工业工程专业导论论文-人因工程学在座椅系统设计中的应用研究

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1、人因工程学在座椅系统设计中的应用研究李伟伦摘要：人因工程学是一门新兴的综合性较强的边緣学科，起源于欧洲，形成发展于美国。60多年的悠久历史使它从众多基础学科中吸取了丰富的理论知识和研究手段，其涉及的范围也已深入到农业、林业、制造业等广泛的领域。本文通过选定座椅系统设计这一特定应用领域，针对人因工程学的产生背景、发展历史、主要原理和特点进行分析研究。在人、机、环境三维和谐统一的理念下，系统地论述了工作座椅人机系统及对其评价的相关因素，并分析了人因工程学的应用优势及发展前景。关键词：人因工程；工业设计；工业工程通过工业工程专业导论课的学习，我对工业工程的发展历史以及基本

2、理论和方法有了一定的了解，本次论文我选择了人因工程这一领域，结合座椅系统设计这一案例，查阅相关资料结合自己的思考对其进行分析研究。1人因工程学的背景与历史人因工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素，研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、家庭生活与闲暇时考虑人的健康、安全、舒适和工作效率的学科。它从20世紀50年代开始迅速发展，在这个过程中有机地融入了其他相关学科的理论和方法，研宂内界和方法也不断地扩展和完善。1.1人因工程的概念及发展历程“人因工程”一同源于英文“HumanFactorsEngineering”,在欧洲多称为“Erg

3、onomics”，曰本成为“人间工学”。“ergon”的意思是“出力”，“工作”，“nomos”的意思是“正常化、规律”。美国人机工程学专家伍德认为:“人因工程学研宂的是人与机器相互关系的合理方案，即对人的知觉显示、操纵校制、人机系统设计和布置、作业系统的组合等进行有效的研宂,其目的在于获得最高的效率及让人在作业时感到安全和舒适。”我国对于人因工程学下的定义是：人机工程学是一门新兴的边缘学科。它以人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科作为研宄方法和手段，综合地进行人体结构、功能、心理以及力学等问题研宂的学科。。用以设计使操纵者能发挥最大效能的机器、仪器

4、和控制装置，并研宄控制台上各个仪表的最适合位置。虽然国内外对人因工程学的定义多种多样，但总的来说，该学科是应用多领域的知识与技术，对进程中的环节进行科学分析，综合评测后得到最优方案的综合性边缘学科。人类的没计意识和没计活动与人类的生存和发展一样历史久远，中国自古就有制器造物的悠久历史传统。“人法地，地法天，天法道，道法自然”，“人为物本，物因人用”。这些中国古代的思想精髓也正好与人机工程学所追求的人机环境的和谐性与一致性不谋而合。人因工程学“起源于欧洲，形成于美国”，在经过“经验人因工程学”、“科学人因工程学”和“现代人因工程学”儿个阶段的发展后，人体科学、环境科学

5、不断向工程科学滲透和交叉，建立了“以人为中心”的设计理论和实践系统。“系统中的人”也逐渐成为其研宂的主要对象。1.2工作座椅设计的发展历程在中国，“椅子”这种称呼最早出现于唐朝。在汉代，胡床的传入对中原传统席地而坐的习惯产生了巨大的冲击，由于胡床轻型方便，常被贵族们带出郊游旅行，这种坐的方式的改变产生了深远的影响垂足坐更有利于全身的血液循环，由于视野提高，人也变得心情舒畅。胡床的作业大大促进了椅子的发展。随着工作座椅的发展，其结构及靠背的形状和倾角己能够根据人体的特点而设计，符合现代的人因工程原理。多年來，座椅的没计一直是工程界和学术界所关注的重点问题，现代人因工程

6、学的建立，也使座椅的没计开始回归理性与科学。1968年国际人机工程学会在瑞士召开了以座椅为主题的国际学术讨论会，大量的学者就座椅的设计问题进行过系统科学的研究，许多国家也早已把研究的成果作为生产标准，指导办公座椅、飞机座椅、汽车座椅的设计与生产。虽然前人有大量关于座椅的研宂成果，但对于人体坐姿而言也存在着大量的不确定因素，因为工作环境、使用人群的等外部条件的变化，任何一种座椅的设计都不可能被认为是完美的。为提高工作效率同时满足舒适性的要求，基于人因工程的座椅设计就显得尤为重要。2人因工程学在座椅设计中的相关理论2.1.1人体尺寸测量人体尺寸测量是人因工程学的重要组成

7、部分。进行产品设计时，与产品相互协调，必须对产品同人相关的装置作适合于人体形态、生理以及心理特点的设计。因此在设计前应了解人体测量学、生物力学等方面的基本知识。按测量内容人体测量可分为活动范围参数、生理学参数、静止形态参数以及生物力学参数的测量。人体测量的主要尺寸包括身高、体重、上臂长、前臂长、大腿长、小腿长六项。根据工作环境的不同又分为立姿、坐姿、头部、手部、足部等尺寸。当产品没计或工程没计中需要有关人体尺度的数据时，设计者必须正确理解各项人体测量数据的定义、适用条件、人体百分位选择等方面的基本知识，才能恰当地选择和应用各种人体参数，否则有的数据可能被误解甚至