序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來(lái)了七篇人體工程學(xué)意義范文，愿它們成為您寫作過(guò)程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

關(guān)鍵詞：人體工程學(xué) 室內(nèi)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

提到人體工程學(xué)，人們就會(huì)不由自主地把它和工業(yè)化、現(xiàn)代化聯(lián)系起來(lái)，但它的產(chǎn)生并不是突然的。回溯歷史，在人類發(fā)展的每個(gè)階段都影印著人體工程學(xué)的潛在意識(shí)，只是人們還不知道對(duì)它進(jìn)行歸納總結(jié)，形成文字性的理論。即使是在遙遠(yuǎn)的上古時(shí)代，從那些塵封已久的文物中，依然能感受到它的存在。正是這些在歷史發(fā)展中不斷積累起來(lái)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)日后產(chǎn)生的人體工程學(xué)奠定了非常重要的基礎(chǔ)。人體工程學(xué)是探知人體的工作能力及其極限，從而使人們所從事的工作趨向適應(yīng)人體解剖學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)的各種特征。而室內(nèi)設(shè)計(jì)是根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)、所處環(huán)境和相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用物質(zhì)技術(shù)手段和建筑設(shè)計(jì)原理，創(chuàng)造功能合理、舒適優(yōu)美、滿足人們物質(zhì)和精神生活需要的室內(nèi)環(huán)境。這一空間環(huán)境既具有使用價(jià)值，滿足相應(yīng)的功能要求，同時(shí)也反映了歷史文脈、建筑風(fēng)格、環(huán)境氣氛等精神因素。明確地把“創(chuàng)造滿足人們物質(zhì)和精神生活需要的室內(nèi)環(huán)境”作為了室內(nèi)設(shè)計(jì)的目的。

一、人體工程學(xué)與室內(nèi)設(shè)計(jì)的關(guān)系：

人體工程學(xué)起源于歐美，原先是在工業(yè)社會(huì)中，開始大量生產(chǎn)和使用機(jī)械設(shè)施的情況下，探求人與機(jī)械之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。而后各國(guó)把人體工程學(xué)的實(shí)踐和研究成果，迅速有效地運(yùn)用到空間技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、建筑及室內(nèi)設(shè)計(jì)中去。

人類工程學(xué)是與人相關(guān)的科學(xué)信息在對(duì)對(duì)象、體系和環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，它涉及到人類生活的方方面面。理想的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)在工作體系、運(yùn)動(dòng)、休閑、健康和安全等諸多方面充分體現(xiàn)人類工程學(xué)的原理。“天人合一”是提倡人與自然的親和性，即人與自然的和諧關(guān)系。然而，在緊張的都市生活中，人們渴望與自然親近的欲望無(wú)法得以實(shí)現(xiàn)。因此，移情于“家”，力求營(yíng)造一種自然的氣氛作為精神上的補(bǔ)償，達(dá)到某種意義上的回歸。

室內(nèi)設(shè)計(jì)回歸自然的手法主要有：

1.空間的營(yíng)造，如巧妙地處理室內(nèi)有限空間與外界交融的自然部分，以面對(duì)青山的窗戶，或者藍(lán)天與田野成為門廊設(shè)計(jì)的背景，善于借景 ；此外，還可以在裝飾材料的選擇上下功夫，如粗糙的巖石墻面或是石膏板仿石材料，給人一種返祖的天然氣息。

2.室內(nèi)陳設(shè)，如室內(nèi)陳設(shè)一些原始情調(diào)的飾物，增加自然的意境 ；可通過(guò)紅色的干辣椒或金黃的干玉米串，抑或一束干麥穗、白色的蘆花，還有手工蠟染的花布等等，巧妙點(diǎn)綴，匠心獨(dú)運(yùn)，就會(huì)達(dá)到一種意想不到的自然美效果 ；或者在墻上，掛上或畫上一些圖片，可以是一片湖泊，一塊山林，或是一望無(wú)際的原野、竹林，畫前再配上一些與之協(xié)調(diào)的盆栽植物，虛實(shí)結(jié)合，會(huì)使人感到清新、舒暢、視野開闊，真有走進(jìn)自然的感覺。

二、人體工程學(xué)以人為本的意義：

人體工程學(xué)中涉及了人體的構(gòu)造的知識(shí)，這對(duì)我們從事的家具，室內(nèi)的設(shè)計(jì)工作都是很有意義的，因?yàn)橹挥姓嬲斫馊梭w的構(gòu)造，才能真正會(huì)從人體的角度開始我們的設(shè)計(jì)，這樣做出來(lái)的設(shè)計(jì)，必定的好地設(shè)計(jì)，是經(jīng)典、符合人體健康和舒適度的設(shè)計(jì)，才能真正滿足人的需求。

要想介紹一些關(guān)于設(shè)計(jì)的知識(shí)，先闡述一下人體的構(gòu)造：

1.人體構(gòu)造：與人體工程學(xué)關(guān)系最緊密的是運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的骨骼、關(guān)節(jié)和肌肉，這三部分在神經(jīng)系統(tǒng)支配下，使人體各部分完成一系列的運(yùn)動(dòng)。骨骼由顱骨、軀干骨、四肢骨三部分組成，脊柱可完成多種運(yùn)動(dòng)，是人體的支柱，關(guān)節(jié)起骨間連接且能活動(dòng)的作用，肌肉中的骨骼肌受神經(jīng)系統(tǒng)指揮收縮或舒張，使人體各部分協(xié)調(diào)動(dòng)作。

2.人體尺度 ：人體尺度是人體工程學(xué)研究的最基本的數(shù)據(jù)之一。 人體動(dòng)作域:們?cè)谑覂?nèi)各種工作和生活活動(dòng)范圍的大小，即動(dòng)作域，它是確定室內(nèi)空間尺度的重要依據(jù)因素之一。以各種計(jì)測(cè)方法測(cè)定的人體動(dòng)作域，也是人體工程學(xué)研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。如果說(shuō)人體尺度是靜態(tài)的、相對(duì)固定的數(shù)據(jù)，人體動(dòng)作域的尺度則為動(dòng)態(tài)的，其動(dòng)態(tài)尺度與活動(dòng)情景狀態(tài)有關(guān)。

了解了這些數(shù)據(jù)之后，我們?cè)谧鍪覂?nèi)設(shè)計(jì)的時(shí)候，就能夠充分的考慮這些因素，做出合適的適當(dāng)?shù)倪x擇，并考慮在不同空間與圍護(hù)的狀態(tài)下，人們動(dòng)作和活動(dòng)的安全，以及對(duì)大多數(shù)人的適宜尺寸，并強(qiáng)調(diào)其中以安全為前提。例如，我們?cè)谶M(jìn)行家具的設(shè)計(jì)的時(shí)候，也必須考慮這些很重要的數(shù)據(jù)，家具是為人所用的，所以它們必須滿足人的需求。也就是說(shuō)，家具的尺寸，形體，大小等等的諸多的方面必須以人的尺寸作為主要的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)依據(jù)。同時(shí)，人們?yōu)榱耸褂眠@些家具和設(shè)施，其周圍必須留有活動(dòng)和使用的最小余地，這樣才不會(huì)使得活動(dòng)在其中的人感覺約束，拘謹(jǐn)。另外，顏色，色彩及其布置方式，都必須符合人體生理、心理尺度及人體各部分的活動(dòng)規(guī)律，以便達(dá)到安全、實(shí)用、方便、舒適、美觀之目的。

人體工程學(xué)在家具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，就是特別強(qiáng)調(diào)家具在使用過(guò)程中對(duì)人體的生理及心理反應(yīng)，并對(duì)此進(jìn)行科學(xué)的實(shí)驗(yàn)和計(jì)測(cè)，在進(jìn)行大量分析的基礎(chǔ)上為家具設(shè)計(jì)提供科學(xué)的依據(jù)。同時(shí)，把人的工作、學(xué)習(xí)、休息等生活行為分解成各種姿勢(shì)模型，以此為研究家具設(shè)計(jì)，根據(jù)人的立位、坐位和臥位的基準(zhǔn)點(diǎn)來(lái)規(guī)范家具的基本尺度及家具間的相互關(guān)系，而且，家具設(shè)計(jì)還要引人而異，因地適宜；家具的造型設(shè)計(jì)、材料的選用及搭配、裝飾紋樣、色彩圖案等則更多地考慮了人的心理需要。

人體工程學(xué)在室內(nèi)設(shè)計(jì)的尺寸選用： 室內(nèi)設(shè)計(jì)時(shí)人體尺度具體數(shù)據(jù)尺寸的選用，應(yīng)考慮在不同空間與圍護(hù)的狀態(tài)下，人們動(dòng)作和活動(dòng)的安全，以及對(duì)大多數(shù)人的適宜尺寸，并強(qiáng)調(diào)其中以安全為前提。

現(xiàn)在的人體工程學(xué)在我們的生活中起著十分重要的作用了，我們不能忽視它的存在，反而應(yīng)該好好的利用這個(gè)學(xué)科，做出更多的貢獻(xiàn)，為我們的生活，生產(chǎn)，學(xué)習(xí)，工作服務(wù)。通過(guò)這個(gè)課程的學(xué)習(xí)，我學(xué)習(xí)了什么是優(yōu)秀的設(shè)計(jì)什么是必要的不能改變的真理，人體工程學(xué)是以人為主體，運(yùn)用人體計(jì)測(cè)、生理、心理計(jì)測(cè)等手段和方法，研究人體結(jié)構(gòu)功能、心理、力學(xué)等方面與室內(nèi)環(huán)境之間的合理協(xié)調(diào)關(guān)系，以適合人的身心活動(dòng)要求，取得最佳的使用效能，只有通過(guò)對(duì)它的掌握，才能使設(shè)計(jì)師們更好的創(chuàng)造出適合于人的理想環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

篇(2)

目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，高新技術(shù)發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)不斷升級(jí)，迫切需要大批應(yīng)用型高級(jí)人才。其核心是“應(yīng)用”，主要體現(xiàn)在兩方面：一是學(xué)術(shù)、技術(shù)、職業(yè)三者的結(jié)合；二是學(xué)生社會(huì)適應(yīng)能力和職業(yè)技能的提高，重視學(xué)生新技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才，實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)化創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)”是黨的十召開以來(lái)實(shí)現(xiàn)深化改革目標(biāo)，促進(jìn)高等教育教學(xué)改革，提升育人質(zhì)量，服務(wù)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要措施之一。將大學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目應(yīng)用于藝術(shù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)中，適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展培養(yǎng)具備創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才。人體工程學(xué)課程是室內(nèi)設(shè)計(jì)的一門重要基礎(chǔ)課程，課程具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性是一門非常講究應(yīng)用的技術(shù)學(xué)科。它作為設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，其內(nèi)容在室內(nèi)設(shè)計(jì)諸多方面中應(yīng)用，使得學(xué)生掌握人的生理和心理特征，掌握人體工程學(xué)的應(yīng)用方法和規(guī)律，形成具有人體工程學(xué)意識(shí)的室內(nèi)設(shè)計(jì)師。

1.室內(nèi)設(shè)計(jì)人體工程學(xué)課程傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的現(xiàn)狀問(wèn)題分析

人體工程學(xué)課程作為環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)課程知識(shí)容量非常大，它作為完善室內(nèi)設(shè)計(jì)的綜合性學(xué)科包括室內(nèi)心理環(huán)境設(shè)計(jì)、聲環(huán)境設(shè)計(jì)、光環(huán)境設(shè)計(jì)以及家具尺寸、擺設(shè)設(shè)計(jì)等內(nèi)容；1）為確定空間范圍提供依據(jù)；2）確定家具、設(shè)施的形狀、尺度及其使用范圍的依據(jù)；3）為確定感覺器官的適應(yīng)能力提供依據(jù)；4）提供適應(yīng)人體的室內(nèi)物理環(huán)境的最佳參數(shù).這對(duì)學(xué)生了解室內(nèi)設(shè)計(jì)的方法和提高創(chuàng)新思維意識(shí)十分重要，且具有一定的難度，因其授課的最終目的是通過(guò)理論向?qū)嵺`過(guò)渡，從而對(duì)教師的要求更高。在目前高等教育教授此課程的老師大多沿用傳統(tǒng)理論的教學(xué)模式，繪制和記背相關(guān)概念與數(shù)據(jù)沒有完成真正意義上的實(shí)踐指導(dǎo)意義，缺乏創(chuàng)新性的培養(yǎng)，主要問(wèn)題表現(xiàn)在以下幾方面：

（1）人體工程學(xué)教學(xué)與行業(yè)發(fā)展的主動(dòng)適應(yīng)性不強(qiáng)

伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高對(duì)室內(nèi)設(shè)計(jì)的需求日趨增加，此專業(yè)也發(fā)展迅速。設(shè)計(jì)理論不斷更新，設(shè)計(jì)技術(shù)和工藝快速進(jìn)步，而人體工程學(xué)的教育發(fā)展和改革未能跟上時(shí)代的發(fā)展，積極主動(dòng)適應(yīng)性不夠，以致學(xué)生所學(xué)內(nèi)容落后于社會(huì)需求。

（2）理論知識(shí)與實(shí)踐的結(jié)合性不強(qiáng)

環(huán)境藝術(shù)專業(yè)學(xué)生多數(shù)師藝術(shù)類考生，邏輯思維能力不強(qiáng)，思維方式多以感官為主缺乏理性。人體工程學(xué)需要有嚴(yán)密的邏輯思維能力和精益求精的設(shè)計(jì)態(tài)度。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)手段比較單一，主要以教師講，學(xué)生聽為主，學(xué)生缺乏動(dòng)手實(shí)踐和創(chuàng)新的機(jī)會(huì)。再者有實(shí)踐的課堂上實(shí)踐大多都是教師給出的都是虛擬案例，缺乏實(shí)際項(xiàng)目練習(xí)。

（3）授課課堂主體定位不明確

授課課堂中要充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，教師定位為引導(dǎo)學(xué)生。在傳統(tǒng)的課堂授課活動(dòng)中，教師大多很負(fù)責(zé)，充分應(yīng)用課堂的四十五分鐘時(shí)間灌輸知識(shí)給學(xué)生，學(xué)法缺乏創(chuàng)新思考和實(shí)踐能力。

2.大學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新模式下的人體工程學(xué)課程教學(xué)改革的思路與實(shí)踐

以大學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目--《學(xué)生視角下的課堂桌椅設(shè)計(jì)》引入室內(nèi)設(shè)計(jì)人體供工程學(xué)課程教學(xué)為例，本課題研究的目標(biāo)是在目前學(xué)生的視角下來(lái)解讀高校課堂桌椅的最優(yōu)化設(shè)計(jì)，充分考慮當(dāng)代高校學(xué)生的因素，通過(guò)調(diào)研和考察具體問(wèn)題具體分析。并緊密結(jié)合國(guó)家建設(shè)部《基于室內(nèi)空間設(shè)計(jì)的大學(xué)生人體尺寸的研究》項(xiàng)目的數(shù)據(jù)及其結(jié)論使得尺寸符合大學(xué)生生理尺寸和人體動(dòng)作尺度保證大學(xué)生有一個(gè)健康良好的坐姿從而有利于提高學(xué)習(xí)效率減少疲勞和不舒適感。

（1）教學(xué)模式上

多維教學(xué)基本出發(fā)點(diǎn)以學(xué)生為中心、以實(shí)踐為核心、理論作為指導(dǎo)進(jìn)行教學(xué)：

①調(diào)研報(bào)告；調(diào)研我們現(xiàn)在學(xué)校現(xiàn)有校園環(huán)境下――寢室、教室、繪圖室等空間中的桌椅、寢具等硬件設(shè)備，用人體工程學(xué)的眼光去發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有校園生活中不合理的人體工程學(xué)問(wèn)題。以組為單位在課堂上內(nèi)容將調(diào)研搜集結(jié)果進(jìn)行討論總結(jié)，重點(diǎn)在深入發(fā)現(xiàn)問(wèn)題確立研究項(xiàng)目從而將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到該項(xiàng)目中進(jìn)行深入分析和提出相應(yīng)解決方案。

②結(jié)合項(xiàng)目課堂實(shí)踐安排；根據(jù)學(xué)生已有的調(diào)研報(bào)告將每節(jié)課程安排成一次次小項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。

（2）課程內(nèi)容與專業(yè)現(xiàn)狀的銜接與調(diào)整

通過(guò)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目教師布置大量的任務(wù)由學(xué)生動(dòng)手完成，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題；培養(yǎng)學(xué)生的探索和創(chuàng)新精神。教學(xué)內(nèi)容不局限于教材，室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)人體工程學(xué)應(yīng)注重人體測(cè)量學(xué)及應(yīng)用，空間環(huán)境行為與環(huán)境心理的知識(shí)相對(duì)應(yīng)，相應(yīng)刪除人體工程學(xué)關(guān)于生理學(xué)及解剖學(xué)的相關(guān)知識(shí)。1）調(diào)研（方法）、思考并產(chǎn)生自我觀念與想法，2）集思廣益（方法）、查閱、咨詢、討論，3）明確基礎(chǔ)課（人體工程學(xué)）與大學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目融合的培養(yǎng)思路，根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)及生源素質(zhì)現(xiàn)狀具體分析，4）適應(yīng)性教學(xué)模式改革、教學(xué)大綱、課程內(nèi)容設(shè)計(jì)等改革、學(xué)生考核模式改革，5）分步實(shí)施與后期專業(yè)課程相結(jié)合推進(jìn)項(xiàng)目進(jìn)程。

在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中根據(jù)學(xué)生能力，分組分階段完成項(xiàng)目?jī)?nèi)容；采用自評(píng)與互評(píng)相結(jié)合的方式對(duì)項(xiàng)目該階段完成情況進(jìn)行考核；并為優(yōu)秀創(chuàng)作作品提供更多的展示平臺(tái)。

結(jié)語(yǔ)

篇(3)

1.1人機(jī)工程學(xué)對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的重要作用

在不同的研究和應(yīng)用領(lǐng)域中，人機(jī)工程學(xué)存在帶有側(cè)重點(diǎn)和傾向性的多種定義，其中國(guó)際人類功效學(xué)學(xué)會(huì)（IEA）為該學(xué)科所下定義最具全面性和權(quán)威性，即人機(jī)工程學(xué)是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的各種因素；研究人和機(jī)器及環(huán)境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中和休假時(shí)怎樣統(tǒng)一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問(wèn)題的學(xué)科[1]。社會(huì)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步、產(chǎn)品的更新、生活節(jié)奏的加快等等一系列的社會(huì)與物質(zhì)的因素，使人們?cè)谙硎芪镔|(zhì)生活的同時(shí)，更加注重產(chǎn)品在“方便”、“舒適”、“可靠”、“價(jià)值”、“安全”和“效率”等方面的評(píng)價(jià)，也就是在工業(yè)設(shè)計(jì)中常提到的人性化設(shè)計(jì)問(wèn)題。而所謂人性化產(chǎn)品，就是包含人機(jī)工程的產(chǎn)品，只要是“人”所使用的產(chǎn)品，都應(yīng)在人機(jī)工程上加以考慮，產(chǎn)品的造型與人機(jī)工程無(wú)疑是結(jié)合在一起的。具體來(lái)講，人機(jī)工程學(xué)對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的重要作用可以概括為五個(gè)方面：一、為工業(yè)設(shè)計(jì)中考慮“人的因素”提供人體尺度參數(shù)；二、為工業(yè)設(shè)計(jì)中“物”的功能合理性提供科學(xué)依據(jù)；三、為工業(yè)設(shè)計(jì)中考慮“環(huán)境因素”提供設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；四、為進(jìn)行人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)；五、為堅(jiān)持以“人”為核心的設(shè)計(jì)思想提供工作程序[1]。

1.2工業(yè)設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀及原因分析

目前，在全國(guó)已開設(shè)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的高校中，幾乎無(wú)一例外把人機(jī)工程學(xué)設(shè)為專業(yè)必修課，甚至編寫了全國(guó)統(tǒng)一的教材。然而，就學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中對(duì)知識(shí)的理解和吸收，以及實(shí)踐過(guò)程中對(duì)知識(shí)的掌握和應(yīng)用來(lái)看，課程最終的教學(xué)效果不盡如人意。學(xué)生之所以在教學(xué)過(guò)程中不能對(duì)知識(shí)有效地理解和吸收，存在兩方面原因。一方面，學(xué)生對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的人機(jī)工程觀念意識(shí)還沒培養(yǎng)起來(lái)。在學(xué)習(xí)之初，學(xué)生往往會(huì)把工業(yè)設(shè)計(jì)等同為產(chǎn)品外觀造型，對(duì)諸如尺寸、使用方式、設(shè)計(jì)合理性等人機(jī)工程要素還不能在觀念中化為己有。另一方面，現(xiàn)行教材內(nèi)容過(guò)于寬泛、抽象，且與工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)銜接薄弱。雖然教材內(nèi)容完整，但在有限的課時(shí)里，要學(xué)生理解并吸收大量人體科學(xué)和環(huán)境科學(xué)的知識(shí)談何容易？而且，在學(xué)生還沒有建立人機(jī)工程意識(shí)觀念的情形下，更會(huì)對(duì)不熟悉的知識(shí)有排斥心理。學(xué)生之所以在實(shí)踐過(guò)程中不能對(duì)知識(shí)有效地掌握和應(yīng)用，同樣也存在兩方面原因。一方面，現(xiàn)行教材內(nèi)容未能與工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)例很好的結(jié)合。雖然教材為各類產(chǎn)品歸納了富有邏輯性的設(shè)計(jì)原則，并對(duì)深層的原理解釋透徹，但沒有鮮活的設(shè)計(jì)案例來(lái)佐證。因此，學(xué)生在實(shí)際設(shè)計(jì)中也就鮮有用學(xué)科理論指導(dǎo)工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐的主動(dòng)性。另一方面，學(xué)生在課堂內(nèi)外都缺少有關(guān)課程的必要練習(xí)。“學(xué)而時(shí)習(xí)之”的教學(xué)規(guī)律對(duì)于人機(jī)工程學(xué)的課程學(xué)習(xí)同樣如此，只有通過(guò)練習(xí)才能真正掌握學(xué)科知識(shí)。

2工業(yè)設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)的課程設(shè)計(jì)

正如上一章節(jié)所分析的教學(xué)現(xiàn)狀與原因，要學(xué)生達(dá)到“在教學(xué)過(guò)程中對(duì)知識(shí)理解和吸收，在實(shí)踐過(guò)程中對(duì)知識(shí)掌握和應(yīng)用”的要求，就必須：首先從人機(jī)工程觀念意識(shí)培養(yǎng)入手；然后整合、精簡(jiǎn)教材的內(nèi)容，使其適合工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的需要；進(jìn)而通過(guò)更多的設(shè)計(jì)實(shí)例讓學(xué)生理解理論指導(dǎo)實(shí)踐的過(guò)程；最后通過(guò)練習(xí)讓學(xué)生真正掌握知識(shí)。以下六個(gè)部分的內(nèi)容是筆者按照上述思路進(jìn)行的課程設(shè)計(jì)。

2.1人機(jī)工程學(xué)課程緒論

該部分是課程的啟蒙篇章，目的在于培養(yǎng)學(xué)生人機(jī)工程的觀念意識(shí)。除了介紹人機(jī)工程學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)背景外，教育者更應(yīng)幫助學(xué)生樹立基于人機(jī)工程學(xué)的“易用性”和“以人為本”核心設(shè)計(jì)觀念。從現(xiàn)實(shí)來(lái)看，大量不良設(shè)計(jì)充斥著我們的生活，給我們帶來(lái)了極大的不便。同時(shí)，通過(guò)對(duì)近幾年諸如IF、紅點(diǎn)等國(guó)際工業(yè)設(shè)計(jì)大賽獲獎(jiǎng)作品的分析可以發(fā)現(xiàn)，國(guó)際工業(yè)設(shè)計(jì)的趨勢(shì)已逐漸摒棄了單純的外觀設(shè)計(jì)和藝術(shù)符號(hào)玩味，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)現(xiàn)、并利用設(shè)計(jì)方法解決生活問(wèn)題。因此，無(wú)論從現(xiàn)實(shí)還是前瞻來(lái)看，基于人機(jī)工程學(xué)的“易用性”和“以人為本”設(shè)計(jì)觀念具有很強(qiáng)的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

2.2尺寸測(cè)量與比例關(guān)系

在該部分課程中，通過(guò)學(xué)習(xí)人體測(cè)量知識(shí)，學(xué)生可以掌握使各種與人體尺度相關(guān)的設(shè)計(jì)對(duì)象符合人的生理特點(diǎn)的方法。同時(shí)，通過(guò)人、機(jī)、環(huán)境之間的尺寸比較，可以合理掌握控制幾者之間比例關(guān)系的方法。使產(chǎn)品尺寸符合人體尺度是最基本的人機(jī)工程學(xué)要求。作為工業(yè)設(shè)計(jì)最基本的參照，產(chǎn)品尺寸不是通過(guò)主觀臆想，而是通過(guò)人體尺度測(cè)量得出的。掌握人體測(cè)量的基本知識(shí)，并學(xué)會(huì)查詢各類人體測(cè)量數(shù)據(jù)，這既是該部分的學(xué)習(xí)內(nèi)容，又是設(shè)計(jì)實(shí)踐中必須要掌握的基本常識(shí)。

2.3操縱—顯示人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在該部分課程中，通過(guò)學(xué)習(xí)不同操縱、顯示裝置的特性，以及操縱—顯示相合性設(shè)計(jì)原則，學(xué)生可以掌握針對(duì)復(fù)雜交互性產(chǎn)品或界面的設(shè)計(jì)方法，使設(shè)計(jì)結(jié)果符合人的心理認(rèn)知模式，達(dá)到人機(jī)工程學(xué)“易用性”和“以人為本”的要求。從大量的工業(yè)產(chǎn)品和界面設(shè)計(jì)來(lái)看，不同的顯示裝置和操縱裝置代表了不同的人機(jī)關(guān)系，其中的邏輯性和因果關(guān)系是學(xué)生必須理解的。操縱—顯示相合性原則正是為合理構(gòu)建這種人機(jī)關(guān)系所歸納的方法論，它涉及人機(jī)間的信息傳遞、信息處理與控制指令的執(zhí)行，以及人的習(xí)慣定式。

2.4使用行為的分析與使用方式的設(shè)計(jì)

在該部分課程中，通過(guò)學(xué)習(xí)基于人椈鷹環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)觀念的使用行為分析，學(xué)生可以掌握在某種使用情境中產(chǎn)品使用方式的設(shè)計(jì)方法，使設(shè)計(jì)結(jié)果充分協(xié)調(diào)人機(jī)工程學(xué)的摶肪騁蛩財(cái)。一定的使用情境要求一定的使用方式，一定的使用方式衍生一定的使用行為，一定的使用行為指導(dǎo)設(shè)計(jì)師從功能性產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、語(yǔ)意等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。一項(xiàng)優(yōu)良設(shè)計(jì)必然是人、環(huán)境、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、文化等因素巧妙平衡的產(chǎn)物。為此，要求設(shè)計(jì)師有能力在各種制約因素中找到一個(gè)最佳平衡點(diǎn)[1]。

2.5手握式工具的設(shè)計(jì)

在該部分課程中，通過(guò)學(xué)習(xí)手的解剖和與工具使用有關(guān)的疾患，學(xué)生可以掌握手握式工具的設(shè)計(jì)原則，提高對(duì)人機(jī)工程學(xué)中工作效率、人的健康、安全和舒適等要求的認(rèn)識(shí)。工具是人類四肢的擴(kuò)展，人們?cè)诠ぷ鳌⑸钪幸豢桃踩鄙俨涣斯ぞ撸壳暗墓ぞ叽蟛糠诌€沒有達(dá)到最優(yōu)的形態(tài)，其形狀與尺寸等因素也并不符合人機(jī)工程學(xué)原則，很難使人有效并安全的操作。因此，工具的適當(dāng)設(shè)計(jì)、選擇、評(píng)價(jià)和使用是一項(xiàng)重要的人機(jī)工程學(xué)內(nèi)容。

2.6“以人為本”的綜合思維與設(shè)計(jì)應(yīng)用

在該部分課程中，學(xué)生需要通過(guò)作業(yè)練習(xí)把所有學(xué)習(xí)成果在設(shè)計(jì)實(shí)踐中得以應(yīng)用。以“人”為核心的主導(dǎo)思想具體表現(xiàn)在各項(xiàng)設(shè)計(jì)均以人為主線，將人機(jī)工程學(xué)理論貫穿于設(shè)計(jì)的全過(guò)程。人機(jī)工程學(xué)研究指出，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)全過(guò)程的各個(gè)階段，都必須進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)，以保證產(chǎn)品使用功能得以充分發(fā)揮[1]。

3工業(yè)設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)的教學(xué)訓(xùn)練

教學(xué)訓(xùn)練是教學(xué)過(guò)程中必不可少的環(huán)節(jié)，它既可以幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)、提高應(yīng)用能力，又可以充分檢驗(yàn)課程設(shè)計(jì)的有效性及教學(xué)質(zhì)量。本章的教學(xué)訓(xùn)練分別對(duì)應(yīng)一部分的課程內(nèi)容，并在2010年2月21日至3月14日南京藝術(shù)學(xué)院工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)院08級(jí)的人機(jī)工程學(xué)教學(xué)中得以檢驗(yàn)。3.1人機(jī)工程學(xué)課程緒論的教學(xué)訓(xùn)練通過(guò)對(duì)課程緒論的理論講解和設(shè)計(jì)案例的具體分析，學(xué)生可以掌握必要的基礎(chǔ)知識(shí)。為了鞏固和強(qiáng)化知識(shí)的應(yīng)用能力，需進(jìn)行如下的作業(yè)練習(xí)。該部分的作業(yè)是要求學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的不良設(shè)計(jì)或不便之處，并提供設(shè)計(jì)概念。通過(guò)此練習(xí)，學(xué)生會(huì)養(yǎng)成觀察生活和設(shè)計(jì)的習(xí)慣，并學(xué)會(huì)對(duì)不良設(shè)計(jì)提問(wèn)，進(jìn)而啟蒙并培養(yǎng)了人機(jī)工程觀念意識(shí)。圖3-1是學(xué)生發(fā)現(xiàn)的設(shè)計(jì)問(wèn)題：人們通常會(huì)忽視飯卡、公交車卡等電子卡的余額，因此會(huì)造成余額不足時(shí)的尷尬和不便。他們希望通過(guò)在卡上設(shè)計(jì)一種可變色的顯示裝置來(lái)提醒人們余額的變化。

3.2尺寸測(cè)量與比例關(guān)系的教學(xué)訓(xùn)練

通過(guò)對(duì)人體測(cè)量知識(shí)的理論講解和設(shè)計(jì)案例的具體分析，學(xué)生可以掌握必要的基礎(chǔ)知識(shí)。為了鞏固和強(qiáng)化知識(shí)的應(yīng)用能力，需進(jìn)行如下的作業(yè)練習(xí)。該部分的作業(yè)是要求學(xué)生根據(jù)GB10000—88標(biāo)準(zhǔn)人體基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的男性95百分位繪制1:10比例的模板，熟練查詢各測(cè)量項(xiàng)目的數(shù)據(jù)，并標(biāo)注身高和最大肩寬。同時(shí)，要求學(xué)生測(cè)量六種大小不等的工業(yè)產(chǎn)品，同樣按照1:10的比例繪制在圖紙上，觀察產(chǎn)品和人體之間的比例關(guān)系，如圖3-2。通過(guò)這次作業(yè)，學(xué)生不僅掌握了人體測(cè)量數(shù)據(jù)的查詢，又培養(yǎng)了產(chǎn)品尺寸要符合人體尺度這一人機(jī)工程學(xué)的觀念意識(shí)。

3.3操縱—顯示人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的教學(xué)訓(xùn)練

通過(guò)對(duì)操縱—顯示人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論講解和設(shè)計(jì)案例的具體分析，學(xué)生可以掌握必要的基礎(chǔ)知識(shí)。為了鞏固和強(qiáng)化知識(shí)的應(yīng)用能力，需進(jìn)行如下的作業(yè)練習(xí)。該部分的作業(yè)是要求學(xué)生到生活中去學(xué)習(xí)，用圖片的方式記錄人機(jī)工程學(xué)中不同操縱裝置類型（包括：旋轉(zhuǎn)式、移動(dòng)式、按壓式）和顯示裝置類型（包括：數(shù)字式、刻度指針式、信號(hào)燈式、聽覺式、觸覺式），并總結(jié)每一種方式的特性，以便在設(shè)計(jì)實(shí)踐中有意識(shí)的進(jìn)行參照并構(gòu)建合理的操縱—顯示人機(jī)關(guān)系，如圖3-3。

3.4使用行為分析與使用方式設(shè)計(jì)的教學(xué)訓(xùn)練

通過(guò)對(duì)使用行為的理論講解和使用方式設(shè)計(jì)案例的具體分析，學(xué)生可以掌握必要的基礎(chǔ)知識(shí)。為了鞏固和強(qiáng)化知識(shí)的應(yīng)用能力，需進(jìn)行如下的作業(yè)練習(xí)。該部分的作業(yè)是要求學(xué)生設(shè)計(jì)某種使用情境中的公共設(shè)施，從使用行為的分析入手，到使用方式的設(shè)計(jì)落實(shí)，充分理解并樹立人機(jī)工程學(xué)中人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)的觀念。例如圖3-4，獲得2009年IF工業(yè)設(shè)計(jì)概念獎(jiǎng)的沙灘垃圾箱便是一個(gè)符合作業(yè)要求的案例。

3.5手握式工具設(shè)計(jì)的教學(xué)訓(xùn)練

通過(guò)對(duì)手握式工具設(shè)計(jì)的理論講解和設(shè)計(jì)案例的具體分析，學(xué)生可以掌握必要的基礎(chǔ)知識(shí)。為了鞏固和強(qiáng)化知識(shí)的應(yīng)用能力，需進(jìn)行如下的作業(yè)練習(xí)。該部分的作業(yè)是要求學(xué)生尋找并發(fā)現(xiàn)沒有符合人機(jī)工程學(xué)要求的手握式工具，體驗(yàn)不便并評(píng)估可能引發(fā)的傷害，根據(jù)手握式工具的設(shè)計(jì)原則，給出改良的設(shè)計(jì)方案。例如：設(shè)計(jì)師發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)剪刀因不能使手腕順直而極易引發(fā)腱鞘炎，所以據(jù)此進(jìn)行了剪刀的改良設(shè)計(jì)，如圖3-5。

3.6“以人為本”綜合思維的教學(xué)訓(xùn)練

通過(guò)對(duì)人機(jī)工程學(xué)“以人為本”核心設(shè)計(jì)觀念的再次強(qiáng)調(diào)，學(xué)生可以強(qiáng)化掌握課程內(nèi)所有的綜合知識(shí)。為了鞏固和強(qiáng)化知識(shí)的應(yīng)用能力，需進(jìn)行如下的綜合作業(yè)練習(xí)。該部分的作業(yè)是要求學(xué)生按照人機(jī)工程學(xué)的要求設(shè)計(jì)、制作一個(gè)計(jì)算機(jī)工作環(huán)境，包括：產(chǎn)品的尺寸測(cè)量與比例關(guān)系、計(jì)算機(jī)界面操縱—顯示人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、使用行為的分析、鼠標(biāo)等手握式工具的設(shè)計(jì)，如圖3-6。通過(guò)這樣的練習(xí)，學(xué)生可以樹立并加深人機(jī)工程學(xué)“以人為本”的綜合設(shè)計(jì)思維。

篇(4)

與制造業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)在數(shù)控機(jī)床造型研究方面的重視和投入都明顯不足，產(chǎn)品缺乏對(duì)操作人員的人性化關(guān)懷，在與同級(jí)別國(guó)外機(jī)床的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于下風(fēng)，影響了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。摸索以人機(jī)工程學(xué)原理為指導(dǎo)，利用包括虛擬人體模型技術(shù)在內(nèi)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床外觀的途徑，充分表現(xiàn)現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床宜人、宜用的特點(diǎn)，既提高了產(chǎn)品在市場(chǎng)中的附加值和競(jìng)爭(zhēng)力，又有利于各選用企業(yè)提高生產(chǎn)效率，獲得更好的經(jīng)濟(jì)利益，同時(shí)對(duì)于其他裝備制造產(chǎn)業(yè)的設(shè)計(jì)革新有一定的借鑒意義。

一、數(shù)控機(jī)床造型設(shè)計(jì)中的人機(jī)關(guān)系研究

數(shù)控機(jī)床與操作員工、周邊環(huán)境構(gòu)成了一個(gè)典型的人機(jī)系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床造型的過(guò)程中必須關(guān)注“人”的操作體驗(yàn)，構(gòu)建科學(xué)的人機(jī)關(guān)系，人的體驗(yàn)大體可以分為生理、認(rèn)知和情感三個(gè)層次。

1.人的生理特征與數(shù)控機(jī)床的關(guān)系

在操作數(shù)控機(jī)床的過(guò)程中，人體相關(guān)的各種尺寸、手臂彎曲角度、身體傾斜角度等操作姿態(tài)、觸碰范圍和視野范圍等生理特征數(shù)據(jù)都直接影響人的操作體驗(yàn)。在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床造型時(shí)，整體的結(jié)構(gòu)布局和人體生理參數(shù)需要構(gòu)成一個(gè)合理的映射，這個(gè)映射也是數(shù)控機(jī)床造型設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。

此處以人體身高與視角參數(shù)舉例說(shuō)明設(shè)計(jì)機(jī)床前部斜角的過(guò)程。分析圖1可知，人眼的最舒適觀察范圍在水平方向?yàn)?15°到+15°之間，而站立時(shí)豎直方向的最佳觀察角度為水平下以下10°。根據(jù)這一參數(shù)，基本可確定數(shù)控機(jī)床前部?jī)A斜角度。根據(jù)機(jī)床高度的不同，可以采取如圖2、圖3所示的設(shè)計(jì)方案。

2.人的認(rèn)知特征與數(shù)控機(jī)床的關(guān)系

人作為數(shù)控機(jī)床的操作主體要經(jīng)歷一個(gè)認(rèn)知過(guò)程后才能順利操作機(jī)床，這個(gè)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是人在心中先構(gòu)建了一個(gè)關(guān)于操作對(duì)象的印象并產(chǎn)生個(gè)人的認(rèn)同，從而指導(dǎo)自己的操作行為。所以在設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床的造型時(shí)，應(yīng)充分意識(shí)到操作者的心理認(rèn)知特點(diǎn)，合理搭建機(jī)床結(jié)構(gòu)和認(rèn)知之間的溝通橋梁。如圖3所示為認(rèn)知模型與設(shè)計(jì)模型之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

以數(shù)控機(jī)床的擋門設(shè)計(jì)為例：當(dāng)人看到如圖4所示把手時(shí)，他會(huì)根據(jù)生活中的經(jīng)驗(yàn)自然而然地去向兩邊拉開，當(dāng)看到圖5所示的把手時(shí)，自然會(huì)選擇向上掀起。但是如果把水平把手裝在兩邊拉開型的擋門上，操作者勢(shì)必會(huì)感到困惑。因此，在設(shè)計(jì)中將這種心理認(rèn)知與數(shù)控機(jī)床的外觀指引結(jié)合起來(lái)，使操作者一目了然，才能真正體現(xiàn)造型設(shè)計(jì)過(guò)程中的人本關(guān)懷。

圖4 向兩邊拉開的把手

圖5 向上拉開的把手

3.人的情感特征與數(shù)控機(jī)床的關(guān)系

作為現(xiàn)代先進(jìn)制造業(yè)的一個(gè)典型代表，數(shù)控機(jī)床天生具備高科技、高效率和高精度的特征，會(huì)給人留下冷漠、無(wú)助的情感印象。但是作為操作者的人來(lái)說(shuō)，卻希望能和數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生情感上的融合統(tǒng)一，希望數(shù)控機(jī)床業(yè)具備一定的人性化情感因素。在設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床外觀造型的過(guò)程中，積極賦予機(jī)床造型友好的情感因子，是設(shè)計(jì)師不懈追求的目標(biāo)之一。

不同的人，情感特征千差萬(wàn)別，對(duì)于造型的需求與感受也不盡相同。在造型過(guò)程中，我們可以通過(guò)提煉一些具有共性的形態(tài)情感要素，來(lái)賦予數(shù)控機(jī)床一些基本的情感因子。如我們希望數(shù)控機(jī)床能傳遞給操作者可靠、穩(wěn)定且安全的感覺，在外觀造型中應(yīng)注重形體重心下移，偏高就會(huì)給操作者帶來(lái)危險(xiǎn)感和壓迫感，如圖6、圖7所示。

圖6 不合理造型帶來(lái)壓迫感與危險(xiǎn)感

圖7 合理造型帶來(lái)的穩(wěn)重感與安全感

二、基于虛擬人體模型的機(jī)床造型方法研究

現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)施越來(lái)越多地借助于功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，這些軟件也越來(lái)越多地考慮到人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)的要求，開始集成功能強(qiáng)大的人機(jī)模塊，這些模塊實(shí)施的基礎(chǔ)是科學(xué)精準(zhǔn)的虛擬人體模型。

1.虛擬人體模型的構(gòu)建

（1）虛擬人體模型的數(shù)據(jù)來(lái)源。

人體的數(shù)據(jù)受地域、年齡、性別、族群、職業(yè)甚至環(huán)境等因素影響，往往表現(xiàn)出較大的差異性。在建立人體模型時(shí)，必須先準(zhǔn)確圈定目標(biāo)群體，進(jìn)行針對(duì)性的尺寸參數(shù)測(cè)量和數(shù)據(jù)分析整理，從數(shù)據(jù)中尋找規(guī)律，給設(shè)計(jì)提供科學(xué)的指導(dǎo)。

我國(guó)成年人人體尺寸的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10000-88于1998年7月開始實(shí)施，根據(jù)人機(jī)工程學(xué)要求提供了我國(guó)成年人人體尺寸的基礎(chǔ)數(shù)值，適用于工業(yè)產(chǎn)品、建筑設(shè)計(jì)、軍事工業(yè)以及工業(yè)的技術(shù)改造設(shè)備更新及勞動(dòng)安全保護(hù)。該標(biāo)準(zhǔn)提供了47項(xiàng)人體尺寸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，按男、女性別分開，且分三個(gè)年齡段：（1）18～25歲（男、女）；（2）26～35歲（男、女）；（3）36～60歲（男）、55歲（女）。

（2）虛擬人體模型。

人體從整體上看是皮肉附著在骨骼上的綜合體。很多的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件中已經(jīng)提供了豐富的人體模型庫(kù)，以Creo軟件為例，就提供了如圖8所示的精細(xì)的人體模型。

2.使用虛擬人體模型進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)的原理

在進(jìn)行產(chǎn)品人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，三維虛擬人體模型是重要的一環(huán)，整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程可以表述為：先依據(jù)人機(jī)參數(shù)建立人體模型，然后基于人體模型進(jìn)行產(chǎn)品初步設(shè)計(jì)，再使用人體模型對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行人機(jī)校驗(yàn)，從而獲得準(zhǔn)確的反饋，進(jìn)而對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)和改進(jìn)，該過(guò)程如圖9所示。

圖8 虛擬人體模型

圖9 應(yīng)用三維虛擬人體模型進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本流程

三、虛擬人體模型校驗(yàn)數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)舉例

在根據(jù)人機(jī)工程學(xué)基本確定設(shè)計(jì)方案后，可以使用虛擬人體模型校驗(yàn)數(shù)控機(jī)床的人機(jī)使用體驗(yàn)。以方便設(shè)計(jì)者驗(yàn)證設(shè)計(jì)效果，及時(shí)、高效地修改設(shè)計(jì)方案。

1.裝入人體模型

在Creo環(huán)境中利用“插入人體模型”工具插入一個(gè)人體模型，模型名為“m_cn_50.asm”，即為中國(guó)男性18～60歲第50百分位的人體數(shù)據(jù)，其身高為168cm，體重為59kg，符合國(guó)標(biāo)GB10000-88的規(guī)定。將該人體模型的站立平面（Stand On）設(shè)置為機(jī)床模型放置的地平面，并調(diào)整模型面對(duì)機(jī)床，設(shè)置人體模型到機(jī)床的距離為最佳適合操作距離800mm，如圖10所示。

圖10 插入并定位人體模型

2.調(diào)整人體模型姿態(tài)

通過(guò)人體模型的姿態(tài)調(diào)整可以使人體模型在裝配環(huán)境中呈現(xiàn)不同的作業(yè)姿態(tài)，對(duì)于數(shù)控機(jī)床操作員而言，主要?jiǎng)幼魃婕暗绞植颗c擋門、手部與操作面板及頭部動(dòng)態(tài)觀察等，此時(shí)設(shè)置人體模型頸部旋轉(zhuǎn)角度為-10°，設(shè)置手臂抬起角度為50°，設(shè)置小臂與大臂之間的夾角為35°，擺出常規(guī)操作擋門的人體模型姿態(tài)，如圖11所示。

圖11 調(diào)整人體模型為操作擋門的姿勢(shì)

3.分析人體模型操作感受

（1）視野評(píng)估。

在當(dāng)前定制的人體模型姿態(tài)下，可利用軟件系統(tǒng)對(duì)當(dāng)前人體模型的可視范圍和效果作出評(píng)估。

當(dāng)前人體的有效視野范圍如圖12所示，能有效覆蓋擋門的主要操作區(qū)域。

圖12 操作員的有效視野范圍分析

（2）范圍包絡(luò)分析。

范圍包絡(luò)分析可分析當(dāng)前人體模型可操作的最大觸及范圍及最佳操作區(qū)域等。根據(jù)分析結(jié)果，門檔把手的最佳持握區(qū)域在人體模型的最佳達(dá)到范圍內(nèi)，符合人機(jī)工程學(xué)要求，如圖13所示。

四、虛擬人機(jī)關(guān)系在數(shù)控機(jī)床造型中的應(yīng)用發(fā)展

隨著工業(yè)設(shè)計(jì)與各行各業(yè)的深度結(jié)合，以人為本的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)理念也越來(lái)越被重視，由于人的個(gè)體差異較大，人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)、評(píng)估的主觀性非常強(qiáng)，標(biāo)準(zhǔn)和工具很難統(tǒng)一，人機(jī)工程學(xué)理論的應(yīng)用存在著較大的困難。

數(shù)控機(jī)床作為典型的人機(jī)互動(dòng)系統(tǒng)，迫切需要以人機(jī)工程學(xué)理論為指導(dǎo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。現(xiàn)代虛擬人體模型和人機(jī)分析工具的發(fā)展必將成為數(shù)控機(jī)床造型設(shè)計(jì)的一個(gè)重要手段和發(fā)展方向。在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，繼續(xù)深入探討以下問(wèn)題是非常有意義的。

（1）深入研究現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床，設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)理論模型，量化主觀性和差異性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)及校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，擴(kuò)大實(shí)際應(yīng)用范圍。雖然在目前的manikin模塊中，視野、舒適度等均已可測(cè)，但其他的一些重要指標(biāo)，如可辨別性、可操縱性、噪聲及人體感受等指標(biāo)的量化工作還需進(jìn)一步積累和開發(fā)。

（2）研究基于三維軟件平臺(tái)實(shí)施產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)和校驗(yàn)的流程，優(yōu)化“創(chuàng)意概念模型基本可用模型零件和裝配體”的設(shè)計(jì)路線。

篇(5)

【關(guān)鍵詞】人機(jī)工程學(xué) 高速動(dòng)車組 椅面傾角 座椅深度 模擬仿真

1 引言

隨著社會(huì)的發(fā)展以及科技的不斷進(jìn)步，人的生活方式也在發(fā)生著變化，人們會(huì)不斷地產(chǎn)生新的需求，這一理論同樣適用于高速動(dòng)車組，以人為本的設(shè)計(jì)貫穿于整個(gè)動(dòng)車組的設(shè)計(jì)始終，隨著人們需求的變化動(dòng)車組的人性化設(shè)計(jì)也是一個(gè)不斷進(jìn)化的過(guò)程。在提高行車速度和保證旅客安全的基礎(chǔ)上，改善旅客乘坐環(huán)境和舒適度是一個(gè)以人為本的設(shè)計(jì)體現(xiàn)。座椅是乘客直接接觸的車內(nèi)設(shè)備，對(duì)乘坐舒適度有直接關(guān)系，因此對(duì)座椅的人機(jī)工程學(xué)研究具有重大意義。

2 座椅各部分尺寸人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 放腿空間

按GB-10000《中國(guó)成年人體尺寸》，坐姿狀態(tài)下膝蓋高度為532mm，加上鞋子高度修正為550mm。坐姿的臀膝距為595mm。根據(jù)UIC660-2002《保證高速列車技術(shù)兼容性的措施》中座椅放腿空間應(yīng)大于770mm的要求，距離地板550mm高度空間距離為770mm。從人機(jī)工程學(xué)角度考慮，在平面布局中座椅間距不能小于890mm。

2.2 座椅高度

按GB-10000《中國(guó)成年人體尺寸》，取成年男性95百分位為依據(jù)，坐姿小腿加足高為448mm，如圖1，加上鞋子高度及小腿自然伸直稍向前傾的修正值為450mm。取成年男性50百分位為依據(jù)，坐姿小腿加足高為413mm，加上鞋子高度及小腿自然伸直稍向前傾的修正值為415mm。由于座椅坐墊為發(fā)泡面料結(jié)構(gòu)，承重后椅面高度會(huì)稍向下移動(dòng)，綜合分析座椅椅面高度定為430±10mm。

2.3 座椅深度

按GB-10000《中國(guó)成年人w尺寸》，取成年男性95百分位為依據(jù)，坐深為494mm，取成年男性50百分位為依據(jù)，坐深為457mm 。綜合分析座深定為470±10mm。

2.4 乘客的進(jìn)出空間

按GB-10000《中國(guó)成年人體尺寸》，取成年男性95百分位為依據(jù)，立姿狀態(tài)下肘高為1096mm，加上鞋子高度修正為1198mm，取成年男性50百分位為依據(jù)，立姿狀態(tài)下肘高為1024mm，加上鞋子高度修正為1025。后排坐墊和前排靠背之間最小間距應(yīng)在人體立姿的胸部偏下位置。按《中國(guó)成年人體尺寸》成年男性95百分位胸厚為245mm。在沒有扶手等支撐物的情況下，后排坐墊和前排靠背之間最小間距為245mm，才能保證乘客自然、順利的站起、坐下以及行走。在保證座椅排布間距及乘客進(jìn)出空間的前提下，座椅傾角應(yīng)小于103°。

2.5 座椅邊扶手尺寸

根據(jù)GB1000-1988成年男性95百分位坐姿肘高298mm，成年男性50百分位坐姿肘高263mm，根據(jù)GB/T12985-91姿勢(shì)修正量座高減44mm，座面到扶手上表面的距離可取230mm左右。根據(jù)在坐姿狀態(tài)下手臂平放，前臂貼近扶手椅面的寬度確定邊扶手寬度為70mm，中間扶手寬度為50mm。扶手長(zhǎng)度為370mm。

2.6 座椅椅背外形曲線及靠背角度設(shè)計(jì)

對(duì)坐于各種不同靠背角度的座椅的人體，靠背與水平成110°左右時(shí)，可獲得良好的背部支撐。根據(jù)不同乘客的需要，靠背應(yīng)設(shè)置一定的調(diào)節(jié)范圍，調(diào)節(jié)范圍在98°至120°為宜。根據(jù)GB1000-1988成年男性95百分位坐姿眼高847mm，坐姿頸椎高701mm，成年男性50百分位坐姿眼高798mm，坐姿頸椎高657mm，頭靠中心應(yīng)設(shè)計(jì)在距椅面710mm高度，90mm范圍內(nèi)上下可調(diào)整且在任意位置可定位的樣式，頭枕長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為300mm左右，寬度設(shè)計(jì)為190mm左右。

2.7 靠背尺寸

根據(jù)GB1000-1988成年男性95百分位最大肩寬469mm，成年男性50百分位最大肩寬431mm，靠背寬以480mm為宜。根據(jù)GB1000-1988成年男性95百分位坐姿肩高641mm，成年男性50百分位坐姿肩高598mm，靠背高尺寸應(yīng)設(shè)計(jì)為600mm。

2.8 座椅寬度尺寸

由于女性臀寬一般都大于男性，按GB-10000《中國(guó)成年人體尺寸》，取成年女性95百分位為依據(jù)，坐姿臀寬為382mm，加上衣服厚度修正為400mm。考慮變換姿勢(shì)時(shí)所需要的活動(dòng)空間及空間壓抑產(chǎn)生的心理修正量，雙人座椅座寬可取460mm。

2.9 椅面傾角

椅面傾角一般可取5°～10°為宜。

3 座椅的人機(jī)分析

人機(jī)模擬分析。根據(jù)座椅各組成部分關(guān)鍵尺寸建立產(chǎn)品模型，將人體模型放在一個(gè)環(huán)境中，通過(guò)對(duì)人體模型中腿部、手臂、腰部、頸部、頭部幾部分的活動(dòng)區(qū)域的活動(dòng)范圍模擬分析，文中座椅各部分的數(shù)據(jù)均能保證人體的最佳舒適度，符合人機(jī)工程學(xué)原理。

4 結(jié)語(yǔ)

本文以GB-10000《中國(guó)成年人體尺寸》規(guī)定的人體尺寸為依據(jù)，針對(duì)大部分人群給出的座椅人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)尺寸，主要從座椅布置的前后距離，與人體接觸的座椅本身的尺寸及外形曲面造型方面給出的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值從人機(jī)工程分析上得出座椅設(shè)計(jì)的合理性尺寸，為以后動(dòng)車組或其它車型的座椅的設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

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篇(6)

關(guān)鍵詞：人機(jī)工程學(xué) 工程機(jī)械座椅 設(shè)計(jì) 座椅

人機(jī)工程學(xué)是一門新興的科學(xué)，它的發(fā)展起源要追朔到上個(gè)世紀(jì)五十年代，它跨越了不同的科學(xué)領(lǐng)域，結(jié)合了多種科學(xué)原理、數(shù)據(jù)和方法，它所研究的重點(diǎn)對(duì)象為怎樣將工程機(jī)械的設(shè)計(jì)布置和人身尺寸、生理及心理特點(diǎn)有機(jī)結(jié)合的相關(guān)問(wèn)題。人機(jī)工程學(xué)的最大特點(diǎn)為，將人看做組成系統(tǒng)的一個(gè)元件，以人為主體，通過(guò)對(duì)人體進(jìn)行詳細(xì)分析，將人與機(jī)械進(jìn)行優(yōu)化協(xié)調(diào)，從而使整個(gè)工作系統(tǒng)得到完善。人機(jī)工程學(xué)的研究成果對(duì)工程機(jī)械駕駛員座椅的設(shè)計(jì)和布置有著重要意義。通過(guò)人機(jī)工程學(xué)的理念設(shè)計(jì)出的駕駛員座椅，充分根據(jù)人身尺寸、生理及心理特點(diǎn)，對(duì)人的使用及操作有一定的適用性，帶給人一種舒適、安全的駕駛環(huán)境，讓駕駛員與設(shè)備發(fā)揮有效的作用，使人機(jī)工程學(xué)的機(jī)械效率達(dá)到最高，這是現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)應(yīng)主要研究的課題。

一、人機(jī)工程學(xué)對(duì)工程機(jī)械駕駛室的設(shè)計(jì)與布置

（一）對(duì)駕駛室的座椅位置進(jìn)行確定。在人機(jī)工程中，駕駛員在工作中采用的坐姿，人和機(jī)械的重要接口就是座椅。因此，座椅的布置和設(shè)計(jì)對(duì)駕駛員座椅的舒適程度和駕駛室內(nèi)相關(guān)的布置有直接影響。對(duì)座椅進(jìn)行合理的布置，優(yōu)化人和座椅之間的聯(lián)系，為駕駛員提供一種舒適、安全的工作環(huán)境有著深遠(yuǎn)影響。

在對(duì)駕駛室座椅的位置進(jìn)行確定時(shí)，第一個(gè)要確定的是，駕駛座椅上人身軀干與大腿之間的連接點(diǎn)，它是駕駛室座椅的尺寸和舒適程度的基準(zhǔn)點(diǎn)。駕駛員通過(guò)自身?xiàng)l件將駕駛座椅調(diào)節(jié)到舒適的入座位置后，通過(guò)對(duì)座椅的前后調(diào)節(jié)，駕駛員自身坐姿角度的調(diào)整，使駕駛員在駕駛過(guò)程中不易產(chǎn)生疲勞，并且在操作過(guò)程中有利于滿足操作的輕便型、視野的開闊性。

（二）駕駛員座椅和其他功能部件控制元件設(shè)計(jì)關(guān)系。工程機(jī)械中用于操作的機(jī)械功能部件控制系統(tǒng)比較多，首先座椅的位置與腳部操作部件的關(guān)系，要易于腳操作，而且長(zhǎng)期工作狀態(tài)下腳部又不易疲勞。汽車座椅位置和方向盤間的設(shè)計(jì)，要求兩者之間的距離合適而且座椅對(duì)人體的肩部有支持，降低人體疲勞。座椅和工程機(jī)械操作桿之間的設(shè)計(jì)，手柄的操作桿一般在座椅兩側(cè)的控制箱上，座椅的設(shè)計(jì)要充分支撐手臂位置減少疲勞。

駕駛員的各項(xiàng)功能部件控制元件與座椅之間主要要考慮人體操作是的方便和避免人體的疲勞。按照人機(jī)工程學(xué)原理指導(dǎo)，充分考慮人體各方面的操作習(xí)慣和操作距離，對(duì)于容易疲勞的位置要對(duì)人體有支撐，避免疲勞。

二、人機(jī)工程學(xué)對(duì)工程機(jī)械駕駛員座椅的設(shè)計(jì)指導(dǎo)

在對(duì)駕駛員的座椅進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)該考慮駕駛員的人體心理及生理特點(diǎn)和人體壓力合理性的分布，在選擇參數(shù)的過(guò)程中，需要對(duì)駕駛室內(nèi)駕駛座椅的舒適性和操作靈活性之間的矛盾進(jìn)行調(diào)節(jié)，以及舒適性和視覺效果之間的不協(xié)調(diào)等。

（一）駕駛座椅乘坐的姿勢(shì)。駕駛座椅的舒適程度的人體乘坐的姿勢(shì)、生理特點(diǎn)有著緊密聯(lián)系。人身的脊柱是支撐人體重量的關(guān)鍵，它的承受重量由上到下越來(lái)越大，腰曲變形變形最為嚴(yán)重。人體除了在站立時(shí)腰曲接近人體的生理弧形而產(chǎn)生的變形較小外，坐姿的不正確容易應(yīng)發(fā)腰痛、腰酸等難受的感覺。因此，在對(duì)座椅進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)強(qiáng)迫駕駛員使用正確的坐姿。也就是：將臀部向前移與靠背分離開，讓肩部往后傾斜，使兩條腿之間的夾角保持在115?.并且讓小腿向前伸，將大腿和小腿之間的夾角保持在110?至115?之間。然而，對(duì)于工程機(jī)械的駕駛員來(lái)說(shuō)，為了能有良好的視覺效果和靈活輕便的操作性，可以適當(dāng)減小大腿與小腿之間的夾角，這樣才會(huì)使駕駛員的上身接近直立位置，讓胸部保持挺起的狀態(tài)，而肩保持微垂的合理姿勢(shì)。有的時(shí)候?yàn)榱吮ＷC操作的靈活性和視野的開闊性，就要適當(dāng)犧牲駕駛座椅的舒適性。

（二）人體壓力的分布。作用在駕駛座上的人體重量，要充分考慮到臀部的不同部位在感受到不適之前所能承受的壓力，以及在靠背上的壓力作用，做到分布合理，而不是平均區(qū)分。因此，從肩部和腰椎兩方面來(lái)看，應(yīng)該使壓力由內(nèi)向外逐漸降低。所以，在駕駛座椅的壓力分布上應(yīng)該是坐骨部分的壓力最高，其次是長(zhǎng)坐骨周圍向臀部的部分逐漸降低，直到與坐墊前沿的大腿接觸點(diǎn)趨于最低值；在駕駛座椅的靠背上體的壓力分布，應(yīng)為肩部和脊椎兩部分的壓力最大，即通過(guò)肩胛骨與腰椎之間的相互支撐，來(lái)保證腰曲弧形的正常和保護(hù)脊椎不易受傷。

（三）駕駛座椅的舒適度的標(biāo)準(zhǔn)。首先，駕駛室內(nèi)的座椅尺寸要與人體的測(cè)量尺寸相一致；其次，工程機(jī)械的內(nèi)部座椅應(yīng)該根據(jù)人的坐姿不同，設(shè)計(jì)成可以自由調(diào)節(jié)的合理方案，方便駕駛員根據(jù)不同的條件需求，來(lái)滿足不同坐姿要求的舒適度；最后，在設(shè)計(jì)工程機(jī)械的駕駛座椅時(shí)，應(yīng)該保證駕駛員隨時(shí)保持舒適的坐姿能力，靠背的設(shè)計(jì)需求應(yīng)根據(jù)腰部的支撐力，合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸，方便駕駛員在乘坐時(shí)腰椎可以正常彎曲。

（四）工程機(jī)械座椅振動(dòng)舒適性的設(shè)計(jì)。由于工程機(jī)械工作的環(huán)境比較惡劣，駕駛員在工程車作業(yè)是需要承受低頻（2-8Hz）、高強(qiáng)度的機(jī)械振動(dòng)。根據(jù)人機(jī)工程學(xué)得原理，人體頭部的共振頻率為2-30Hz，心臟約5Hz，眼睛為18-50Hz，臀與足為4-8Hz，肩部約2-6Hz，軀干約6Hz，人體總體的頻率為7.5Hz左右，一般來(lái)說(shuō)對(duì)應(yīng)人體的敏感共振頻率為4-8Hz，所以一般工程機(jī)械座椅的共振頻率應(yīng)保持在3.5Hz以內(nèi)。

要保證共振頻率在3.5Hz以內(nèi)，我們?cè)谧蔚南虏吭黾訙p振系統(tǒng)用于減低座椅的共振傳遞率。對(duì)于減振系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)，首先在選擇減振彈簧時(shí)（減振彈簧）要選擇合適的彈簧，減低減振系統(tǒng)的共振傳遞率。其次要選擇合適的阻尼缸。在確定整椅的配置后再通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定共振頻率。

（五）工程機(jī)械座椅設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。通過(guò)人機(jī)工程學(xué)對(duì)工程機(jī)械座椅進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，它的可行性可以分為四個(gè)階段；概念化階段、具體化階段、周祥化階段、檢驗(yàn)校對(duì)階段。概念化設(shè)計(jì)階段是工程機(jī)械總體設(shè)計(jì)的理念和宗旨，是保證設(shè)計(jì)順利進(jìn)行的首要條件。具體化的設(shè)計(jì)階段，將解決座椅的結(jié)構(gòu)、外形、美觀、材料等問(wèn)題，并設(shè)定出基本的形狀。周詳化的設(shè)計(jì)階段的重點(diǎn)是將整體的外觀和核心架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。檢驗(yàn)校對(duì)的設(shè)計(jì)階段，是將產(chǎn)品的外觀和座椅的造型及穩(wěn)定性進(jìn)行校對(duì)、檢驗(yàn)，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和舒適度。以上就是工程機(jī)械座椅的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。

總結(jié)：

總之，人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計(jì)研發(fā)過(guò)程，對(duì)工程機(jī)械的駕駛員座椅的布置和設(shè)計(jì)有著深遠(yuǎn)影響，為工程機(jī)械駕駛室的舒適度和可操作性提供了保障，因此加強(qiáng)人機(jī)工程學(xué)的研究與開發(fā)，最大限度的滿足人體的舒適程度，高度運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的知識(shí)指導(dǎo)工程機(jī)械駕駛員座椅的設(shè)計(jì)，是非常有必要的，這也是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。

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篇(7)

關(guān)鍵詞：人機(jī)系統(tǒng)；環(huán)境條件；人因工學(xué)

0 概述

人機(jī)工程學(xué)和環(huán)境心理學(xué)都是近數(shù)十年發(fā)展起來(lái)的新興綜合性學(xué)科。過(guò)去人們研究探討問(wèn)題，經(jīng)常會(huì)把人和物、人和環(huán)境割裂開來(lái)，孤立地對(duì)待，認(rèn)為人就是人，物就是物，環(huán)境也就是環(huán)境，或者是單純地以人去適應(yīng)物和環(huán)境對(duì)人們提出要求。而現(xiàn)代室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)日益重視人與物和環(huán)境間以人為主體的具有科學(xué)依據(jù)的協(xié)調(diào)。因此，室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)除了依然十分重視視覺環(huán)境的設(shè)計(jì)外，對(duì)物理環(huán)境、生理環(huán)境以及心理環(huán)境的研究和設(shè)計(jì)也已予以高度重視，并開始運(yùn)用到設(shè)計(jì)實(shí)踐中去。

人機(jī)工程學(xué)是研究人的特性及工作環(huán)境與機(jī)器相匹配的科學(xué)。在室內(nèi)環(huán)境中，它把人和室內(nèi)視為一個(gè)有機(jī)結(jié)合的系統(tǒng)，指出室內(nèi)環(huán)境應(yīng)該具有什么樣的條件才能使人付出適宜的代價(jià)后可獲得整個(gè)系統(tǒng)的最佳效益。人機(jī)工程學(xué)不僅涉及室內(nèi)工程技術(shù)理論，還涉及人體解剖學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)以及勞動(dòng)衛(wèi)生學(xué)等。認(rèn)真研究這門科學(xué)，可以創(chuàng)造出最佳設(shè)計(jì)和最適宜的條件，使人機(jī)實(shí)現(xiàn)高度協(xié)調(diào)統(tǒng)一，形成高效、經(jīng)濟(jì)、安全的有機(jī)系統(tǒng)。

如何讓機(jī)器及室內(nèi)工作環(huán)境的設(shè)計(jì)，能更適合人的生理、心理特點(diǎn)，讓人在作業(yè)當(dāng)中，能夠感受到舒適和便捷，以至融洽和滿足？這些問(wèn)題，由于會(huì)讓您覺得新奇而又全無(wú)頭緒，或者說(shuō)天真而又脫離實(shí)際，或者過(guò)于簡(jiǎn)單和平易近人，因而覺得是無(wú)須專門來(lái)研究和思考的問(wèn)題。但是就這個(gè)問(wèn)題在發(fā)達(dá)國(guó)家已發(fā)展出了一個(gè)影響巨大的現(xiàn)代學(xué)科――人機(jī)工程學(xué)，我國(guó)也已在近20年取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。

1 什么是人機(jī)工程學(xué)

人體工程學(xué)（Human Engineering），也稱人類工程學(xué)、人因工學(xué)或工效學(xué)（Ergonomics）。其為一門多學(xué)科的交叉學(xué)科，研究的核心問(wèn)題是不同的作業(yè)中人、機(jī)器及環(huán)境三者間的協(xié)調(diào)，研究方法和評(píng)價(jià)手段涉及心理學(xué)、生理學(xué)、醫(yī)學(xué)、人體測(cè)量學(xué)、美學(xué)和工程技術(shù)的多個(gè)領(lǐng)域，研究的目的則是通過(guò)各學(xué)科知識(shí)的應(yīng)用，來(lái)指導(dǎo)工作器具、工作方式和工作環(huán)境的設(shè)計(jì)和改造，使得作業(yè)在效率、安全、健康、舒適等幾個(gè)方面的特性得以提高。

人機(jī)工程學(xué)從不同的學(xué)科、不同的領(lǐng)域發(fā)源，又面向更廣泛領(lǐng)域的研究和應(yīng)用，是因?yàn)槿藱C(jī)環(huán)境問(wèn)題是人類生產(chǎn)和生活中普遍性的問(wèn)題。聯(lián)系到室內(nèi)設(shè)計(jì)，其含義是：以人為主體，運(yùn)用人體計(jì)測(cè)、生理、心理計(jì)測(cè)等手段和方法，研究人體結(jié)構(gòu)功能、心理、力學(xué)等方面與室內(nèi)環(huán)境之間的合理協(xié)調(diào)關(guān)系，以適合人的身心活動(dòng)要求，取得最佳的使用效能，其目標(biāo)應(yīng)是安全、健康、高效能和舒適。人體工程學(xué)與有關(guān)學(xué)科以及人體工程學(xué)中人、室內(nèi)環(huán)境和設(shè)施的相互關(guān)系。

2 人機(jī)工程學(xué)與室內(nèi)環(huán)境研究的迅速發(fā)展

人機(jī)工程學(xué)的各個(gè)分支學(xué)科的研究，都在一定程度上具有人機(jī)工程學(xué)研究的性質(zhì)。所有這些思想和方法經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期和零散的醞釀，在二戰(zhàn)時(shí)期獲得了突破性的進(jìn)展，從此也奠定了人機(jī)工程學(xué)被視為成熟的現(xiàn)代學(xué)科的地位，在世界范圍受到重視并被視為工業(yè)的推動(dòng)力之一。這種情形的發(fā)生，是因?yàn)閼?zhàn)爭(zhēng)中復(fù)雜武器的發(fā)展，使得人機(jī)協(xié)調(diào)問(wèn)題的突然激化。例如，空戰(zhàn)和殲擊機(jī)提出對(duì)飛行員的體能和智能要求，使得人員的選拔和培訓(xùn)難度不斷增大，促使在飛機(jī)的儀表顯示、操縱工具和飛行員座椅及周圍環(huán)境等部件的設(shè)計(jì)中，不得不加大對(duì)人的因素的考慮，進(jìn)而帶動(dòng)了有關(guān)的技術(shù)和方法的迅速發(fā)展。

人機(jī)工程學(xué)作為一個(gè)工程學(xué)科，其研究常常是圍繞具體的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題而展開。例如，由于航空航天活動(dòng)對(duì)人類生理適應(yīng)性和工作能力的挑戰(zhàn)，促進(jìn)了航空航天醫(yī)學(xué)的發(fā)展，在北京航空航天大學(xué)飛行器設(shè)計(jì)與應(yīng)用力學(xué)系，也較早設(shè)立了人機(jī)環(huán)境專業(yè)的教學(xué)和科研；由于工業(yè)生產(chǎn)中職業(yè)病的廣泛危害，在北京醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院也開展了包括坐姿作業(yè)導(dǎo)致的肌肉骨骼勞損、粉塵污染致癌等職業(yè)病學(xué)的研究，同時(shí)也就涉及作業(yè)姿勢(shì)、作業(yè)環(huán)境評(píng)價(jià)等方面的人機(jī)工程學(xué)的研究。

人體工程學(xué)在室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)中的應(yīng)用目前已開展有如下方面的應(yīng)用：

（1）確定人和人際交往在室內(nèi)活動(dòng)中所需空間的主要依據(jù)根據(jù)人體工程學(xué)中的有關(guān)計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)，從人的尺度、動(dòng)作域、心理空間以及人際交往的空間等，以確定空間范圍。

（2）確定家具、設(shè)施的形體、尺度及其使用范圍的主要依據(jù)家具設(shè)施為人所使用，因而它們的形體、尺度必須以人體尺度為主要依據(jù)；同時(shí)，人們?yōu)榱耸褂眠@些家具和設(shè)施，其周圍必須留有活動(dòng)和使用的最小余地，這些要求都由人體工程科學(xué)地予以解決。室內(nèi)空間大小，停留時(shí)間長(zhǎng)短，對(duì)這方面內(nèi)容測(cè)試的要求也越高，如車廂、船艙、機(jī)艙等交通工具內(nèi)部空間的設(shè)計(jì)。

（3）提供適應(yīng)人體的室內(nèi)物理環(huán)境的最佳參數(shù)室內(nèi)物理環(huán)境主要有室內(nèi)熱環(huán)境、聲環(huán)境、光環(huán)境、重力環(huán)境、輻射環(huán)境等，室內(nèi)設(shè)計(jì)時(shí)有了上述要求的科學(xué)參數(shù)后，在設(shè)計(jì)時(shí)就有可能有正確的決策。

（4）對(duì)視覺要素的計(jì)測(cè)為室內(nèi)視覺環(huán)境設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)人眼的視力、視野、光覺、色覺是視覺的要素，人體工程學(xué)通過(guò)計(jì)測(cè)得到的數(shù)據(jù)，對(duì)室內(nèi)光照設(shè)計(jì)、室內(nèi)色彩設(shè)計(jì)、視覺最佳區(qū)域等提供了科學(xué)的依據(jù)。

3 人機(jī)工程學(xué)與室內(nèi)設(shè)計(jì)的情感和審美體驗(yàn)――環(huán)境心理學(xué)①與室內(nèi)設(shè)計(jì)

在闡述環(huán)境心理學(xué)之前，我們先對(duì)“環(huán)境”和“心理學(xué)”的概念簡(jiǎn)要地了解一下。環(huán)境即為“周圍的境況”，相對(duì)于人而言，環(huán)境可以說(shuō)是圍繞著人們，并對(duì)人們的行為產(chǎn)生一定影響的外界事物。環(huán)境本身具有一定的秩序、模式和結(jié)構(gòu)，可以認(rèn)為環(huán)境是一系列有關(guān)的多種元素和人的關(guān)系的綜合。人們既可以使外界事物產(chǎn)生變化，而這些變化了的事物，又會(huì)反過(guò)來(lái)對(duì)行為主體的人產(chǎn)生影響。

關(guān)于環(huán)境心理學(xué)與室內(nèi)設(shè)計(jì)的關(guān)系，《環(huán)境心理學(xué)》一書中譯文前言內(nèi)的話很能說(shuō)明一些問(wèn)題：“不少建筑師很自信，以為建筑將決定人的行為”，但他們“往往忽視人工環(huán)境會(huì)給人們帶來(lái)什么樣的損害，也很少考慮到什么樣的環(huán)境適合于人類的生存與活動(dòng)”。以往的心理學(xué)“其注意力僅僅放在解釋人類的行為上，對(duì)于環(huán)境與人類的關(guān)系未加重視。環(huán)境心理學(xué)則是以心理學(xué)的方法對(duì)環(huán)境進(jìn)行探討”，即是在人與環(huán)境之間是“以人為本”，從人的心理特征來(lái)考慮研究問(wèn)題，從而使我們對(duì)人與環(huán)境的關(guān)系、對(duì)怎樣創(chuàng)造室內(nèi)人工環(huán)境，都應(yīng)具有新的更為深刻的認(rèn)識(shí)。

環(huán)境心理學(xué)是研究環(huán)境與人的行為之間相互關(guān)系的學(xué)科，它著重從心理學(xué)和行為的角度，探討人與環(huán)境的最優(yōu)化，即怎樣的環(huán)境是最符合人們心愿的。環(huán)境心理學(xué)是一門新興的綜合性學(xué)科，環(huán)境心理學(xué)與多門學(xué)科，如醫(yī)學(xué)、心理學(xué)、環(huán)境保護(hù)學(xué)、社會(huì)學(xué)、人體工程學(xué)、人類學(xué)、生態(tài)學(xué)以及城市規(guī)劃學(xué)、建筑學(xué)、室內(nèi)環(huán)境學(xué)等學(xué)科關(guān)系密不可分。環(huán)境心理學(xué)非常重視生活于人工環(huán)境中人們的心理傾向，把選擇環(huán)境與創(chuàng)建環(huán)境相結(jié)合，著重研究下列問(wèn)題：第一，環(huán)境和行為的關(guān)系。第二，怎樣進(jìn)行環(huán)境的認(rèn)知。第三，環(huán)境和空間的利用。第四，怎樣感知和評(píng)價(jià)環(huán)境。第五，在已有環(huán)境中人的行為和感覺。

對(duì)室內(nèi)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，上述各項(xiàng)問(wèn)題的基本點(diǎn)即是如何組織空間，設(shè)計(jì)好界面、色彩和光照，處理好室內(nèi)環(huán)境，使之符合人們的心愿。

設(shè)計(jì)必須是服務(wù)于人的，否則它便不能被稱作設(shè)計(jì)。人機(jī)工程學(xué)以人為本、從人的特點(diǎn)出發(fā)展開研究，這正符合了設(shè)計(jì)的訴求。現(xiàn)在設(shè)計(jì)師呼吁“人情味”的設(shè)計(jì)，其實(shí)這便是在產(chǎn)品的功能之外尋求最舒適宜人的產(chǎn)品表現(xiàn)方法，人機(jī)工程學(xué)為此提供了必要而日益充分的條件。我們可以從椅子靠背形狀的變化上看到人機(jī)工程學(xué)在設(shè)計(jì)“人情化”中的作用。椅背一度是筆直垂直于凳面的，無(wú)論靠背是高還是矮，人稍坐久了便會(huì)感到腰背部疲勞酸痛，常坐這種椅子還會(huì)影響骨骼的生長(zhǎng)。隨后出現(xiàn)了斜背椅，椅背由外向內(nèi)收，坐者可有依后而靠的動(dòng)作，疲勞不適有所減輕，但坐久了仍會(huì)有不舒服的感覺。今天的設(shè)計(jì)師們依照人機(jī)工程學(xué)提供的人體數(shù)據(jù)和生理力學(xué)數(shù)據(jù)將靠背設(shè)計(jì)成適合大多數(shù)人背部形狀和無(wú)能無(wú)力態(tài)勢(shì)的曲線形，使人的背部有了充裕的活動(dòng)空間而不乏承靠感，而椅背下半截的斜直線又對(duì)腰部起了隨托作用，可避免坐者久坐駝背的現(xiàn)象。在滿足椅子的結(jié)構(gòu)與功能巧妙結(jié)合的前提下，設(shè)計(jì)師們又依據(jù)人機(jī)工程學(xué)中對(duì)審美的適應(yīng)部分的內(nèi)容，發(fā)揮聰明才智，用不同材質(zhì)為椅子創(chuàng)造了千姿百態(tài)的美妙外觀，使椅子更大程度地滿足大眾的“幸福”要求。

再看看設(shè)計(jì)者們通過(guò)對(duì)人機(jī)工程學(xué)的掌握而作的色彩設(shè)計(jì)的成功范例。民用客機(jī)多因載客量大而體積龐大，巨型的客機(jī)雖然隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而有較高的安全系數(shù)，但其外觀上的笨重總給人不夠輕巧、安全的感覺。設(shè)計(jì)師們用巧妙的色彩搭配很好地解決了這個(gè)問(wèn)題，白色和銀白色是看起來(lái)最輕的顏色，人們由它們可以聯(lián)想矯捷的海鷗、輕盈的云朵等，而且白色和銀白色都能很好地反向陽(yáng)光，抵御強(qiáng)光的侵蝕。依據(jù)這樣的色彩特征，設(shè)計(jì)師們把客機(jī)設(shè)計(jì)成白色或銀白色，使巨大的機(jī)體瞬間輕盈起來(lái)。而飛機(jī)的起落架相對(duì)于巨大的機(jī)體顯得過(guò)于弱小，設(shè)計(jì)師們用厚重的黑色包裹它，讓它顯得堅(jiān)硬而富支撐力。通過(guò)這樣的色彩設(shè)置，再大機(jī)型的飛機(jī)都如靈巧的鳥兒，讓人能夠放心乘坐。

3.1 室內(nèi)環(huán)境中人的心理與行為

人在室內(nèi)環(huán)境中，其心理與行為盡管有個(gè)體之間的差異，但從總體上分析仍然具有共性，仍然具有以相同或類似的方式做出反應(yīng)的特點(diǎn)，這也正是我們進(jìn)行設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。下面我們列舉幾項(xiàng)室內(nèi)環(huán)境中人們的心理與行為方面的情況：

（1）領(lǐng)域性與人際距離。領(lǐng)域性原是動(dòng)物在環(huán)境中為取得食物、繁衍生息等的一種適應(yīng)生存的行為方式。人與動(dòng)物畢竟在語(yǔ)言表達(dá)、理性思考、意志決策與社會(huì)性等方面有本質(zhì)的區(qū)別，但人在室內(nèi)環(huán)境中的生活、生產(chǎn)活動(dòng)，也總是力求其活動(dòng)不被外界干擾或妨礙。不同的活動(dòng)有其必需的生理和心理范圍與領(lǐng)域，人們不希望輕易地被外來(lái)的人與物所打破。室內(nèi)環(huán)境中個(gè)人空間常需與人際交流、接觸時(shí)所需的距離通盤考慮。人際接觸實(shí)際上根據(jù)不同的接觸對(duì)象和在不同的場(chǎng)合，在距離上各有差異。赫爾以動(dòng)物的環(huán)境和行為的研究經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，提出了人際距離的概念，根據(jù)人際關(guān)系的密切程度、行為特征確定人際距離，即分為密切距離、人體距離、社會(huì)距離、公眾距離。

（2）私密性與盡端趨向。如果說(shuō)領(lǐng)域性主要在于空間范圍，則私密性更涉及在相應(yīng)空間范圍內(nèi)包括視線、聲音等方面的隔絕要求。私密性在居住類室內(nèi)空間中要求更為突出。日常生活中人們還會(huì)非常明顯地觀察到，集體宿舍里先進(jìn)入宿舍的人，如果允許自己挑選床位，他們總愿意挑選在房間盡端的床鋪，可能是由于生活、就寢時(shí)相對(duì)地較少受干擾。同樣情況也見之于就餐人對(duì)餐廳中餐桌座位的挑選，相對(duì)地人們最不愿意選擇近門處及人流頻繁通過(guò)處的座位，餐廳中靠墻卡座的設(shè)置，由于在室內(nèi)空間中形成更多的“盡端”，也就更符合散客就餐時(shí)“盡端趨向”的心理要求。

（3）依托的安全感。生活活動(dòng)在室內(nèi)空間的人們，從心理感受來(lái)說(shuō)，并不是越開闊、越寬廣越好，人們通常在大型室內(nèi)空間中更愿意有所“依托”物體。在火車站和地鐵車站的候車廳或站臺(tái)上，人們并不較多地停留在最容易上車的地方，而是愿意待在柱子邊，人群相對(duì)散落地匯集在廳內(nèi)、站臺(tái)上的柱子附近，適當(dāng)?shù)嘏c人流通道保持距離。在柱邊人們感到有了“依托”，更具安全感。

（4）從眾與趨光心理。從一些公共場(chǎng)所內(nèi)發(fā)生的非常事故中觀察到，緊急情況時(shí)人們往往會(huì)盲目跟從人群中領(lǐng)頭幾個(gè)急速跑動(dòng)的人的去向，不管其去向是否是安全疏散口。當(dāng)火警或煙霧開始彌漫時(shí)，人們無(wú)心注視標(biāo)志及文字的內(nèi)容，甚至對(duì)此缺乏信賴，往往是更為直覺地跟著領(lǐng)頭的幾個(gè)人跑動(dòng)，以致成為整個(gè)人群的流向。上述情況即屬?gòu)谋娦睦怼Ｍ瑫r(shí)，人們?cè)谑覂?nèi)空間中流動(dòng)時(shí)，具有從暗處往較明亮處流動(dòng)的趨向，緊急情況時(shí)語(yǔ)言引導(dǎo)會(huì)優(yōu)于文字的引導(dǎo)。上述心理和行為現(xiàn)象提示設(shè)計(jì)者在創(chuàng)造公共場(chǎng)所室內(nèi)環(huán)境時(shí)，首先應(yīng)注意空間與照明等的導(dǎo)向，標(biāo)志與文字的引導(dǎo)固然也很重要，但從緊急情況時(shí)的心理與行為來(lái)看，對(duì)空間、照明、音響等，須予以高度重視。

（5）空間形狀的心理感受。由各個(gè)界面圍合而成的室內(nèi)空間，其形狀特征常會(huì)使活動(dòng)于其中的人們產(chǎn)生不同的心理感受。著名建筑師貝聿銘先生曾對(duì)他的作品――具有三角形斜向空間的華盛頓藝術(shù)館新館有很好的論述，他認(rèn)為三角形、多滅點(diǎn)的斜向空間常給人以動(dòng)態(tài)和富有變化的心理感受。

3.2 環(huán)境心理學(xué)在室內(nèi)中的應(yīng)用

環(huán)境心理學(xué)在室內(nèi)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用面極廣，其應(yīng)用應(yīng)注意：室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)應(yīng)符合人們的行為模式和心理特征；認(rèn)知環(huán)境和心理行為模式對(duì)組織室內(nèi)空間的提示；室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)應(yīng)考慮使用者的個(gè)性與環(huán)境的相互關(guān)系。

4 人機(jī)工程學(xué)對(duì)室內(nèi)設(shè)計(jì)發(fā)展的作用

人機(jī)工程學(xué)使設(shè)計(jì)更多地獲得經(jīng)濟(jì)效益。人機(jī)工程學(xué)步入興盛階段的標(biāo)志之一是環(huán)境（包括當(dāng)下環(huán)境和未來(lái)動(dòng)作環(huán)境）被納入了“人―機(jī)”系統(tǒng)。與此相適應(yīng)，設(shè)計(jì)把環(huán)境也納入了自己的內(nèi)容。人機(jī)工程學(xué)提出了適宜于人的種種環(huán)境參數(shù)，包括溫度的、濕度的、噪聲的、色彩的、光線的等，為宜人環(huán)境的設(shè)計(jì)提供了科學(xué)依據(jù)。生產(chǎn)操作者處于宜人環(huán)境中的生產(chǎn)效率比往有大幅度提高，這直接指向經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)有關(guān)資料，工廠車間在其他條件不變的情況下，僅對(duì)原來(lái)不適宜的門窗做些改進(jìn)，使自然光線照明比較合適并加以變化，涂上悅目而適當(dāng)?shù)纳剩湍芴岣呱a(chǎn)效率2%～4%，同時(shí)工作者的疲勞程度相應(yīng)降低。另外，人機(jī)工程學(xué)在人體測(cè)量學(xué)和人的生理、心理學(xué)適應(yīng)方面為藝術(shù)設(shè)計(jì)者對(duì)工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)外形的合理設(shè)計(jì)提供了科學(xué)依據(jù)，生產(chǎn)者和使用者在操縱機(jī)器時(shí)不會(huì)遇到太多的困難，這也在一定程度上提高了生產(chǎn)效率。

人機(jī)工程學(xué)致力于人與室內(nèi)環(huán)境之間的協(xié)調(diào)，分開來(lái)講，則有室內(nèi)設(shè)計(jì)的人性化和人的技術(shù)化兩個(gè)方面。

隨著工業(yè)生產(chǎn)智能化的發(fā)展，人機(jī)工程學(xué)在這基本意義上有了更貼近人的要求的變化。現(xiàn)在的人機(jī)工程學(xué)的目標(biāo)是建立最安全適宜的外部條件，使人在工作過(guò)程中達(dá)到高效的同時(shí)，獲得舒適和精神上的愉悅。簡(jiǎn)言之，就是做到舒適+有效+美。

最近，國(guó)際上工藝先進(jìn)國(guó)家的室內(nèi)設(shè)計(jì)正在向高技術(shù)、高情感方向發(fā)展，這兩者相結(jié)合，既重視科技，又強(qiáng)調(diào)人情味。在藝術(shù)風(fēng)格上追求頻繁變化，新手法、新理論層出不窮，呈現(xiàn)五彩繽紛，不斷探索創(chuàng)新的局面。

歸根結(jié)底，人機(jī)工程學(xué)的在室內(nèi)設(shè)計(jì)最終目的是“一切以人為本”，使“物”的功能與形式更好地實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，從而獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益、最大的情感效益和審美效益，強(qiáng)調(diào)“人”這個(gè)主體，讓消費(fèi)者滿意，方便為目的。

注釋：①環(huán)境心理學(xué)現(xiàn)為一門相對(duì)獨(dú)立的學(xué)科，但由于與“人”相關(guān)，本人覺得其也應(yīng)納入人機(jī)工學(xué)研究范疇。

參考文獻(xiàn)：