人机课程设计电话亭人工设计.doc

现代公用电话亭的人机学设计 总概 1.1人机工程学的研究、应用及作用 简单的概括起来，人机工程学就是利用生理学，心理学和医学的有关知识，研究 组成人机系统的机器和人的互相关系，以提高整个系统的功效，广泛应用人体科学，系统科学，社会学，管理学，技术科学等学科的理论与知识。根据国际人类功效学学会（International Ergonomics Association，简称IEA）对人机工程学的定义：这门科学主要是研究各种工作环境中的人的因素，研究人和机器以及环境的相互作用，研究人在工作、生活中怎么样才能够同意考虑工作效率、认得健康、安全和舒适等问题。设计人机系统时考虑人的特性和能力，以及人受机器、作业和环境条件的限制。人机工程学研究人的训练，人机系统设计和开发，以及同人机系统有关的生物学、心理学或医学问题。在人机工程学设计时，常常用到测量，模型工作，调查以及数据整理处理等方法，能更好地研究、应用。其显著特点是，在认真研究人、机、环境三个要素本身特性的基础上，不单纯着眼于个别要素的优良与否，而是将使用“物”的人和所设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究。在人机工程学中将这个系统称为“人——机——环境”系统。这个系统中，人、机、环境三个要素之间相互作用、相互依存的关系决定着系统总体的性能。本学科的人机系统设计理论，就是科学地利用三个要素间的有机联系来寻求系统的最佳参数。 任何产品的设计都必须考虑人的因素，以“人”为中心。因此，人机工程学就成了设计上的主要条件之一，在现代设计中的应用对于整个社会发展的影响及产品的优质程度起着关键性的作用。 目前虽然人们使用手机基本普及，通信越来越发达快速，但是在日常生活中，免不了遇到意外情况，需要使用公共电话。为了方便人们，我们的城市里装设了许多的公用电话亭以满足人们需求。但是，大部分的公用电话亭的设计单一，适用面狭窄。外观千篇一律，使用起来很不方便，不舒适，有时甚至不安全，这就要我们根据人机学来设计。首先，我们走进电话亭是站立的姿势，不能倚靠或者蹲着打电话，同时为了避免电话的损坏，延长使用寿命，就必须考虑到人的尺寸，姿势等方面，打电话时人保持平衡的微小动作以及肌肉松弛站立面 不变时的活动空间等等。最重要的是，电话亭是基础设施，其安全性能尤为重要，这关系到人们的人身安全。所以，公用电话亭的人际设计就显得尤为重要。 首先，考虑人的身高，以我国东南地区为例，见下表1数据： 项目 东北、华北区 西北区 东南区 华中区 华南区 西南区 均值 mm 标准差mm 均值 mm 标准差mm 均值mm 标准差mm 均值mm 标准差mm 均值mm 标准差mm 均值mm 标准差mm 男（18~~60岁） 1693 56.6 1684 53.7 1686 55.2 1669 56.3 1650 57.1 1647 56.7 女（18~~55岁） 15886 51.8 1575 51.9 1575 50.8 1560 50.7 1549 49.7 1546 53.9 表1 欲使产品适用于90%的大多数人，应该以第5百分位数和第95百分位数为准确尺寸的界限值，5%时转换系数为-1.645；95%时为1.645 所以，男性：5%:1686-1.645*55.2=1595.2mm 95%:1686+1.645*55.2=1776.8mm 女性：5%：1575-1.645*51.9=1489.6mm 95%:1575+1.645*51.9=1660.4mm 所以，1489mm~~1776范围，使用与90%的东南地区的人。 这里考虑的是18岁以上的人，但是使用电话亭的也会包括老人和小孩，他们的身高普遍较矮，有的和正常平均相差几十公分，所以，要考虑照顾到这些人的使用方便，我在设计的电话亭中，把电话设置在一个小型电动升降杆上，可以上下电动升降，调节到自己最合适，最方便的高度、位置。 在这里的升降杆，我是根据机械制造上的电动升降杆（如图1），改良尺寸，制作安装的，在这里，电线电源从电话亭地下拉出，由于此型升降杆闭合高度为1807mm总升起高度为4米，我们对其需做必要的改装，把闭合高度改装1000mm~~1200mm，因为它是逐节升高的，所以总升高高度降低只需减少节数，只需一节高为1000mm即可。总高度达到2000mm左右，满足各个高度的人的要求，同时实现自动可调节。在升降杆的选材方面，选择管径80~~100mm，高强度铝合金制作，保证美观耐用。这样的杆，承载量可达20~~80kg，足以支撑电话以及附带的承重，安全保障。当外界环境发生变化时，人体将不断地调节体内各部分的功能及其相互关系，以维持正常的活动。人体所具有的这种根据外界环境