人机工程学结课设计基于人机工程学的大学生电脑桌优化设计.docx

人机工程学结课设计题目：基于人机工程学的大学生电脑桌优化设计院系：矿业工程系班级：机械电子工程学号：134388031050学生姓名：张涛涛任课教师：朱广勇2015年12月1日基于人机工程学的大学生电脑桌优化设计摘要通过对大学生电脑桌调查分析，当前市场上电脑桌在结构、尺寸、色彩等方面存在问题。运用生理学和解剖学方面的一些知识的，同时考虑心理学方面的一些因素，分别对电脑桌的结构尺寸，键盘托盘的尺寸、造型和色彩进行优化设计。使其更加符合人机工程学的设计，使用起来更加方便舒适。关键词：人机工程学，电脑学习桌，优化设计引言随着社会科技的迅速发展，现代人的生活变得越来越离不开电脑、无论是工作、生活还是娱乐，电脑都成了不可或缺的工具。电脑现代的的生活、学习和工作中也得到了越来越广泛的应用。然而在电脑带给人们方便的快捷讯息和高科技体验的同时，它所带来的许多负面影响也在人们的关注中越来越凸显。比如，长时间进行电脑操作的人群会感到手腕、手臂、肩、背、腰和颈等处的肌肉酸麻疼痛，从而导致这些肌肉群疲劳过度或造成损伤等综合症状。另外还会引发近视和精神上的疲劳等病症。在大学生人群中的电脑使用普及率更是高于其他方面，不少大学生用户在购买自己的电脑时，会很认真挑选。但却往往忽视了电脑桌在整个使用过程中的重要性。不少大学的寝室中的电脑桌结构简单、功能单调，长时间使用会造成人机不协调。所以在大学生寝室配置一个合适的学习电脑桌是很有必要的。因此，本文研究开发如何从人机工程学角度出发，分析设计出合理的电脑桌，使其符合人体的生理、心理的特性及实际使用时的体验，以提高大学生在电脑操作时的舒适度和作业效率。1基于人机工程电脑桌分析1.1当前电脑桌分析现有电脑桌设计中普遍存在的问题和缺陷。虽然当前市场上电脑桌品种繁多，款式和颜色不乏新颖丰富。然而仔细分析这些产品，真正完全基于人机工程学角度设计的却很少。一些进口的和仿国外的山寨品牌设计的电脑桌，虽有部分基于人机工程学原理设计合理的地方，但设计的尺寸却是按国外的人体尺寸照搬照抄，实际并不符合国人身体的尺寸模型。在应用到大学生寝室中的电脑桌也存在这同样的问题和缺陷，用普通的书桌作为电脑桌更不需要加以评论，在使用时都会体验不佳，以至于给健康带来不良影响。1.2优化设计构想本课题的优化设计是定位于全国普通大学生宿舍使用，当前市场上的电脑桌，产品种类虽然有很多，而且应用到学生宿舍的电脑桌基本功能都能满足学生日常的需要。但随着笔记本电脑的更新换代，以及人们对体验要求的不断升级，在使用过程中，需要和学习功能及衣柜功能相互联系起来是十分重要的，同时得满足结构尺寸、功能整合是很有必要的。针对以上一系列问题和发展趋势，以人机工程学和产品设计的两个学科的最佳平衡点坚持“以人为本”的主导思想进行优化设计。着力于提高人机交互体验、进行人性化设计、解决用户使用电脑桌时产生的各种人机问题。2 电脑桌优化设计初步分析2.1选用人体尺寸表2.1是我国男女坐姿时人体尺寸，取功能修正值，着装修正取为3mm，放松坐姿时眼高修正值取为40mm。其尺寸选择既可以基于均匀原则，适合于大多数人，在电脑桌设计时，也可以采用可调原则，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。表2.1我国男女坐姿时人眼的高度体尺寸项目百分位数（P）男（尺寸）女（尺寸）坐姿眼姿肘腿加足臂宽503753513电脑桌各参数分析及优化设计3.1桌面深度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，过长不协调。考虑到需要摆放液晶显示器，在桌面后方开圆形线孔（不使用时，可将盖子关闭），方便走线。以大学生大部分使用屏幕大小（14英寸、15英寸）分析：14英寸显示屏屏幕边长约为305mm，此时的视距最小为310/(2tan 15°)=578mm15英寸显示屏屏幕边长约为345mm，此时的视距最小为345/(2tan 15°)=644mm，视距随着显示器的增大而增大，加上适当余量，桌面深度设计为700mm。3.2桌面高度电脑桌桌面的高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，它的中心线应在水平视线以下10高～20高合适，考虑人在看屏幕时为减少反光对眼睛的伤害，显示器倾斜角后倾10，～15°为佳，由视觉显示终端作业岗位尺寸图2.1可看出。图3.1视觉显示终端作业岗位尺寸则桌面高度=坐姿眼高+小腿加足高＋着装修正－姿势修正－屏幕边长－屏幕下部边框厚度。以14英寸为例，带入相应数值（百分位数为50）计算：桌面高度=798+413+3-40-310-100=765mm（