人机系统课题设计09

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1、人机系统课题设计从人机不合理案例出发，建立一种更合理的、新的人-机关系。1、座椅2、手握式工具或用品设计1、座椅通过对使用人群、使用环境、使用方式等人机关系的分析，提出合理的人机关系方案，设计一种座椅。海大校园候车亭座椅设计校园餐厅座椅设计多媒体教室教师座椅及空间设计电脑座椅设计…………2、手握式工具和用品设计选择一个手握式工具或用品，对产品的使用功能、产品与手的受力作用关系进行分析，发现问题，改良设计符合人机的产品形态。作业要求：设计报告书：包括设计流程的全部内容，重点人机关系分析。交打印文件（A4）、电子文件（全班刻一张盘）。设计案例：厨刀设计设计流程一、设计目的二、现状分析1、现有厨刀

2、资料收集2、厨刀的用途与分类3、现有厨刀的分析功能结构分析、操作分析、材料分析4、使用者群体分析三、新设计方案1、构思方案草2、尺寸计测3、新方案确定三视图、效果图、人机分析和设计说明一、设计目的研究握柄形状，增加持握稳定性，避免以外伤害；研究握柄角度，保证手腕处于顺直状态；研究刃口角度，利于运刀，施力，缓解受部疲劳；解决食指因局部受力而引发的疼痛；解决粘刀问题，减少无效动作，提高工作效率。二、现状分析1、现有厨刀资料收集厨刀最常用的操作动作切、剁、砍、割、片(削)、顿。新厨刀设计满足手工具设计原则，较好地完成这些操作。市场调查发现，厨刀用途不同，表现为不同的形态。2、厨刀的用途与分类3、现

3、有厨刀的分析（1）功能结构分析刀头、刀刃、刀背、刀柄（2）操作分析持握方式和基本操作方式：竖握、横握。刀柄、刀刃的倾角目前市场上大部分片刀的刀柄为直线式刀柄。“切”动作，尺偏状态，10度左右，本设计取该角度为12度。切削时腕部克服来自刃口的阻力，还需要克服由于阻力与用力不共线的旋转力矩。为减小旋转力矩，应尽可能使刀刃切削时的阻力与用力共线。刀刃圆弧也应有与握柄相对应的倾角12度。为缓解直线形刀刃对手臂运刀时角度的限制，保证运刀动作流畅，刀刃的前部和后部采用圆弧形过渡。缩短了刃口与被切物接触线的长度，增加了单位长度上的切削力，利于进刀和退刀。刀具重心分析(1)重心在刀身前部在进行砍、剁等施力较

4、大的操作时省力，但在切、割、顿、片时容易产生疲劳。(2)重心在刀身后部相反，在切、割、顿、片时很灵活，但在砍、剁的操作中施力困难。(3)重心在刀身中部是前面两者的综合，适应面较广。材料分析1)刀片材料：不锈钢2)刀柄材料：(1)金属刀柄一般刀片与刀柄一体，结实，但手感不好，且容易滑脱。(2)塑料刀柄塑料刀柄脆性较大，在强震动下易破裂。它还具有易滑脱，易老化，手感不好等缺点。(3)橡胶刀柄手感较好，与手的摩擦适中。但存在老化问题，与人的亲和力也较差。(4)木制刀柄手感好，摩擦适中，与人的亲和力强。(5)电木刀柄电木刀柄手感、强度等性能均较好。(6)组合式一般采用金属加木质或电木结构，刀柄牢固，

5、同时还能起到装饰作用。4、使用者群体分析厨刀的使用者主要是成年人，使用者群体可定位在20-50岁男性和女性使用。三、新设计方案1、构思方案草图20个对产品的整体造型、局部细节、功能结构形态进行设计构思。2、尺寸计测计测对象可选择20一50岁的男性和女性。直接参考手的有关测量数据，选取适当的百分位。3、新方案确定（1）刀柄形状刀柄外形与人手持握的弧线相吻合。椭圆形截面使人持握时有稳定感，舒适、易于施力、不旋转。鱼腹形(中间突起)刀柄，可以防止轴向滑脱。在刀柄上方增加了竖握拇指按结构(凹坑)，在两侧均添加了横握拇指按压结构(凹坑)，它可以同时满足惯用右手和惯用左手操作者的操作需要。此外，还增加了

6、食指保护结构(护板)，可使拇指、食指免受较大的局部压应力。避免了拇指直接按在金属刀身上所产生的不适感；增加了持握的稳定性和操作的舒适性，体现了宜人性设计的人机工程设计理念。（2）刀柄、刀刃角度采用弯折式刀柄，以保证操作者持握刀具时手腕处于顺直状态。弯折角为12度。为避免切削时产生旋转力矩，刀刃所受阻力最好与刀柄施加的切削力共线。刃切削部分与刀柄平行。（3）刀身形状刀刃呈弧形设计，前部弧形大约与菜板成12度角。既保证了刀刃切削时的阻力与用力共线，同时，也缓解了直线形刀刃对手臂运刀的角度的限制。前端倾角便于往复切削，后端弧形便于退刀操作。刀头最前端的刀尖便于进行戳、挑、刺等操作。刀背略凹，与刀身

7、整体形状相呼应，并利于另一只手辅助施力。刀身两侧开有防粘连凹槽，能有效地防止被切割物粘在刀身上阻碍视线，节省了切菜时去除粘贴物的时间，提了工作效率。