基于人因工程学的双椭圆机设计方法分析

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1、武汉理工大学硕士学位论文第一章绪论1．1概述在经济全球化的今天，市场竞争是科学技术的竞争，同时也是产品设计的竞争。设计的主体是人，设计的目的是为人所用，所以现代工业设计的主导思想应“以人为中心”，着重研究“物”与“人”之间的协调关系，强调“用”与“美”的高度统一，“物”与“人”的完美结合。设计可以创造市场，能够满足客户潜在需要的设计回报给企业的效益是惊人的。原价3000多元的一款手机，只不过在机壳上镶上一颗钻石，身价竟上涨到8000多元，这个设计仅2000年最后一个月就为TCL移动通信带来1个亿的销售收入llJ。人因工程学正是在“以人为中心”思想的指导下，

2、从20世纪40年代开始迅速发展起来的一门研究人、产品(物)及其使用环境之间相互作用的新兴边缘学科【21。人因工程学把人的因素作为产品设计的重要条件和原则，研究人和机器及环境的互相作用，以达到人．机．环境系统总体性能的最优化。近十多年来，为了适应现代生活节奏，提高生活质量，包括中国在内的世界上的许多国家都普遍性地兴起了群众性的体育运动锻炼和健身健美热潮。健身器材——作为一个新兴的体育器材门类，呈现了越来越兴盛和繁荣的市场形势，它的出现和发展，是人类进步、文明的体现。特别是具有十多亿人口的中国，在国务院1995年6月颁发《全民健身计划纲要》和国家体委倡导并相继

3、实施“全民健身工程”以来，使健身运动和健身器材的研制、生产和使用，更得到了全面地推进和进一步地发展提高。1．2本课题的研究意义我国的健身器材起步较晚，产品档次和技术含量低，不论是科技含量还是附加值，与先进国家相比还有较大差距。面对中国加入WTO和国内外市场激烈竞争的需求以及广大消费者越来越高的要求，应加强学科研究，采用高新技术来加快我国健身器材的发展。据多方面的调查和分析，十多年来，我国国内“土生土长”的健身器材产品(包括室外健身器材产品)约有90％以上的属于中、低档产品和技术含量较低的产品，稍有机电加工能力的小型企业均可以制造或仿造，较难或很难参与全球经

4、济一体化的国际激烈竞争，且极易被快速发展的国内外市场淘汰，甚至连国内较高级的宾馆、饭店也很难打入【3】。特别地，现有的大多数健身器材不能满武汉理工大学硕士学位论文足大众的运动生理和心理要求【4】。今天，由于科技的进步导致企业间在产品质量上的差距日趋接近，使设计(诸如实用外观专利等)成为重要的知识产权。产品不仅要满足功能要求、美学要求，更要满足使用者的安全，舒适，有利健康和操作的得心应手，以及与环境保护的一致。因此，如何寻找人一机一环境间的最佳匹配关系，探索工业产品以人为中心的设计理念、设计手段与方法，成为实现产品品质赶超国际水准的关键，成为现代工业设计必须

5、关注的重要课题。人因工程学正是实现以人为中心的设计思想的重要理论基础【5】o对健身器材人因工程学设计方法进行系统地研究，用人因工程学指导健身器材的设计，从而提高产品设计水平和产品的竞争力，这是很有意义的。1．3研究现状人因工程学研究应包括理论和应用两个方面，但当今本学科研究的总趋势还是重于应用。而对于学科研究的主体方向，则由于各国科学和工业基础的不同，侧重点也不相同。例如，美国侧重工程和人际关系；法国侧重劳动生理学：前苏联注重工程心理学；保加利亚偏重人体测量；捷克、印度等则注重劳动卫生学。根据有关专家对英、美等国家的人因工程学做的考察资料以及检索的文献，可

6、把国外人因工程学研究的方向归纳如下[2,6-11】：①工作负荷研究，包括体力活动、智力活动、工作紧张等因素引起的生理负荷和心理负荷；②工作环境研究，包括高空、深水、地下、加速、高温、低温和辐射等异常工作环境条件下的生理效应，以及一般工作与生活环境中振动、噪音、空气、照明等因素的人因工程学研究；③工作场地、工作空间、工具装备(如：医疗设备)的人因工程学研究；④信息显示的人因工程学问题，特别是计算机终端显示中人的因素研究；⑤计算机设计与使用的人因工程学研究，如：便携式计算机产品：⑧人本管理的人因工程学研究；⑦工作成效的测量与评定；③机器人设计的智能模拟等。通过

7、《中文科技期刊数据库》，对近10年来(1994～2003年)，在我国近4000种主要科技期刊上发表的有关人因工程学的中文学术论文进行综合检索，指出人因工程学应用研究呈逐年上升的趋势，并在工程技术领域的应用大大领先于武汉理工大学硕士学位论文经济管理、医药卫生等其它领域【12】，将人因工程与产品设计结合已是现代设计的热点之一。人因工程学的应用研究给人机设计提供了科学的指导，使机械设备的设计更加人性化，适合人们的生产生活，不仅提高了生产效率，同时人们的生产生活更加安全、舒适。健身器材是一类与人体紧密相关的产品，在设计时，应首先考虑“人与健身器”这一重要因素。如图

8、卜l所示，国外健身器材产品注重人的因素，并充分依托其科技优势，将电