大学生电脑桌椅的人机工程学设计平安人机课程设计.docx
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大学生电脑桌椅的人机工程学设计平安人机课程设计
课
程
设
计
设计课题大学生电脑桌椅的人机工程学设计
系部班级平安与环境工程系安本0803
所属专业安全工程
学生姓名学号
指导教师
设计时刻～
大学生电脑桌椅的人机工程学设计
平安工程专业安本080班
【摘要】随着生活水平的大大提高，大学生购买电脑也愈来愈普遍了，大学生的生活愈来愈离不开电脑了，不管是学习仍是娱乐，电脑都是不可或缺的工具。
因此大学生在选电脑时都十分警惕谨慎，可是却往往轻忽了选购电脑桌椅的重要性。
有很多大学生反映他们在电脑眼前坐久了会头晕，腰酸脖子痛，躯体疲劳不说还阻碍视力，这主若是跟电脑桌椅有专门大的关系。
据我所知中国大学里的住宿水平普遍不高。
拿咱们学校说吧，C区宿舍比较简陋，很多学生的电脑就摆放在一些一般的课桌上，咱们学校有很多同窗买的都是台式电脑，主机显示器都摆放在一堆，有很严峻的平安隐患不说，更重要的从学生躯体健康方面来讲，配置一套适合的电脑桌椅是相当有必要的。
本文设计要紧从电脑桌椅的造型入手，重点从电脑桌椅的舒适性和方便性展开设计，力求使桌椅符合人机要求。
通过对市场上现有的电脑桌椅和电脑的尺寸进行了详细的调查，查阅了人机标准，最终的目的是希望设计出能方便大学生利用的电脑桌椅。
【关键字】大学生；电脑桌椅；舒适性；方便性
【Abstract】Withthegreatlyimprovedlivingstandards,moreandmorecollegestudentstobuycomputersingeneral,andcollegestudentslivingmoreandmoreinseparablefromthecomputer,andwhetherlearningorentertainment,thecomputerisanindispensabletool.Therefore,whencollegestudentsareverycarefulselectioncomputer,butoftenoverlookedtheimportanceofchoosingcomputerfurniture.Manystudentsrespondthattheytakealongtimebeforethecomputerwouldbedizziness,neckpain,backache,fatigueisnotthatalsoaffectvision,mainlyincomputerdesksandchairshaveagreatrelationship.IunderstandthattheChineseuniversityaccommodationisgenerallynothigh.Takeourschoolspeak,CDistrict,morehumblequarters,manystudentsputthecomputeronthedeskinsomeordinary,manyofourschoolstudentsarebuyingdesktopcomputers,mainframes,monitorswereplacedinapile,thereisveryserioussecurityrisksdonotsayismoreimportanttostudentsintermsofphysicalhealth,configurationofasuitablecomputerfurnitureisquitenecessary.Thisdesignmainlytablesandchairsfromthecomputertostartmodeling,focusingoncomputerdesksandchairsfromthecomfortandconveniencetodesign,strivetomaketablesandchairsergonomicrequirements.Throughcomputerfurnitureavailableonthemarketandthesizeofthecomputercarriedoutadetailedsurvey,accesstothemachinestandard,theultimategoalishopingtodesignstudentsusedacomputereasychairs.
【keywords】collegeStudents；Computerfurniture；comfort；convenience
1前言
随着网络通信技术的进展，和互联网的普及，大学生利用电脑进行学习和课余时刻的娱乐消遣已经愈来愈普遍。
电脑已成为大学生生活中不可缺少的工具了。
据调查，平均每一个大学生天天有１个小时以上的时刻是面对电脑的。
一样大学生坐电脑前都有如此的体会：
坐在电脑眼前一段时刻后，常常会腰酸背痛乃至眼睛发胀。
引发这些问题的缘故主若是由于不良坐姿引发的，同一坐姿维持太久，是脖子和肩膀周围的肌肉紧张，时刻一长就致使酸痛感。
腕关节的疼痛是由于长时刻利用电脑，手部的神经受到压迫所致。
从事电脑操作进行的是一项静力工作，伴随着头、眼、手的细小和频繁运动，往往会持续时刻长，工作量大，会使操作者的肌肉，骨骼反复紧张，引发相应的病症。
设计不合理的电脑桌椅会致使腰背疼、颈肌疲劳或劳损、手肌腱炎和视力下降。
北京劳动卫生职业病防治研究所从1996年到1998年，持续三年对电信行业、电视台、报社激光照排车间电脑作业人员进行的调查显示，30%左右被调查不同程度的患有颈肩腕综合症，实力普遍下降。
香港物理医治学会曾调查290名中学生利用电脑的情形，结果发觉约占40%的学生发生骨骼肌肉系统疼痛症，包括腰背疼，颈肌疲劳或劳损、手肌炎等。
美国康奈尔大学的一项研究说明，由于学校的运算机工作站的设计很少或全然未考虑肌肉骨骼的发育，40%的小学生面临坐姿不正的危险。
不合理的电脑桌椅是罪魁罪魁，它会造成坐姿不端正，操作姿势不合理，使躯体某些部位的肌肉长时刻处于静态施力的紧张状态，造成骨骼肌肉系统的疲劳损伤，同时还引发视力下降。
之因此会发生上述这些问题与此刻大部份电脑桌椅设计不合理，没有充分考虑人机工程的原理有着莫大的关系。
因此研究如何从人机工程学角度动身，分析设计合理的电脑桌椅，使其符合人体的生理、心理及解剖学特性，以提高人们在电脑作业时的舒适度和工作效率已成为现今家具设计领域的一个重大课题。
为了更好的改良设计符合人机工程的适合大学生电脑桌椅，第一必需对市面上现有的电脑桌椅存在的问题进行总结分析，进而再针对这些问题进行改良，以设计出符合人体生理、心理及解剖学特性的电脑桌椅.
2一样电脑桌椅的设计原理
一样电脑椅的设计原理
电脑椅设计要紧决定于人体测量数据，好的电脑椅应该是坐着舒适，结构稳固，有利于减轻疲劳。
1.座面宽。
座面的宽度应稍大于臀宽，以便用户能够灵活改变坐姿。
最小的椅面宽度是400mm，再加上冬季衣服的厚度和口袋中装的东西，可能要50mm左右，合计450mm。
假设要胖瘦的人都适用，那就要加大到520mm。
若是设置靠手，还要加上靠手的尺寸。
2.座面深。
座面的深度应能保证臀部取得全面的支持，其深度可取臀部至大腿全长３/４,即357到450之间。
坐椅太深，无益于靠背，而且小腿背侧被椅的前缘压迫而致膝部无法弯曲。
座椅太浅，会造成大腿支撑不足，时刻长了会产生不适感。
3.倾斜度。
座面应有必然的倾斜度，一样是做成仰角3～8度，以避免人体向前滑下。
4.座面形状。
咱们学校宿舍的椅子都有臀部凹形，在两腿之间略有隆起，目的是想让人坐着更舒畅。
但实践证明，人的臀部大小和大腿粗细，个体不同专门大，这种座面反而不适合。
其一，它妨碍臀部在椅子上自由移动；其二，这种座面让人体重量都压在臀部，与解剖生理学提出的由坐骨结节繁重的结论相违抗，无益于血液流通。
因此，座面仍是以无凹凸形都为宜。
座垫以纤维性材质为宜，既通风又能够减少下滑。
5.座面高度。
座面高度应依照工作高度确信座面高度，单纯考虑小腿长度是不全面的。
决定座面高度最重要的因素是令人的肘部与工作面有个合理的高度差。
实验证明，那个高度差较适合的距离是275+-25㎜。
当上面处于良好的位置后再考虑到下肢，舒适的坐姿是大腿近乎水平和脚底被地面所支持。
一样椅面到脚掌的距离为腓骨的高度，即430～450㎜。
6.靠背设计。
腰靠应能调剂高度，腰靠的形状应保证令人体压力尽可能散布均匀，腰靠要装有软垫。
在其沿座深方向垂直剖面内的曲率半径必需大于1400mm。
一样电脑桌的设计原理
一样电脑桌的设计属于人因工程学中作业空间设计的范围，是近身作业空间，同时又是个体作业场所。
因此设计的最大体内容，确实是要依据电脑操作者在操作时四肢所及范围的静态尺寸和动态尺寸来确信，即按电脑操作者的操作范围、视觉范围和作业姿势等一系列的生理因素、心理因素对设备进行合理的布置和安排，并找出最适合该操作者的人体最正确作业姿势、作业范围，以为电脑操作者制造一个最正确的作业条件。
一个优良的电脑桌设计，不仅能够使电脑操作者工作舒适、平安，操作方便，而且有助于提高人机系统的作业效率。
依照人因工程原理，合格的电脑桌设计应该知足以下几方面的要求：
1.视觉要求
.正常人的视野大致相同，坐姿视平线以下15度是最正确视角，向下的最大视角是20度。
坐姿水平方向视物在～3度内识别物体最清楚，为中心视力范围；3～18度内视物短暂，比较清楚，为片刻视范围；38度左右为最大视角或视力范围。
因此电脑显示器应该放置在人的最正确视觉范围内，最好与水平面呈30度，而且最好设计成角度可调的。
.人在作业时，视距的远近直接阻碍着认读的速度和准确性。
在正常作业中，通常采纳38～56cm的视距范围。
因此电脑的显示器通常距眼睛45～61cm，其中在56cm处为最正确。
2.坐姿要求
.操作时正确的坐姿应是身躯上部伸直稍向前倾10～15度，维持眼睛到工作面的距离在30cm以上，大腿放平，小腿自然垂直着地成稍向前伸展着地，使整个躯体处于自然舒适状态。
因此电脑桌的设计保证有足够的空间容纳双腿，令人能够处于最正确的坐姿状态。
.坐姿工作空间的范围是由进行工作的上肢伸展的范围来决定。
人体上肢操作水平范围的最正确区域为左右30度范围内，容易抵达的区域为左右60度范围内，限制越少，可达范围越远。
因此电脑的显示器和键盘、鼠标要放置在该范围内，同时应减少对上肢的限制，以保证上肢有足够的自由活动空间。
3.工作面要求
.工作中若是工作面太矮，后背就需过度弯曲；若是工作面太高，肩部就不能维持正常的姿势，必需要举高从而引发肩部和颈部的不舒适。
工作面高度处在肘部位置为最正确。
利用键盘时的工作高度确实是键盘上的主行。
设计时要降低工作面的高度，同时许诺大臂在工作中维持自然放松的姿势，并维持腕部处于中立的姿势，以避免手腕疲劳。
.工作面的高度同时也要受到座椅的高度、桌面的厚度和大腿厚度的阻碍，其下部的高度应该提供足够的大腿空间。
关于不可调整的坐姿工作面下部的最小尺寸应该是cm，但如此的工作面关于个子矮小的利用者可能就不方便了，因此应可能把工作面设计成可调的。
腿伸展开的宽度最小为59cm。
.利用倾斜桌面比利用水平面的操作姿势具有躯干移动减少，颈部弯曲减少，疲劳降低，不舒适感减轻的优势。
但在这种情形下要避免桌面东西滑落。
4.键盘位置要求
.键盘应该正对操作者的中部摆放。
键盘的高度不该低于肘部的高度，应该能使操作者的肩部维持放松，上臂放松并近似垂直，前臂水平并与手腕成一条直线。
在利用一般键盘时，要求利用者的手掌面与键盘面平行。
若是低于的话，会使键盘面与前臂成一个角度，从而增加了手指或腕部的伸展，引发没必要要的静态肌肉收缩。
.标准键盘的一样厚度是30mm，利用键盘时，用户一样需要一个腕部支撑。
手腕托架一样放置在键盘前面，应该有一个约5cm宽的面（至少），而且有一个圆形、滑腻的边缘以避免对腕部和手部增加压力，再加上一个衬垫能够进一步减少皮肤的压力和刺激。
可是应该幸免利用过度柔软易变形的托架，如此会增加腕部的扭转运动。
要有专门放的地址，鼠标应该放置在键盘隔壁并处于同一高度；操作肘部应靠近躯体，前臂水平并很容易触到鼠标，维持躯体各冲部处于放松状态；调整桌子或椅子的高度，使鼠标与肘部同高；利用鼠标时，要幸免腕部直接接触桌面；操鼠标时，始终维持肘部姿势，维持腕部的正直，不要向上、下、左、右弯曲腕部；对鼠标维持适当的压力，以便于操作与运动。
3电脑桌椅现状调查及分析
选购电脑桌椅的问卷调查
通过调查我所在学校大学生平常利用电脑的情形，了解到大学生一样都有如此的通病：
他们喜爱在电脑眼前打持久战，可是常常在不久后会显现腰酸背痛，眼睛胀痛，脑袋很容易晕,常常玩电脑的同窗还很容易有“鼠标手”，而且在电脑眼前坐久后还会显现其他的一些问题。
科学家指出，这些问题都是能够幸免的，因为这些问题都是由于不合理的电脑桌椅而引发的。
因此设计的电脑桌椅第一必需知足舒适这一大体要求，因此我对大学生选购电脑桌椅的心理做了大量的调研。
此刻很多的大学生都有如此的一个观点：
电脑桌椅必然要经济实惠，最重要的是跟他们的电脑尺寸相匹配。
他们对电脑桌的选择要求很高，要紧从以下几个方面考虑。
宿舍地址不大，因此电脑桌椅也不能占太多的空间。
假设主机和显示器比较大，电脑配件比较多，那就会买大一点的尺寸，不至于东西摆不下，还得另外再买其它桌子。
第二要看板料,有些厂家用刨花板冒充中纤板来做人体工学桌，因此他们会看的很认真。
中纤板比刨花板要牢固，从横截面能够看出密而无缝无碎粒，而且中纤板要比刨花板要重得多质量也好得多。
另外要看做工，这是一样选购家具都得看的问题，主若是看桌子边角位是不是圆滑、贴的面板是不是牢固。
然后确实是看稳固性。
关于椅子，他们把舒适性摆在第一名，他们以为一把好的椅子应该在功能上是没有二话的，第二，他们希望椅子能够稳固又不缺乏灵活性，关于此刻大学生来讲，椅子在外观外形上也应有很高的要求。
电脑利用中问卷调查
为了清楚的了解大学生在利用电脑时电脑桌椅所产生的阻碍，我特意以咱们学校的学生为例，进行了一番调查．调查结果发觉，电脑桌椅对用户在利用电脑有着超级大的阻碍．
走进寝室，发觉有许多同窗都用手撑在电脑桌上看小说或是无精打采的玩游戏，问一下，行明白他们已经在电脑桌前奋战好久了，已经很疲惫了，可是没有扶手，他只能把手撑在桌上，可是时候间一久，手肘开始疼痛，跟电脑隔近了，辐射过大，眼睛视力也在慢慢下降，脸上也慢慢开始长痘．除此之外，就算有靠背，很多学生一坐久后，脖子仍然会酸痛，有的更是脊椎骨严峻畸形，这主若是因为椅子靠背的不符合人机工程学设计．
就我个人体会，我在上网用用电脑时，坐的超级不舒畅.一是座面太硬，二是我喜爱坐前面一点，可是很容易掉下去，以前老是不明白什么缘故．可是通过这次课程设计，我才明白一切都是椅子惹的祸，因为我所坐的椅子座面完全不符合人机设计．看来，电脑桌椅对咱们大学生在利用电脑时有专门大的阻碍．
电脑桌椅的调研分析报告
当前市场上电脑桌品种繁多，样式和颜色不乏新颖丰硕。
但是认真分析这些产品，真正完全从人机工程学角度设计的却寥寥无几。
一些入口的和仿国外品牌设计的电脑桌，虽有部份按人机工程学原理设计合理的地址，但设计的尺寸是按国外的人体尺寸照搬，也不符我国人体的尺寸模型，利历时一样会给健康带来不良阻碍。
通过对以上内容的分析综合，我发觉此刻市场上电脑桌存在的一些不足的地方大体能够分成以下几种：
1.空间利用不合理，有许多浪费的地方，放置主机箱的地址足够大了，但假假设小主机箱放在那儿就会显得浪费很多空间，若是那个地址设计成能够调剂的应该会更好。
2.电脑桌的移动不太方便，当空桌的情形下还好些，但放置了电脑以后再想移动就得先将电脑搬下来，移动了桌子后再放上去，如此就需要拆装电脑的线连接，会很麻烦，尤其对不太熟悉拆装电脑的用户。
3.作业面的高度不合理。
依照人体工程学的理论，不管是写字台、课桌的高度，仍是电脑桌上键盘与鼠标的高度，都应当与人在座姿时的肘部等高或稍低，只有如此，才有利于人们维持正确的坐姿。
以日本为例，1971年以前，日本办公桌的标准高度采纳74cm。
由于屡发各类职业病，日本于1971年全面修订了办公用具的标准，别离规定了70cm与60cm为男用与女用办公桌的标准高度，从而在专门大程度上减少了疲劳的产生。
或许有人以为，日本人比中国人矮（平均约2cm），不足为据。
可是，据资料，英国男子平均身高约为1．78m，而英国推荐的桌面高度也仅为61cm。
再来看看咱们的电脑桌、写字台、课桌，一样的高度均为75－76cm，显然是太高了。
4.显示器的高度、角度与视距不合理。
显示器的上方应不高于坐姿的眼睛水平视线，显示器的下方应不低于水平视线向下40度角的方向，显示器的中心应在水平视线以下10度角－20度角上下。
显示器表面应维持必然的斜度以与人的视线相垂直。
由此看来，不该当把卧式主机垫在显示器的下面，如此显示器的位置就太高了。
眼睛与显示器的距离一样应提倡在70cm左右，即为一臂距离。
若是因电脑桌的不足或电脑放置的不妥使电脑系统达不到以上参数，对人的视力健康就会产生不良阻碍。
.
5.缺乏合理的支撑。
当人在操作电脑时，多是采取前倾的坐姿，如这人的腰背部就离开了椅子的靠背，手臂离开了椅子扶手，只剩下椅面支撑人的臀部，造成一种不稳固的状态。
人们一样采纳手掌支撑的方式来维持躯体稳固。
但这种支撑不但稳固性不行，很容易形成过度前倾，产生哈腰驼背的不良后果，而且需要腰部和背部的肌肉处于静态施力的紧张状态，从而加重了肌肉的负担，容易造成腰背肌劳损。
因此，许多运算机操作人员都经受着腰和背的疼痛。
操作电脑时由于缺乏对肘部的支撑，肘部处于悬肘操作的姿势，而上臂与前臂又需要维持必然角度的固定姿势，肩背部、手臂、手腕处的肌肉都处于一种静态施力的紧张状态，这就容易引发疲劳。
6.尽管有的电脑椅的设计有许多是设计成高度能够随意调剂以用来符合不同高度人的利用，但只是单纯考虑了高度，而没有综合运用人体工程学来分析人体的坐姿曲线模型，使设计的椅面、靠背等尺寸和倾角可随坐姿的不同而进行全方位的调剂。
4电脑桌椅的人机分析
电脑椅的人机分析
我设计产品需要知足大部份大学生，要考虑到所占用的空间，因此我采纳中身材50%来确信椅子尺寸。
（以下有关数据都从书中查得）
1.座面宽：
1678*（臀宽）+50（尺寸修正量）+45（扶手宽度）*2+20（心理修正量）取500㎜;
2.座面深：
1678**3/4+20（心理修正量）取372㎜;
3.倾斜度：
座面应有必然的倾斜度，以避免人体向前滑下。
坐眼前缘纵向起拱时，前部倾角α1＝5°，后部倾角α2＝10°，两角顶交点位于距坐眼前缘座深2／3处;
4.座面高度：
1678*3/13+38（鞋高）取426㎜;
查询有关数据有：
1）扶手上缘与坐面的垂直距离为230±20mm，取230㎜;
2）扶手长度为200～280mm，取260㎜;
3）扶手前缘与坐眼前缘的水平距离为90～170mm,取130mm;
4）扶手倾角固定式0°～5°，可调式0°～20°。
本设计中采纳固定式数据取5°;
1）靠背的倾斜度与椅面成115°;
2）宽度与椅面宽度相称，取500㎜;
3）靠背高度480㎜.
电脑桌的人机分析
确信产品要紧尺寸（单位：
mm）如下：
桌面高度不宜太高也不能太低，因此需要选用中身材百分位（50％）来计算桌面的高度。
1.桌面高度：
1678×7/17＋30（功能修正量）＋50（心理修正量），取774；
2.桌面长度：
450（键盘长度）＋80（修正量）＋180（主机箱宽度）＋40（修正量）＋150（桌腿空间），取900；
3.桌面宽度：
400（显示器厚度）＋100（功能修正量）＋100（心理修正量），取600；
4.桌下空间的设计应选用大百分位来计算。
因为若是桌下空间知足大个子也必然适合小个子人，假设选小百分位计算，空间过小，大个子就会感到空间不够，产生压抑感。
5.桌下空间：
1775×1/3＋50（修正量）,取640；
6.上层小桌面距桌面距离：
400（显示器高度）＋60（修正量），取466；
7.放置主机箱板长：
460（主机箱长度）＋100（修正量），取560。
注：
以上电脑主机箱、显示器、键盘的尺寸是通过到市场上进行了大量的调查后取得的数据，它们大体上都是比较大一点的尺寸，因此只要能知足这些尺寸的需要就必然适合其它小一点的电脑。
5电脑桌椅的设计
电脑桌椅的设计方案
电脑椅的设计方案
1.方案一:
方案草图一
这种方案是咱们学校宿舍椅子的模型。
它是木制的，比较笨重，而且移动不方便，坐久了还会产生不适感。
2.方案二:
方案草图二
这种方案要紧由靠背，座面，还有扶手组成，它的靠背和扶手一样是皮质的，下面的支撑那么是由钢材做成的，这种样式比较简约。
3.方案三:
方案草图三
这种方案的优势确实是底下安有滑轮，能够自由移动，灵活性大。
本设计缺点是没有扶手。
4.方案四:
方案草图四
这种方案是有两个优势。
其一，底部采纳滑轮设计，能够自由移动，灵活性高。
其二，采纳起落设计，针对不同的用户能够确信不同的高度。
5.最终方案草图入下:
最终方案草图
那个方案结合了前面的优势，本着人机工程学的目的，设计让用户舒适的产品。
我以为那个方案是比较成功的。
缘故如下：
1.本产品通过了大量的数据测量，并查阅了相关数据，符合人际工程学要求。
2.本产品设计了靠背和扶手，若是用户累了时能够靠后休息，把手放在扶手上。
3.本产品底部设计了滑轮，有专门大的灵活性，能到处移动，也放便用户活动。
4..本产品能够在必然范围内起落高度，以迎合用户的喜好。
5.电脑椅能够旋转，坐垫柔软，靠背有符合人机的倾斜度。
电脑桌的设计方案
1.方案一:
方案草图一
那个方案是目前市场上最大体的方案，电脑摆放在桌上，鼠标跟键盘放在桌下面的能够伸缩的小桌面，在利用电脑时就能够够把小桌面拉开，不利历时就缩归去。
电脑主机放在左下方的板子上。
总的来讲，这种放案知足了大学生利用电脑的大体要求，可是若是电脑配件一多，其他东西只能放在其他地址了。
2.方案二:
方案草图二（上页）
这种方案也有抽屉式的，在左侧增加了几他小板板，能够用来放很多电脑配件，可是没有主机箱的位置，只能把主机箱放在地上或其他地址。
该方案有一个改良的地方确实是电脑桌底部采纳滑轮设计，方便移动。
3.方案三:
方案草图三
那个方案将桌面设计成有弧度的，加倍符合人机学原理，人操作起来会例如正的桌面感到加倍舒适方便。
4.最终方案:
通过全方位的分析，最后综合考虑，我设计的电脑桌草图如下：
最终方案草图
方案特点：
、桌面的造型采纳直线与弧线相结合，直线部份靠墙能够增加稳固性，弧线部份朝内弯，且弧度的设计符合人机学原理。
直线与
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