篇一：大学宿舍床铺、桌椅组合的人机工程学分析及改造
大学宿舍床铺、桌椅组合的人机工程学分析及改造
现在的大学宿舍的组合床铺往往是上面是床铺，下面是书桌、书架以及衣橱，并且配备一个椅子，本校也不例外。对于一般的组合床铺，学校根据自己宿舍大小和设计的不同，从而会选择不同的床铺，床铺的设计者没有根据每个实际环境进行具体的改进，对于学生生活习惯，工作方式没有具体了解，因此，在设计的过程中就会存在许多的问题。就其存在的问题，与人机工程学相结合对其进行分析与改造。
人机工程学简介
人机工程学是研究人，机械及其工作环境之间相互作用的学科。是一人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与机器、人与环境以及机器与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的科学。
人机工效学的目的有三个：第一，使人工作得更有效；第二，使人工作得更安全；第三，使人工作的更舒适。
大学宿舍床铺、桌椅组合存在的缺点分析
睡觉休息的不舒适。寝室是学生的另一个家，是学生生活的地方，它里面的任何一个设备都影响着学生生活质量的高低。而寝室用床作为学生寝室的重要的组成部分，它对学生的生活质量起着决定性的作用。他们觉得学校寝室用床的床板太硬，下垫又太薄，睡觉休息的时候又极不柔软，舒适度与家里相差太大，每次睡觉都感觉硬邦邦的，十分不舒服，而且第二天醒来都会感到后背袭来阵阵酸痛，有时甚至一整天都提不起精神。（同学们一致认为寝室用床的不舒适，造成他们的睡眠不足，从而导致学习成绩不同程度地下滑。）
学习、生活的不方便。由于通常的床铺、桌椅是上下组合，非常的不符合同学们的日常生活习惯，而且床铺在上面，经常会因为尘土落在桌面上，对生活、学习带来了诸多不便。
安全性不佳绝大多数学校的寝室用床都是宽0.8米，长1.75米左右，分为上下铺。根据我们的调查，这类床安全性普遍不高，这对学生的安全是至关重要的。由于床的安全问题，造成学生受伤的诸类现象在各学校时有发生。有些寝室管理人员指出睡在下铺的同学由于睡觉的时候翻身而床太窄就很容易掉在地上，
而睡在上铺的同学经常爬上爬下，床的扶手较滑而踩空掉下去，轻则弄破皮，重则骨折等。可见对于现在的简陋学生寝室用床而言其安全隐患问题是不容小视的。为了学生的安全，对现在寝室用床的改良应侧重安全性。
过于简陋，不太美观从调查结果来看，92%学校的学生寝室用床都属于不锈钢的框架结构，它只具备床的基本外形，而没有其他形状。功能小从调查结果来看，现在大部分的学生寝室用床的功能普遍比较小，一般都没有附带小桌、小书架等等。学生在使用过程中都遇到了很多不便。
设计床应该注意的问题
一、加强材质的坚固性，达到一定的要求；
二、床高相对于使用学生的身高不易太高；
三、上层床的护栏最好呈梯形，一边床头高度要有相关的标准，以适应一般睡眠时身体高度低于床的最高高度，有相对的安全空间。
组合床铺的问题分析
床长的问题分析。因为在本产品设计中只需要采用一个人体百分位作为尺寸的上限值和下限值的依据，对于床长设计应该使用大尺寸，由之前的数据以及表数据可知，人体身高的第九十九百分位长度为1814mm，床的长度1950mm，现有床铺长度大于第九十九百分位数，即满足了百分之九十九的人使用，由于每件产品在使用设计时候不可能满足所有人的使用习惯以及喜好，也就没有必要为了极端少数的人群的要求进行一些不必要的设计，所以在床铺的长度的尺寸上，现有的组合式床不符合人机工程学设计原理，这样设计让使用者在使用过程中由于各个物品摆放问题，使用起来会频繁出现的单手工作，眼睛注意力随工作的变化而左右上下移动，这样不仅会出现效率不高，还会引起使用者的操作疲劳。由此可见，课桌应该是对于组合式床铺改进设计的重点之一。
作业台高度的问题分析。因为在本产品设计中只需要采用一个人体百分位作为尺寸的上限值和下限值的依据，对于书桌的高度设计，应该采用大尺寸设计。坐膝高的第九十九百分位数为549mm，根据数据建立中的表2功能修正量可知，坐膝高功能修正量为33mm，根据公式1可以计算出，书桌最小功能尺寸为582mm，现有的书桌设计为750mm，根据人机工程学的坐姿工作台的设计，以及人体百分位数的选择，750mm大于人体坐姿的第九十九百分位数，即满足百分之九十九的
人使用，还预留了一定的心理修正量。所以符合了人机工程学的设计原则。
衣橱的问题分析。整个衣橱一体设计，没有考虑到学生的衣服长度，衣柜太狭小，衣服根本就挂不起来，特别是在冬天同学们的厚重衣服完全放不下，对于同学们来说根本就没有足够的空间。而且如果在门后面放一些物品，衣橱的门就无法全部打开，浪费了一定的空间。
凳子的问题分析。凳子设计太平，会产生身体向前滑动，凳子设计也不符合人机工程学臀部受力的分析，导致在使用过程中对于身体健康影响较大。没有靠背，不能完全贴合人的脊椎，让使用时候造成不舒适感觉。
设计思路
书架的分层设计。在改进设计的时候采用了分层设计的原理，不同层次放置不同的书籍，设计的尺寸也不同。由于改变了书架和书桌的整体设计，根据国标GB/T1999书本长度数据：32开书籍长度为203mm，16开书籍长度为26mm，A4纸张试卷长度为297mm，根据第四章公式1可以计算出书架的最小功能尺寸分别为300mm、270mm、220mm，根据5.1节公式2可以计算出最佳的书架设计高度尺寸分别为350mm、320mm、250mm、250mm、230mm、
230mm，大于最小功能尺寸，这样的设计，使得在放书时候更加方便，由于根据不同大小的书进行摆放，在找书时候也能迅速找到，这样可以大大提高对于书架的使用效率。
衣橱的设计。在改进时候采取在衣橱下面采用上部分为挂衣设计，下部分为抽屉设计，这样，一些不方便挂起来的衣服，可以很方便放置，整体看来显得会很整洁。在改进的设计中，这一个距离被缩短为50mm，由于改进设计的衣橱的宽度变成960mm，衣柜的储物空间更大了，还额外增加了一个横杆，这样可以方便同学们挂衣服。
椅子的设计。椅面高度根据人体坐姿臀高第五百分位数383mm，加上功能修正量3mm，根据公式1可以计算出最小功能尺寸为386mm，给予44mm心理修正量，由公式2可以算出最佳功能尺寸为430mm，大于最小设计尺寸，能满足大部分人的使用。
扶梯的设计。原始的扶梯是由两人共用，且楼梯上面没有任何防滑设施。改良后的扶梯变成一床一用，这样避免了两人在急需时的冲突。还在楼梯上面增加
了橡胶的防滑保暖垫，这样既避免了人在下楼梯时着急而滑下楼梯，增加了摩擦力，又可以在冬天起到一定的保暖作用。
结果和分析
这次的改造设计过程中，我感受到了，一件好的产品，不仅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进，这也说明了人机工程学时一门以实验为基础，关系到人们日常生活各个方面，是一门实用性非常强的学科。
此次改造设计还存在很多不足，只有在这种不断认识，不断改进设计过程中，产品设计才会更加符合人的使用，更好体现人机工程学思想，在保证人工作效率的同时，提供给人一个安全舒适的工作环境。
人机工程学的显著特点是在认真研究人、机、环境三个要素本身特性的基础上，不单纯着眼于个别要素的优良与否，而是将使用“物”的人和所设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究。在人机工程学中将这个系统称为“人——机——环境”系统。
篇二：宿舍组合床铺的人机工程学分析及改造
院系名称 ： 机电工程学院 学 科 ： 机械人机工程设计 专业班级 ：车辆1103 学生姓名 ： 王东方学 号 ： 201115910217
宿舍组合床铺的人机工程设计学分析及改造
现在的大学宿舍大部分是四人间，本学院也不例外，但与其他学院的四人间不同的是宿舍的床铺并非现在普遍的上面是床铺下面是书桌、书架以及衣橱，而是上下铺的老式床铺。一个人两个床铺这个已经很不符合人机工程设计学了。在这里我说的宿舍床铺是新校区的，也就是现在已经普遍的大学生宿舍的床铺。
对于一般的组合床铺，床铺的设计者没有根据每个实际环境进行具体的改进，对于学生生活习惯，工作方式没有具体了解，因此，在设计的时候，很多不符合学生习惯的设计方法会给同学的生活和学习带来不方便和困扰，从而大大降低了学生们的学习效率，甚至有些不合理的地方会影响到学生们的身体健康。
一、数据建立
通过对新校区现有宿舍组合型床铺进行的测量，得到以下具体的数据：床高1750mm、长1950mm、宽870mm，衣橱高1750mm、宽600mm、内横杠距顶90mm，椅子高430mm、宽350mm、长380mm、靠背倾斜角度为25°、高距地730mm，长书架长860mm、距桌面450mm，桌子高750mm、宽550mm，短书架高280mm、长440mm，右边抽屉宽390mm、高100mm，左边抽屉宽320mm、高100mm，容腿空间高670mm、长610mm。
通过互联网可得到人体百分位数尺百分位数：
人体百分位数尺寸百分位数，见表1。
表1 人体主要尺寸百分位数表
续表1 人体主要尺寸百分位数表
人体功能修正量，见表2。
表2 人体尺寸修正量表
二、现有组合式床铺人机系统分析
对于现有的宿舍组合型床铺，在一定程度上设计符合了人机工程学的设计要求，但是在一些细节性的问题上面，只有在长期使用过程中才会暴露出来。
床长问题分析
人体身高的第九十九百分位长度为1814mm，床的长度1950mm，现有床铺长度大于第九十九百分位数，即满足了百分之九十九的人使用，由于每件产品在使用设计时候不可能满足所有人的使用习惯以及喜好，也就没有必要为了极端少数的人群的要求进行一些不必要的设计，所以在床铺的长度的尺寸上，现有的组合式床铺满足人机工程学的设计。
桌面作业面积的问题分析
在测量的时候发现，桌子的长度为1350mm、宽550mm根据控制台的作业页面控制区域人的手眼协调区域宽度为59.7-19=40.7cm，长度在人体正中矢状面左右各7.6cm～53.5cm，所以现有组合式床铺的桌面设计长135cm、宽55cm远远超过了人眼协调区域，不符合人机工程学设计原理，这样设计让使用者在使用过程中由于各个物品摆放问题，使用起来会频繁出现的单手工作，眼睛注意力随工作的变化而左右上下移动，这样不仅会出现效率不高，还
会引起使用者的操作疲劳。由此可见，课桌应该是对于组合式床铺改进设计的重点之一。
图2 推荐控制台作业面控制区域
书架的问题分析
桌面上的小书架在设计制造时候产生了一些小偏差，高度分别为290mm、280mm、280mm，当在使用的时候发现，A4纸张试卷直立放置时候有些不方便，据此，根据国标GB/T1999可得知A4纸张的长度为297mm，这就导致了在放置A4纸张大小的试卷时候的出现的困难问题。 作业光环境的问题分析
由于是组合式床铺，在设计时候下层是书桌，但是横向，平行于床长的设计，桌子宽度为550mm小于床的宽度为870mm。所以在日常写作业时候，身体和床会挡住宿舍的光源，这样不仅十分不利于学生们的学习生活，也十分不利于学生的身体健康，长期在昏暗的光环境下看书会引起近视等生理疾病，是不良的工作光环境。这也成为了改进的重点。 作业台高度的问题分析
因为在产品设计中只需要采用一个人体百分位作为尺寸的上限值和下限值的依据，对于书桌的高度设计，应该采用大尺寸设计。
最小功能尺寸=人体尺寸分位数+功能修正量。
坐膝高的第九十九百分位数为549mm，根据第三章表2功能修正量可知，坐膝高功能修正量为33mm，根据公式1可以计算出，书桌最小功能尺寸为582mm，现有的书桌设计为750mm，根据人机工程学的坐姿工作台的设计，以及人体百分位数的选择，750mm大于人体坐姿的第九十九百分位数，即满足百分之九十九的人使用，还预留了一定的心理修正量。所以符合了人机工程学的设计原则。
衣橱的问题分析
整个衣橱一体设计，没有考虑到学生的衣服长度，在设计时候没有一个类似抽屉或者台面设计，让一些不容易挂起来的衣服没有放置的地方，一般衣服挂起来也没有完全占用整个
衣橱，这样造成很大的空间浪费。在挂衣服的横杆设计方面，现在宿舍的横杆距离衣橱顶部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，浪费了有效空间。 宿舍面积和组合床的问题分析
学校在买床铺时候直接很据现有的床铺进行选择，而没有针对学校宿舍的具体环境进行合理的设计，导致在床铺和洗漱柜之间存在一定的空间，这样不仅浪费了对于宿舍的使用空间，由于清洁工作不到位，导致这个空间经常被堆放杂物，脏乱不堪。
椅子的问题分析
椅面设计太平，会产生身体向前滑动，椅面设计也不符合人机工程学臀部受力的分析，导致在使用过程中对于身体健康影响较大。靠背设计也不符合人机工程学，不能完全贴合人的脊椎，让使用时候造成不舒适感觉。
综上所述，现有的宿舍组合式床铺在日常生活中，基本保证了正常使用的同时还存在很多小的细节性的问题，改进方案针对以上问题进行改进设计。
改进方案的设计分析
改进设计主要针对在工作台面的问题，光环境等问题，在此次设计中，还主要增加了一些让学生们更好的进行学习、生活的改进。
在改进设计的同时，大幅度增加了组合床铺的安全性和易用性，在满足各种需求以后，提高了使用效率。
三、改进
床的大小的改进
由于针对学院的宿舍设计，在宿舍面积条件的允许下，增加了床的长度。因为在Ⅱ型产品设计中只需要采用一个人体百分位作为尺寸的上限值和下限值的依据，所以依据人体大尺寸设计。
最佳功能尺寸=人体尺寸分位数+功能修正量+心理修正量
选择了人体身高的第九十九百分位数，长度为1800mm，加上加上睡觉的功能修正量100mm，依据第4章公式1可以算出最小功能尺寸为1900mm，加上人体心理修正量100mm，由公式2可以计算出最佳床长度设计尺寸为2000mm。改进设计的尺寸为2000mm大于最小功能尺寸，等于最佳功能尺寸，满足百分之九十九的人使用，符合设计要求。
床的宽度选择人体肩宽的第九十九百分位数，长度为480mm，睡觉的功能修正量由表2功能修正量表可得为100mm，依据第4章公式1可以算出最小功能尺寸为580mm，加上人的心理修正量380mm，由公式2可以计算出最佳床宽设计尺寸为960mm。改进设计的尺寸为
篇三：宿舍组合床铺的人机工程学分析及改造
宿舍组合床铺的人机工程学分析及改造
作者：学号
姓名
宿舍组合床铺的人机工程学分析及改造
摘要：本文主要介绍了人机工程学的定义、概述以及简短历史，通过对人机工程学这门学科的了解，从而提高在对于产品的开发、使用时候能够按照人机工程学原理进行分析的能力，并且提出合理化建议，这次以南京理工大学泰州科技学院男生宿舍的组合床铺为例，根据人机工程学原理，对于床铺的高度、长度、宽度，书桌的高度，书架高度、宽度，以及衣橱设计做了符合人机工程学的分析，本着以人为本的原则，根据宿舍具体情况和同学们对于现在床铺设计的意见，对于现有床铺提出合理的改造意见，在保障学生的身体健康的前提下，提高学生的工作学习效率。
关键词 人机工程学
组合床铺分析 工作空间分析 组合床铺改造
The Analyse and Reform of Our Bed in Apartment
Abstract：In this article, we will introduce you the definition introduction and brief history of ergonomics. Across to getting known of this subject, we will know better about how to use the principle of ergonomics to analyse our product in developing or using it. This time, we use our bed in apartment as an example. For bed height, length, width, height of desk, bookcase, and almirah conform with the ergonomics design do the analysis. We in the people-oriented principle. According to our dormitory specific situations and the classmates for now bed design opinion. For current bed put forward reasonable reconstruction opinion. In ensuring student's physical health premise. Increase students' work and study efficiency.
Keywords Ergonomics Combination bed analysis Dormitory work space analysis Combination of the bed transformation
learning
1 引言
现在的大学宿舍的组合床铺往往是上面是床铺，下面是书桌、书架以及衣橱，并且配备一个椅子，本学院也不例外。对于一般的组合床铺，学校根据自己宿舍大小和设计的不同，从而会选择不同的床铺，床铺的设计者没有根据每个实际环境进行具体的改进，对于学生生活习惯，工作方式没有具体了解，因此，在设计的时候，很多不符合人机工程学的设计理念，不符合学生习惯的设计方法会给同学在生活，学习以及工作中带来很大的不方便和困扰，从而大大降低了学生的工作学习效率，有些不合理的设计甚至会影响学生们的身体健康。
以学院的男生宿舍的组合式床铺作为研究对象，进行一系列的人机工程学研究、分析，并且在分析完成的基础上提出合理化改进意见。
2 人机工程学概述
2.1 人机工程学概述
人机工程学是研究人，机械及其工作环境之间相互作用的学科。是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与机器、人与环境以及机器与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的科学[3]。
2.2 人机工程学简史
人机工程学在各个国家的命名和定义的不同，有些国家称之为工效学。 工效学在人—机—环境系统的研究中，经历了人适应机、机适应人、人机相互适应几个阶段，现在又已深入到人、机、环境三者协调的人—机—环境系统。在系统内，从单纯研究个人生理和心理特点，发展到研究怎样改善人的社会性因素。随着市场竞争的加剧和生产水平的提高，工效学在机械产品的设计和制造中的应用也更加广泛和深入[1]。
工效学是根据人的心理、生理和身体结构等因素，研究人、机械、环境相互间的合理关系，以保证人们安全、健康、舒适地工作，并取得满意的工作效果的机械工程分支学科[1]。
2.3 人机工程学的目的
人类工效学的目的有三个：第一，使人工作得更有效；第二，?使人工作得更安全；第三，使人工作得更舒适。这三个目的有时是相一致的。例如一种新机器可能比旧机器的效率更高，更安全，更舒适。但是在许多情况下，这三个目标是相矛盾的。一种更安全，更舒适的操作方法可能比旧方法效率要低些。某一新机器可以使人工作的更舒适，但增加的效率可以不足以补偿增加的投资。这个矛盾的解决显然取决于人与机器的相对重要性，取决于人所处的时代，环境等[1]。
综上，人机工程学在工程历史上扮演重要的的角色，不仅仅在提高人们的工作效率方面起到了重大作用，还在人机系统安全舒适方面有了成熟的理论，为后来人们设计人机系统提供了巨大的帮助。
3 数据建立
通过对现有宿舍组合型床铺进行的测量，得到了以下的具体数据：床高1750mm、长1950mm、宽870mm，衣橱高1750mm、宽600mm、内横杠距顶90mm，椅子高430mm、宽350mm、长380mm、靠背倾斜角度为25°、高距地730mm，长书架长860mm、距桌面450mm，桌子高750mm、宽550mm，短书架高280mm、长440mm，右边抽屉宽390mm、高100mm，左边抽屉宽320mm、高100mm，容腿空间高670mm、长610mm。
人体百分位数尺寸百分位数，见表1[3]。
表1 人体主要尺寸百分位数表
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