人机工程学应用范例

人机工程学应用范例之一校园公用电话亭的人机学调研能遮风、挡雨、防晒，给人和电话机以很好的保护，师生对它的使用较频繁。对校园公用电话亭外壳、电话机以及使用者这三个方面进行人机学调研及评价。校园公用电话亭的设计要求调研及分析电话亭外壳电话机使用的宜人性内容高度遮罩面积材质色彩外观按键话筒挂钩电话机位置显示屏使用状态使用习惯使用频率使用时间对电话亭外壳、电话机以及使用者进行调研及分析，内容列表如下：一、电话亭外壳1.高度我校目前的公用电话亭前沿高度为1750mm，因此，身高低于1750mm的人进入是不用任何附加动作的。根据GB/T10000-1988《中国成年人人体尺寸》中的数据，我国成年男子身高的90百分位数为1754mm，加上功能修正量和心理修正量后，还应该更高一些。因此，现今的校园公用电话亭的高度需要调整。电话亭遮罩深度为800mm。根据话机厚度约150mm，我国成年男子胸厚的95百分位数为245mm，使用电话机时，身体距电话机大概有300～400mm，合计为695～795mm。电话亭最宽处为750mm，我国成年男子最大肩宽的99百分位数为486mm。2.遮罩面积因此，现有电话亭遮罩面积基本能够满足。800电话机最低点距地面1400mm，顶棚边缘最高点距地面2200mm，电话机距顶棚边缘650mm。可知，当日照光线与地面夹角小于36°时，话机才会被照射到。由于当日照角度很小时，是傍晚或清晨，日照强度小，基本不会对话机产生伤害。同时雨雪的入侵也达不到这个角度。电话亭对电话机的防护作用分析因此，电话亭对电话机的防护是充分的。电话亭外壳的材质从外观上看来不错，但内部却十分粗糙，这很影响使用者在打电话时的情趣。3.材质电话亭罩壳内部粗糙的表面电话亭的顶棚采用桔红色，既有很好的识别性，也很美观。4.色彩我们对显示屏以及按键、话筒、电话机位置进行了重点调研。二、电话机1.显示屏的人机学调研公用电话的显示屏以灰白色为底色，黑色数字在正常情况下容易呈现。亮度及对比度都还合理，数字高度为12mm，宽度为8mm，很易辨识，符合人机学要求。显示屏显示屏设计上存在的问题：1）显示屏前加了一块玻璃挡板，作用是保护显示屏，但两者之间的距离过大，且玻璃挡板因表面磨花使透明度降低，人们透过挡板看显示屏时看不太清楚。2）显示屏位置过深，并且屏幕向上倾斜，使身高较矮的人要看清有困难。3）夜晚电话亭周围没有光源，显示屏也没有自发光，因此，人们夜里使用电话很不方便。显示屏显示屏设计上存在的问题4）尺寸与视线：人的视线以视平线为基准线，上下不宜超过30°。现有显示屏的长度为65mm，宽度为38mm。屏面底端距地面高度为1600mm。显示屏显示屏国标中女性眼高的10百分位数为1388mm，男性眼高的90百分位数为1664mm。使用电话机时，身体距电话机大概有300～400mm。对于高个子男子，使用时视线的转动角度小于30°，符合人机学要求。但对于小个子的女子，观看时视线与水平线的夹角在22.9°～35.2°之间，在加上显示屏后倾约5°，要看到上面的显示，视角应在27.9°～40.2°之间，比较累。因此，显示屏的高度不符合人机学要求。1600300-40013883822.9°～35.2°300-400160038300-4001664＜30°观看显示屏时视线与水平线的最大夹角（1）矮个子女子观看显示屏的最大视角（2）高个子男子观看显示屏的最大视角结论：显示屏的高度不符合人机学要求。视角偏大视角合适现有按键尺寸为：长度17mm，宽度10mm，高度4mm，间距6mm。按键的长度超过一般人的指宽，面积大于人手指的施力范围，保证了人们在使用时手指的舒适度。按键的高度和间距也保证了人们在使用时不易误按。因此，现有按键尺寸是合理的。2.按键的人机学分析但其采用的是外凸弧形，会使人们在操作时手感不适。尤其是现有很多校园公用电话缺乏维护，其按键艰涩难按，需大力按压，在这种情况下，外凸弧形按键给人带来的不适感大大加强了。按键话筒既是一种手握式工具，又是一种声音传输设备。1）把手话筒把手的尺寸：长度为90mm，宽度为40mm，厚度为20mm。3.话筒话筒把手的长度主要取决于手宽。手宽应在70～89mm之间（女性5百分位数至男性95百分位数）。公用电话机的手握部分长度是90mm，若考虑戴手套使用，则数值偏小。因此，把手长度可适当增加至100～125mm。把手的长度把手的周长和厚度：主要取决于手的长度。手长应在150～195mm之间（女性5百分位数至男性95百分位数）。公用电话机的把手的周长约为120mm，数值偏小。把手的截面形状：考虑抓握的方向性和为防止与手掌之间的相对滑动，把手的截面形状可采用椭圆形或圆角矩形，同时应配合手掌抓握的弧线。把手的周长、厚度及把手的截面形状（1）言语的清晰度：指人耳对通过它的语音中正确听到和理解的百分数。作为一个言语传示装置，其言语清晰度必须在75%以上。校园公用电话机的话筒的音质很清晰，符合人机学对听觉传示的要求。（2）尺寸：听筒长54mm，宽50mm，面积大于一般人耳的面积；话筒长20mm，宽50mm。均符合人机学要求。2）从听觉传示的角度考虑一个良好的产品，应该是一个能让使用者感到舒适满意的产品。因此，我们对使用者的使用习惯及需求进行了调研分析。三、电话亭的其他方面1.便捷性校园地图及校内电话亭分布状况如图所示（略）。我校校园公用电话亭的分布基本合理。2.私密性公用电话亭要满足在公共场合的相对私密性。公共场合比较嘈杂，还应充分考虑使用者不被周围环境过分打扰。电话亭的挡板：电话亭的挡板和顶棚是连为一体的，侧面的遮挡部分比较少，但基本满足电话亭对私密性的要求。3.个人心理空间指围绕一个人并按其心理尺寸要求的空间。通常把心理空间的距离分为四个范围：亲密距离（0～0.45m）、个人距离（0.45～1.20m）、社交距离（1.20～3m）和公共距离（≥3m）。电话亭作为在公共环境下私人交谈的空间，应保证公共距离——大致与过路人距离≥3m。我校电话亭大多未达到这一要求。4.舒适度使用者长时间打电话时，需保持站立姿态。据对学校电话亭的使用观察分析，当使用者使用电话时间较长时，使用者会不时调整站立姿势，表明使用者已处于疲惫状态。还有不少使用者会背过身靠在电话机上，使身体得到倚靠。但由于电话机底端距地1400mm，电话机身长150mm，我国男性50百分位数的肩高为1367mm，女性50百分位数的肩高为1271mm，更无法倚靠。校园电话亭的设计应提供一个可以倚靠的部位，为使用者创造长时间通话的舒适条件。5.光环境校园公用电话亭的照明属于自然采光，但由于有电话亭的遮罩，不会产生日光直射、眩光、晃眼等现象，在白天是非常适宜的。但到了晚上，公用电话亭没有任何光源，非常不合理。可考虑采用键位透光照明的键盘。6.附加功能：书写台板打电话时常需要做一些记录，如电话号码、地址等，但电话亭的轮廓呈圆弧形，内部又十分粗糙，使用者要作记录很不方便。因此，建议增加一个符合人机学的书写台板。7.卫生电话的挂钩让我们看得有些触目惊心：挂钩处藏污纳垢，是细菌滋生的温床。据调查，大部分人通话时，一般手握话筒置于脸侧，与脸的距离约为10～40mm，嘴距话筒约为10～50mm，耳朵基本贴话筒，而手和嘴恰恰是传播疾病的主要途径。电话挂钩建议公用电话使用抗菌材料或定期清洁。路边垃圾箱的人机设计要使垃圾箱与人之间达到最优化的配合，应该使人不需要大幅度改变姿势就可以顺利地将垃圾投入垃圾箱。人机工程学应用范例之二尺寸男女5%50%95%5%50%95%立姿肘高954102410968999601023立姿手功能高680741801650704757立姿双手上举功能高186920032138174118601976与垃圾箱设计相关的人体尺寸（单位：mm）投放垃圾时，应该尽量保持人的身体正直，手腕处于顺直状态。1.垃圾箱的高度和投放口的尺寸属于成年男女通用Ⅲ型产品尺寸设计。优秀的垃圾箱不仅要便于将垃圾投入，也要便于将垃圾取出和清理。垃圾箱的高度一般应小于正常人立姿双手上举功能高的一半。即：G1=[(G50男+X1+G50女+X2)]/2=970(mm)现有垃圾箱的高度一般在800-1100mm。G11)垃圾箱的高度G12)垃圾箱投放口的尺寸垃圾箱投放口的高度应该满足绝大多数人的使用需求：上边缘高不低于95%人的手功能高，下边缘高不高于5%人的肘高。这样才可以使高个的人不需要下蹲、矮个的人无需费力上举就可以使用垃圾箱。G2G3只有便于使用，才能引导人们改变随手乱扔垃圾的坏习惯。上边缘高属ⅡA型产品尺寸(即大尺寸)设计，下边缘高属ⅡB型产品尺寸(即小尺寸)设计。设垃圾箱投放口上缘高度为G2，则G2≥G95男+X1=826(mm)（G95男—男子立姿手功能高的95百分位数X1男—男子的穿鞋修正量G95男=801，X1=25）设垃圾箱投放口下缘高度为G3，则G3≤G5女+X2=919(mm)(G5女—女子立姿肘高的5百分位数X2女—女子的穿鞋修正量G5女=899，X2=20）（1）垃圾箱投放口的上缘和下缘的高度G2G3垃圾箱投放口上缘高度G2≥826mm设垃圾箱投放口下缘高度G3≤919mm两者相差93mm。垃圾箱投放口的上缘和下缘的高度G2G3设垃圾箱投放口的高度为G4为了便于瓶、罐等废弃物的投放，投入口的大小要大于瓶子的直径，同时，要考虑投放时需要一定的倾斜角度。瓶子的直径一般小于100mm，加上考虑倾斜角度，垃圾箱投入口的高度一般宜大于120mm。（2）垃圾箱投放口的尺寸G4G5设垃圾箱投放口的长度G5：应大于一般废弃物的尺寸，不小于250mm。垃圾箱投放口上缘高度计算值G2≥826mm实际取G2=840mm垃圾箱投放口下缘高度计算值G3≤919mm实际取G3=720mm投放口高度为120mm。2.垃圾箱的颜色垃圾箱的颜色一般要起到识别作用。分类垃圾箱中不同的颜色有不同的含义。红色：放置有害垃圾，如废电池、过期药品等；黄色：放置不可回收垃圾，如厨余垃圾等；蓝色：放置可回收垃圾，如废纸、废塑料、废玻璃等。饮水机的人机设计要使饮水机与人之间达到最优化的配合，应该使人不需要大幅度改变姿势就可以轻松地使用饮水机。人机工程学应用范例之三饮水机的高度应该满足绝大多数人的使用需求：1.接水口的高度H1不低于95%人的手功能高。2.水桶接口高度H2不高于5%人的肘高。这样才可以使高个的人接水时不需要下蹲、更换水桶时矮个的人无需费力上举。接水口高度H1属ⅡA型产品尺寸(即大尺寸)设计，水桶接口高度H2属ⅡB型产品尺寸(即小尺寸)设计。H1H2电脑桌椅设计的人机界面分析以及主要尺寸的计算人机工程学应用范例之四1.人－椅界面2.手—键盘界面3.眼—视屏界面4.脚—地板界面32一、电脑作业的人机界面分析1.人－椅界面首先要求作业者保持正确坐姿，即：头部不过分低俯，上臂自然下垂，上臂与前臂之间约成90度角，脊柱接近正常弯曲状态，大腿腘窝处不受压迫，脚平放在地板或脚踏板上。32采用适当尺寸、结构和可以调节的座椅。座椅的高度：应使作业者坐下后，脚能平放在地板或脚踏板上；调节座椅椅背，使其正好处于腰部的凹处，使作业者保持正确姿势。321.人－椅界面2.手－键盘界面在手－键盘界面上，要求上臂从肩关节自然下垂，上臂与前臂的最适宜的角度为70°～90°，还应保持手和前臂呈一直线，腕部向上不得超过20°。32在手－键盘界面设计上，为适应所有成年人的使用，可选择高度固定的工作台，但应该选择高度可调的平板以放置键盘。键盘在平板上可以前后移动，其倾斜角在5°～15°范围内可调。手－键盘界面在腕关节和键盘间应该留有100mm左右的手腕休息区；对连续作业时间较长的文字、数据输入作业，手基本不离键盘，可设置一舒适的腕垫，以避免作业者引起手腕疲劳综合症。手－键盘界面在眼－视屏界面上，首先应根据人的视觉特点，即从人体轴线至视屏中心的最大阅读距离为710～760mm，以保证人眼不受电子射线伤害；俯首最大角度不超过15°，以防止疲劳；视屏的最大视角为40°，一般不转