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1、机械工程学院课程设计说明书（20142015学年第一学期）课程名称：人机工程学题 y：大学生宿舍组合床人机学设计专业班级：工业设计1201学生姓名：学 号：指导教师：设计周数:2周2015 年 1 月 21 H一.设计任务书41.1设计题目41.2设计客体分析41.3设计目标5二调研与分析52. 1调研概要52.2调研结果分析6(1) .存在的问题6(2) .现冇组合床的优点总结72. 3分析归纳82.4数据参考8三. 设计的展开93.1方案构思总述93.2方案说明9(1) 方案一 9(2) 方案二10(3) 方案三11(4) 方案四12四. 设计的深入134. 1最终方案的选择134. 2最
2、终方案说明13(1) .方案总述14(2) .设计详细说明141床咼142衣柜143扶梯144空间分配145床体15五. 确定尺寸155.1组合床总体尺寸 155. 2衣柜尺寸155. 3书桌尺寸155. 4鞋柜尺寸155. 5其他尺寸15六. 设计小结166. 1方案总结166. 2设计感悟16七. 参考资料175/19设计任务书1.1设计题目：大学生宿舍组合床人机学设计1.2设计客体分析安全人机工程学的研究领域将不断扩人。随着科学技术的快速发展, 社会的前进，经济的繁荣，人们对保护自身的安金健康要求日益强烈， 因此促使安全人机工程学的研究领域已不能丿限于人机结合面的匹配问 题，而要求研究广
3、泛的应用领域，如人与生产工艺、人与操作技能、人 与工程施工、人与生活服务、人与组织管理、人（享受者）与游艺设备、 人（乘客）与运输机（如汽车、火车、飞机、轮船、宇宙、载人飞船） 等要索的相互协调适应问题。这些研究以各自有关要索构成的系统为基 础，从系统屮人的角度，以解决人机系统的女全问题为着眼点，优化人 与各相关要素的关系，使机适宜于人。从而使系统达到安全目标和保障 工效的目的。由于人的生活领域、生产领域、生存领域涉及到方方面面, 其领域非常广泛。因此可以说，安全人机工程学具有广阔的应用前景。高校宿舍公寓的设计合理性、舒适性越来越受重视。本文主要是运 用人机工程学的知识，从国家标准及全国高校宿
4、舍情况出发对于我校明 向校区猪舍楼的内部的尺寸、方位上进行合理的评价与分析，并在此基 础上提岀一些合理的改善措施。当今社会，物质文明以较为发达，对于 髙校，培养高等优秀人才的地方，更需耍冇一个与之相配套的宿舍环境, 来为我们莘莘学子们提供一个良好的学习环境。虽然四人间宿舍在全国 已经普遍采川，但是由于我校人多地少，为每个宿舍、每个同学能够提 供的空间是有限，但是宿舍的学生用床的作川不仅仅是供学生睡觉而已, 它更是学牛生活、学习的一个个人的空间，当中还有些不够人性不够合 理的地方，这就需要去加以改进和完善。适逢，我们对于人机工程学 这门学科的学习，为了能够更加深入的了解-与学习这门学科，也为了我
5、 们对于我们宿舍环境有着更加完美的期望，所以我们进行了这次调查与 分析。1.3设计目标木设计宗旨在建立一个与环境相合能完成必要目标1L 乂符合人机学原 理，让更多的学生真止感受到宿舍是生活的第二个家。通过本课程设计实践，要培养H己独立完成文献资料检索和解决实际问 题的能力，更好地理解和掌握人机学设计的原理和方法，掌握运用人机学设 计的基本技能，熟悉运川建模（包括计算机建模）表达设计意图的方法，进 而培养自己运用设计原理分析问题、解决问题的能力。二调研与分析2.1调研概要调研地点：太原理工大学女生宿舍楼调研时间：人机T程课程设计课时以内的所冇时间。调研方式：主要是观察法，再有询问的方式。以及网上
6、查阅资料的方式。调研目标：通过调研了解学生在日常生活屮对床铺的不方便之处，对此 进行分析，综合考虑学牛用床的占-地而积的有限性和造价的合理性的前提Z 下，提高学生用床的功能性和舒适性，使学生用床能够更加“人性化”，运用 所学人机学知识更好地在人机z间合理地分配功能、使人和机冇机结合，冇 效地发挥人的作用、最大限度地为人提供安全卫牛和舒适的环境，达到保障 人的健康、舒适、愉快地活动的口的，同时提高活动效率。为学牛能够更好 地生活和学习。2. 2调研结果分析(1) 、存在的问题1、床高问题现在高校的床儿乎都是统一尺寸的，但是每个人的身高不同，现冇的 组合床是一样尺寸，这样会满足一部分女生，但是还有
7、一部分个子比较高 的女生会很不方便，常常有身高高的女生一站起来就不小心碰头的情况。2、衣柜虽然每个床铺都配冇衣柜，但是衣柜内部结构很不合理。幣个衣柜为 一体设计，没冇考虑学生衣服的长度，在设计时候没冇一个类似抽屉的设 计，使裤子、内衣储放很不方便，一般衣服挂起來也没有占用整个衣柜， 这样浪费了很人的空间。横杆距离衣柜顶部有90mm,这是产品的功能修正 量加上心理修正量，但是这一尺寸过大，浪费了冇效空间。3、爬梯一般床铺的爬梯比鮫陡立，学牛上上铺比鮫吃力，且脚踩的阶梯太细, 很搁脚，非常不符合人机学。目-扶梯在人坐在桌子的身后侧，有吋左肘会 磕到爬梯上。4、床缝床铺存在挨墙那侧床缝太人的问题，耍
8、是将东西放在床内侧，很容易将 东西掉下去，如：手机、书本、笔等。5、收纳柜虽然书桌上有隔开的一格一格的书架，还有衣柜可以归置衣服，但是 没冇可以归置鞋的鞋柜。桌子下方空间很大，超出了容腿空间，都可以随意 摆动腿了，桌子下方空间利用不足，有待改进。6、光线现有的组合床方位，是学生坐在桌子上学习时正好背対着灯光，使学 习时没冇足够的灯光，必须自备台灯。(2) 现有组合床优点桌面宽敞，足以放下一台笔记外加写作业的地方，可供学生边查资料 边学习。桌子下方空间大，可以令腿口由放。书架各层有大有小，满足学生 归纳不同类别的东西。床铺长度人于第九十九的百分位，及满足了百分之九 十九的人使用。7/192. 3
9、分析归纳现有的组合床述有很多学牛使用不方便的地方，通过人机学，综合现有 的优点，改善不方便的地方，将宿金组合床改良到更好、更方便使用学生们 的平时生活，在使用过程中做到方便归纳，安全、舒适。此次改造设计可能 还存在一些不足Z处，只有在这种不断认识、不断改进设计过程中，产品设 计才能越来越符合人的使用，更好的体现人机工程学的思想，保证人工作的 效率的同时，捉供给人一个安全舒适的工作环境。2.4数据参考人体白分位数尺可门分付数.见农? I人体1耍尺4百分位数液源分组F1分位数男（18 60）女 18 55）51050909599510 50 90 95 99小禹min858 870 908 917
10、 958 979809 19 855 891 901 920ift/imn1583 1604 08 1754 177518H1484 1503 1570 1640 1659 1697坐姿射离/22 235 263 29 ! 298 312215 223 251 277 284 299唯姿人腿闪mmH2 116 130 146 151160113 117 130 116 151 160塑姿腫高巾m156 461 493 523 532 549424 431 458 485 493 507小兇加足高川M383 389 113 139 418 463342 350 382 399 105 117续表
11、1人体1；娈尺寸山分位馥农坐探加121 429 457 486194 510401 408 433 461 469 485邠姿卜肢氏伽921 937 9921016 1063 1069H5I912 960 975 1005K2人体只條止於仪顶目尺4修止宦修止嬴囚lOOimn被子厚度3mm33mm程高13nim三. 设计的展开3. 1方案构思总述根据调查分析的出的信息，展开设计。在初期的设计中，尽量涉及的面 更广一些，做出多种方案，多种方式的探索为后面深入设计提供更好的思路。 根据设计任务的要求我做出了四个初步方案，并绘制了一些華图。3.2方案说明（1）方案一该方案与现有的组合床非常类似。现有的
12、组合床桌了卜方只有第一排抽 屉，下方都是空的，虽然腿部活动自由，但是没有合理利用空间。所以在下 方乂设置了柜子和抽屉用来更好的收纳。现冇的组合床扶梯在左边，学生坐 在桌前学习累了要想伸懒腰或者扩胸都回碰到扶梯，所有把它放到右边，但 是又挡住了开衣柜的门。不合理。（2）方案二该方案卞要针对空间利用和光线进行改良，将桌了方位变化，这样身体不会 遮住灯光。桌子下方设置了一个柜子对以归置鞋，合理利用了桌子下方空间。 背后为衣栢，衣柜侧壁有爬梯，爬梯不会占用体活动空间。11/19(3) 方案三该方案主要解决了扶梯陡立和搁脚的问题。方案屮使用了像楼梯-样的 台阶，台阶斜度为整个床的宽度。该扶梯甚至不需要用
13、手扶就可直接走上去。 阶面宽度如台阶宽度。方案屮，将衣柜的一体式改良成为分层式归纳，挂衣 服的柜子长度足以挂下大衣。不方便挂的比如裤子可以放到F方抽屉内。另 一个抽屉可以放内衣。这样分类整理衣服，方便乂整洁。同时，该方案也做 了鞋柜。这样，不同的衣服都有了可以收纳的地方。非常适合女生宿舍。（4）方案【丿L|该方案综合了以上儿个方案的优点。不仅在衣柜出做了改良，在空间上 进行改变，实现了做鞋柜、扶梯不在人活动范围内、归纳等同时实现。方案 屮将左侧的书架从传统的面向外的方向做成了侧面，不仅没有占有书架位置, 还巧妙的是书架侧而露出来，是扶梯做到书架侧而部分，一点也不碍事的巧 妙利用。桌子下方的柜了
14、也做到了侧面，依然有鞋柜的归纳，还可以给腿部 空出了更人的空间的活动四. 设计的深入4. 1最终方案的选择在前面的方案小我対发现的问题分別找到了和应的解决方式，比较 发觉，各个方案都有其优缺点，在方案的深入过程中对比各种解决方案后， 选岀最优的组合床。故终方案符合对在调研过程中所发现的不足Z处进行改 良的所有问题。符合在校女人学牛的牛活习惯，符合安全、实用、舒适的原 则。4. 2故终方案说明(1) 方案总述对上述几个方案的优点，更好地在人机之间合理地分配功能、使人和机 有机结合，有效地发挥人的作用、最人限度地为人提供安金卫生和舒适的环 境，达到保障人的健康、舒适、愉快地活动的日的，同吋捉高活动
15、效率。该 方案运丿IJ人机学原理合理利川了空间，达到了学牛所需要的合理归纳的效果, 使学生在牛活中能够方便舒适。(2) 设计详细说明1、床高：由表可知，女牛身高第百分Z九十九位1697mni,所以床的高度为1700mm,及符合百分Z九十九的女生使用。这样就不会 出现学生从处到站起来不小心碰头的情况。2、衣柜：重新布置衣柜里的格局，合理规划衣柜内的分割部分，有效禾！J用衣柜里的空间资源。将一体式衣柜划分为两部分，上部分 可以挂衣S艮，下部分为两个抽屉进行分类。丿I I I3、扶梯：扶梯的斜度通过查阅数据得，楼梯坡度一般为20 -50 ,最佳为30 -35 ,考虑到空间的有限性，将其设计成30左
16、右亦可；1L扶梯蹬梯宽度应不小丁 50mm,而我校现学生用床只冇 40mm左右。扶梯在横向书架侧壁，不占用有用空间。4、空间分配：书桌上方，书架宙全部朝外的方向分为两个方向，正面朝外，左侧为横向书架，这样既给了扶梯合理利川的空间，乂 不失归纳隔层，还比一个方向书架的桌子下方腿部活动空间人, 横向的鞋柜既归置了鞋，又不影响视觉整洁度。5、床体：査阅资料得，床的安全栏版的净高应大于200nim考虑经济性的问题，在床靠墙一侧应装上高度为50-100min的栏板即可，防止床板与墙壁留有一定的间隙五. 尺寸的确定5. 1组合床总体尺寸组介床由地而到床板的高度为1700mm,床的宽度为900mm,床的长为
17、200mm5. 2衣柜尺寸衣柜上部分高1200m,宽700mm衣柜卜部分抽屉高250mm,宽700mm5. 3 卩桌尺寸|书桌宽度 950mm-1000mm,高 760mm5.4鞋柜尺寸两个柜子都为高500mm,款430mm深350mm-400mm54其他尺寸书桌下中间的抽屉高15Omni,长600mm-650mm右侧的抽屉高180mm,长350rnm-400inm六. 设计小结6. 1分析总结通过调杳与分析，在人机工程学的知识体系方面冇了更加全面更加 深刻的体会，知道了该怎么从人机工程学的角度分析产品设计，从人机 工程学的角度进行改造分析，提出符合人机工程学的论点和看法。这次的改造设计过程中
18、，感受到了，一件好的产品，不仅要在理论 上符合人机工程学，还要在实际使用的时候根据使用者的实际情况进行 改造，这也说明了人机丁程学是一门以实验为基础，关系到人们日常生 活各方而，定一门实用性很强的学科。此次改造设计还存在很多不足Z处，只有在这不断认识、不断改进 设计的过稈中，产晶设计才会更加符合人的使用，更好的体现人机T程 学思想，在保证人工作效率的同时，提供给人一个安全舒适的T作环境。6.2设计感悟随着国家的快速发展，科教兴国战略越来越深入人心，当代学生该应 得到广泛的朿视和关怀。在刻苦学习Z余，他们还迫切学要一个舒适、安全 和能使身心愉悦的公寓环境。安全人机T程学在此方面正冇着十分重要的实
19、 用价值。结合-机-环境系统的相辅相依性，对学生公寓组合床的设计进行了 改善和优化。希望自己在今后的学习过程小，能够将人机工程学活用于各个 方面，将生活、学习、工作质量提高到一个较高的水平。七. 参考资料1. 阮宝湘、邵祥华主编，工业设计人机工程，机械工业出版社，20052. 丁玉兰主编，人机工程学，北京理工大学出版社，20053. GB/T16251-1996工作系统设计的人类工效学原则4. GB/T10000-1998中国成年人人体尺寸5. GB/T12985-1991在产品设计中应用人体尺寸白分位数的通则6. GB/T 13547-1992工作空间人体尺寸7. GB/T14776-199
20、3 T作岗位尺寸设计原则及其数值8. 人机工程学-对大学生猪舍组合床改造分析EB/0L.htlp:/wcnku. baidu. com/vicw/86bc2ad87f1922791688c83c8sc html表2T 人体主要尺寸（单位mm）M（ 1860 岁）k（18-5&y）15IO SO如95991810509095991.1154315S3U0416781754ms1U1U9M841503l$：0163165916971.24448SO5970巧83394244526366711.52792892943133333383492522622673033023】9142OS21022023
21、7253258268185193213229234242IS41342A4366&铃6SO552338T4024104384674764941.6小良K.32433831136939640341930031331934437037$390列仃860岁）女U85$ V)1510S09095991510S090959911 WA143614741495156816431664nos13371371関8B541522154115792.2 OA1244I2SI129913671435U5514941166119S12111271133313501385Z.3 Wffi9259519681024107
22、910S61128873899913901009102310502-4卜功縫离65680693741787SOI828630$5066270746757778?5仝阴山7017287417908-10RS68B7648673686732779792822.6394409417U447?48149836337738441043?4459表2-2立姿人体尺寸(单位mni)表2-6人体头部尺寸（单位mm）19/19勇18-60岁女18-55 岁）1510 50 90 95 991 S 10 50 90 95 995. 1头全高199 206 210 223 茁7 211 249193 200 203
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26、 23M1?98 1845 IS70 IM8 2043 2049 21434.12ISIS IS6 U99 2003 2108 2138 22031696 1T4I 176i IBM 1952 1976 203041廉幵徒IS2S 1575 J$OS IS9I l?7 U02 IS49UM J467 U7 1559 163717014”4阿廿功総琨歼童US5 J374 I3a H8J !S6S U93 l401204 1246 1249 !344 U18 HJfl HBO415衙村娱开寛791 0U 28 875 921936 3M733 ?S 770 811836 89 B92H9 HO IG6 192 227 237 36329 151)S8 1$4 226 238 2口