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人機(jī)工程范文第1篇

關(guān)鍵詞：技術(shù)；電視藝術(shù)；電視美學(xué)

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中圖分類號：TB47 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1008-2832（2016）07-0105-03

Man Machine Engineering in Machine Tool Design

MAO Yang（Dalian Polytechinc University Art and Information Engineering，Dalian 116600，China）

Abstract ：In the field of industrial production， NC machine tool is a kind of very important equipment，its quality directly affects the quality of the product. Is the current situation， domestic CNC machine tools exist defects in rigid lines， the operation is complicated， not only can not effectively enhance machining quality and efficiency， also may endanger the safety of life and property of the assembly line workers. The author combined the work experience and the related theory knowledge， in this paper has studied the machine tool design in the man-machine engineering application， for the related personnel reference.

Key words ：machine tool modeling； design； ergonomics

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人機(jī)工程學(xué)自誕生以來便受到了數(shù)控機(jī)床設(shè)計界的廣泛關(guān)注，機(jī)床設(shè)計者利用人機(jī)工程學(xué)來改善數(shù)控機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)條件、調(diào)整機(jī)床顯示屏安裝角度等。現(xiàn)階段，結(jié)合人機(jī)工程學(xué)知識所制造的數(shù)控機(jī)床不僅具備美觀的外型，性能也得到了顯著的提升。

一、人機(jī)工程學(xué)概述

心理學(xué)、人體測量學(xué)、生物力學(xué)、生理學(xué)與工程學(xué)等學(xué)科知識共同構(gòu)成了人機(jī)工程學(xué)。在機(jī)床造型設(shè)計中應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)的主要目標(biāo)是結(jié)合該學(xué)科理論，設(shè)計出擁有最大運(yùn)轉(zhuǎn)效率、操作便利安全的機(jī)械設(shè)備。人機(jī)工程學(xué)之所以能夠?qū)崿F(xiàn)確保人、機(jī)器以及環(huán)境系統(tǒng)總體性能最優(yōu)化的目的，主要原因是其向設(shè)計者揭示了人、機(jī)器以及環(huán)境三者之間的規(guī)律與關(guān)系。

近年來，人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用愈來愈廣泛，應(yīng)用主要集中于工業(yè)領(lǐng)域。通過應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)，人們有效地提升了機(jī)器的性能、改善了工人的操作條件、減少了職業(yè)病的發(fā)生幾率。就目前狀況而言，我國工業(yè)發(fā)展勢頭較好，數(shù)控機(jī)床應(yīng)用普遍，所以人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用條件良好。

二、數(shù)控機(jī)床人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)

人機(jī)系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用的基本目標(biāo)便是實(shí)現(xiàn)“機(jī)宜人，人適機(jī)”。數(shù)控機(jī)床能夠承受巨大的工作量，在工件精度控制方面具有巨大的優(yōu)勢，而相比于數(shù)控機(jī)床，人擁有活躍的思維，能夠?qū)ぷ髦械耐话l(fā)狀況做出緊急處理。在數(shù)控機(jī)床造型設(shè)計上應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)知識，就是為了加強(qiáng)人與機(jī)器的配合，從而最大程度地強(qiáng)化人機(jī)系統(tǒng)的總體功能并提升系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

人與數(shù)控機(jī)床構(gòu)成和諧的人機(jī)系統(tǒng)，人與機(jī)器共同履行應(yīng)盡的職責(zé)。人機(jī)系統(tǒng)中，機(jī)器負(fù)責(zé)開展高強(qiáng)度的運(yùn)算以及工件加工工作，操作人員則負(fù)責(zé)編寫控制程序、下發(fā)操作指令以及維護(hù)保養(yǎng)數(shù)控機(jī)床等。

三、人機(jī)系統(tǒng)具體設(shè)計

（一）工作臺控制裝置設(shè)計

工作臺是數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵構(gòu)成成分，其負(fù)責(zé)對相關(guān)工件進(jìn)行加工。工作臺控制裝置是指揮機(jī)械臂運(yùn)轉(zhuǎn)的“大腦”，在工作臺控制裝置設(shè)計工作中，設(shè)計者必須要考慮到操作人員手臂活動范圍等因素，力求使操作人員能夠便捷地操作工作臺。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床操作人員患有腰肌勞損、腰椎盤突出等疾病，造成該現(xiàn)象的主要原因之一是常規(guī)的數(shù)控機(jī)床設(shè)計使得操作者長時間地處于靜態(tài)彎腰狀態(tài)中。因此，數(shù)控機(jī)床人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計者應(yīng)當(dāng)竭力避免上述問題的發(fā)生，合理地設(shè)計工作臺臺面，充分結(jié)合人機(jī)工程學(xué)相關(guān)知識來確定臺面的高度。

通常情況下，操作人員是站立操作工作臺的，在此情況下，工作臺面應(yīng)當(dāng)靠近操作員的手部，如此方能避免操作人員長時間彎腰的現(xiàn)象出現(xiàn)，還能有效地防止操作人員因身體前傾而跌倒。數(shù)控機(jī)床的控制桿和手柄由杠桿以及執(zhí)握柄構(gòu)成，從操作條件來看，控制桿以及手柄屬于單手控制器范疇，數(shù)控機(jī)床的手柄一般在操縱力相對較小的操作環(huán)境下使用。結(jié)合人體工程學(xué)相關(guān)知識，認(rèn)為在手柄轉(zhuǎn)動角度不大于手腕轉(zhuǎn)動的常規(guī)角度的條件下，工作人員的操作將更加地輕松高效。

為了最大程度地消除數(shù)控機(jī)床運(yùn)行過程中手柄與操作人員手掌之間的摩擦，可以采用軸套式的手柄設(shè)計。為了提升操作人員手部的舒適性，可以采用觸感良好的軟樹脂作為手柄套的材料，也可以為操作人員發(fā)放軟樹脂制成的工作手套，從而實(shí)現(xiàn)對操作人員手部進(jìn)行雙重保護(hù)的目的。

（二）顯示輸入面板設(shè)計

顯示輸入面板是數(shù)控機(jī)床的核心組分，負(fù)責(zé)顯示數(shù)控機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)等重要工作。顯示輸入面板的高度設(shè)計十分重要，傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床未重視顯示輸入面板的高度設(shè)計工作，從而導(dǎo)致操作人員無法便捷地觀測運(yùn)行數(shù)據(jù)，不僅影響了數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行，同時在一定程度上影響了操作人員的身體健康。

依照人機(jī)工程學(xué)理論，認(rèn)為數(shù)控機(jī)床顯示輸入面板的高度應(yīng)當(dāng)取百分之五十的人體尺寸，即設(shè)計成操作人員平均身高的一半，事實(shí)表明，該種設(shè)計能夠有效地滿足機(jī)床操作人員的操作要求，使操作人員能夠輕松地完成數(shù)據(jù)分析、輸入等工序。為了提升面板操作的舒適性，機(jī)床設(shè)計者還需要重點(diǎn)考慮面板高度與操作人員肘高的適應(yīng)性。如果操作人員經(jīng)常性地抬高手臂以進(jìn)行顯示輸入面板操作，則容易產(chǎn)生肌肉酸痛感，長此以往可能造成手臂肌肉血液循環(huán)不暢，所以，機(jī)床設(shè)計者需要充分確保面板與操作人員的肘高相匹配。

需要特別指出的是，應(yīng)當(dāng)采用可調(diào)節(jié)式面板設(shè)計，這是因?yàn)槊總€人的生理構(gòu)造有著細(xì)微的差別，在此情況下，如果面板是固定的，即使高度設(shè)計考慮到了操作人員身高平均值、肘高平均值等因素，也難以最為有效地為每一個操作人員提供最優(yōu)的工作環(huán)境。就目前狀況而言，懸掛式、分離式、貼合式以及下伸式等形式的顯示輸入面板技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度相對較低、實(shí)際應(yīng)用效果頗佳，因此被廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床中。每個操作人員對面板高度的要求不同，所以應(yīng)當(dāng)在控制面板上安裝體積與高度合理的把手，從而有效地增強(qiáng)操作人員的工作便利性。

由于現(xiàn)代化的數(shù)控機(jī)床需要執(zhí)行多類加工任務(wù)，功能比較豐富，因此顯示輸入面板上分布著大量的按鍵，按鍵的大小設(shè)計工作十分重要，按鍵過大或者過小都可能導(dǎo)致操作效率低下甚至引發(fā)誤操作，影響數(shù)控機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)效率與質(zhì)量。面板按鍵尺寸大小要與操作人員手指端面積相匹配。一般來講，按鍵面積需要稍稍大于人的手指端面積。為了保障操作的準(zhǔn)確性，按鍵的工作行程以及按壓力需要符合相關(guān)行業(yè)規(guī)范與國家標(biāo)準(zhǔn)。

為了盡量縮小顯示輸入面板的體積，按鍵的排布應(yīng)當(dāng)盡量緊密，但是應(yīng)當(dāng)注意按鍵排布不能過于緊密，否則操作人員可能在無意間同時按下兩個鍵位，如此有可能引發(fā)相關(guān)安全事故。得益于科技的迅猛進(jìn)步，現(xiàn)階段數(shù)控機(jī)床控制面板按鍵技術(shù)得到了極大的改進(jìn)，國有企業(yè)基本普及了感應(yīng)式鍵盤設(shè)計，這種面板感應(yīng)靈敏度非常好，并且擁有極佳的觸感，能夠顯著地增強(qiáng)數(shù)控機(jī)床操控工作的舒適性。

為了促使操作人員能夠更好更快地獲取收索信息，應(yīng)當(dāng)依照一定的原則來設(shè)計按鍵的排布，經(jīng)驗(yàn)表明，奇數(shù)個橫向的按鍵排列方式能夠最為有效地提升操作人員信息獲取工作的便利性與準(zhǔn)確性。最好劃分功能鍵位區(qū)域，劃出字母鍵、數(shù)字鍵以及方向指示鍵等鍵位區(qū)域，如此能夠幫助操作人員更好地找到所需鍵位，同時有利于操作人員養(yǎng)成良好的擊鍵習(xí)慣。

數(shù)控機(jī)床顯示輸入面板上分布著大量的旋鈕，有的旋鈕可以旋轉(zhuǎn)一周以上，有的旋鈕只能旋轉(zhuǎn)一周以內(nèi)，而有的旋鈕則無法旋轉(zhuǎn)，這類旋鈕發(fā)揮著定向指示的作用。為了便于操作人員迅速區(qū)分不同功能的旋鈕，可以在旋鈕設(shè)計中應(yīng)用色彩編碼技術(shù)。依據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范可知，紅色可以用來表示停止機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)，而綠色則表示接通或者啟動數(shù)控機(jī)床。

為了提升操作的準(zhǔn)確性與便捷性，數(shù)控機(jī)床面板上分布了一些符號與文字以標(biāo)示鍵位的功能，如果操作環(huán)境中照明條件不佳，則操作人員將較難在短時間內(nèi)準(zhǔn)確獲取標(biāo)示文字以及符號的信息，因此，建議設(shè)計者在面板鍵盤設(shè)計上采用背光技術(shù)，如此能夠顯著地改善面板操作環(huán)境，增強(qiáng)擊鍵的準(zhǔn)確性與便捷性。

（三）機(jī)床開合門設(shè)計

在數(shù)控機(jī)床中，開合門是一道非常重要的設(shè)施，其能夠較為有效地保護(hù)操作人員的生命財產(chǎn)安全，與此同時還能發(fā)揮隔聲的效果。機(jī)床操作人員需要實(shí)時監(jiān)控工作臺，為了支持這一工作，設(shè)計者應(yīng)當(dāng)合理設(shè)計開合門上的視窗，視窗不宜過大也不能太小。現(xiàn)階段，數(shù)控機(jī)床開合門主要采用左右拖拉設(shè)計，應(yīng)當(dāng)確保拖拉開合門的力的大小處于合理水平。通常情況下，加工中心中的加工任務(wù)繁多、而且數(shù)控機(jī)床的體積也較大，而對于大型數(shù)控機(jī)床而言，最好增大把手的長度與開合門的尺寸。

（四）生產(chǎn)環(huán)境設(shè)計

現(xiàn)代化的數(shù)控機(jī)床操作業(yè)務(wù)對生產(chǎn)環(huán)境要求極高，因此要確保生產(chǎn)環(huán)境具備干凈整潔的特征。為了增強(qiáng)工作人員操作機(jī)床面板的舒適性，認(rèn)為需要確保數(shù)控機(jī)床的造型與生產(chǎn)環(huán)境相和諧，著重突出數(shù)控機(jī)床造型的人性化特點(diǎn)。行為心理學(xué)相關(guān)理論指出，顏色可以影響人的行為與心理，在中國傳統(tǒng)文化中，紅色象征著喜悅、豐收，藍(lán)色代表著沉穩(wěn)、寧靜，鑒于數(shù)控機(jī)床實(shí)際操作狀況，認(rèn)為采用紅色作為機(jī)床裝飾色的方案不太實(shí)際，綜合考慮后，認(rèn)為可以將藍(lán)色與綠色作為數(shù)控機(jī)床的主色調(diào)。

使用藍(lán)色與綠色來裝飾數(shù)控機(jī)床益處頗多。藍(lán)色能夠在一定程度放松人的心情，使得操作人員在輕松愉悅的環(huán)境中開展相關(guān)工作，而綠色不僅給人以清新的感受，還能有效地減緩操作人員的視覺疲勞，防止操作人員患上近視眼，有效地保護(hù)了操作人員的視力。德國是數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)技術(shù)最發(fā)達(dá)的國家，而韓國DMG公司生產(chǎn)的一款數(shù)控機(jī)床便采用了藍(lán)綠色開合門設(shè)計，據(jù)一些機(jī)床操作人員反映，操作藍(lán)綠色的機(jī)床設(shè)備能夠放松自身的心情，從而提升了工作效率以及質(zhì)量。

（五）安全防護(hù)設(shè)計

安全防護(hù)設(shè)計工作意義重大，在過去幾年中，媒體報道了許多慘烈的機(jī)床安全事故，主要原因之一是數(shù)控機(jī)床安全設(shè)計不到位，因此必須要確保數(shù)控機(jī)床的造型設(shè)計滿足相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)，能夠給予操作人員一個安全舒適的操作環(huán)境。為了提升操作人員的心理安全感，數(shù)控機(jī)床的造型必須完全符合人機(jī)工程學(xué)的相關(guān)要求，要擁有飽滿的整體造型。應(yīng)當(dāng)高度重視數(shù)控機(jī)床的著色處理工作，主要采用藍(lán)色與綠色，如此能夠促使操作人員獲得足夠的心理安全感。除此之外，要著力于完善人機(jī)工程設(shè)計，做好造型尺寸設(shè)計工作。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，很大一部分機(jī)床安全事故的誘因是操作人員無意間接觸了機(jī)床的按鈕開關(guān)，所以為了保障操作人員的安全，必須要規(guī)范數(shù)控機(jī)床的尺寸設(shè)計，并將關(guān)鍵按鈕置于不易被無意碰觸到的位置上。

設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)做好數(shù)控機(jī)床顯示以及控制裝置設(shè)計工作，各項(xiàng)設(shè)計需要充分結(jié)合操作人員的心理以及生理特點(diǎn)，最大程度地避免不合理設(shè)計的出現(xiàn)。由于操作人員需要長時間地查看顯示面板上的數(shù)據(jù)，長此以往可能會影響操作人員的視力，因此可以采用智能化面板設(shè)計，設(shè)置視力保護(hù)提醒時間。

四、如何提升數(shù)控機(jī)床造型設(shè)計工作的質(zhì)量

（一）提升機(jī)床設(shè)計者的綜合素質(zhì)

無論是何種工作，在其中發(fā)揮最關(guān)鍵作用的因素的“人才”，數(shù)控機(jī)床造型設(shè)計工作也不例外。通過調(diào)查走訪，發(fā)現(xiàn)部分機(jī)床設(shè)計者的綜合素質(zhì)不高，主要表現(xiàn)在專業(yè)知識儲備量不足與對人機(jī)工程學(xué)知識理解不透徹上。因此，企業(yè)要對癥下藥，采取針對性措施以提升機(jī)床設(shè)計者的綜合素質(zhì)。建議企業(yè)通過舉辦行業(yè)專家講座以及組織專業(yè)技能培訓(xùn)活動等形式來切實(shí)地擴(kuò)充機(jī)床設(shè)計者的專業(yè)知識儲備與強(qiáng)化其實(shí)踐設(shè)計能力，從而使其更加適應(yīng)新時期數(shù)控機(jī)床造型設(shè)計工作的各類要求。

除此之外，企業(yè)應(yīng)當(dāng)定期派遣業(yè)績突出、學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的設(shè)計者前往德國、日本等數(shù)控機(jī)床設(shè)計、制造技術(shù)成熟發(fā)達(dá)的國家學(xué)習(xí)交流，以便回國后提升設(shè)計團(tuán)隊(duì)的整體綜合素質(zhì)。企業(yè)可以制定合理的薪資分層制度，將機(jī)床設(shè)計人員的工作業(yè)績、工作態(tài)度以及周圍同事對其的評價等因素納入薪資考核體系當(dāng)中，通過物質(zhì)方面的激勵以激發(fā)設(shè)計人員的工作積極性。

（二）加快數(shù)控機(jī)床設(shè)計制造標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)

客觀上講，我國數(shù)控機(jī)床設(shè)計與制造技術(shù)與德日等國家仍有較大的差距，除了人才保障體系方面有一定差落外，機(jī)床設(shè)計制造行業(yè)缺乏健全的技術(shù)指導(dǎo)體系也是造成中國數(shù)控機(jī)床整體性能落后進(jìn)口德日機(jī)床的主要原因之一。鑒于上述情況，認(rèn)為政府應(yīng)當(dāng)盡快組織專家小組，研討建立合理可行的數(shù)控機(jī)床設(shè)計與制造標(biāo)準(zhǔn)體系，從而為廣大機(jī)床設(shè)計、制造企業(yè)提供權(quán)威可靠的參考。此外，政府應(yīng)當(dāng)加大對中小型機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)的財政補(bǔ)貼力度，降低這些企業(yè)的銀行貸款門檻，如此方能最大程度地促進(jìn)數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)行業(yè)的總體進(jìn)步。

五、結(jié)語

新的發(fā)展形勢下開展機(jī)床造型設(shè)計革新工作極為必要，人體工程學(xué)在機(jī)床設(shè)計中能發(fā)揮巨大的作用，為此，廣大設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)積極學(xué)習(xí)人機(jī)工程學(xué)知識，善于借鑒優(yōu)秀的機(jī)床設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際工作中保持認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，如此方能促進(jìn)我國工業(yè)的長足發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[4]張俊竹.展示程序設(shè)計[J].設(shè)計，2013，（06）：79-81.

人機(jī)工程范文第2篇

〔關(guān)鍵詞〕醫(yī)療器械;人機(jī)工程;具體應(yīng)用;人機(jī)界面;可靠性;安全性

在科技發(fā)展的推動下，醫(yī)療器械的使用功能得到了豐富。目前，醫(yī)療器械產(chǎn)品的可靠性雖然得到了很大的提升，但在實(shí)際應(yīng)用中由于人為因素的影響，醫(yī)療事故仍時有發(fā)生［1］。在醫(yī)療器械設(shè)計中應(yīng)用人機(jī)工程能夠促進(jìn)醫(yī)療器械產(chǎn)品安全性能與可靠性能提升，故我們針對人機(jī)工程在醫(yī)療器械中的應(yīng)用進(jìn)行了如下探討。

1人機(jī)工程概述

人機(jī)工程是一項(xiàng)研究人同系統(tǒng)中其他因素之間相互作用和應(yīng)用的學(xué)科。人機(jī)工程專家研究的目的是優(yōu)化和設(shè)計環(huán)境、系統(tǒng)、產(chǎn)品、工作，讓其更加滿足人們需求。人機(jī)工程學(xué)研究的目的是揭開人與環(huán)境、機(jī)之間存在的規(guī)律，以實(shí)現(xiàn)人－環(huán)境－機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)化。人機(jī)工程學(xué)是在對人－環(huán)境－機(jī)的特性認(rèn)真研究的基礎(chǔ)上，將人和“物”共處的環(huán)境作為系統(tǒng)進(jìn)行研究［2］。在該系統(tǒng)中人、環(huán)境、機(jī)之間相互依存、相互作用的關(guān)系決定了系統(tǒng)的性能。醫(yī)療器械的間接或者直接作用決定了人機(jī)工程使用的安全性能。科技的發(fā)展使醫(yī)療器械的操作控制與內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加精準(zhǔn)、精細(xì)，醫(yī)療器械的可靠性能也得到了很大的提升。但是人的生理機(jī)能進(jìn)化較小，因此對醫(yī)療器械進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)設(shè)計，才能讓醫(yī)療器械更適合人進(jìn)行操作，切實(shí)實(shí)現(xiàn)人機(jī)統(tǒng)一。

2人機(jī)工程在醫(yī)療器械設(shè)計中的具體應(yīng)用

醫(yī)療器械的種類繁多，在對醫(yī)療器械進(jìn)行設(shè)計時需要對多方面的因素進(jìn)行分析。以人為中心的設(shè)計原則不僅能夠讓設(shè)計出的醫(yī)療器械能夠容易理解與使用，同時還能減少醫(yī)護(hù)人員的訓(xùn)練力度，增強(qiáng)醫(yī)療器械與人之間的親和力。讓醫(yī)療器械更加具有人性化，還能夠減少患者焦慮、恐懼的不良情緒［3］。人性化設(shè)計的醫(yī)療器械能夠提升醫(yī)護(hù)人員的操作效率，確保操作的可靠性。不斷完善產(chǎn)品質(zhì)量，能夠提高醫(yī)療設(shè)備對醫(yī)護(hù)人員和患者的吸引力，進(jìn)而提升醫(yī)療器械競爭優(yōu)勢。2.1人機(jī)界面人機(jī)界面是人與計算機(jī)進(jìn)行信息交換、信息傳遞媒介對話的接口，是重要的計算機(jī)組成部分，而人機(jī)交互就是研究人和計算機(jī)之間互相影響的技術(shù)。人機(jī)界面可以分為環(huán)境性人機(jī)界面、情感性人機(jī)界面、功能性人機(jī)界面。人機(jī)界面的劃分并不是絕對的，3種類型的界面存在重疊與交互。進(jìn)行人機(jī)界面設(shè)計應(yīng)當(dāng)遵循以下幾點(diǎn)原則:(1)合理性，在確保系統(tǒng)設(shè)計明確、合理的基礎(chǔ)上，任何設(shè)計都必須進(jìn)行定量分析;(2)動態(tài)性，每一個產(chǎn)品既需要多維空間理念，同時也需要空間、時間變換，以及思維認(rèn)識、情感演變因素［4］;(3)多樣化，設(shè)計應(yīng)當(dāng)進(jìn)行多樣化考慮;(4)交互性，界面設(shè)計交互非常重要，其不僅是信息的傳遞，而且也是人接受程度的反饋;(5)共通性，界面應(yīng)當(dāng)確保協(xié)調(diào)、統(tǒng)一，環(huán)境、情感與功能不能單獨(dú)存在。2.2安全性安全性能是醫(yī)療器械設(shè)計的關(guān)鍵，安全性設(shè)計應(yīng)當(dāng)遵循以下三點(diǎn):(1)產(chǎn)品本身不會對使用者與被使用的健康產(chǎn)生影響;(2)產(chǎn)品設(shè)計以及相關(guān)配置必須滿足安全原則，同時還應(yīng)考慮到相關(guān)行業(yè)的技術(shù)水平;(3)材料的選擇，尤其是涉及易燃物品和毒物，應(yīng)特別注意材料與體液、細(xì)胞和生物組織的相容性。2.3觸覺設(shè)計按鈕是現(xiàn)代醫(yī)療器械產(chǎn)品控制裝置的主要方式，伴隨著電子技術(shù)水平的提升，按鈕控制器成為主要的輕型觸覺控制器。按鈕控制器不僅有開、關(guān)控制的功能，同時還具備轉(zhuǎn)換功能。伴隨著印刷電路的發(fā)展，操作者只需在操作面板上輕觸特定的標(biāo)志區(qū)域就能夠?qū)崿F(xiàn)功能轉(zhuǎn)換的目的。2.4作業(yè)空間設(shè)計醫(yī)療器械應(yīng)當(dāng)滿足操作人員不同體型和操作姿勢的需求，因此醫(yī)療器械需要通過增加各種附件配合主機(jī)。但是無限地擴(kuò)展會導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，同時也導(dǎo)致設(shè)備維護(hù)難度提升。在設(shè)計醫(yī)療器械產(chǎn)品時，機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)根據(jù)用戶體型與操作的需求自動調(diào)節(jié)。這樣不僅能夠讓患者接受非常舒適的治療，減少患者治療過程中的痛苦，而且還能提升醫(yī)護(hù)人員操作的效率與可靠性。2.5材質(zhì)設(shè)計不同材料的內(nèi)部組織與構(gòu)造存在一定的差異，質(zhì)感也存在較大的差異。根據(jù)材料不同的特性和人們心理感受差異，合理的選擇材質(zhì)非常重要。醫(yī)療器械應(yīng)當(dāng)避免大面積的應(yīng)用金屬材質(zhì)，與金屬材質(zhì)相比較，塑料材質(zhì)親和力更好，患者更容易接受，這也是大部分的醫(yī)療器械應(yīng)用塑料外殼的原因之一。醫(yī)療器械應(yīng)當(dāng)采用亞光表面，因?yàn)閬喒獗砻婺軌蚪档歪t(yī)療器械強(qiáng)烈的視覺沖擊，同時也能達(dá)到較好的清洗效果。

3未來發(fā)展趨勢

未來醫(yī)療器械中人機(jī)工程技術(shù)的發(fā)展將會體現(xiàn)在以下幾方面:(1)綠色醫(yī)療，在生態(tài)哲學(xué)指導(dǎo)下，注重可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)，才能滿足以人為本的設(shè)計理念;(2)虛擬人機(jī)工程，未來虛擬工程模型、虛擬人機(jī)工程設(shè)計、虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)以及虛擬診所等將會出現(xiàn);(3)數(shù)字化人機(jī)工程，未來將會出現(xiàn)人機(jī)咨詢系統(tǒng)、人機(jī)評價系統(tǒng)、服務(wù)分析系統(tǒng)以及人機(jī)工程分析系統(tǒng)等;(4)智能化人機(jī)工程，未來將會出現(xiàn)自動優(yōu)化的人機(jī)智能系統(tǒng)和自動學(xué)習(xí)人機(jī)工程系統(tǒng)等。綜上所述，在醫(yī)療器械設(shè)計中應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)，能夠提升醫(yī)療器械的應(yīng)用價值和安全性能，降低醫(yī)療事故的發(fā)生率。注重醫(yī)療器械設(shè)計細(xì)節(jié)，能夠促進(jìn)醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量提升和醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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人機(jī)工程范文第3篇

[摘 要]通過對人性化產(chǎn)品設(shè)計具體案例的分析來說明了人性化設(shè)計中所包含的人機(jī)工程學(xué)因素，并進(jìn)一步闡述了在產(chǎn)品設(shè)計中的人機(jī)工程學(xué)的工作步驟，指出中國未來的產(chǎn)品設(shè)計必須以創(chuàng)意與革新為首要條件，符合人機(jī)工程學(xué)，使人性化的設(shè)計真正體現(xiàn)出對人的尊重和關(guān)心。同時也是最前沿的潮流與趨勢，是一種人文精神的體現(xiàn)，是人與產(chǎn)品完美和諧的結(jié)合。

社會的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步、產(chǎn)品的更新、生活節(jié)奏的加快……等等一系列的社會與物質(zhì)的因素，使人們在享受物質(zhì)生活的同時，更加注重產(chǎn)品在“方便”、“舒適”、“可靠”、“價值”、“安全”和“效率”等方面的評價，也就是在產(chǎn)品設(shè)計中常提到的人性化設(shè)計問題。

所謂人性化產(chǎn)品，就是包含人機(jī)工程的產(chǎn)品，只要是“人”所使用的產(chǎn)品，都應(yīng)在人機(jī)工程上加以考慮，產(chǎn)品的造型與人機(jī)工程無疑是結(jié)合在一起的。我們可以將它們描述為：以心理為圓心，生理為半徑，用以建立人與物(產(chǎn)品)之間和諧關(guān)系的方式，最大限度地挖掘人的潛能，綜合平衡地使用人的肌能，保護(hù)人體健康，從而提高生產(chǎn)率。僅從工業(yè)設(shè)計這一范疇來看，大至宇航系統(tǒng)、城市規(guī)劃、建筑設(shè)施、自動化工廠、機(jī)械設(shè)備、交通工具，小至家具、服裝、文具以及盆、杯、碗筷之類各種生產(chǎn)與生活所創(chuàng)造的“物”，在設(shè)計和制造時都必須把“人的因素”作為一個重要的條件來考慮。若將產(chǎn)品類別區(qū)分為專業(yè)用品和一般用品的話，專業(yè)用品在人機(jī)工程上則會有更多的考慮，它比較偏重于生理學(xué)的層面；而一般性產(chǎn)品則必須兼顧心理層面的問題，需要更多的符合美學(xué)及潮流的設(shè)計，也就是應(yīng)以產(chǎn)品人性化的需求為主。

那么，對于一件產(chǎn)品是如何來評價它在人機(jī)工程學(xué)方面是否符合規(guī)范呢? 以德國Sturlgart設(shè)計中心為例，在評選每年優(yōu)良產(chǎn)品時，人機(jī)工程上所設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)為：

1)產(chǎn)品與人體的尺寸、形狀及用力是否配合；

2)產(chǎn)品是否順手和好使用；

3)是否防止了使用人操作時意外傷害和錯用時產(chǎn)生的危險；

4)各操作單元是否實(shí)用；各元件在安置上能否使其意義毫無疑問的被辨認(rèn)；

5)產(chǎn)品是否便于清洗、保養(yǎng)及修理。

一般情況下，在設(shè)計教育中常以上述第三項(xiàng)較為強(qiáng)調(diào)，而消費(fèi)者在購買商品時，則是以產(chǎn)品的視覺效果、商場氣氛及價值來決定購買行為的成立與否，但作為一名好的設(shè)計師應(yīng)為產(chǎn)品長期使用的效果及舒適性負(fù)責(zé)，尤其是避免傷害與危險的防止更是不可忽視的考慮因素。如，在操作計算機(jī)的上機(jī)姿勢中，在現(xiàn)行的上機(jī)條件下，操作員常常是手臂向前懸空著來操作鍵盤和鼠標(biāo)的。手臂的懸空形成了肩頸部的靜態(tài)疲勞，使得操作員不得不將背部靠在椅子靠背上作業(yè)(后靠姿勢會加大懸空的手臂的前伸程度，從而增大肩部所需要的平衡力矩，加快肩頸部的疲勞)，而當(dāng)操作員脫離靠背又手臂懸空時，體重就全部需要由脊柱來承擔(dān)，其結(jié)果或者是腰背的疲勞酸痛，或者是腰肌放棄維持直坐姿勢而塌腰駝背，或者是把手腕抵在桌沿而引發(fā)腕管綜合癥。那么，要解決諸如此類的問題，設(shè)計師就必須充分考慮人機(jī)工程學(xué)的因素。

所謂人機(jī)工程學(xué)，亦即是應(yīng)用人體測量學(xué)、人體力學(xué)、勞動生理學(xué)、勞動心理學(xué)等學(xué)科的研究方法，對人體結(jié)構(gòu)特征和機(jī)能特征進(jìn)行研究，提供人體各部分的尺寸、重量、體表面積、比重、重心以及人體各部分在活動時的相互關(guān)系和可及范圍等人體結(jié)構(gòu)特征參數(shù)；還提供人體各部分的出力范圍、活動范圍、動作速度、動作頻率、重心變化以及動作時的習(xí)慣等人體機(jī)能特征參數(shù)，分析人的視覺、聽覺、觸覺以及膚覺等感覺器官的機(jī)能特性；分析人在各種勞動時的生理變化、能量消耗、疲勞機(jī)理以及人對各種勞動負(fù)荷的適應(yīng)能力；探討人在工作中影響心理狀態(tài)的因素以及心理因素對工作效率的影響等。

人機(jī)工程學(xué)因素往往是企業(yè)提高其競爭力的手法之一。若說“人性化產(chǎn)品”是與“人”合為一體的產(chǎn)品設(shè)計，“人機(jī)工程因素”則是設(shè)計工業(yè)產(chǎn)品時的人機(jī)界面所必須考慮的因素。在我國即將加入WTO所面臨的沖擊下，中國的制造業(yè)無不是嚴(yán)陣以待，企圖在競爭中保持優(yōu)勢。管理大師麥克·波特(MICHAEL PORTER)曾說過，企業(yè)具備競爭優(yōu)勢的兩個方式，一是擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，走向規(guī)模經(jīng)濟(jì)，才能占有成本上的優(yōu)勢；另一個便是創(chuàng)造企業(yè)或產(chǎn)品的附加值，制造消費(fèi)者趨之若鶩的心理。在現(xiàn)今產(chǎn)品和質(zhì)量逐步提高，且消費(fèi)者對商品品質(zhì)要求越來越高的情況下，各產(chǎn)品制造商們無不力求突破，希望能出奇制勝，打動消費(fèi)者的心。拿當(dāng)今世界上提出的“健康”人機(jī)工程學(xué)的新要求為例，即是用某些考慮人機(jī)因素的輔產(chǎn)品，如：電動腰靠、紫外線阻隔(UV、CUT)等來提高產(chǎn)品人性化的層次，籍此創(chuàng)造其他品牌無法模仿的優(yōu)勢，而贏得消費(fèi)者青睬的。

究竟什么樣的產(chǎn)品需要人機(jī)工程呢？在設(shè)計上又如何表現(xiàn)，才能成為符合人機(jī)工程學(xué)的產(chǎn)品呢?

工業(yè)設(shè)計師指出，就電腦的相關(guān)部件和設(shè)備而言，如鍵盤、鼠標(biāo)等輸入裝置，因使用者可能長時間利用其從事工作或娛樂，接觸的時間較長，在使用時也可能十分投入。因此，人機(jī)工程學(xué)就成了設(shè)計上最主要的條件之一。

人機(jī)工程學(xué)的顯著特點(diǎn)是，在認(rèn)真研究人、機(jī)、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素的優(yōu)良與否，而是將使用“物”的人和所設(shè)計的“物”以及人與“物”所共處的環(huán)境作為一個系統(tǒng)來研究。在人機(jī)工程學(xué)中將這個系統(tǒng)稱為“人——機(jī)——環(huán)境”系統(tǒng)。這個系統(tǒng)中，人、機(jī)、環(huán)境三個要素之間相互作用、相互依存的關(guān)系決定著系統(tǒng)總體的性能。本學(xué)科的人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計理論，就是科學(xué)地利用三個要素間的有機(jī)聯(lián)系來尋求系統(tǒng)的最佳參數(shù)。

系統(tǒng)設(shè)計的一般方法，通常是在明確系統(tǒng)總體要求的前提下，著重分析和研究人、機(jī)、環(huán)境三個要素對系統(tǒng)總體性能的影響，如系統(tǒng)中人和機(jī)的職能如何分工；如何配合；環(huán)境如何適應(yīng)人；機(jī)對環(huán)境又有何影響等問題，經(jīng)過不斷修正和完善三要素的結(jié)構(gòu)方式，最終確保系統(tǒng)最優(yōu)組合方案的實(shí)現(xiàn)。這是人機(jī)工程學(xué)為工業(yè)設(shè)計開拓了新的思路，并提供了獨(dú)特的設(shè)計方法和有關(guān)理論依據(jù)。

作為一個全息系統(tǒng)的局部，一個產(chǎn)品中包括了我們這個商品社會中的全部信息。一件設(shè)計優(yōu)良的產(chǎn)品，必然是人、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、文化等因素巧妙融合、平衡的產(chǎn)物。開始一項(xiàng)產(chǎn)品設(shè)計的動機(jī)可能來自各個方面，有的是為了改進(jìn)功能，有的是為了降低成本，有的是為了改變外觀，強(qiáng)化“柜臺效應(yīng)”，以吸引購買者，更多的情況是上述幾方面兼而有之。于是，對設(shè)計師的要求就可能來自功能、技術(shù)、成本、使用者的愛好等各種角度。不同的產(chǎn)品設(shè)計的重點(diǎn)也大不相同，暖水瓶的設(shè)計顯然就要比香水瓶的設(shè)計考慮更多的人機(jī)問題；再以肇及設(shè)計所設(shè)計的電腦游戲遙感器為例，乍見此產(chǎn)品時，看似不符合人機(jī)工程學(xué)，但實(shí)際使用時卻很合手，操控性良好，而且遙感器外型頗酷，用此搖桿玩空戰(zhàn)游戲，有操控戰(zhàn)斗機(jī)的味道。相比于市場上其他同類型的產(chǎn)品，即使售價比一般產(chǎn)品高出許多，也一樣大受歡迎，足見其魅力所在。但也有這樣一種產(chǎn)品，在市場上受到歡迎，是因其外型討好且成本不高所致，但缺點(diǎn)是產(chǎn)品輕，因此，在使用時本來一只手操作很方便，卻不得不雙手并用才行，這就是該產(chǎn)品在人機(jī)工學(xué)上的不足之處；但在成本、售價及市場因素的考慮下，廠商還是推出此種產(chǎn)品。而對于專業(yè)用品就不同了，例如美發(fā)師每天所使用的吹風(fēng)機(jī)，除草機(jī)工人所使用的修剪機(jī)就絕對不能輕視人機(jī)工程學(xué)在生理層面上的考慮。

然而，一個好的產(chǎn)品設(shè)計是可以涵蓋形態(tài)和人機(jī)因素的，產(chǎn)品的外形一樣也可以有機(jī)會作人機(jī)工程的發(fā)揮。以TEAGE為微軟所設(shè)計的易用鼠標(biāo)球而言，該鼠標(biāo)是特別為兒童體驗(yàn)電腦而設(shè)計的，在方案決定之前對兒童的抓握方式進(jìn)行了研究，黃白兩色相間的鼠標(biāo)球使兒童們在學(xué)習(xí)電腦時，增加了趣味性和功能性。該產(chǎn)品已經(jīng)超脫了產(chǎn)品造型上的束縛，除讓其更好用之外，也同時賦予了產(chǎn)品新的意義與想象空間。

除了一般的大眾消費(fèi)品之外，專為特殊族群所設(shè)計的產(chǎn)品在人機(jī)工程學(xué)上也有更多的考慮。如，殘疾人用的瓷器套具，此套設(shè)計是專為殘疾人做的餐具，又不讓人直接看出它們是專為殘疾人做的。故而，設(shè)計師在充分考慮了人機(jī)工程學(xué)的基礎(chǔ)上，特別處理手把的凹凸，使患者拿在手里有一種心態(tài)上的平衡感，既能看到，又能摸到，但又不那么顯眼。

再以醫(yī)療設(shè)備來說，病床、醫(yī)療椅等產(chǎn)品，在設(shè)汁上不只是考慮操作要符合人機(jī)工程學(xué)，在材料上也應(yīng)力求人性化，增加產(chǎn)品的親和力，以提高產(chǎn)品的“EQ”。

由于學(xué)科來源的多樣性和應(yīng)用的廣泛性，人機(jī)工程學(xué)中采用的各種研究方法種類很多，有些是從人體測量學(xué)、工程心理學(xué)等學(xué)科中沿用下來的，有些是從其他有關(guān)學(xué)科借鑒過來的，更多的是從應(yīng)用的目標(biāo)出發(fā)創(chuàng)造出來的。其中常用于一般產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域的方法有如下幾類：

1，測量方法

測量方法是人機(jī)工程學(xué)中研究人形體特征的主要方法，它包括尺度測量、動態(tài)測量、力量測量、體積測量、肌肉疲勞測量和其他生理變化的測量等幾個方面。

2．模型工作方法

這是設(shè)計師必不可少的工作方法。設(shè)計師可通過模型構(gòu)思方案，規(guī)劃尺度，檢查效果，發(fā)現(xiàn)問題，有效地提高設(shè)計成功率。

3．調(diào)查方法

人機(jī)工程學(xué)中許多感覺和心理指標(biāo)很難用測量的辦法獲得。有些即使有可能，但從設(shè)計師工作范圍來看也無此必要，因此，設(shè)計師常以調(diào)查的方法獲得這方面的信息。如每年持續(xù)對1000人的生活形態(tài)進(jìn)行宏觀研究，收集分析人格特征、消費(fèi)心理、使用性格、擴(kuò)散角色、媒體接觸、日常用品使用、設(shè)計偏好、活動時間分配、家庭空間運(yùn)用以及人口計測等，并建立起相應(yīng)的資料庫。調(diào)查的結(jié)果盡管較難量化，但卻能給人以直觀的感受，有時反而更有效。

4．?dāng)?shù)據(jù)的處理方法

當(dāng)設(shè)計人員測量或調(diào)查的是一個群體時，其結(jié)果就會有一定的離散度，必須運(yùn)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行分析處理，才能轉(zhuǎn)化成具有應(yīng)用價值的數(shù)據(jù)庫，對設(shè)計產(chǎn)生指導(dǎo)意義。

當(dāng)今的工業(yè)設(shè)計師面臨著多種活動和課題，例如：電視資訊、互動電視、通用遙控器等，與企業(yè)合作的范圍也很廣，在實(shí)施產(chǎn)品的人性化設(shè)計過程中，通常采用如下的設(shè)計程序：

1)建立并運(yùn)用資料庫(這在前面已有論述)；

2)決定研究主題；

3)觀察階段：

*目標(biāo)輪廓 *訪識/觀察 *使用模式/議題

4)發(fā)展階段：

*關(guān)鍵議題 *產(chǎn)品概念 *測試與評估

在整個研究過程中，人機(jī)工程師和工業(yè)設(shè)計師都必須全程參與，但在各個階段為主為輔的角色會有不同。例如：產(chǎn)品概念由工業(yè)設(shè)計師主導(dǎo)，測試則由人機(jī)工程師主導(dǎo)，每個步驟以劇本的形式來串連溝通。每件產(chǎn)品都有各自的在人機(jī)工程學(xué)上的特色，特別是消費(fèi)性產(chǎn)品。以汽車內(nèi)部設(shè)計來說，就有三個表達(dá)人機(jī)工程需求的方式：一是操控界面，如方向盤的設(shè)計；二是座椅及內(nèi)裝設(shè)計，如一些大客車座椅，或者老板椅的靠背上部，都有一道鼓起來的凸包。對于大多數(shù)的中國人來說，這個凸包常常是頂在后腦勺，使得身體后靠在椅背時，不得不稍稍低頭。從設(shè)計上來說，這道凸包本來是用來墊靠頸部凹處，使人的頭頸更舒服的。問題的出現(xiàn)是由于這些座椅的設(shè)計和生產(chǎn)直接從國外引進(jìn)，而生產(chǎn)者又沒有重新考慮中西方人在身材方面的不同，尺寸上完全照搬。結(jié)果西方人墊頸的凸包就頂住了我們的后腦勺；三是情報溝通系統(tǒng)，如導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計及安全警報功能。

在新的世紀(jì)里，我們以新的方式來感知世界，人們越來越多的在追求一種新的生存環(huán)境和生存空間，毫無疑義，未來的人性化設(shè)計具有更加全面立體的內(nèi)涵，它將超越我們過去所局限的人與物的關(guān)系的認(rèn)識，向時間、空間、生理感官和心理方向發(fā)展，同時，通過現(xiàn)代高科技技術(shù)如虛擬現(xiàn)實(shí)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等多種數(shù)字化的形式而擴(kuò)延。IDEO設(shè)計公司的數(shù)字化收音機(jī)正是基于這一觀念上的最新數(shù)字廣播概念設(shè)計，通過對使用者狀況的設(shè)計構(gòu)想，研究收音機(jī)的可能外觀和操作方式。無論在造型上還是在界面設(shè)計上，都使人機(jī)交互關(guān)系達(dá)到物我兩忘的狀態(tài)。該收音機(jī)上的顯示屏幕以圖形界面來說明音頻節(jié)目的內(nèi)容。設(shè)計范圍包括個人化家用收音機(jī)、個人可攜式收音機(jī)和演藝工作者的專業(yè)收音機(jī)。

中國未來的產(chǎn)品設(shè)計必須以創(chuàng)意與革新為首要條件，唯有真正好用且務(wù)實(shí)的商品才能在市場上脫穎而出，讓消費(fèi)者感到貼心且實(shí)惠的產(chǎn)品方是企業(yè)制勝的絕佳利器。符合人機(jī)工程，人性化的設(shè)計是最實(shí)在，同時也是最前沿的潮流與趨勢，是一種人文精神的體現(xiàn)，是人與產(chǎn)品完美和諧的結(jié)合。使人性化的設(shè)計真正體現(xiàn)出對人的尊重和關(guān)心。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1] ＜人機(jī)工程學(xué)＞．丁玉蘭．主編．北京理工大學(xué)出版社．

人機(jī)工程范文第4篇

關(guān)鍵詞：人體工程學(xué)；機(jī)械設(shè)計；機(jī)械制造；必然性

隨著社會進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)處于不斷創(chuàng)新的階段，很多只是向企業(yè)提供的機(jī)器本身工作效率的機(jī)械產(chǎn)品和市場需求出現(xiàn)了矛盾，企業(yè)工人的需求開始朝向人機(jī)工程學(xué)在機(jī)械上運(yùn)用的實(shí)際狀況，分析機(jī)械設(shè)計是否可以滿足工人的情緒需求、能力需求和操作習(xí)慣等。工人希望其操作的機(jī)械設(shè)備不需要付出太多的體力勞動，且確保操作者可以保持持續(xù)性且飽滿的精神。

1人機(jī)工程學(xué)概述

就工程學(xué)發(fā)展的角度分析，人機(jī)工程學(xué)實(shí)際上是一門交叉性質(zhì)的學(xué)科內(nèi)容，其整個學(xué)科的范圍已經(jīng)涵蓋了工程學(xué)范圍、心理學(xué)范圍和力學(xué)范圍等，建立在人體工程學(xué)基礎(chǔ)上的深入分析，由此確保實(shí)現(xiàn)人、機(jī)和外部環(huán)境三者之間的良好協(xié)調(diào)和分配。就機(jī)械設(shè)計的角度來看，整個設(shè)計過程實(shí)際上是系統(tǒng)性的工程，就設(shè)計者的角度分析，整個設(shè)計過程中需要針對不同的設(shè)計元素進(jìn)行充分考慮分析，例如，分析工作環(huán)境、分析機(jī)械設(shè)備自身和實(shí)際的工作強(qiáng)度等因素。隨著智能化技術(shù)的不斷創(chuàng)新，當(dāng)前機(jī)械設(shè)計的諸多項(xiàng)目中，人本設(shè)計的理念得到了良好的推廣和應(yīng)用。就實(shí)用性的角度分析，機(jī)械設(shè)計的實(shí)際目的是為了有效提升項(xiàng)目作業(yè)的實(shí)際效率，由此可見，設(shè)計者需要關(guān)注人機(jī)工程學(xué)發(fā)展的有關(guān)理論內(nèi)容，注重理論應(yīng)用于實(shí)踐的適應(yīng)性。

2機(jī)械設(shè)計制造中需要考慮到的人體機(jī)能系統(tǒng)

就機(jī)械設(shè)計制造的過程分析，需要考慮的因素很多，例如，需要分析使用者的神經(jīng)系統(tǒng)、感覺系統(tǒng)和運(yùn)動系統(tǒng)等，以上也都是人機(jī)工程學(xué)發(fā)展的重要影響因素。

2.1人體神經(jīng)系統(tǒng)

人體中的大腦中樞功能運(yùn)轉(zhuǎn)主要表現(xiàn)在對不同種類信息的獲取和整合，做好信息的處理，中樞功能表現(xiàn)為對獲取的各類信息進(jìn)行整合與處理，由此能夠及時的應(yīng)對外部環(huán)境的刺激，基于以上分析，研究人員針對機(jī)械設(shè)備設(shè)計的時候，需要避免產(chǎn)品實(shí)際反映速度太快，避免人腦的反應(yīng)比不上機(jī)械反應(yīng)速度的情況，除了以上考慮，研究人員還需針對人腦的記憶功能進(jìn)行合理分析和利用，由此來有效提升研發(fā)產(chǎn)品的實(shí)際工作效率。

2.2人體感覺系統(tǒng)

就生理學(xué)研究的角度分析，人體內(nèi)涵蓋了很多的感覺神經(jīng)，諸多的感覺通道都各自對應(yīng)了不同的場合，例如，視覺通道主要是為了向外部傳達(dá)信息；聽覺通道的作用主要是為了獲取外部的信息。就機(jī)械設(shè)計的研究人員來看，產(chǎn)品實(shí)際設(shè)計的過程中需要關(guān)注人體的實(shí)際感覺，注重使用者的感受，針對人的視力范圍和聽力范圍進(jìn)行思考，確保產(chǎn)品設(shè)計的科學(xué)性和合理性。

2.3人體運(yùn)動系統(tǒng)

運(yùn)動系統(tǒng)的主要職能是為了確保不同動作和勞動的完成，機(jī)械設(shè)計需要考慮到骨關(guān)節(jié)和肌肉強(qiáng)度，例如，肢體運(yùn)動過程中需要分析肢體的運(yùn)動范圍和出力強(qiáng)度，分析運(yùn)動的速度等。

3人機(jī)工程學(xué)在機(jī)械設(shè)計、制造中應(yīng)用的必然性

3.1便于操作、觀察與維護(hù)

工廠操作中，需要實(shí)現(xiàn)人-機(jī)-環(huán)境協(xié)調(diào)，如果處理不好人機(jī)關(guān)系，會顯著影響到員工的工作效率，例如，機(jī)具太低的話，工人工作要彎腰，不僅很容易疲勞且會給員工帶來不好的身體影響，導(dǎo)致駝背。如果照明不好，影響員工視力和工作效率。因此應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)有助于將部件合理安排和擺放，有助于員工的日常操作、觀察和維護(hù)。應(yīng)用的原則是為了更加簡便，減少操作位置和修理位置的數(shù)量，需要保障操作部件的位置、大小和力度方向和一般人身材基本特征的適應(yīng)性。不同類型的部件操作需要顯著區(qū)分開，信號顯示的形式也要有差異。駕駛員與汽車之間是十分典型的人機(jī)關(guān)系。汽車駕駛室的內(nèi)部布置需要符合駕駛員的視野范圍，確保乘坐舒適和安全，方向盤和座椅的位置、坐墊到腳踏板之間的距離都需要符合人機(jī)工程學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2創(chuàng)造舒適的工作環(huán)境

如果工人的工作環(huán)境比較舒適，其身體可能不會發(fā)生很大的疲勞，精神可能也會保持十分愉悅的狀態(tài)，間接的影響到工作效率。由此可見，人機(jī)工程學(xué)十分關(guān)注實(shí)際環(huán)境對于個人工作效率和身體健康的影響，例如，噪聲污染問題。就實(shí)際的生產(chǎn)生活來看，人們經(jīng)常受到噪聲的實(shí)際苦惱，很多噪聲可能聲音不太大，但是也能給人帶來很多的煩躁。溫度和濕度對于人的影響也是很大的，高溫很容易使人分散注意力，操作準(zhǔn)確性降低，協(xié)調(diào)能力變?nèi)酢８鶕?jù)調(diào)查研究顯示，夏季溫度控制在18℃～24℃，冬季溫度控制在17℃～22℃，這樣員工的工作效率較高。

3.3提供安全防護(hù)

安全防護(hù)的內(nèi)容包含兩點(diǎn)，第一，采取針對性措施避免操作失誤的產(chǎn)生，良好防護(hù)機(jī)器運(yùn)行。操作的失誤可能來自于外部因素或者內(nèi)部因素，由此產(chǎn)生很多誤動作，也可能是因?yàn)椴僮髡咦陨淼囊蛩匕l(fā)生了失誤。可以采取的措施包含設(shè)置避免超載的安全裝置，自動鎖緊裝置、控制開關(guān)等。第二，針對操作者自身實(shí)施的安全防護(hù)措施，例如，行走的車輛為了保障駕駛員的人身安全，已經(jīng)設(shè)置出防翻滾駕駛臺、防震座椅等。人身防護(hù)關(guān)系到的安全技術(shù)很多，例如，構(gòu)件可靠性技術(shù)、有限損壞技術(shù)等；除此之外，報警系統(tǒng)、防護(hù)罩、擋板等設(shè)備的應(yīng)用效果都不錯。

3.4提升人機(jī)功能分配的協(xié)調(diào)性

人機(jī)功能分配的協(xié)調(diào)性是機(jī)械設(shè)計制造過程中需要關(guān)注的重要內(nèi)容，不能只是簡單的考慮到技術(shù)能力、經(jīng)濟(jì)能力、材料的性能，避免設(shè)計出來的機(jī)械產(chǎn)品只注重性能，忽視了設(shè)備和人之間的協(xié)調(diào)性，降低了人們的購買率和使用率。經(jīng)過分析，筆者認(rèn)為，人機(jī)功能協(xié)調(diào)性的主要影響因素包含以下兩點(diǎn)，第一，機(jī)械制造和設(shè)計的過程中片面的將機(jī)械作為主體，忽視了人的因素，由此產(chǎn)生了機(jī)械設(shè)備十分先進(jìn)但是人協(xié)調(diào)性很差的情況。第二，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們更多的關(guān)注自己的生理情況，機(jī)械設(shè)計需要滿足人們的生理需求。就未來機(jī)械設(shè)計制造的發(fā)展前景來看，設(shè)計人員可能不僅要分析機(jī)械設(shè)計知識，還需不斷學(xué)習(xí)相關(guān)的物理學(xué)知識、生理學(xué)知識和人體工程學(xué)等知識，綜合全面的分析人和機(jī)器工作效率的各方面因素，良好的模擬很多預(yù)況，良好的選擇人和機(jī)器工作效率之間的一個最佳點(diǎn)，提升人的高效率，同時保障機(jī)器運(yùn)行的高效率。將工作項(xiàng)目和機(jī)械的實(shí)際功能良好的分配到人和機(jī)器上，實(shí)現(xiàn)人機(jī)的合理分配，提升機(jī)械運(yùn)行效率。例如，對機(jī)械設(shè)計制造的過程中需要考慮到不同人的行為和操作習(xí)慣，分析身體彎弓時產(chǎn)生的實(shí)際推力，提重物的時候人們的身體重心會顯著下降，機(jī)器控制上還需考慮到人體實(shí)際的反應(yīng)時間，確保機(jī)械運(yùn)行的安全性。

4結(jié)束語

不管科學(xué)技術(shù)未來的發(fā)展怎么樣，時代都將是隨著科學(xué)技術(shù)不斷變遷的，機(jī)械制造設(shè)計的全程目標(biāo)都為了良好的服務(wù)人們，因此機(jī)械設(shè)計和制造的過程中不能只是一味的思考機(jī)械運(yùn)行的效率，需要關(guān)注機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢，將人機(jī)工程學(xué)的理念運(yùn)用在設(shè)計中，實(shí)現(xiàn)人機(jī)結(jié)合的最終目標(biāo)。人機(jī)工程學(xué)理論融合機(jī)械設(shè)計和制造過程中，肯定會給機(jī)械行業(yè)帶來新的競爭環(huán)境，提升行業(yè)競爭力，由此良好實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計的功能，促進(jìn)科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的良好發(fā)展。

作者:席志強(qiáng) 單位:山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院

參考文獻(xiàn)：

[1]盧小菊，劉英林.淺談人機(jī)工程學(xué)在機(jī)械設(shè)計中的應(yīng)用[J].機(jī)械工程與自動化，2013，03：165-166.

[2]劉世豪，杜彥斌，郭志忠.基于人機(jī)工程學(xué)的數(shù)控機(jī)床耦合仿生優(yōu)化設(shè)計方法研究進(jìn)展[J].河北科技大學(xué)學(xué)報，2015，03：232-239.

[3]劉濤，陳明.基于人機(jī)工程學(xué)的數(shù)控機(jī)床設(shè)計與分析[J].組合機(jī)床與自動化加工技術(shù)，2014，11：49-52.

人機(jī)工程范文第5篇

【關(guān)鍵字】人機(jī)工程；挖掘機(jī)駕駛室；應(yīng)用

前言

二十一世紀(jì)是一個高科技的世紀(jì)，我們的時代無一不是伴隨著新的科學(xué)技術(shù)的問世和發(fā)展。近年來，人機(jī)工程學(xué)作為一個新興的學(xué)科越來越受到理論和實(shí)務(wù)界的重視，它是一門綜合的學(xué)科，是生物學(xué)與工程學(xué)的完美結(jié)合，它是研究人-機(jī)-環(huán)境相互關(guān)系和相互作用的規(guī)律，以優(yōu)化人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的一門學(xué)科。

1、人機(jī)工程學(xué)在工程機(jī)械中的應(yīng)用

隨著現(xiàn)代工程機(jī)械種類的增多，尤其是施工機(jī)械，其用途范圍增大工作環(huán)境日趨復(fù)雜，施工效率提高，工程機(jī)械操作者的工作越來越繁重。因此改善工程機(jī)械操作者勞動條件，構(gòu)建安全、健康、舒適和高效的操作環(huán)境的要求越來越迫切，使得在工程機(jī)械設(shè)計中人機(jī)工程學(xué)的重要性更為突出。

工程機(jī)械種類很多，其功能、用途、使用條件各不相同，對其性能指標(biāo)、結(jié)構(gòu)參數(shù)、人機(jī)關(guān)系匹配等方面的具體要求，可能差別很大，但各種工程機(jī)械所面臨的人機(jī)工程問題，在很大程度上卻存有共同的內(nèi)容。因此，本文對人機(jī)工程學(xué)理論在工程機(jī)械設(shè)計中、挖掘機(jī)駕駛室中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

1.1人體外在形體與機(jī)械相似處

根據(jù)人機(jī)工程學(xué)原理，要求設(shè)計人員在進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計時就充分考慮機(jī)械的頻率幅度和人體外在形體特征關(guān)系和相似性，比如人體身高、臂長、腿長等指標(biāo)與機(jī)械操作指標(biāo)的比較，通過比較得出機(jī)械設(shè)計的結(jié)論和設(shè)計方法。為了設(shè)計出符合人的生理和心理特點(diǎn)的工程機(jī)械產(chǎn)品，使操作者工作時處于舒適的狀態(tài)和宜人的環(huán)境之中，以達(dá)到能量消耗最少、疲勞程度最低和工作效率最高的目標(biāo)。我們在引進(jìn)國外先進(jìn)的工程機(jī)械技術(shù)，研制開發(fā)新產(chǎn)品時應(yīng)考慮到機(jī)械設(shè)計與人體外形特征的關(guān)系，這樣才能生產(chǎn)出更加科學(xué)的機(jī)械。

1.2機(jī)械操作合理化

工程機(jī)械適用的核心問題就是操作是否順利、舒適。無論是手動還是腳動操作設(shè)備，其動作都必須由人施加適當(dāng)?shù)牧瓦\(yùn)動才能實(shí)現(xiàn)。工程機(jī)械操縱性的好壞，關(guān)鍵是操作設(shè)備設(shè)計。因此，操作設(shè)備的設(shè)計要符合人機(jī)工程學(xué)原理，即操縱裝置的形狀、大小、位置、運(yùn)動狀態(tài)和操縱力等，都要適合人體結(jié)構(gòu)特征。操作應(yīng)考慮符合人們的需要和實(shí)際需求設(shè)計在人操作最方便、反應(yīng)最靈活的空間范圍之內(nèi)，這樣能最大限度地提高機(jī)械的工作效率。

還有工程機(jī)械設(shè)計中要充分考慮操作人員的安全，其結(jié)構(gòu)必須符合安全設(shè)計原則。如設(shè)計防翻滾保護(hù)裝置和防落物保護(hù)裝置，完善制動系統(tǒng)，設(shè)置各種安全報警和自動監(jiān)控裝置，使用安全玻璃，設(shè)置緊急逃生出口，設(shè)置安全標(biāo)志和警示等。

2、人機(jī)工程學(xué)在挖掘機(jī)駕駛室中的應(yīng)用

挖掘機(jī)，是常用的施工機(jī)械。是用鏟斗挖掘高于或低于表面的物料，并裝入運(yùn)輸車輛或卸至堆料場的土方機(jī)械。挖掘機(jī)挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及經(jīng)過預(yù)松后的土壤和巖石。從近幾年工程機(jī)械的發(fā)展來看，挖掘機(jī)的發(fā)展相對較快，挖掘機(jī)已經(jīng)成為工程建設(shè)中最主要的工程機(jī)械之一。挖掘機(jī)最重要的三個參數(shù)：操作重量（質(zhì)量），發(fā)動機(jī)功率和鏟斗。挖掘機(jī)主要應(yīng)用在房屋建設(shè)、道路改造、機(jī)場水利設(shè)施建設(shè)等，應(yīng)用十分廣泛，挖掘機(jī)是所有機(jī)械設(shè)備中和人機(jī)工程聯(lián)系最緊密的，最能體現(xiàn)人機(jī)工程技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用。尤其是駕駛室的設(shè)計尤為如此。挖掘機(jī)的駕駛室采用全視野的前窗、大的后窗及側(cè)窗，改善操作者的視野和操作條件，根據(jù)人機(jī)工程學(xué)研究資料，頭部轉(zhuǎn)動時，其轉(zhuǎn)動中心在左右眼連線中垂線的后方98.6mm處。左右兩眼有效瞳孔距為65mm，因此在設(shè)計時應(yīng)該考慮人的眼睛和視野，作出適合人體最適宜視野的設(shè)施。同時，可以在駕駛室安裝頂燈，這樣在夜間照亮周圍環(huán)境提高操作的安全性。近年來挖掘機(jī)駕駛室的設(shè)計在改善操作者的視野和操作條件上作了不懈的努力，取得了令人滿意的效果。

挖掘機(jī)和其他工程機(jī)械設(shè)備一樣，都會或多或少地產(chǎn)生噪聲和振動。操作者會受到不同強(qiáng)度的全身振動，還會近距離地感受噪聲，長時間承受這種振動和噪聲會使操作者引起心煩、焦躁和腰酸背痛等癥狀，這是一種典型的聲音污染，可以既損害操作者的健康，又降低作業(yè)效率。因此駕駛室的座椅應(yīng)當(dāng)引起相關(guān)人員的重視，

挖掘機(jī)的噪音解決辦法是噪聲轉(zhuǎn)播途徑上控制。采用吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)，或者利用隔聲板、隔聲罩和消聲器等材料或裝置隔離噪聲傳播的通路，在駕駛室設(shè)置合適的阻隔聲音的配件。還要設(shè)法降低噪聲源發(fā)出的噪聲。主要應(yīng)當(dāng)降低進(jìn)排氣噪聲，風(fēng)扇噪聲，發(fā)動機(jī)燃燒與振動所產(chǎn)生的噪聲。

總之，設(shè)計人員要選用合適的減振材料，采用隔振性能好的支撐系統(tǒng)，如設(shè)置彈性懸掛加減振器，組成隔振減震系統(tǒng)，盡量減少噪音對操作人員的損害。