人因工程第十一章ppt课件.ppt

第十一章 人体测量 Ch3 Measuring of the Human Body,第一节 人体测量简介 第二节 静态测量 第三节 动态测量 第四节 典型标准 第五节 人体测量的应用,第一节 人体测量简介,人体测量是指对人类身体各方面特征数据的度量，特别是人体的尺寸、形状和耐力及这些数据在设计中的应用。 人体测量通过对测量人体各部分的尺寸，来确定人体和群体在人体尺寸上的共性及特性，为工业设计和工程设计提供依据。,第一节 人体测量简介,一、人体测量（Anthropometry) 人因工程学范畴内的人体测量数据可分为： 人体构造尺寸静态尺寸 人体功能尺寸动态尺寸 人体测量有关标准 GB397583人体测量术语 GB5703854人体测量方法 GB5704.14 85人体测量仪器,第一节 人体测量简介,二、人体尺寸与工作台设计 人体测量的统计结果称为人体尺寸。 在应用人体结构尺寸来设计产品或设备时，应先确定使用对象并收集相应的统计数据，然后根据人体尺寸来确定设备或产品的尺寸。,第一节 人体测量简介,二、人体尺寸与工作台设计 应用人体测量设计工作台时，应遵循以下步骤： 分析任务，确定与工作有关的功能要求； 设立调查表，找出与工作台有关的其他问题； 确定使用者和相应的数据； 确定适应人群所占的比例； 确定基本的人体测量指标； ,第一节 人体测量简介,三、人体测量的方法 被测者的姿势 直立姿势（立姿） 坐姿 测量基准面 矢状面 正中矢状面 冠状面 水平面 眼耳平面,图3-1 人体测量基准面和基准轴,第一节 人体测量简介,三、人体测量的方法 测量方向 在人体上、下方向：分头侧端，足侧端 在人体左、右方向：分内侧，外侧 在四肢上：分近位，远位 上肢：挠侧，尺侧 下肢：胫侧，腓侧 支承面和衣着,第一节 人体测量简介,四、人体测量的主要仪器 人体测高仪 人体测量用直脚规 人体测量用弯脚规,图3-2 人体测量用弯脚规,第二节 静态测量,静态人体测量可采取不同的姿势，主要有立姿、坐姿、跪姿和卧姿等几种。 静态测量数据是动态测量的基础，是人机系统不可缺少的参数。 制作衣服时人体尺寸的测量是常见的人体静态测量方法。,第二节 静态测量,一、结构化的人体测量数据 人体测量数据是指人体不同部位的尺寸 。 1986年，Pheasant人体测量数据图（36种） 身高、眼高、肩高、坐高、坐眼高 肘高决定工作台的高度 指节高度作为栏杆和手柄的参考 指尖的高度与手指操作控件有关 ,图3-3 立姿人体尺寸,图3-4 坐姿人体尺寸,第二节 静态测量,二、数据的统计含义 由于人体之间存在差异，某一个体的测量尺寸不能作为设计的依据。通常选择测量群体中具有代表性的样本，并对其测量结果进行统计处理获得所需的数据。 人体测量的数据常以百分位数来表示人体尺寸等级。最常用的是第5%、第50%、第95%三种百分位数表示。,百分位数第5%、第50%、第95%,第5%百分位数表示“小”身材是指有5的人群身材尺寸小于此值，而有95的人群身材尺寸大于此值； 第50%百分位数表示“中”身材，是指大于和小于此值的人群身材尺寸各为50； 第95%百分位数表示“大”身材，是指有95的人群身材尺寸小于此值，而有5的人群身材尺寸大于此值。,第二节 静态测量,二、数据的统计含义 在人体测量中所得到的测量值，都是离散的随机变量，因而可根据概率论与数理统计理论对测量数据进行统计分析，从而获得所需群体尺寸的统计规律和特征参数。,第二节 静态测量,二、数据的统计含义 均值 方差S2 标准差S 抽样误差,第二节 静态测量,二、数据的统计含义 人体尺寸虽然并不完全遵循正态分布规律，但近似于正态分布。 根据统计学原理，选取足够大的样本估计人的人体测量尺寸，则样本的均数符合正态分布，样本本身的数据也符合正态分布。,进行数据处理时应注意下述问题： 样本的大小，取决于数据估计所要求的精度； 样本的随机性，要使数据估计具有代表性，样本的选取必须随机； 根据数据要求精度进行数据分组，统计各组频数。 依测得数据大小，统计累计频数； 将累计频数换算成累计频率，计算百分位数； 求平均值和标准差； 根据样本的平均数、标准差估计总体的区间； 求两种测量数据的相关系数和关系式。,第二节 静态测量,二、数据的统计含义 （1）平均值。它是指测量值分布最集中区，此值可反映测量值本质与特征，是衡量一定条件下的测量水平，但不能作为设计的依据，否则只能满足50%的人使用。用表示。 （2）标准差。它表明一系列变数距平均值的分布状态或离散程度。用表示。标准差常用于确定某一范围的界限。在正态分布数据中 M± 范围界限为68.27% M± 2 范围界限为95.55% M± 3 范围界限为99.73%,第二节 静态测量,二、数据的统计含义 （3）百分比值。按照统计规律，任何一个测量项目（如身高）都有一个概率分布和累计概率。 累计概率从0100%有若干个百分比值，当从0到横坐标某一值的曲线面积占整个面积的5%时，该坐标值称为5%百分比值；当占10%时称为10%百分比值；占50%时称为50%百分比值等。工程上常用百分比值的范围表示设计范围，百分比值的范围越宽，设计时的范围越大，通用性越广。 1%50%间百分比值 Py=M- K 50%99%间百分比值 Py=M+ K,表111 百分比变换系数,例如，身高的平均值是1670，64，求5%和95%的百分比值的尺寸。 查表111：5%时K1.645，95%时K1.645，5%百分比值的尺寸 Py=1670-64×1.6451564.7, 95%百分比值的尺寸 Py=1670+64×1.6451775.3,第二节 静态测量,三、人体着装结构尺寸 实际应用中，一般用特定的人体结构尺寸均值Mx加上平均的衣物修正值My获得人体着装结构尺寸M(x+y) M(x+y)= Mx + My,表3-1 由于着衣人体尺寸增大的调整值（建议值）,单位：mm,第二节 静态测量,五、影响人体测量数据的因素 人体的结构尺寸随着区域、民族、性别、年龄和生活状况等因素的不同而有所差异。 民族因素：不能套用其他民族的测量结果 性别、年龄因素：男女之间，不同年龄段之间 职业因素：脑力劳动与体力劳动，运动员与非运动员，特殊岗位（如消防队员、模特、警察等）。,第三节 动态测量,活动空间 要完成一项非常简单的任务人体也需要某些部位运动，这就要求有足够的空间，即活动空间。 人在劳动或运动时，人体空间位置与尺寸时刻在变化，这种变化就是动态变化。 动态测量就是测定人体动态变化时的数值。 活动空间的分配依赖于许多因素，如使用的人群、任务、衣物、设备等。,第三节 动态测量,伸展域 立姿时人的活动空间不仅取决于足够的活动空间，而且也取决于保持身体平衡的微小动作和肌肉。 人在站立并保持脚的站立面不变时，手臂的活动空间用舒展域来表示。伸展域分立视图和平面图。,第三节 动态测量,伸展域 Barnes，1963年提出水平作业范围。 正常区域：将上肢轻松地垂直于体侧，曲肘，以肘关节为中心，前臂和手能自由到达的区域。 最大区域：完全伸展整个胳膊所能涉及的区域。,图3-5 立姿的活动空间,图3-6 坐姿的活动空间,图3-7 仰卧的活动空间,第四节 典型标准,一、人体尺寸设计中的基准点 1。驾驶舱的设计臀部关节或臀部 2。战斗机驾舱的设计眼睛 3。制造工作台设计手、ERP,第四节 典型标准,二、工作面 工作面的高度 重手工操作：手的位置在肘高之下200mm; 需要胳膊支持的任务，手在肘高之上50mm; 厨房的工作面：在肘高以下100mm。,图3-8人体尺寸部位标号（一）,图3-9 人体尺寸部位标号（二）,图3-10人体各部分尺寸的计算标号,第四节 典型标准,二、工作面 座位的设计 高度：应小于腿弯部的高度，膝盖和大腿的角度小于75º，座位总的前后距离小于臀部腿弯部的长度。 空间：通道空间要考虑衣服和设备；考虑肘部伸展空间和达到使用者适应度的百分比时，两边各加50mm.,第四节 典型标准,三、我国人体尺寸 1989年7月1日，GB10000-88中国成年人人体尺寸。 法定中国成年人：男18-60岁，女18-55岁。 47项人体尺寸数据，按男女性别分开； 三个年龄段：18-25，26-35，36-60（男）， 36-55（女）,第四节 典型标准,三、我国人体尺寸 选用GB10000-88中人体尺寸的注意点： 表列数值均为裸体测量的结果，设计时应考虑衣着的不同； 表列数值均为标准立姿、坐姿，用于其他立姿、坐姿的设计，要增加修正量； 表列数值将全国分成6个区域(不包括香港和澳门)：东北、华北区， 西北区， 东南区， 华中区， 华南区，西南区。,第四节 典型标准,四、人体各部分尺寸与身高的相关计算 正常成年人的身体各部分之间都有一定的比例关系，可根据这种比例关系计算人体相关参数。,第四节 典型标准,四、人体各部分尺寸与身高的相关计算 体重与身高的相关计算 正常体重：W=H-110(kg) 理想体重：WL=H-100(kg) 式中：H身高(cm)。 如果人体的体重经常低于或高于正常体重的10以上，则属于不正常状态。,人体体积和表面面积的计算 (体重在50100kg),人体体积计算公式： V1.015W一4.937(L) 人体表面面积计算公式 由身高计算人体表面面积： 男性 B100H (cm2) 女性 B77H (cm2) 由身高和体重计算人体表面面积： B.0061H+0.0128W-0.1529(m2),第五节 人体测量的应用,任务分析 使用对象选择 决定适应程度 确定标准和约束 CAD技术在人体测量中的应用（人体模板）,图3-12二维人体模板,图3-13人体模板用于工作系统设计,图3-14人体模板用于小汽车驾驶室设计,图3-15 人体模板用于工程机械驾驶室设计,人体测量及测量数据的应用,人体测量学的方法与内容 人体测量学的例子：,在一些大客车座椅，或者老板椅的靠背上部，都有一道鼓起来的凸包。对于大多数中国人来说，这个凸包常常是顶在后脑勺，使得当身体后靠在椅背时，不得不稍稍低头。从设计上来说，这道凸包本来是用来垫靠颈部的凹处，使人的头颈更舒服的。问题的出现是由于这些座椅的设计和生产直接从国外引进，而生产者又没有有关的常识，尺寸上完全照搬。由于中国人的身材较西方人小，结果西人垫颈的凸包就顶住了我们的后脑勺。,作业空间设计概述,人与机器结合完成生产任务是在一定的作业空间进行的。 人、机器设备、工装以及被加工物所占的空间称为作业空间。 按作业空间包含的范围，可把它分为近身作业空间、个体作业场所和总体作业空间。,近身作业空间,近身作业空间：指作业者在某一位置时，考虑身体的静态和动态尺寸，在坐姿或站姿状态下，其所能完成作业的空间范围。 近身作业空间包括三种不同的空间范围， 一是在规定位置上进行作业时，必须触及的空间，即作业范围； 二是人体作业或进行其他活动时(如进出工作岗位，在工作岗位进行短暂的放松与休息等)人体自由活动所需的范围，即作业活动空间： 三是为了保证人体安全，避免人体与危险源(如机械传动部位等)直接接触所需要的安全防护空间距离。,作业场所、总体作业空间,作业场所：指操作者周围与作业有关的、包含设备因素在内的作业区域。 如汽车驾驶室。 总体作业空间：不同的个体作业场所的布置构成总体作业空间。 总体作业空间反映的是多个作业者或使用者之间作业的相互关系，如一个车间、办公室等。,作业空间设计概述,作业空间设计 从大的范围来讲，就是组织生产现场，把所需要的机器、设备和工具，按照生产任务、工艺流程的特点和人的操作要求进行合理的空间布局。给人、物等确定最佳的流通路线和占有区域，提高系统总体可靠性和经济性。 从小的范围来讲，就是合理设计工作岗位，以保证作业者安全、舒适、高效工作。,作业空间设计的一般要求（1）,(一)近身作业空间设计应考虑的因素 作业特点。作业空间的大小尺寸与构成特点，首先服从工作需要，要与工作性质和工作内容相适应。 人体尺寸。作业空间设计需要参照人体尺寸数据。特别是一些空间受限制的作业环境。 作业姿势。采用不同的姿势需要占用的空间不同。 个体因素。设计作业空间还应考虑使用者的性别、年龄、人种、体型等因素。 维修活动。必须考虑维修活动对作业空间的需要。,作业空间设计的一般要求（2）,(二)作业场所布置原则 重要性原则：将最重要的机器布置在离操作者最近或最方便的位置。 使用频率原则：将信息交换频率高的机器布置在操作者近处，便于操作者观察和操作。 功能原则。把具有相同功能的机器布置在一起，以便于操作者记忆和管理。 使用顺序原则。根据人操作机器或观察显示器的顺序规律布置机器，可使操作者作业方便、高效。,作业空间设计的一般要求（3）,（三）总体作业空间设计的依据 总体作业空间设计随设计对象的性质不同而有所差别。 企业的生产方式、工艺特点决定了总体作业空间内的设备布局。 作业空间设计时应结合操作任务要求，以人为主体进行设计。即首先考虑人的需要，为操作者提供舒适的作业条件，再把相关的设施进行合理的排列布置。,作业空间设计中的人体因素,一、人体测量数据的运用 在作业空间设计时，人体测量数据的静态数据及动态尺寸都有其用处。 对于大多数设计而言，因为要考虑身体各部位的关联与影响，从而必须基于动态尺寸进行设计。 在利用人体测量学数据时，还必须注意，数据应反映设计对象的群体特征。,作业空间设计中的人体因素,一、人体测量数据的运用 人体测量数据运用步骤 ： 确定对于设计至为重要的人体尺度； 确定设计对象的使用者群体，决定尺度范围； 确定数据运用原则； 选择合适的设计定位群体的百分位； 查找有关人体测量数据表； 设计作业空间时应考虑人的着装容限等。,作业空间设计中的人体因素,二、人体视野及所及范围 在从事生产劳动时，作业者的眼睛与被观察的物体(如显示器、工具、材料等)的相对位置将决定作业者观看的幅度、精确度、速度。 因此，被观察对象的位置、眼睛的高度和视野所及范围，是作业空问设计中协调人机关系必须考虑的重要问题。,作业空间设计中的人体因素,二、人体视野及所及范围 (1)视野 视野指头部和眼球固定不动时，人体所能看到的空间范围。其大小用角度表示。 正常人的视野大致相同。两眼综合视野水平方向为为180°，垂直方向约为120° (其中视平线上方55°，下方65° )。,作业空间设计的人体因素,二、人体视野及所及范围 (2)主要视力范围 正常人的视力范围比视野小些。因为视力范围是要求能迅清晰地看清目标细节的范围，所以只是视野的一部分。 根据对物体视觉的清晰度，一般把视野分成三个主要视力范围区： 中心视力范围(直视区)，视角1.5°3 ° ； 瞬间视力范围，视角18 ° ; 有效视力范围，视角30 ° 。,作业空间设计的人体因素,二、人体视野及所及范围 (3)眼高 立姿眼高是从地面至眼睛的距离，在一般工业人口中，眼高的范围约为147175cm。 坐姿眼高是从坐位面至眼睛的距离，其范围约为6679cm。 两组数值均为正常衣着和身体姿势状态，这些尺寸是目视工作必须适应的眼高范围。,图11-8人体尺寸部位标号（一）,图3-9 人体尺寸部位标号（二）,作业空间设计的人体因素,二、人体视野及所及范围 (4)眼镜 约占工业人口4050的人戴有各种类型的校正眼镜，在这部分人中又有一半以上戴远视、近视或多焦距眼镜。 戴远、近视眼镜者不易注视在其身体前方6191cm处的目标或表盘，也不易观察到在其身体前小于18cm的近物，以及在水平视线上方或靠近地面处的目标。 工作场所设计时应认识到作业者的这些限制，并应尽量考虑这方面问题。,作业空间设计的人体因素,三、肢体动作力量 在设计设备时，必须考虑人体用力限度，从而避免操作困难。 人能够发挥出力的大小，决定于人体的姿势、着力部位以及力的作用方向。,作业空间设计的人体因素,三、肢体动作力量 手的操纵力 坐姿时手的操纵力的一般规律为： 左手力量小于右手 手臂处于侧面下方时，推拉力都较弱，但其向上和向下的力较大。 拉力略大于推力 向下的力略大于向上的力 向内的力大于向外的力,图4-1 坐姿手臂操纵力,(a) 侧视图 (b)俯视图,作业空间设计的人体因素,三、肢体动作力量 手的操纵力 立姿时手的操纵力： 手臂的最大拉力产生在肩的下方180° 的方位上。 手臂的最大推力则产生在肩的上方0°方向上。 所以，以推拉形式操纵的控制装置，安装在这两 个部位时将得到最大的操纵力。,图4-3立姿手臂伸直时的最大操纵力,作业空间设计的人体因素,三、肢体动作力量 脚的操纵力（一） 脚产生的力的大小与下肢的位置、姿势和方向有关。 下肢伸直时脚产生的力大于下胶弯曲时脚产生的力。 坐姿有靠背支持时，脚可产生最大的力； 立姿时，脚的用力比坐姿时大。,作业空间设计的人体因素,三、肢体动作力量 脚的操纵力（二） 膝伸展角度在130°150°或160°180 °之间时，脚蹬力最大。 一般是右脚的操纵力大于左脚的操纵力；男的脚力大于女的脚力。 脚力控制器的操纵力应 264N，对于需要快速操纵的踏板，用力应减少到20N。 右脚使用力的大小、速度和准确性都优于左脚。,作业空间设计的人体因素,四、工作体位 进行作业时体位正确，可以减少静态疲劳，有利于提高工作效率和工作质量。 在作业空间设计时，应能保证在正常作业时，使作业者具有舒适、方便和安全的姿势。,作业空间设计的人体因素,四、工作体位 决定工作体位和姿势的因素： 作业空间的大小和照明条件； 作业负荷的大小和用力方向； 作业场所各种仪器、机具和加工件的摆放位置； 工作台高度及有没有容膝空间； 操作时的起坐频率等因素。,作业空间设计的人体因素,四、工作体位 应尽量避免的工作体位和姿势： 静止不动的立位； 长时间或反复弯腰； 身体左右扭曲或半坐位； 经常一侧下肢承担体重； 长时间双手或单手前伸等。,作业空间设计的人体因素,四、工作体位 立姿作业（一） 立姿作业的条件： 需经常改变体位的作业； 工作地的控制装置布置分散，需要手、足活动幅度较大的作业； 在没有容膝空间的机台旁作业； 用力较大的作业； 单调作业。,作业空间设计的人体因素,四、工作体位 立姿作业（二） 立姿作业的特点： 可动性大，手脚有较大活动空间； 经常改变体位的作业，立位比频繁起坐消耗能量少； 手动力增大，需使用大力量时，立位更好； 减少作业空间，在没有坐位余地的场所，以及显示器、控制器配置在墙壁上的情况，立姿更好。,作业空间设计的人体因素,四、工作体位 立姿作业（三） 立姿作业的缺点： 不易进行精确而细致作业； 不易转换操作； 立姿时肌肉要做出更大的功来支持体重，故易引起疲劳。 长期站立易引起下肢静脉曲张等。,作业空间设计的人体因素,四、工作体位 坐姿作业（一） 坐姿作业条件： 身躯伸直或稍向前倾10°15°角； 上腿平放，下腿一般垂直地面或稍向前倾斜着地； 身体处于舒适状态。 对劳动效果分析研究表明，人体最合理的作业姿势就是坐姿作业。,作业空间设计的人体因素,四、工作体位 坐姿作业（二） 对于以下作业应采用坐姿作业： 持续时间较长的作业； 精细而准确的作业； 需要手、足并用的作业： 坐姿作业特点： 减少疲劳，作业持续时间较长； 人的准确性、稳定性好； 手、脚并用，脚蹬范围广，能正确操作。,作业空间设计的人体因素,四、人的行为特征 前面讨论的是人进行正常作业所必须的物理空间。实际上，人对作业空间的要求还受社会和心理因素的影响。 一般地说，人的心理空间要求大于操作空间要求。当心理空间要求受到限制时，会产生不愉快的消极反应或回避反应。 因此，在作业空间设计时，不能不考虑人的心理空间要求。,作业空间设计的人体因素,四、人的行为特征 个人心理空间 个人心理空间是指围绕一个人并按其心理尺寸所要求的空间。空间的大小，可从人与人交往时彼此保持的物理距离来衡量。 在作业空间布置时，要满足人与人之间保持一定社会距离的需要。 通常120210cm是一起工作的接近间距，但不能保证相互不受干扰。只有达到210360cm，才能排除干扰。,作业空间设计的人体因素,四、人的行为特征 个人心理空间 个人空间还具有方向性。 当干扰者接近作业者时，若无视线的影响，作业者的个人空间后面宽于前面； 若存在正面视线交错时，则前面宽于后面。 实验表明，受人直视或从背后接近被试者所造成的不安感，大于可视而非直视条件下的接近。 因此，有必要通过工作场所的布局设计，使工作岗位具有足够的、相对独立的个人空间，并预先对外来参观人员的通行区域作出恰当的规划。,作业空间设计的人体因素,四、人的行为特征 人的捷径反应和躲避行为 日常牛活中，人往往会有捷径反应，如： 伸手取物往往直接伸向物品； 穿越空地走斜线等。 反映在作业中，为了贪方便、图省事，往往抱着侥幸心理，冒险采取捷径行为。 如厂房内，若车间的安全通道与厂房主干道或出口不是直线相连或非常不便于进出时，作业者往往会直接从有限高度的设备或货物堆上翻越而过，极易引起事故。,作业空间设计的人体因素,四、人的行为特征 人的捷径反应和躲避行为 当发生危险时，人类有一些共同的躲避行为。如： 发生火灾时，采取离灾难最近的出门方向、顺着墙按左转方向、沿着进来的路线或走惯的路线进行躲避行为； 当人体面临正前方飞来的危险时，为了不被击中，约一半以上的人向左右方向躲避； 人的躲避行为还带有从众性。 显然这些因素在作业空间总体布局、通道、机器与堆放物品的排列布置等部分设计时，都是需要考虑的。,作业空间设计,一、坐姿作业空间设计 坐姿作业空间设计主要包括工作面、作业范围、坐椅及人体活动余隙等的尺寸设计。,坐姿工作面,工作面高度：坐姿工作面高度主要由人体参数和作业性质等因素决定。 人在操作时，最好能使上臂自然下垂，前臂接近水平或稍微下倾地放在工作面上。 般把工作面高度设计成略低于肘部(坐面高度加坐姿肘高)50一100mm。,坐姿工作面（二）,工作面宽度：工作面宽度视作业功能要求而定。 若单供肘靠之用，最小宽度为100mm，最佳宽度为200mm； 仅当写字面用，最小宽度为305mm，最佳宽度为405mm； 作办公桌用，最佳宽度为910m； 为保证大腿容隙，工作面板厚度一般不超过50mm。,坐姿作业范围,作业范围：当操作者以站姿或坐姿进行作业时，手和脚在水平面和垂直面内所能触及的最大轨迹范围，叫做“作业范围”。 作业范围可分为水平作业范围、垂直作业范围和立体作业范围。 静态和动态的人体测量尺寸是设计作业范围的重要依据。 坐姿作业时，操作者上肢运动范围被限制在工作台面以上的空间范围内。操作者的上肢最大可及范围是一个立体空间。,坐姿容隙空间,在设计坐姿用上作台时，必须根据脚可达到区在工作台下部布置容胳容脚空间，以保证作业者在作业过程中，腿脚都能有方便的姿势。,坐姿椅面高度以及活动余隙,坐姿作业离不开坐椅，工作坐椅需占用的空间，不仅包括坐椅本身的几何尺寸，还包括了人体活动需要改变坐椅位置等余隙要求。,作业空间设计,立姿作业空间设计 立姿作业空间设计主要包括工作面、作业范围和工作活动余隙等的设计。,立姿工作面,立姿工作面高度不仅与身高有关，还与作业时施力的大小、视力要求和操作范围等很多因素有关。,立姿作业范围,立姿作业的水平面作业范围与坐姿时相同； 垂直作业范围也分为正常作业范围和最大作业范围，并分为正面和侧面两个方向。 立姿作业的立体空间是立姿作业水平面作业范闲与垂直面作业范围在三维空间的结合。 舒适的作业范围介于肩及肘之间的空间范围内，此时手臂活动路线最短。,作业空间设计,坐立姿作业空间的设计特点是： 工作台高度既适宜于立姿作业又适合于坐姿作业，这时工作台高度应按立姿作业设计； 为了使工作台高度适合于坐姿操作，需要提高坐椅高度，该高度恰好使作业者半坐在椅面上，一条腿刚好落地为宜； 由于坐立交替作业空间的特殊性，坐椅应设计得高度可调，并可移动，椅面设计略小些； 为了防止坐姿操作时两腿悬空面压迫静脉血管，一般在坐椅前设置搁脚板。,座椅设计,一、坐位设计的重要性 坐、立、躺（卧）是人在工作和休息时的三种基本姿势。研究坐姿和坐位设计的人因工程学问题，对提高人们的生活、工作质量具有重要意义。 坐姿在很大程度上受坐位制约。人只有坐在一个设计合理的坐位上，才能保持正确的坐姿。 一个设计不当的坐位，不仅达不到省力、舒适和提高工效的日的，而且还会使人脊柱的椎间盘遭受过大压力，引起腰部背部疲劳，严重的形成椎间盘突出症。,座椅设计,二、坐位设计的生物力学原理 坐姿对脊柱形态的影响。 当人侧卧、躯干与大腿成适度弯曲状时，脊椎形状最接近自然状态。 欲使坐姿能形成几乎正常的脊住形态，躯干与大腿之间必须有约135°的角度，且在腰椎部有支承。 肌肉活动度。 设置适当的靠背可使疲劳降低；大于90°的靠背可防止骨盆的旋转，增加坐姿稳定性，且使坐姿更接近自然状态。,座椅设计,二、坐位设计的生物力学原理 坐姿时的体重压力分布 坐姿时，身体重量的大部分(约75)经过臀部坐骨隆起部分及其附着的肌肉压在坐位面上； 臀部局部受压过重或受压时间过长时，都会阻滞受压部分的微血管血液循环，影响神经末梢，引起麻木或疼痛感。因此，人不宜长时日采取一种坐姿。,座椅设计,三、坐椅的设计要求 坐椅的基本类型 专用工作椅； 多用坐椅； 休息椅。,座椅设计,三、坐椅的设计要求 坐椅设计的一般原则 坐椅的尺寸应与使用者的人体尺寸相适应。 坐椅设计应尽可能位就坐者保持自然的或接近自然的姿势，并且要使坐用者必要时可以在坐位上不时变换自己的坐姿。 坐椅设计应符合人体生物力学原理。 坐椅要尽可能设计得使坐用者活动方便，操作省力，体感舒适。 坐椅要设计得牢固、稳定，防止坐者倾翻、滑倒。,座椅设计,三、坐椅的设计要求 坐椅主要部分的设计要求 椅面高度：不宜超过40cm; 深度与宽度：深度3540cm，宽度大于40(50)cm 坐位面倾角。 休息椅一般后倾20°左右； 多用椅一般后倾5°15°左右； 办公椅一般后倾3°左右。 靠背：尺寸、角度、形状 扶手 坐垫和靠垫,虚拟车间与虚拟工厂,所谓虚拟工厂与虚拟车间，就是利用计算机、仿真、系统建模、图像生成与显示等技术，在人因学原理的基础上，进行虚拟现实研究，分析真实厂房或将要建成工厂的生产情况及厂房建设情况，从而反映该厂的规划全貌，并为真实设计提供参考数据。,作业空间的设计评价,作业空间的设计评价，是指在作业空间的设计过程中或设计完成以后，对设计方案进行比较、评定，由此确定各方案的价值，判断其优劣，以筛选出最佳的设计方案。 设计评价方法： 经验评价法 数学分析法 试验评价法,