浅谈人机工程学的应用与重要性

人机工程学的应用与重要性

我是一名专修工业设计的大学生，人机工程学是我们的专业必修课，与我们的设计息息相关。

人机工程学是研究人、机械以及工作环境之间相互关系，相互作用的学科。是探讨人类工作和日常生活中如何与工具、设备、机器以及周遭环境之间互动的关系，以及如何去设计这些会影响到人们生活或学习活动的事物以及环境。其目的是尽量满足舒适和安全的使用需要，实现“以人为本”的人性化设计思想。人机工程学的特点是认真研究人、机、环境三个要素，是它们真正能够融为一个整体。我们应该深刻的认识到，在现代工业设计中，如果只去搞纯物质功能的创作活动，不考虑人机工程学的要求，便是创作活动的一大失败。因此，人机工程学的学习发展以及应用是我们的重点。

人机工程学在我们设计领域占据着主导地位，对工业设计的作用概括来讲包括一下几个方面：

1、 为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数； 2、 为工业设计中“物”的功能合理性的提供科学依据； 3、 为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准则； 4、 为进行人-机-环境系统设计提供理论依据； 5、 为坚持以“人”为核心的设计思想提供工作程序。 关于人机工程学的应用以及研究内容可以概括为以下内容：

应用人体测量学、人体力学、生理学、心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和肌能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、体重、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时相互关系和所涉及的范围等；人体结构特征参数提供人体各部分的发力范围、活动范围、动作速度、频率、重心变化以及动作时惯性等；动态参数分析人的视觉、听觉、触觉、嗅觉以及肢体感觉器官的肌能特征，分析人在劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳程度以及对各种劳动负荷的适应能力，探讨人在工作中影响心理状态的因素，心理因素对工作效率的影响等。

还有一方面的内容是通过研究人体对环境中各种物理因素的反应和适应能力，分析声、光、热、振动、尘埃和有毒气体等环境因素对人体的生理、心理以

及工作效率的影响程序，确定了人在生产和生活活动中所处的各种环境的舒适范围和安全限度，从保证人体的健康、安全、合适和高效出发，为工业设计方法中考虑“环境因素”提供了设计方法和设计准则。

以上几点内容进一步阐释了未来中国产品设计的创意与革新的方向历程，并且可以充分体现出人机工程学为我们工业设计展开了全新的设计思路，提供了独特的设计方法和理论依据去追随最为人性化的设计。

包含人机工程的产品，都应该在人机工程学上充分考虑，都应该称之为人性化产品。将产品的造型与人机工程能够完美的结合在一起，建立起一种和谐关系。仅仅从工业设计这个领域看来，大到卫星宇航系统、交通建筑设施、城市系统规划，小至家具、工具、文具、生活日用品等等都必须在设计过程中把“以人为本”放在首要位置。

下面通过几个简单的实例，更生动形象的阐释人机工程学的应用与其重要性。 在此课程上，专业老师曾让我们设计一款座椅，对于椅子，大家都很熟悉，但是我们不能小看一把椅子，作为一名专攻工业设计的学生，我们更需要知道小椅子中包含着大智慧。一款成功的椅子设计，除了本身的物理结构设计之外，还要符合使用者人体生物力学的要求，所以人机工程学的知识贯穿始终。对于它们的设计，要求技术上先进、工艺上可行、经济上合理，还要适应人们的各种生理上和心理上的需求，向更舒适更实用更方便上去发展。

对于椅子的设计构思，最主要的是围绕相关的人体坐姿进行分析，它包括坐姿生理学、坐姿生物力学以及坐姿人体生理尺寸。下面列出的是公共木椅的最佳尺寸：

座高:380mm-450mm 座宽:380mm-480mm 座深:420mm-450mm 座面角度:15-200 靠背高:46Omm-61Omm

但是在人机尺寸的指导下，考虑到腰椎以及骶椎两部分承受的身体重荷，要求能产生最适当的压力平均分布于各脊椎之中，其次是腿和盆骨两部分的受力分析和研究，力求在人体上寻求舒适性和稳定性，尤其是公共木椅的设计，靠背的

设计尤为重要，特别是腰部的支撑，如果靠背设计上存在失误，人坐上去后背将会很别扭，长期下去，脊椎可能受到不同程度的损害。因此综合这些方面的因素，最终将所设计的公共木椅的尺寸设计为:

座高:420mm 座深:400mm 靠背高:480mm

椅子的材料直接决定了它的软硬度，公共木椅的材料绝大多数采用的是天然木材，木材是制作椅子时最为普遍的，是最为传统的材料之一，适合大批量生产，而且物美价廉，便于运输，贴近生活，公共椅子设计成木质的，很好的向人们传递了绿色环保的理念，并且形体流畅，造型多变优美，在充满现代感的同时又融入了传统的古朴厚重。

休闲木椅的造型设计最主要的就是它的空心设计，也充分体现了人机工程学的特点，符合人机化的需求，如果造型设计成实心的，其缺点自然随之显现出来，重量整体增加，给运输移动等带来很多的不便，而且还会浪费材料，浪费空间。如果靠背挖空了。就可以大大减轻重量，节约木材，方便运输。与此同时，外观线条也更加完美，向着简洁、柔和的方向发展。

一款成功的设计产品可以增加人的舒适度，减轻人的劳动，节约时间，使人身体健康，舒适轻松，我们都应该明白良好的设计归功于正确地使用人机工程学的原理。

再如汽车座椅的设计，汽车坐椅是汽车内部十分重要的组成部分，是影响驾驶和乘坐舒适程度的重要设施，其中以司机的坐椅更为之重要。汽车座椅的设计主要包括座椅造型设计、座椅结构设计、座椅颜色设计等。一款好的座椅设计必须舒适安全而操作方便，能够给使用者带来一个良好的驾驶环境，减少司机的疲劳程度，有效的降低交通事故的发生率。因此对我们而言至关重要。

要想设计出一款成功的驾驶坐椅，人体尺寸、操作姿势以及舒适程度是确定的三大因素。其中的关键是座椅靠背与座面的夹角以及座面与水平面的夹角，它们是影响司机驾驶的重要因素。只有驾驶员在行驶中的视线垂直于视觉目标时，其观察效果才能处于最佳状态，倘若靠背倾角太大，就不得不使颈部向前弯曲，这样会造成颈部的疲劳。一般情况下，驾驶司机在作业中，上身近于直立而稍后

倾，保持胸部挺起，两肩微垂，肌肉放松，这样的姿势才更有利于方向盘的操纵，达到安全轻松驾驶的目的。

我们日常生活中，时时处处都存在着人机工程学的问题。家庭里的大沙发，豪华气派，但是也存在着一些问题，比如坐不了多久腰部就会酸疼，不舒服，不得不在腰后面垫上一个“靠背”。这是因为大沙发座面进深大，无论怎么后靠，腰椎后面总是空着，使脊柱腰椎段向后的弯曲度加大，形成了不正常的腰椎形态，不符合坐姿要求。因此就带来了产品设计中的人机问题。再比如公共卫生间里水箱拉绳边上贴着醒目的提示语，但是不冲水的现象司空见惯。我觉得除了公共素质之外还有一方面因素就是水箱拉绳把手不干净，那是人人都比较反感的，由此可见拉绳水箱本身就存在宜人性的问题，应该从人性化角度以及设计角度来寻求最佳办法。现在大城市的公厕里脚踏钮(或脚踏杆)冲水正在推广，效果得到了明显的改善。

宾馆单人床上的的枕头。不知道大家有没有注意到单人床双个枕头的现象，我觉得这可能是为了让习惯低枕头的人与习惯高枕头的人同时满足他们的不同需求。但这很少有人能获得正常待遇，并不能从根本上满足大家的需求。我觉得应当充分考虑产品应与生理条件相适应，充分考虑“以人为本”的理念，采用一个稍许高一点的主枕头再配一个较薄的附枕头，就能更好的满足多数人的需求。

再比如台灯的设计要求，首先是要考虑使用人群的操作，要注意移动方便，灯体不能太重，要求结构严实，能方便配套各种家具，主要是各种桌子，这就要注意灯体的灵活性和可塑性，比如加上些关节结构而底座要加垫棉防止刮伤家具以及可倾倒角度等等，台灯的倾斜一定的角度必须保证不会倒，这个标准不是固定不可的，在我国绝大多数的台灯倾斜角度应该一般是在15度左右。

作为一名工业设计生，我们必须从根本上认识到人机工程学的应用与重要性，在思考与设计中必须把“以人为本”作为一个重要的因素来考虑。确保把人机工程学这门学科学习彻底研究到位，，紧跟时代的发展潮流，结合不同人的心理需求，只有这样才能设计出既美观又实用，真正被大家所接受所赞誉。

杜尊苹人 机 工 程 学 的 应 用 与 重 要 性

机电工程学院09工业设计本

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