牙刷的人机工学设计与改良.pptVIP

星星之火 牙刷的人机工程设计 总体设计思路 牙刷握柄设计 牙刷头部设计 牙刷刷毛设计 总体展示 目录 牙刷颜色设计 总体设计思路 要想拥有一口健康漂亮的牙齿，除了养成良好的刷牙习惯和正确的刷牙方式外，有一把设计合理的牙刷也是至关重要的。尤其是在牙刷的人机工程学上要考虑得尽量周到。我们将以人机工程学为基础，对牙刷进行改进设计。 设计理念 总体设计 刷牙的压力指刷头对牙面的正压力。刷牙压强指牙刷与牙面接触后，刷毛单位面积上所具有的力。刷牙压力大小因人和牙刷而异。 Hasegawa等人提出最适力的概念，实验结果显示4—5岁儿童刷牙时，最适力为3N，成人最适力为3-4N。在这里，我们主要通过刷毛和刷头、牙刷颈部材料使用来调整人们刷牙的力度，避免伤到牙龈。 对于牙刷握柄，我们将手握形状考虑进去设计握柄形状。 NICE TEETH 初步分析 总体设计 传统牙刷尺寸特点 H1 H2 H3 B1 B2 C1 C2 总体设计 刷毛呈长方体，对于口腔内复杂位置无法达到好的清洁效果 握柄同为长方体，而且大拇指出只有简单的防滑垫，使用起来手不舒服，较为硌手。 牙刷颈部没有角度，很容易导致在刷牙过程，妨碍牙刷运动。 牙刷头材料坚硬，并且头部出毛刷一小段距离，当刷牙时，用力稍有不慎便可以碰到口腔的软组织（牙龈）。 以上分析对牙刷设计的指导 刷牙是保持口腔清洁的重要措施，它的作用是出去牙齿上的残存的食物，又不损伤牙龈组织。每个人都有不同的刷牙方法。所以我们的牙刷要去考虑大部分人的形体要素以及使用情况。 指导方针如下： (1)牙刷的刷头要适合个人口腔的大小，不宜过大，刷毛不能过硬、过密、过长。 (2)为尽量避免刷牙动作稍有不慎使得牙刷头戳到牙龈或腮帮导致疼痛，所以材料不应是传统的硬塑料，要采用更柔软的材料。 (3)牙刷整体重量不宜过重。 (4)握柄设计要使手握更加舒服。 总体设计 设计分类 以下使我们的设计特点 （1）将牙刷头部和握柄分开，形成组装型牙刷。 （2）牙刷头呈月牙形（小弧度） （3）牙刷刷毛的尺寸大小改善。 （4）牙刷头背面软垫及牙刷头材料优化。 （5）握柄弯曲度优化，更适合手掌的拿握。 （6）牙刷颜色分析改善 总体设计 设计特点 牙刷握柄设计 通过网上的问卷调查得出：?95%的人使用的是手动牙刷?72%的人的牙刷是一月一换?61%的人时将废旧牙刷丢掉?90%的人没有换牙刷头的习惯?。一半的人对牙刷的尺寸材料满意?45%的人有过牙刷头前方伤到牙龈的经历?93%的人认为洗完后将牙刷放入杯中不卫生?。 分析牙刷握柄的问题：牙刷柄的浪费量大；握柄的材质问题。 为此我们首先设计出可换牙刷头，避免握柄浪费。 牙齿握柄设计 设计牙刷组成 简易设计图 牙齿握柄设计 牙刷前柄设计 1、牙刷前柄长涉及到收我的舒适，以及让刷头能深入到牙床最里面，而手不会有碰到嘴唇的尴尬。压床的深度就是牙刷前柄长所所要对照的人机标准。女性的压床的深度为45mm左右，男性在65mm左右，所以取65mm。 牙齿握柄设计 牙刷前柄设计 2、为了保证手腕处于自然的顺治状态，一般采用内弯式。设计采用内弯角度为12度左右。如果弯角过大会使刷头和刷面产生较大的力矩，造成刷牙动作不稳定。根据牙刷的前柄长度可知刷头高=前柄长*tan12=30*tan12=6mm。 牙齿握柄设计 牙刷前柄设计 TPE（热塑性弹性体）包裹 PP (聚丙烯)的设计, 使颈部保障足够的使用强度的同时拥有良好的弹力性能。桥形减振装置, 吸收过大的用力, 充分利用结构来进行弹力设计。 在充分考虑材料特性、结构、加工工艺的基础上进行设计, 使整个牙刷的形态达到功能与美的统一。 根据人体的标准尺寸可知手宽取95%为89mm，手长取95%为193mm ,而为了美观，根据黄金比例，全长为195mm 大拇指把住的地方开始算握柄，为了增大摩擦，一般有稳住拇指的阻力设计。并且握柄的长度都不手宽多10-20mm，所以取115mm ? 牙齿握柄设计 牙刷后柄设计 牙齿握柄设计 牙刷后柄设计 人机工程学的手握型设计 在设计制作牙刷的时候，应该充分考虑到使用者的手部尺度，也就是牙刷合理的长度，宽度，厚度，以及各个功能部分的比例关系。握柄主体采用不对称圆弧形设计, 防止旋转,使得在刷牙过程中不会产生疲劳与把握的不适应。如下图： H3=115 按照大多数手型来设计出具有弧度的握柄，从而减少刷牙动作过程中的不适应。这也是目前市面上普遍人机工程设计 根