚103 112 116 130 146 151 160106 114 117 130 144 149 1564.3,7坐姿膝高441 456 464 493 523 532 549443 459 468 497 527 535 5544.3.8小腿加足高272 383 389 413 439 448 463375 386 393 417 444 454 4684,3.9坐深407 42】429 457 486 494 510407 423 429 457 486 494 5114.3.10臀膝距499 515 524 554柄5 595 613500 516 525 554 585 594 6154.3.11坐姿1、■肢氏892 921 937 992 104610631006表6坐姿人體尺寸(:893 925 939 992 105010681100女) mm組18~55歲18?25歲測量項日1 5 1。 50 90 95 991 5 10 50 90 95 994.3.1坐高789 809 819 855 891 901 920793 811 822 858 894 903 9244.3.2坐姿頸椎點高563 579 587 617 64R 657 675565 581 589 618 649 658 6774.3.3坐姿眼高678 695 704 739 773 783 803680 636 707 741 774 785 8064.3.4坐姿肩高504 518 526 556 585 594 609503 517 526 555 584 593 6084.3.5坐姿肘高201 215 223 251 277 284 299200 214 222 249 275 283 2994.3.6坐姿大腿厚107 113 117 130 146 151 160107 113 116 129 143 148 1564.3.7坐姿加膝高410 424 431 458 485 493 507412 428 435 461 487 494 5124.3.R小腿加足高331 342 350 382 399 405 41733fi346 355 3R4 402 408 4201.3.9坐深388 401 408 433 461 469 485389 401 409 433 460 468 4854.3.10W膝距481 495 502 529 561 57() 587480 495 501 529 560 568 5864.3.11坐姿下肢長S26 ?51楠5 912 960 975 1005825 854 867 914963 978 10081.1電腦桌的高度設計電腦桌的高度不當是引起電腦綜合癥的主要原因，太低則造成背部向前傾屈；太高則必須抬高肩部，引起頸肩的不適，理想的作業面高度應使上臂自然下垂，前臂接近水平或向下咯斜，避免小臂上舉狀況的發生。同時，電腦桌桌面的高度影響到顯示器的擺放高度，進而影響到人眼的觀察角度，從人機工程學角度分析，顯示器的最佳擺放高度應是它的上沿不高于人坐姿時眼睛的水平視線，它的中心應在水平視線以下100?200，比較合適。考慮人在屏幕時，一般視線與屏幕相垂直時比較舒服，還可以減少反光對眼睛的傷害，所以顯示器一般后傾10o?15。。現在大學生主要用的是14寸的筆記本電腦，它的高度大約是276mm，一般為了散熱都裝有散熱器大約50mm，顯示屏邊緣高度共40mm。TOC\o"1-5"\h\z計算公式： ———桌面的高度+底座高度+（顯示器面板高度/隊仁2）xcos15o=坐姿眼高+小腿加足高+著裝修正量1A 1D一姿勢修正量一視距xtan15。 L 1視距取710mm，顯示器后傾的角度和眼睛觀察顯示器的角度均取15。經過計算得：男人桌高735mm，女人桌高645mm。此可見，男性與女性電腦桌高度相差90mm學校提供的電腦桌為通用尺寸，這是很不合理的。所以設計高度因性別而異。1.2鍵盤托盤設計1.21高度設計操作鍵盤時的高度（即作業面的高度）是影響人體坐姿的重要因素。作業面高度不當是引起電腦綜合癥的主要原因，如太低，則背部過分前屈；如果太高，則必須抬高肩部，超過其松弛位置，引起肩部和頸部的不適。因此，一般情況下，使用鍵盤和鼠標時，小臂接近水平或略下斜。計算公式鍵盤托盤高度+鍵盤高度=坐姿肘高+小腿加足高+著裝修正量一姿勢修正量鍵盤高度取25mm，坐姿時的坐高修正量為44mm，著裝修正量為3mm。男性適用鍵盤托盤高度=261+417+3-44-25=612mm女性適用鍵盤托盤高度=249+384+3-44-25=567mm此外，由國家標準GB/T3326—97規定容膝空間高度應不小于580mm，凈高應大于520mm。為了滿足人體下肢活動的需要，桌下空間深度應不小于600mm，寬度應不小于520mm。因此，可取女性適用鍵盤高度為580mm，取男性適用鍵盤托盤高度為620mm。1.22鍵盤托盤進深因為鍵盤托盤都是拖出來操作，當操作者使用鍵盤時，托盤被拉出的進深近似等于手腕休息區+鍵盤寬度=100mm+180mm=280mm，而在腕關節和鍵盤問應該留有100mm左右的手腕休息區.。考慮未拉出的部分為50mm，這樣整個鍵盤托盤進深為280mm+50mm=330mm。1.23鍵盤托盤寬度取目前市場上鍵盤寬度的大尺寸為480mm，鼠標摯的寬度一般為200mm，同時還應考慮到鍵盤和鼠標摯都不可能緊挨著托盤邊緣放置，因此兩邊各自留出50mm的空余距離。所以托盤寬度=鍵盤寬度+鼠標墊寬度+空余出距離=480mm+200+100mm=780mm。1.3電腦桌桌面深度設計為了有合適的視距，電腦桌還應該有合理的深度。視距為710mm—760mm可以保護眼睛不受電子射線傷害。計算公式桌面進深一顯示器進深+托盤拉出進深+對手腕起支撐作用的前臂長=人眼與屏幕之問距離計算得男性450mm女性474mm1.4色彩設計對于電腦桌的顏色，除了與使用者的喜好有關，還要保持與室內環境相協調，不但要滿足人的生理需要，還要滿足人的審美需要。但總的來說，電腦桌桌面的顏色不宜太過于鮮艷，這樣容易讓人產生視覺疲勞。以暗色調（如木質黃）為好。這個的設計還應和大學生宿舍環境相適宜。1.5其他細節設計在學生身體能夠接觸到的部分應該著重處理，進行拋光打磨，或者倒角光滑處理，避免磕碰等不必要的傷害。另外，在使用鍵盤或鼠標時，手在進行運動時，最好給予支撐，在進行文字輸入時最好有肘部的支撐，否則肘部懸空，需要聳肩用力，時間長了會使頸、肩、背、腰、手臂、手腕、手的肌肉疲勞與疼捅。所以應有支撐肘部托板，讓雙臂放置在身體兩側的支肘板上，可以使上身自然放松、緩解疲勞、減少疼痛。增加書架等設施。在設計是還要環保與經濟綜合考慮