车辆人机工程学-第6章

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1、⑥第6章作业空间设计作业空间范围作业空间设计的原则3作业空间设计3工作座椅的静态舒适性设计原理工作台设计3车辆驾驶室的作业空间3123456返回总目录第6章目录6.1作业空间设计的原则人操纵机器时所需要的活动空间，加上机器、设备、工具、用具、被加工对象所占有的空间的总和，称为作业空间。作业空间设计，就大范围而言，是把所需用的机器、设备和工具，按照人的操作要求进行合理的空间布置。就由人操纵的一台机器而言，是从人的需要出发，对机器的操纵装置、显示装置相对于操作者的位置进行合理的安排。作业空间设计要着眼于人，在充分考虑操作者需要的基础上，为操作

2、者创造既安全、舒适又经济、高效的作业条件。作业空间设计的内容:(1)空间布置(2)座椅设计(3)工作台设计(4)环境设计回到本章目录作业空间设计的人机工程学原则作业空间设计的基本目标是使人机系统以最有效、最合理的方式满足作业要求,作业空间合理、经济、安全和舒适。(1)作业空间设计必须从人的要求出发，保证人的安全、健康、舒适、方便。(2)从客观条件的实际出发，处理好安全、健康、舒适、高效、经济诸方面的关系。(3)根据人体生物力学、人体解剖学和生理学的特性,合理布置操纵装置和显示装置。6.1作业空间设计的原则(4)按照操纵装置和显示装置的重要

3、程度进行布置。(5)按操纵装置的使用频率和操作顺序进行恰当布置。(6)按操纵装置和显示装置的功能，将功能相同或相互联系的装置布置在一起，以利于操作者进行操纵和观察。(7)作业面的布置要考虑人的最适宜的作业姿势、操作动作及动作范围。(8)注意安全及人流、物流的合理组织。应当注意，以上原则往往难以同时得到满足,在实际运用时，要根据实际人机系统的具体情况，统一考虑，全面权衡，从总体合理性上加以恰当布置。6.1作业空间设计的原则作业空间的人体尺度作业中常用的作业姿势有坐姿、立姿、坐-立姿。设计作业空间时，必须考虑人体尺寸的约束条件，以我国成年男性

4、第95百分位身高为基准，女性约为男性的0.9346倍。作业空间设计时，人体测量的静态数据(结构尺寸)与动态数据(功能尺寸)都有用处。对大多数设计而言，因为要考虑身体各部位的关联与影响，所以必须基于功能尺寸作出设计。利用人体测量数据时，数据必须充分反映设计对象的使用者群体的特征。6.1作业空间设计的原则运用人体测量数据的步骤要点(1)确定对于设计至为重要的人体尺度(如座椅设计中，人的坐高、大腿长等)。(2)确定设计对象的使用者群体，以决定必须考虑的尺度范围。(3)确定数据运用准则：个体设计准则、可调设计准则、平均设计原则。6.1作业空间设计

5、的原则汽车驾驶员手伸及界面的空间曲面回到本章目录6.1作业空间设计的原则6.2作业空间范围近身作业范围操作者坐姿或立姿进行作业时，手和脚在水平面和垂直面内所能触及的运动轨迹范围，称为作业范围。作业范围是构成作业空间的主要部分，它有平面作业范围和空间作业范围之分。当需要连续和较长时间操作、需要精确而细致操作、需要手足并用操作时，宜采用坐姿。如车辆、飞机驾驶员的操作。坐姿近身作业范围是指作业者在坐姿操作时，其四肢所及范围的静态尺寸和动态尺寸。回到本章目录近身作业范围的尺寸是作业空间设计与布置的主要依据。它主要受功能性臂长的约束，而臂长的功能尺

6、寸又由作业方位及作业性质决定。近身作业范围还受衣着的影响。坐姿作业通常在作业面以上进行，其作业范围为操作者在正常坐姿下,手和脚可伸及的一定范围的三维空间。随作业面高度、手偏离身体中线的距离及手举高度的不同，其舒适的作业范围也发生变化。若以手处于身体中线处考虑，直臂作业区域由两个因素决定：肩关节转轴高度及该转轴到手心（抓握）的距离（若为接触式操作，则到指尖）。6.2作业空间范围第5百分位的人体坐姿抓握尺度范围:男性650mm，女性580mm。6.2作业空间范围坐姿操作时，操作者的手臂运动在水平面上所形成的运动轨迹范围，称为水平平面作业范围

7、；手向外伸直、以肩关节为轴心在水平面上所划成的圆弧范国，称为最大平面作业范围；手臂自如弯曲(一般弯曲成手长的3/5)、以肘关节为轴心在水平面上所划成的圆弧范围，称为正常平面作业范围。由于操作者在作业时肘部也是移动的,所以实际上的水平平面作业范围是图中粗实线所围成的区域。脚的作业范围以脚可能移动的距离来确定。与手操作相比，脚的操作力大，但精确度差，且活动范围较小，一般脚操作限于踏板类操纵装置。6.2作业空间范围手在水平平面内的作业范围6.2作业空间范围男子坐姿操作时手和脚在垂直平面内的最优作业范围正常的脚作业空间范围位于身体前侧、座高以下的

8、区域，其舒适的作业范围取决于身体尺寸与动作的性质。6.2作业空间范围手的空间作业范围（每格代表152mm）坐姿操作时手的空间作业范围如图6-5所示，图中圆弧实线表示正常作业范围，圆弧虚线表示最