人機工程學課程設計

輪椅的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及人機分析摘要摘要:人機工程學是運用人體測量學、生理學、心理學等學科的研究手段和成果，即將人體特性、能力和活動限度等方面的數(shù)據(jù)用于機械系統(tǒng)及其所處環(huán)境的設計中去，使操作者能安全、舒適和高效率地工作。人機工程學就是研究與解決“人—機—環(huán)境”三者協(xié)調(diào)統(tǒng)一，使人機系統(tǒng)和諧的學科。輪椅是殘疾人依靠手臂以車代步的一種工具，隨著人類社會的進步，殘疾人逐步受到重視，由于輪椅的運動特點，對于下肢肢殘者可以通過輪椅進行適當?shù)膽敉怏w育活動，輪椅越來越多的被殘疾人使用，輪椅的安全性、高效率性、乘坐舒適性等人機工程學方面的因素得到了設計者更多的重視。將輪椅置“人—機—環(huán)境”系統(tǒng)中，按人機工程學原理進行設計。輪椅各方面的優(yōu)化設計將會直接影響到殘疾人的安全、健康及舒適程度。按照人機工程學中“以人為本”的設計理念，在輪椅的設計過程中要跟家注重“人—輪椅—環(huán)境”的統(tǒng)一協(xié)調(diào)。并要著重體現(xiàn)人性化設計的重要性。本文基于人體測量學理論，以及人機結(jié)構(gòu)的改進設計；針對不同消費水平和不同殘疾程度的人群，通過人體百分位的計算。在原有的結(jié)構(gòu)基礎上進行了改良設計。使殘疾人擁有更舒適的運動及娛樂體驗。關鍵詞：人機工程學；輪椅；結(jié)構(gòu)優(yōu)化；安全；舒引言研究背景隨著社會的不斷的進步，人們對于殘疾人的關注度也逐漸上升。生產(chǎn)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)絡的飛速發(fā)展把社會的生產(chǎn)技術(shù)設計的人性化推向了一個全新的階段，設計的“人-機-環(huán)境”的相互統(tǒng)一與“以人為核心”的設計理念已經(jīng)成為整個現(xiàn)代社會設計生活運作的重要基礎，人們對于產(chǎn)品的舒適性以及安全性的要求也不斷督促著設計者們的推陳出新。隨著智能時代的來臨，專門為殘疾人設計的設施也已逐漸成為一項大從的迫切需求，殘疾人設施的人機因素的研究也越來越受到人們的重視。輪椅作為殘疾人的一種輔具，它以人作為動力，與人有著十分密切的關系。在輪椅的設計與使用過程中，包含著大量的人機工程學問題。為了使輪椅的設計更趨于成熟，為了使操作者在操作時更加方便和舒適，則需要運用人機工程學的原理來設計輪椅。并通過對其結(jié)構(gòu)的優(yōu)化時使用者更加舒適和安全。并基于人機工程學的原理和方法，根據(jù)人體測量數(shù)據(jù)，外形尺寸進行了設計，并對其結(jié)構(gòu)尺寸、驅(qū)動系統(tǒng)和舒適性等進行了分析，設計出結(jié)構(gòu)更加簡單、操作更加方便、安全可靠的輪椅。本設計研究的初衷隨著時代的迅速發(fā)展，人們對于自身用品的安全性和舒適性的要求也越來越高！殘疾人的座椅的設計業(yè)慢慢的加入了人機工程學的設計因素，它設計中的人機工程學也越來越多的考慮到了殘疾人的自身感受和愿望。在輪椅的使用過程中，不斷發(fā)現(xiàn)的不足也讓人們不斷的生產(chǎn)中改進這些缺陷。因此，本文在讀輪椅原本結(jié)構(gòu)的人機分析后，對其結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化。讓殘疾人在使用過程中，更加感受到安全、舒適和靈活性！人機工程學意義和重要性人機工程學是一門關于技術(shù)和人的協(xié)調(diào)關系的學科。是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學、生理學和心理學等方面的各種因素；研究人和機器及環(huán)境的相互作用；研究人在工作中、家庭生活中和休假時怎樣統(tǒng)一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的學科。該課程從不同的方面和角度向我們陳述講解了人體工程學的知識。用以設計使操作者能發(fā)揮最大效能的機械、儀器和控制裝置，并研究控制臺上各個儀表的最適位置。圖1人機工程分析與評價系統(tǒng)圖同時人體工程學是一門與人密切相關的學科，而人本身就是一種情感豐富卻又敏感脆弱的動物，他們對于生活充滿渴望和幻想，渴望生活、熱愛生活、追求生活的人便會希望自己所生活的環(huán)境舒適、充滿溫情。而這一夢想，便可以通過設計來實現(xiàn)。原始社會的設計，就像人類所有的發(fā)明創(chuàng)造一樣，總是抱著改天換地，方便生活的目的產(chǎn)生的。每一件物品，每一個造物的過程，都在無意的探詢?nèi)祟愔?。人們?chuàng)造物品的同時，也在自發(fā)的追求著使用產(chǎn)品時的舒服，安全等，考慮人的不同要求。其實人體工程學的重要性不是現(xiàn)在才顯得尤為重要，而是早在遠古時代，它就處在了不可缺少的的地位，只是隨著時代的變遷、社會的進步，這一學科便變得日益重要。國內(nèi)外人機工程學設計發(fā)展和現(xiàn)狀豬人機良工程猛技術(shù)就是2踩1世產(chǎn)紀信階息領壇域需宿要解捧決的聽重大礙設計坑。美崖國2筍1世雪紀信骨息技雙術(shù)計跡劃中歪的基蠅礎研拾究內(nèi)刺容為燭4項讓：軟稿件、陳人機眨交互貢、網(wǎng)跡絡、瓣高性裙能計亦算機弦。其富中，百人機膊建模吧研究恰在信器息技離術(shù)中搖被列伯為與駁軟件禾技術(shù)孝和計肺算機課技術(shù)恐等并追列的由六項盡國家馳關鍵侮技術(shù)弄之一載，并限被認家為“且對于便計算遷機工惰業(yè)有扒著突義出的糠重要構(gòu)性，叼對其鉗它工往業(yè)也設很重紅要”載。美私國國斜防關黎鍵技臣術(shù)計義劃不提僅把綱人機汗交互查列為柿軟件縱技術(shù)間發(fā)展?jié)驳闹夭匾獌?nèi)決容之位一，屯而且均還專幸門增百加了艇與軟晶件技戚術(shù)并晃列的霞人機迎界面歸這項凈內(nèi)容沫。日裙本也亞提出傻了F惠PI筆EN產(chǎn)D2腫1計繩劃（否Fu雁tu宿r(nóng)e掌P滔er窮so鼓na持li火ze沉d甘In盜fo拜rm巷at劍io申n糠En州vi型ro尼nm盤en乖t帽De帝ve匯lo嘆pm懼en奉t）慚，其松目標艇就是為要開榨發(fā)2寄1世咱紀個悉性化淚的信鞏息環(huán)巾境。楊我國毯97勢3、味S-舊86鴨3、鬼十五牲計劃殊及未城來的脊十一鞏五計珍劃均更將人陳機交餅互列您為主蝕要內(nèi)任容。伸在中眾國，桿人機殿工程概學的縣研究網(wǎng)在2斗0世悉紀3保0年組代開殘始即陽有少避量和吐零星談的開阿展，茂但系墾統(tǒng)和油深入壩的開寫展則捉在“滴文革貿(mào)”以芽后。褲19萌80曲年4侄月，倡國家麗標準概局成局立了表全國凝人類輕工效重學標筋準化當技術(shù)光委員挖會，大統(tǒng)一修規(guī)劃芬、研勉究和東審議禿全國嫂有關劣人類忙工效妙學的品基礎余標準訓的制換定。嗎19副84鬧年，捧國防股科工識委成泉立了豬國家耀軍用悅?cè)耍R機－刪環(huán)境來系統(tǒng)鐮工程筑標準牲化技席術(shù)委友員會娛。這拘兩個掉技術(shù)假委員座會的摔建立辟，有蘇力地瞧推動烤了我半國人筍機工數(shù)程學富研究都的發(fā)架展。薄此后冷在1霞98繭9年旨又成焦立了插中國探人類拋工效賴學學屆會，澡再在骨19灣95雅年9宋月創(chuàng)裳刊了的學會禮會刊捷《人壓類工扣效學衡》季脹刊。西20給世紀發(fā)90狂年代宜初，攻北京養(yǎng)航空刻航天我大學領首先痛成立啊了我森國該怠專業(yè)泄的第棋一個萬博士答學科褲點，透隨后尾南京牛航空悲航天立大學愿、西疫北工湖大、該北京連理工羨大學冶、北蛛大醫(yī)稠學部堤等大億學也蓮先后鴨成立欺了相鬼應的幻專業(yè)雖。當斜前，馬隨著床我國熄科技嶄和經(jīng)稍濟的謀發(fā)展遇，人頃們對獄工作怕條件顆、生禁活品喬質(zhì)的畢要求至正逐移步提倉高，釀對產(chǎn)療品的大人機圾工程迎特性丈也會替日益責重視烈。一紋些廠歡商把權(quán)“以亮人為芳本”替、“貴人體柄工學亦”的膏設計傅作為潛產(chǎn)品封的賣遼點，弦也正幟是出頭于對沃這種泰新的如需求巖取向拍的意植識。性1.乓13躁本篩設計掠的來里源和單研究鎖內(nèi)容似本艷設計封來源大于雀早期籮的枝輪椅紹設計移。根彼據(jù)早烘期宜輪椅臘的設就計，捆從人塵機臨工程斬學的載角度蹈重陵新使缸其結(jié)羞構(gòu)更附加優(yōu)萬化，注使使隔用者炒更加躍感受賄到它巖的安曬全性恒和舒儀適性煩?？弁卿伿谷藦U性化匯、綠直色化滑和可遇持續(xù)軍化炭在現(xiàn)頓代設盜計杠中更煤充分舞的體沈現(xiàn)出躁來緞。碼在早俯期的雙輪椅肝設計幻中，供輪椅尿一般瘋由專娛業(yè)人劫員使文用，乒對其山設計震著重高于追棒求功遮能、踏工作舅效率料和工柴作的告可靠莫性。暢現(xiàn)在觸，雹輪椅權(quán)越來凝越多示地由仙非專舞業(yè)的頸殘疾敢人使獲用，躺輪椅遣的設趙計要逐考奏慮它役的使反用和貸工作市環(huán)境緩滿足廉操作巾者的雖生理暢和心質(zhì)理要隱求，弦達到猜工作發(fā)環(huán)境臣舒適胡、安忍全、促操作律方便槐、減修輕操癥作疲奔勞的子目的欺。將東輪椅撐置偽“鐘人駁—門機舉—易環(huán)境培”士系統(tǒng)散中，勻按人絡機工且程學蒸原理逮進行垂設計趁，主拘要從甲座椅礙系統(tǒng)干、操晚縱系需統(tǒng)和扔乘坐條舒適騰性等激方面槽討論扣輪椅坐的人艇機工說程學宰設計貌問題謎，對綿于隙輪椅擴與人輛的慨“完人貓—舒機丹—施環(huán)獲境魚”鈔系統(tǒng)篩如圖俱2所群示凈圖夢2茅人－賠機－果環(huán)境侄系統(tǒng)愚圖特問題芹定義歲在北遭京殘頭奧會益召開攪后，尾人們直在綠征蔭場鄭上看特到了株一抹蹦美麗濱的身倘影。痛那是踏殘疾餅運動仍員們劑在運彩動場辰上揮嘆灑自曬如的年表演澆和夢刪想的盤實現(xiàn)嘉。多鎮(zhèn)少人評在那射一刻鋤激動隨的留理下了語眼淚宗。正聾因為距輪椅眠的設捆計，久它才時讓很宵多身寬體有蝦殘疾爬的人郊們有滔了實疏現(xiàn)夢鄰想的濃工具邊。腿而設料計的猶發(fā)展陡總是殊要不禿斷的瘡創(chuàng)新熄才能描更上月一層愁樓，儉才能隸更符挨合人獲們的痰生活么和學護習的替要求惹。所舞以，哥本文添是對農(nóng)輪椅盈的結(jié)壯構(gòu)和灶外部丈材質(zhì)損進行允改良攔設計隙，使擴其更慶加符旗合運綱動員時和普牲通人賭群的覽使用悠。體結(jié)構(gòu)吐的優(yōu)董化與政分析啄輪椅夜的操資縱者戶是在廟坐姿殃的狀衰態(tài)下顛工作籠的，錄為了糧使操可作者敢在使勉用時擔處于跳舒適證的狀澡態(tài)和型適宜屢的環(huán)景境中任，在劉設計耀中就腐必須振充分貴考慮疊人體鍬坐姿友的尺配度。濁以座棗椅的柄結(jié)構(gòu)就為例帝，主忘要考己慮座借寬、兄座高譜、座粘深的漿設計近尺寸派。壇并為宮了使鄉(xiāng)操作傻者在字操作企過程澡中始閉終處先于安接全和洽能夠歌準確蠅無誤左的完廣成操陡作，壺對輪銅椅的叔驅(qū)動探輪的艱表面忘的材君質(zhì)炮進行弄一定正的改厚和加僻工候使使蠢用者哪更加梅舒適樂。同愿時對上其座框椅的歷形態(tài)賤和材座質(zhì)也徑進凍行一篇定的艦改變禍，讓明操作猜者在輪工作蟻中不獲會處瞇于疲察勞的聲狀態(tài)若下。呢從而胡使赤輪椅擴更加月的發(fā)偵揮它蠻的功退能。稀研究勞范圍炮在市周場上論眾多求的輪茅椅產(chǎn)續(xù)品中街選擇恢一款匹，通盯過和杯其他明輪椅掌產(chǎn)品棍的比顏較和述分析造，對丟其進配行市硬場調(diào)止查得撈到反榮饋意椅見，味從而跟進行旨改進久。然角后進飄行人玩機分全析和座結(jié)構(gòu)肚優(yōu)化盛使其拔更加買完美泄。并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