大學(xué)生宿舍組合床鋪的人機工程學(xué)分析及改造

大學(xué)生宿舍組合床鋪的人機工程學(xué)分析及改造

課程：人機工程學(xué)姓名：閆婧學(xué)號：班級：展示1004班指導(dǎo)教師：段曉菲現(xiàn)在的大學(xué)宿舍的組合床鋪往往是上面是床鋪，下面是書桌、書架以及衣櫥，并且配備一個椅子，本校也不例外。對于一般的組合床鋪，學(xué)校根據(jù)自己宿舍大小和設(shè)計的不同，從而會選擇不同的床鋪，床鋪的設(shè)計者沒有根據(jù)每個實際環(huán)境進行具體的改進，對于學(xué)生生活習(xí)慣，工作方式?jīng)]有具體了解，因此，在設(shè)計的時候，很多不符合人機工程學(xué)的設(shè)計理念，不符合學(xué)生習(xí)慣的設(shè)計方法會給同學(xué)在生活，學(xué)習(xí)以及工作中帶來很大的不方便和困擾，從而大大降低了學(xué)生的工作學(xué)習(xí)效率，有些不合理的設(shè)計甚至?xí)绊憣W(xué)生們的身體健康。前言現(xiàn)有寢室組合床鋪情況現(xiàn)有寢室組合床鋪情況現(xiàn)有寢室組合床鋪情況現(xiàn)有寢室組合床鋪數(shù)據(jù)建立通過對現(xiàn)有宿舍組合型床鋪進行的測量，得到了以下的具體數(shù)據(jù)：床高1820mm、長1910mm、寬800mm，衣櫥高1720mm、寬450mm、內(nèi)橫杠距頂40mm，椅子高410mm、寬350mm、長400mm、靠背傾斜角度為5°、高距地800mm，長書架長940mm、距桌面630mm，桌子高720mm、寬600mm，短書架高280mm、長440mm，右邊抽屜寬400mm、高145mm，容腿空間高600mm、長960mm。現(xiàn)有寢室組合床鋪數(shù)據(jù)建立現(xiàn)有寢室組合床鋪數(shù)據(jù)建立人體功能修正量，見表2[3]?，F(xiàn)有寢室組合床鋪的人機分析1、床長的問題分析因為在本產(chǎn)品設(shè)計中只需要采用一個人體百分位作為尺寸的上限值和下限值的依據(jù)，對于床長設(shè)計應(yīng)該使用大尺寸，由之前的數(shù)據(jù)以及表1數(shù)據(jù)可知，人體身高的第九十九百分位長度為1814mm，床的長度1950mm，現(xiàn)有床鋪長度大于第九十九百分位數(shù)，即滿足了百分之九十九的人使用，由于每件產(chǎn)品在使用設(shè)計時候不可能滿足所有人的使用習(xí)慣以及喜好，也就沒有必要為了極端少數(shù)的人群的要求進行一些不必要的設(shè)計，所以在床鋪的長度的尺寸上，現(xiàn)有的組合式床鋪滿足人機工程學(xué)的設(shè)計?，F(xiàn)有寢室組合床鋪的人機分析2、桌面作業(yè)面積的問題分析在測量的時候發(fā)現(xiàn)，桌子的長度為1390mm、寬570mm根據(jù)控制臺的作業(yè)頁面控制區(qū)域見圖2[3]。圖2推薦控制臺作業(yè)面控制區(qū)域[3]現(xiàn)有寢室組合床鋪的人機分析2、桌面作業(yè)面積的問題分析由分析圖可知，人的手眼協(xié)調(diào)區(qū)域?qū)挾葹?，長度在人體正中矢狀面左右各～，所以現(xiàn)有組合式床鋪的桌面設(shè)計長139cm、寬57cm遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了人眼協(xié)調(diào)區(qū)域，不符合人機工程學(xué)設(shè)計原理，這樣設(shè)計讓使用者在使用過程中由于各個物品擺放問題，使用起來會頻繁出現(xiàn)的單手工作，眼睛注意力隨工作的變化而左右上下移動，這樣不僅會出現(xiàn)效率不高，還會引起使用者的操作疲勞。由此可見，課桌應(yīng)該是對于組合式床鋪改進設(shè)計的重點之一?，F(xiàn)有寢室組合床鋪的人機分析3、作業(yè)光環(huán)境的問題分析由于是組合式床鋪，在設(shè)計時候下層是書桌和衣柜，平行于床長的設(shè)計，桌子寬度為510mm小于床的寬度為800mm。所以在日常寫作業(yè)時候，身體、衣柜和床會擋住宿舍的光源，這樣不僅十分不利于學(xué)生們的學(xué)習(xí)生活，也十分不利于學(xué)生的身體健康，長期在昏暗的光環(huán)境下看書會引起近視等生理疾病，是不良的工作光環(huán)境。這也成為了改進的重點?，F(xiàn)有寢室組合床鋪的人機分析4、作業(yè)臺高度的問題分析因為在本產(chǎn)品設(shè)計中只需要采用一個人體百分位作為尺寸的上限值和下限值的依據(jù)，對于書桌的高度設(shè)計，應(yīng)該采用大尺寸設(shè)計。最小功能尺寸=人體尺寸分位數(shù)+功能修正量(公式1）坐膝高的第九十九百分位數(shù)為549mm，根據(jù)數(shù)據(jù)建立中的表2功能修正量可知，坐膝高功能修正量為33mm，根據(jù)公式1可以計算出，書桌最小功能尺寸為582mm，現(xiàn)有的書桌設(shè)計為750mm，根據(jù)人機工程學(xué)的坐姿工作臺的設(shè)計，以及人體百分位數(shù)的選擇，750mm大于人體坐姿的第九十九百分位數(shù)，即滿足百分之九十九的人使用，還預(yù)留了一定的心理修正量。所以符合了人機工程學(xué)的設(shè)計原則。現(xiàn)有寢室組合床鋪的人機分析5、衣櫥的問題分析整個衣櫥一體設(shè)計，沒有考慮到學(xué)生的衣服長度，有一些衣服掛起來之后還是會長很多，而且一般衣服掛起來也沒有完全占用整個衣櫥，這樣造成很大的空間浪費。在掛衣服的橫桿設(shè)計方面，現(xiàn)在宿舍的橫桿距離衣櫥頂部40mm，這是產(chǎn)品的功能修正量加上心理修正量，但是這一尺寸過大，浪費了有效空間。而且如果在扶梯后面放一些物品，衣櫥的門就無法全部打開，浪費了一定的空間?，F(xiàn)有寢室組合床鋪的人機分析6、組合式床鋪安全性問題分析現(xiàn)在上床用的扶梯采用突出設(shè)計，由于很多突出的設(shè)計，導(dǎo)致現(xiàn)在床鋪很不安全，很多時候不經(jīng)意的就會撞上去，導(dǎo)致身體受傷。而且是兩張床公用一個扶梯，這樣在有些時候同邊床的兩個人就容易出現(xiàn)等待的情況，浪費了時間。這樣不符合人機的設(shè)計在改進方案中給予解決?，F(xiàn)有寢室組合床鋪的人機分析7、椅子的問題分析椅面設(shè)計太平，會產(chǎn)生身體向前滑動，椅面設(shè)計也不符合人機工程學(xué)臀部受力的分析，導(dǎo)致在使用過程中對于身體健康影響較大?？勘吃O(shè)計也不符合人機工程學(xué)，不能完全貼合人的脊椎，讓使用時候造成不舒適感覺。

改進方案的設(shè)計分析根據(jù)之前的分析可得，改進設(shè)計主要針對在工作臺面的問題，光環(huán)境等問題，在此次設(shè)計中，還主要增加了一些讓學(xué)生們更好的進行學(xué)習(xí)、生活的改進。在改進設(shè)計的同時，大幅度增加了組合床鋪的安全性和易用性，在滿足各種需求以后，提高了使用效率。

改進方案的設(shè)計分析

改進方案的設(shè)計分析

改進方案的設(shè)計分析

改進方案的設(shè)計分析

改進方案的設(shè)計分析

改進方案的設(shè)計分析

改進方案的設(shè)計分析

改進方案的設(shè)計分析1、床的大小的改進最佳功能尺寸=人體尺寸分位數(shù)+功能修正量+心理修正量(公式2)[1]選擇了人體身高的第九十九百分位數(shù)，長度為1800mm，加上加上睡覺的功能修正量100mm，依據(jù)公式1可以算出最小功能尺寸為1900mm，加上人體心理修正量100mm，由公式2可以計算出最佳床長度設(shè)計尺寸為2000mm。改進設(shè)計的尺寸為2000mm大于最小功能尺寸，等于最佳功能尺寸，滿足百分之九十九的人使用，符合設(shè)計要求。床的寬度選擇人體肩寬的第九十九百分位數(shù)，長度為480mm，睡覺的功能修正量由表2功能修正量表可得為100mm，依據(jù)公式1可以算出最小功能尺寸為580mm，加上人的心理修正量380mm，由公式2可以計算出最佳床寬設(shè)計尺寸為960mm。改進設(shè)計的尺寸為960mm大于最小功能尺寸，等于最佳功能尺寸，滿足百分之九十九的人使用，符合設(shè)計要求。這樣的設(shè)計可以在滿足使用者工作需求的同時盡量給使用者創(chuàng)造一個舒適的環(huán)境，使使用者舒適度盡可能達(dá)到最大滿足。

改進方案的設(shè)計分析2、書架的分層設(shè)計在改進設(shè)計的時候采用了分層設(shè)計的原理，不同層次放置不同的書籍，設(shè)計的尺寸也不同。由于改變了書架和書桌的整體設(shè)計，根據(jù)國標(biāo)GB/T1999書本長度數(shù)據(jù)：32開書籍長度為203mm，16開書籍長度為26mm，A4紙張試卷長度為297mm，根據(jù)第四章公式1可以計算出書架的最小功能尺寸分別為300mm、270mm、220mm，根據(jù)節(jié)公式2可以計算出最佳的書架設(shè)計高度尺寸分別為350mm、320mm、250mm、250mm、230mm、230mm，大于最小功能尺寸，這樣的設(shè)計，使得在放書時候更加方便，由于根據(jù)不同大小的書進行擺放，在找書時候也能迅速找到，這樣可以大大提高對于書架的使用效率。

改進方案的設(shè)計分析3、光源的設(shè)計新的設(shè)計改變了宿舍課桌的設(shè)計，加大了書桌的面積，側(cè)向的書架讓使用者在工作時候沒有擋住宿舍總體光源，還在書架中上方的位置設(shè)計一個20W日光燈，這樣在保障了學(xué)生的作業(yè)的面積，也保障了學(xué)習(xí)光環(huán)境，良好的光環(huán)境能保障學(xué)習(xí)效率。

改進方案的設(shè)計分析4、容腿空間的設(shè)計根據(jù)表1可以知道人體坐姿膝高第九十九百分位數(shù)為549mm，根據(jù)表2可以知道坐姿功能修正量為33mm，根據(jù)公式1可以計算出容腿空間的最小設(shè)計尺寸為582mm，加上人體心理修正量，根據(jù)節(jié)公式2可以計算出最佳的容腿空間長為640mm，這樣的設(shè)計尺寸大于最小功能尺寸，能保證人腿在一般坐姿時候有足夠的空間進行活動。

改進方案的設(shè)計分析5、衣櫥的設(shè)計在改進時候采取在衣櫥下面采用上部分為掛衣設(shè)計，下部分為抽屜設(shè)計，這樣，一些不方便掛起來的衣服，可以很方便放置，整體看來顯得會很整潔。在改進的設(shè)計中，這一個距離被縮短為50mm，由于改進設(shè)計的衣櫥的寬度變成960mm，衣柜的儲物空間更大了，還額外增加了一個橫桿，這樣可以方便同學(xué)們分別掛不同季節(jié)的衣服或者分開掛一些不同類的衣服。

改進方案的設(shè)計分析6、扶梯的設(shè)計原始的扶梯是由兩人共用，且樓梯上面沒有任何防滑設(shè)施。改良后的扶梯變成一床一用，這樣避免了兩人在急需時的沖突。還在樓梯上面增加了橡膠的防滑保暖墊，這樣既避免了人在下樓梯時著急而滑下樓梯，增加了摩擦力，又可以在冬天起到一定的保暖作用。

改進方案的設(shè)計分析8、椅子的設(shè)計椅子在尺寸方面做了修改，椅面高度根據(jù)人體坐姿臀高第五百分位數(shù)383mm，加上功能修正量3mm，根據(jù)公式1可以計算出最小功能尺寸為386mm，給予44mm心理修正量，由公式2可以算出最佳功能尺寸為430mm，大于最小設(shè)計尺寸，能滿足大部分人的使用，也使得更加符合學(xué)校宿舍，以及桌子的設(shè)計。因為椅面的弧線設(shè)計符合人體臀部受力面分析，背靠的弧線設(shè)計完全符合人體脊椎曲線，使得人在長時間使用時候不會出現(xiàn)疲勞以及身體損傷.整體設(shè)計簡潔大方，適合宿舍這種集體環(huán)境，放置在公共場所，維修簡單。結(jié)果和分析這次的改造設(shè)計過程中，我感受到了，一件好的產(chǎn)品，不僅僅要在理論上符合人機工程學(xué)，還要在實際使用的時候根據(jù)使用者的實際情況進行改進，這也說明了人機工程學(xué)時一門以實驗為基礎(chǔ)，關(guān)系到人們?nèi)粘Ｉ罡鱾€方面，是一門實用性非常強的學(xué)科。此次改造設(shè)計還存在很多不足，只有在這種不斷認(rèn)識，不斷改進設(shè)計過程中，產(chǎn)品設(shè)計才會更加符合人的使用，更好體現(xiàn)人機工程學(xué)思想，在保證人工作效率的同時，提供給人一個安全舒適的工作環(huán)境。

結(jié)束語人機工程學(xué)的顯著特點是在認(rèn)真研究人、機、環(huán)境三個要素本身特性的基礎(chǔ)上，不單純著眼于個別要