序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇人機(jī)工程學(xué)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

二、人機(jī)工程學(xué)切入公共空間設(shè)計(jì)教學(xué)

19世紀(jì)80年代，英國(guó)工藝美術(shù)運(yùn)動(dòng)領(lǐng)導(dǎo)者威廉?莫里斯提出“設(shè)計(jì)來源于人民，服務(wù)于人民”，明確指出設(shè)計(jì)是為大眾服務(wù)的，設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是服務(wù)于人。教師在教學(xué)過程中通過滲透人機(jī)工程學(xué)進(jìn)行教學(xué)，能夠讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)的根本目的。

1.認(rèn)識(shí)人機(jī)工程學(xué)

人機(jī)工程學(xué)研究人體各部分結(jié)構(gòu)尺寸、人體機(jī)能特征參數(shù)，分析人的視覺、聽覺等感官機(jī)能等內(nèi)容，將這些內(nèi)容融入公共空間設(shè)計(jì)，能夠提升空間的實(shí)用性，使空間更好地服務(wù)于使用者。但是學(xué)生對(duì)于人機(jī)工程學(xué)相關(guān)知識(shí)了解較少，教師在課程初期通過課堂講授法為學(xué)生傳授相關(guān)理論知識(shí)是有必要的。教師將人機(jī)工程學(xué)相關(guān)理論知識(shí)在授課過程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行滲透，使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)人機(jī)工程學(xué)與設(shè)計(jì)的關(guān)系，在思想上轉(zhuǎn)變學(xué)生對(duì)于設(shè)計(jì)是“針對(duì)造型和顏色進(jìn)行”的理解，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)的目的在于功能。教師在課堂中講解人機(jī)工程學(xué)的相關(guān)理論，讓學(xué)生在公共空間設(shè)計(jì)中能夠運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的相關(guān)理論，從而培養(yǎng)學(xué)生的人本設(shè)計(jì)理念，使其設(shè)計(jì)不再盲目追求形式。

2.培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

現(xiàn)階段普通高等院校的設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生大多在入學(xué)前只有一些美術(shù)功底，并不具備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，面對(duì)設(shè)計(jì)因?yàn)橹R(shí)匱乏而不知如何下手，在這種情況下，教師成為引導(dǎo)學(xué)生的主要力量。為了培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主觀察的學(xué)習(xí)習(xí)慣，在教學(xué)過程中，傳授知識(shí)點(diǎn)已經(jīng)不再成為課堂教學(xué)的主要目的，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)自學(xué)成為一個(gè)主要的教學(xué)目的。教師要將學(xué)生分組，讓學(xué)生對(duì)所在城市的某些空間進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，走出教室、走進(jìn)社會(huì)，通過自己的觀察分析豐富自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)，完成學(xué)習(xí)任務(wù)。在這個(gè)階段，教師需要為學(xué)生布置好調(diào)研的主要任務(wù)，讓學(xué)生通過測(cè)量、拍照、記錄數(shù)據(jù)，接觸設(shè)計(jì)、感受設(shè)計(jì)，使其能夠通過觀察認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)應(yīng)服務(wù)于人，優(yōu)秀的設(shè)計(jì)應(yīng)以功能為主要目的。這樣既提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，又培養(yǎng)了學(xué)生的觀察和總結(jié)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

三、交流使學(xué)生構(gòu)建設(shè)計(jì)思維

環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)習(xí)是系統(tǒng)的、循序漸進(jìn)的過程，學(xué)校制訂培養(yǎng)方案，教師通過教學(xué)環(huán)節(jié)讓學(xué)生接觸設(shè)計(jì)案例進(jìn)行學(xué)習(xí)。公共空間設(shè)計(jì)教學(xué)中的實(shí)踐調(diào)研環(huán)節(jié)，讓學(xué)生通過調(diào)研活動(dòng)對(duì)公共空間形成初步認(rèn)識(shí)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中構(gòu)建合理的設(shè)計(jì)思維有利于設(shè)計(jì)方案的形成。教師在學(xué)生構(gòu)建思維的過程中起到了舉足輕重的作用，將學(xué)生在實(shí)踐調(diào)研中統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)和收集的設(shè)計(jì)資料進(jìn)行匯總，并運(yùn)用演示法將其展示給學(xué)生，學(xué)生小組間通過討論交流數(shù)據(jù)。教師在這個(gè)過程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維引導(dǎo)，把握好學(xué)生發(fā)散思維的方向，將學(xué)生討論的結(jié)果匯總后進(jìn)行講解分析，幫助學(xué)生構(gòu)建公共空間設(shè)計(jì)思維。

篇（2）

人機(jī)工程學(xué)是指應(yīng)用人體測(cè)量學(xué)、勞動(dòng)心理學(xué)等學(xué)科的研究方法［1］，起源于歐洲，形成和發(fā)展于美國(guó)，20世紀(jì)50年代開始迅速發(fā)展的一門新興邊緣科學(xué)。它從人的生理和心里特性出發(fā)，研究人、機(jī)、環(huán)境的相互關(guān)系和相互作用的規(guī)律，該學(xué)科在其自身的發(fā)展過程中，逐步打破了各學(xué)科之間的界限，以優(yōu)化人－機(jī)－環(huán)境的一門科學(xué)［2］。國(guó)外對(duì)垃圾桶設(shè)計(jì)研究較早，一些發(fā)達(dá)國(guó)家如德國(guó)、美國(guó)、荷蘭等，其垃圾桶的設(shè)計(jì)大多考慮人機(jī)關(guān)系［3］，國(guó)內(nèi)的垃圾桶設(shè)計(jì)與國(guó)外相比還存在差距，且對(duì)垃圾桶的設(shè)計(jì)很少考慮人機(jī)關(guān)系。該設(shè)計(jì)從垃圾桶的結(jié)構(gòu)和功能出發(fā)，主要從垃圾桶外觀、結(jié)構(gòu)尺寸、自動(dòng)打包收緊功能、自動(dòng)推袋功能等方面進(jìn)行垃圾桶的設(shè)計(jì)，力求使用的避免用手接觸垃圾，有效防止細(xì)菌通過手傳播，保持室內(nèi)空氣清新。并且垃圾桶的高度及其他尺寸符合人機(jī)工程學(xué)原理，色彩能與周圍環(huán)境相和諧，成為環(huán)境的重要組成部分。其總體設(shè)計(jì)原理如圖1所示。

2環(huán)保垃圾桶的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

2．1垃圾桶的外形設(shè)計(jì)(1)外形尺寸設(shè)計(jì)要使垃圾桶與人之間達(dá)到最優(yōu)化配合，使人不需大幅度改變自己的姿勢(shì)就可順利地將垃圾放到垃圾桶里。經(jīng)研究與垃圾桶有關(guān)的人體尺寸有:立姿時(shí)的肘高、立姿時(shí)手的功能高度、立姿時(shí)雙手功能上舉高，手的長(zhǎng)、寬等，見表1［4］。據(jù)人機(jī)工程數(shù)據(jù)圖2、3，當(dāng)人投垃圾時(shí)，保持身體正直，手腕處于順直操作，腰部和腕關(guān)節(jié)處于相對(duì)放松的狀態(tài)。當(dāng)身體彎曲和腕關(guān)節(jié)處于一系列別扭狀態(tài)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生腰部及腕部酸痛、手的力量減小等，如長(zhǎng)時(shí)間保持這個(gè)狀態(tài)會(huì)引起一些腰部及腕部的綜合癥。根據(jù)對(duì)多款垃圾桶的調(diào)查及垃圾桶的尺寸人機(jī)分析表1，一般的家用便捷垃圾桶的高度應(yīng)為400～550mm?？紤]到自動(dòng)打包套袋垃圾桶的功能實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)主要安裝在垃圾桶底部，將會(huì)占用一部分空間，占用的高度定位為100mm。所以垃圾桶的高度應(yīng)取大一些，將垃圾桶的高度定位為500mm。垃圾桶的桶口直徑不應(yīng)過大，在實(shí)際生活中一般生活垃圾偏多，考慮到飲料瓶的投放，垃圾桶投入口的桶口直徑應(yīng)大于垃圾的投放尺寸，垃圾中廢棄飲料瓶的高度一般小于300mm，考慮到自動(dòng)打包套袋垃圾桶要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)打包，在垃圾桶投入口處將會(huì)有鋼圈等打包機(jī)構(gòu)，將會(huì)占用一小部分空間，所以垃圾桶的桶口直徑也應(yīng)取大一些，所以將垃圾桶垃圾投入口的直徑定位為350mm。(2)外觀設(shè)計(jì)垃圾桶桶身設(shè)計(jì)要求外觀美觀大方，有一定藝術(shù)性和觀賞性，適合現(xiàn)代綠色環(huán)保的理念。在三維設(shè)計(jì)時(shí)，選用主流CAD軟件Pro/E5.0，其三維外形圖如圖4所示。圖4(a)垃圾桶的桶身正面設(shè)計(jì)有一個(gè)米老鼠圖案。在米老鼠頭像的下面，設(shè)計(jì)為一個(gè)內(nèi)部齒輪傳動(dòng)的保護(hù)罩，而上部分就是用來裝垃圾的。圖4(b)桶身背面設(shè)計(jì)的圖案是一動(dòng)漫《喜羊羊與灰太狼》中灰太狼一家，卡通形象深受小朋友甚至是80，90后的喜愛，給人以溫馨幸福的感覺，整個(gè)桶身的設(shè)計(jì)看起來比較新穎，頗有中西結(jié)合的感覺。滿足現(xiàn)代年輕人的審美需求和有小孩家庭的氛圍營(yíng)造。垃圾桶的桶蓋設(shè)計(jì)為帽子形狀，易清潔，很有觀賞性，桶蓋上有個(gè)透視孔，可清楚地看到垃圾是否裝滿;蓋上延伸部分，專門為開蓋設(shè)計(jì)，另外，桶蓋上有綠色環(huán)保標(biāo)志，適合現(xiàn)代綠色環(huán)保理念。桶身的背面有兩個(gè)踏板，左邊是踏板一，主要控制打包機(jī)構(gòu)，右邊是踏板二，主要控制推袋機(jī)構(gòu)。踏板的顏色與灰太狼一家的皮膚的顏色相近，顏色協(xié)調(diào)。

2．2垃圾桶的功能實(shí)現(xiàn)(1)打包收緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖5所示，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由踏板一、連桿、棘輪、錐齒輪，直齒輪等部分組成，當(dāng)打包踩踏踏板一時(shí)，人踩踏踏板的力量通過連桿變?yōu)閯?dòng)能，帶動(dòng)棘輪向左運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)與之相連的錐齒輪向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)后面的直齒輪作對(duì)應(yīng)的方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，最終將運(yùn)動(dòng)傳遞至垃圾桶上部的鋼圈收緊部分，其主要零件如圖6所示。(2)收緊扎口機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)由上述踏板一傳遞至垃圾桶上部的鋼圈收緊部分后，通過轉(zhuǎn)動(dòng)將鋼圈慢慢收緊，最終收緊好的垃圾口部被擠壓到V型卡槽中，對(duì)壓縮好的垃圾進(jìn)行扎扣處理，如圖7所示。3)推袋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)推袋機(jī)構(gòu)如圖8，通過踩踏踏板二，運(yùn)動(dòng)由踏板經(jīng)過各個(gè)連桿機(jī)構(gòu)傳遞至推板上，推板與連桿連接處為間隙配合，由銷釘連接，在推出垃圾袋時(shí)不會(huì)翹起，整個(gè)過程保持版面豎直，垃圾也在水平方向被推出，效果圖如圖9。

篇（3）

各地成人高等教育機(jī)構(gòu)每年都有為數(shù)不少的學(xué)生通過成人高考并被錄取，但因?yàn)楣ぷ髅]時(shí)間、對(duì)制度認(rèn)識(shí)不清楚、經(jīng)濟(jì)不寬裕、不想讀了等各種原因而不能按時(shí)報(bào)到，有的是放棄了入學(xué)、有的是逾期后又申請(qǐng)入學(xué)等，使得學(xué)籍注冊(cè)難以管理。

2.學(xué)籍異動(dòng)不規(guī)范

成人高等教育學(xué)生與普通全日制學(xué)生相比，轉(zhuǎn)學(xué)轉(zhuǎn)專業(yè)、退學(xué)等學(xué)籍異動(dòng)情況發(fā)生更為頻繁，且學(xué)生由于遠(yuǎn)在異地、不了解制度要求等原因甚至不履行辦理學(xué)籍異動(dòng)手續(xù)，這給教學(xué)工作和學(xué)籍管理造成很大不便。

3.無故缺課、缺考

成人學(xué)生邊工作邊學(xué)習(xí)，不能全身心投入工作，經(jīng)常發(fā)生學(xué)生不來上課、不參加考試、電話聯(lián)系不上等情況，以后又要求補(bǔ)考，不想留級(jí)，這就使得管理工作無法規(guī)范化運(yùn)行。

4.考前拼，考后混

成人高等教育的學(xué)生年齡分布差異大，有的年齡在五十歲以上，只是為了評(píng)職稱或方便退休安排等原因，“混文聘”的心理在成人高等教育中時(shí)有存在，學(xué)生態(tài)度散漫，不尊重教師，不主動(dòng)學(xué)習(xí)，甚至有打架鬧事者，這使得學(xué)籍管理工作變得復(fù)雜。

二、加強(qiáng)和完善成人高等教育學(xué)籍管理的具體對(duì)策

針對(duì)以上存在的主要問題，本文結(jié)合國(guó)家相關(guān)政策法規(guī)及工作實(shí)際，提出四點(diǎn)對(duì)策:

1.端正態(tài)度，明確責(zé)任

成人高等教育是我國(guó)教育的重要組成部分人，有著專業(yè)的管理機(jī)構(gòu)、教師隊(duì)伍和廣大的生源，學(xué)校應(yīng)嚴(yán)抓管理，樹德育人，從管理者、教師做起，建立一支以捍衛(wèi)教育、服務(wù)學(xué)生為宗旨的專業(yè)隊(duì)伍，端正態(tài)度、明確職責(zé);同時(shí)，應(yīng)較強(qiáng)學(xué)生的思想政治教育，除了文化課，教師應(yīng)將學(xué)習(xí)的重要性、尊師守紀(jì)等要求傳達(dá)給學(xué)生，動(dòng)之以情曉之以理，使之消除“考前拼，考后混”的思想，為成人高等教育管理工作奠定基礎(chǔ)。

2.制定制度，嚴(yán)抓落實(shí)

隨著改革開放的不斷深入，學(xué)籍管理制度應(yīng)順應(yīng)社會(huì)的發(fā)展有所創(chuàng)新。因此，制定嚴(yán)格而又符合工作實(shí)際的管理制度，是做好學(xué)籍管理工作重要保障。學(xué)校應(yīng)從學(xué)生入學(xué)報(bào)到、注冊(cè)學(xué)籍、學(xué)習(xí)管理、學(xué)籍異動(dòng)到畢業(yè)管理各個(gè)環(huán)節(jié)制定出明確的制度要求，并編入學(xué)生手冊(cè)，使得每一位學(xué)生、教師和管理人員都能清楚明確學(xué)籍管理的具體程序和相關(guān)規(guī)定，自之日起嚴(yán)格執(zhí)行，這樣才有利于學(xué)籍管理工作的規(guī)范化運(yùn)行。

3.加大宣傳教育，做好咨詢輔導(dǎo)

學(xué)籍管理中的很多問題，多數(shù)是因?yàn)閷W(xué)生、教師或管理者對(duì)國(guó)家、學(xué)校的制度要求不了解而造成的，因此，做好有關(guān)政策的宣傳教育工作，為學(xué)生提供一個(gè)便捷的咨詢輔導(dǎo)平臺(tái)，如報(bào)考指南、專業(yè)選擇輔導(dǎo)、學(xué)籍異動(dòng)咨詢等，這樣就會(huì)給后期的管理工作減少不必要的煩擾。

4.優(yōu)化管理手段，基于WEB系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息化、云服務(wù)

篇（4）

中圖分類號(hào)：TB47

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-4914（2013）07-013-03

引言

在工業(yè)設(shè)計(jì)研究中，出現(xiàn)了很多優(yōu)秀的相關(guān)碩士論文，本文從工業(yè)設(shè)計(jì)論文的研究方向以及發(fā)表數(shù)量等，初步分析出2000—2012年間工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展的趨勢(shì)與變化，從而了解每個(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展階段的新趨勢(shì)，研究成果以及仍然存在的問題。

一、分析方法與步驟

在《中國(guó)知網(wǎng)之中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)》、《萬方之中國(guó)學(xué)術(shù)會(huì)議文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)》分別檢索論文以及會(huì)議文獻(xiàn)題目中包含“工業(yè)設(shè)計(jì)”關(guān)鍵詞的文獻(xiàn)，在《中國(guó)知網(wǎng)之中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)》以“工業(yè)設(shè)計(jì)”為關(guān)鍵詞檢索結(jié)果，截止到2012年7月19日，為557篇。

二、結(jié)果與分析

1.時(shí)間分布?？紤]到要對(duì)現(xiàn)有工業(yè)設(shè)計(jì)趨勢(shì)進(jìn)行研究分析，所以選擇了較近12年（2000年—2010年）的論文，通過使用“工業(yè)設(shè)計(jì)”為關(guān)鍵詞進(jìn)行搜索發(fā)現(xiàn)，2000年沒有相關(guān)優(yōu)秀碩士，從2001—2003年相關(guān)碩士?jī)?yōu)秀論文屬于發(fā)展起步階段，從2004—2012年每年都會(huì)很多優(yōu)秀碩士，屬于迅速發(fā)展階段，相關(guān)優(yōu)秀論文增至557篇，2009年（88篇）是相關(guān)數(shù)量最高峰點(diǎn)。

經(jīng)過推斷可知，在2009年工業(yè)設(shè)計(jì)的論文達(dá)到歷史最高的原因在于我國(guó)本專科擴(kuò)招是從1999年開始的，自1997年以后，隨著廣大群眾渴望子女接受高等教育愿望的增加，對(duì)擴(kuò)大高等教育規(guī)模的呼聲也越來越高。同時(shí)，考慮到國(guó)家快速發(fā)展的需要，1999年我國(guó)高等教育開始大規(guī)模擴(kuò)招，當(dāng)年本專科生招生數(shù)與1998年相比增長(zhǎng)了47.4%。本專科規(guī)模的迅速擴(kuò)大給高校畢業(yè)生的就業(yè)帶來了更大的壓力，而研究生的擴(kuò)招能夠?qū)Ρ究粕木蜆I(yè)壓力起到一定的緩解作用，因此，碩士研究生的招生規(guī)模也不斷攀升，錄取比例和入學(xué)率都在大幅提高。

2.作者分布。在檢索到的工業(yè)設(shè)計(jì)方面的優(yōu)秀碩士論文中，作者主要分布在以下幾個(gè)學(xué)校中，可見相關(guān)院校的工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展程度。如表1所示。

小結(jié)：由于優(yōu)秀工業(yè)設(shè)計(jì)碩士論文具有一定的刪選性，由表1可以看出工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展較快的院校，并且通過涉及最多的關(guān)鍵詞可以看到每所院校所側(cè)重的工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展方向或者是發(fā)展程度較深的方向。

3.關(guān)鍵詞分布。從2000年到2012年，以“工業(yè)設(shè)計(jì)”為關(guān)鍵詞搜索的期刊論文中，論文的關(guān)鍵詞主要集中在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、CAID構(gòu)思與表達(dá)、設(shè)計(jì)教育教學(xué)、IDFORCNC（先進(jìn)制造設(shè)備工業(yè)設(shè)計(jì)）、設(shè)計(jì)管理、綠色設(shè)計(jì)等。由于搜索分布時(shí)采用了關(guān)鍵詞“工業(yè)設(shè)計(jì)”，所以這里忽略“工業(yè)設(shè)計(jì)”關(guān)鍵詞的數(shù)量。所有論文相對(duì)較多的關(guān)鍵詞如下：可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)（綠色）、中國(guó)傳統(tǒng)文化（符號(hào)學(xué) 語義學(xué)）、設(shè)計(jì)管理/用戶研究交互設(shè)計(jì)、CAID構(gòu)思與表達(dá)、數(shù)據(jù)庫(kù)、設(shè)計(jì)教育、造型語言、工設(shè)工程（材料、工藝）、汽車設(shè)計(jì)、時(shí)尚設(shè)計(jì)、服務(wù)設(shè)計(jì)、品牌PI（產(chǎn)品形象識(shí)別）設(shè)計(jì)、人機(jī)工程、可用性、設(shè)計(jì)史、信息視覺化、故事版/情景設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)心理學(xué)、體驗(yàn)/情感化設(shè)計(jì)、IDFORCNC。

其中有代表性的有如下幾篇：2010年，北京服裝學(xué)院屈新波在《現(xiàn)代新材料在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究》{1}一文中論述了現(xiàn)代新材料在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，借助于“需求”將產(chǎn)品設(shè)計(jì)與材料聯(lián)系起來。2008年，山東大學(xué)張志強(qiáng)在《面向家用健身器材的人機(jī)工程理論分析與研究》{2}一文中論述了如何運(yùn)用人機(jī)工程理論對(duì)健身器材進(jìn)行分析，以及針對(duì)相關(guān)器材人機(jī)方面的具體研究。2006年，山東大學(xué)吳蘭萍在《面向產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)化的人機(jī)工程研究與應(yīng)用》{3}一文中論述了人機(jī)工程學(xué)的定義以及與工業(yè)設(shè)計(jì)之間的關(guān)系，闡述了人機(jī)工程學(xué)的原理以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不同階段的具體內(nèi)容，此外還重點(diǎn)分析了現(xiàn)有計(jì)算機(jī)輔助人機(jī)工程軟件，例如JACK、SAMMIE、SAFEWORK等。2004年，武漢理工大學(xué)劉紅在《簡(jiǎn)論設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理》{4}一文中論述了由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈化，用戶需求的多樣化，項(xiàng)目管理的組織及團(tuán)隊(duì)建設(shè)的內(nèi)容與項(xiàng)目管理的執(zhí)行關(guān)鍵，以及設(shè)計(jì)項(xiàng)目的生命周期。2007年，西北工業(yè)大學(xué)韓娟在《CAID系統(tǒng)的用戶界面研究及應(yīng)用》{5}一文中論述了以用戶為中心的設(shè)計(jì)方法，綜合認(rèn)知心理學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、計(jì)算機(jī)信息科學(xué)等對(duì)CAID用戶模型進(jìn)行分析，將基于用戶模型構(gòu)建的用戶界面原型引入到界面設(shè)計(jì)過程中。

4.影響力分布。在檢索到的期刊論文中被引用頻次最高的，排在前6位的論文，如表2所示。

通過引用頻次最多的文章中發(fā)現(xiàn)，關(guān)注最多的工業(yè)設(shè)計(jì)方向多為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、交互界面方面。因?yàn)楫a(chǎn)品設(shè)計(jì)和交互設(shè)計(jì)的研究較早，所以時(shí)間早的被引用的幾率就很高。但也充分說明這些優(yōu)秀論文有一定的借鑒價(jià)值。

三、工業(yè)設(shè)計(jì)研究趨勢(shì)

工業(yè)設(shè)計(jì)從2000—2012年這12年間，發(fā)展速度是迅猛的，這一點(diǎn)可以從優(yōu)秀碩士論文的發(fā)表數(shù)量日趨增多看出來，并且也是在跟隨著社會(huì)每一步的發(fā)展而發(fā)生著變化，從簡(jiǎn)單地僅僅研究工業(yè)設(shè)計(jì)的表面內(nèi)容，即“產(chǎn)品設(shè)計(jì)”，變成研究工業(yè)設(shè)計(jì)更加細(xì)節(jié)化的方面，是一個(gè)從量變到質(zhì)變的過程?，F(xiàn)在工業(yè)設(shè)計(jì)優(yōu)秀碩士論文中，研究方面數(shù)量最多的依次為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)管理、設(shè)計(jì)教育、ID FOR CNC以及可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)。

李北在2006年中國(guó)科協(xié)年會(huì)的會(huì)議論文《未來工業(yè)設(shè)計(jì)的多元化發(fā)展趨勢(shì)》{12}中闡述，現(xiàn)在工業(yè)設(shè)計(jì)呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢(shì)，并且可以看到，工業(yè)設(shè)計(jì)是一種戰(zhàn)略資源，是國(guó)家創(chuàng)新戰(zhàn)略體系中的重要組成部分。工業(yè)設(shè)計(jì)正在向著跨專業(yè)跨學(xué)科的綜合領(lǐng)域發(fā)展。此外通過計(jì)算機(jī)使用的普及，工業(yè)設(shè)計(jì)信息化也成為主流。

通過對(duì)2000—2012年優(yōu)秀工業(yè)設(shè)計(jì)碩士論文逐年的分析發(fā)現(xiàn)，發(fā)表的時(shí)間與內(nèi)容和2000—2012年工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展的過程、發(fā)展的主題是一致的。通過對(duì)這些論文關(guān)鍵詞的統(tǒng)計(jì)分析，可以看到工業(yè)設(shè)計(jì)在每段時(shí)間里發(fā)展的內(nèi)容、重點(diǎn)、趨勢(shì)，這與社會(huì)的需求具有著強(qiáng)烈的聯(lián)系。

每篇論文的關(guān)鍵詞是不變的，在以“工業(yè)設(shè)計(jì)”為關(guān)鍵詞搜索到的碩士論文中，通過對(duì)新的一年與以往相比較新出現(xiàn)的關(guān)鍵詞進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，洞察出工業(yè)設(shè)計(jì)每個(gè)階段的新趨勢(shì)。如表3所示工業(yè)設(shè)計(jì)研究方向從泛泛的大方向上的研究，比如“產(chǎn)品設(shè)計(jì)”、“可持續(xù)設(shè)計(jì)”等，發(fā)展成為細(xì)分的研究方向。研究表明，從抽象的工業(yè)設(shè)計(jì)，變?yōu)榫唧w的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，后來人們發(fā)現(xiàn)工業(yè)設(shè)計(jì)離不開與社會(huì)、人的聯(lián)系，所以研究方向漸漸與社會(huì)、人聯(lián)系起來，最終發(fā)展成多方向的、細(xì)分的研究方向。這與現(xiàn)有工業(yè)設(shè)計(jì)研究人員對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展方向的研究結(jié)果不謀而合。

2000—2012年有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、人機(jī)工程學(xué)以及設(shè)計(jì)管理等成為研究的主要趨勢(shì)。此外，還可以發(fā)現(xiàn)每年相比前幾年新增的研究方向即是工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展中研究趨勢(shì)的新方向。例如可持續(xù)發(fā)展（Sustainable Development）是上世紀(jì)80年代提出的一個(gè)新概念。1987年世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)在《我們共同的未來》{13}報(bào)告中第一次闡述了可持續(xù)發(fā)展的概念，得到了國(guó)際社會(huì)的廣泛共識(shí)。那么工業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)此也進(jìn)行了研究，在2002年第一次出現(xiàn)在相關(guān)優(yōu)秀工業(yè)設(shè)計(jì)碩士論文中。例如2002年湖南大學(xué)龔克在《非物質(zhì)與可持續(xù)的工業(yè)設(shè)計(jì)道路》{14}中闡述了有關(guān)可持續(xù)的工業(yè)設(shè)計(jì)道路的相關(guān)內(nèi)容。

再例如，在現(xiàn)代信息化的大背景下，計(jì)算機(jī)信息庫(kù)在工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，2006年第一次出現(xiàn)有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)研究的碩士論文。例如2006年東華大學(xué)孫明華發(fā)表的《設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)專業(yè)建立設(shè)計(jì)材料數(shù)據(jù)庫(kù)的必要性研究》{15}。2009年山東大學(xué)郝松發(fā)表了《基于產(chǎn)品表象信息庫(kù)的工業(yè)設(shè)計(jì)構(gòu)型方法研究》{16}。

同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，由于優(yōu)秀碩士論文是要在社會(huì)需求的大背景下提出，受發(fā)表時(shí)間和評(píng)審的限制，雖然相對(duì)滯后，但是也能夠體現(xiàn)出近十年間的工業(yè)設(shè)計(jì)的大體研究趨勢(shì)、新的研究方向。工業(yè)設(shè)計(jì)研究趨勢(shì)的發(fā)展變化受社會(huì)發(fā)展因素（技術(shù)、環(huán)境、國(guó)情、學(xué)科交融等）的影響較大。

四、結(jié)束語

2000—2012年，我國(guó)優(yōu)秀工業(yè)設(shè)計(jì)數(shù)量以及發(fā)表的內(nèi)容質(zhì)量都有著質(zhì)的飛躍，這也說明我國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)方面研究的水平日趨深入。但是從近幾年發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)存在研究過（下轉(zhuǎn)第16頁(yè)）（上接第14頁(yè)）熱的現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在研究課題的重復(fù)性，例如人機(jī)工程學(xué)，此間不乏相關(guān)類似課題的出現(xiàn)。

從2000—2012年間優(yōu)秀工業(yè)設(shè)計(jì)碩士論文中，可以看到工業(yè)設(shè)計(jì)事業(yè)發(fā)展迅速，方向由單一轉(zhuǎn)為多元化，并且呈現(xiàn)多學(xué)科融合趨勢(shì)。此外，研究趨勢(shì)受社會(huì)發(fā)展的因素（技術(shù)、環(huán)境、國(guó)情、學(xué)科交融等）影響較大，比如在信息化的大背景下，工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用越來越密切，因此出現(xiàn)了CAID等相關(guān)研究?？梢钥吹焦I(yè)設(shè)計(jì)的研究趨勢(shì)在以后會(huì)圍繞產(chǎn)品設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)（CAID）、設(shè)計(jì)管理等熱門話題展開。隨著工業(yè)設(shè)計(jì)的深入研究，也會(huì)出現(xiàn)更多新的設(shè)計(jì)概念，而這些概念一定是可持續(xù)性地圍繞用戶的人機(jī)設(shè)計(jì)，相信在以后的研究中，會(huì)有更多優(yōu)秀的碩士論文出現(xiàn)。

注釋：

{1}屈新波.現(xiàn)代新材料在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[D].北京服裝學(xué)院，2010

{2}張志強(qiáng).面向家用健身器材的人機(jī)工程理論分析與研究[D].山東大學(xué)，2008

{3}吳蘭萍.面向產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)化的人機(jī)工程研究與應(yīng)用[D].山東大學(xué)，2006

{4}劉紅.簡(jiǎn)論設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理[D].武漢理工大學(xué)，2004

{5}韓娟.CAID系統(tǒng)的用戶界面研究及應(yīng)用[D].西北工業(yè)大學(xué)，2007

{6}吳瑜.人機(jī)交互設(shè)計(jì)界面問題研究[D].武漢理工大學(xué)，2004

{7}周睿.基于可用性的手機(jī)交互界面設(shè)計(jì)研究[D].南京理工大學(xué)，2006

{8}楊大年.中國(guó)民間兒童玩具再設(shè)計(jì)研究[D].江南大學(xué)，2004

{9}王巍.ICAID系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制研究[D].湖南大學(xué)，2004

{10}王軍鋒.計(jì)算機(jī)游戲界面設(shè)計(jì)方法研究[D].西北工業(yè)大學(xué)，2007

{11}熊湘暉.產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的外觀質(zhì)量美學(xué)評(píng)價(jià)理論及研究[D].昆明理工大學(xué)，2005

{12}李北.未來工業(yè)設(shè)計(jì)的多元化發(fā)展趨勢(shì)[R].中國(guó)科協(xié)年會(huì)，2006

{13}我們共同的未來[R].世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì).1987

{14}龔克.非物質(zhì)與可持續(xù)的工業(yè)設(shè)計(jì)道路[D].湖南大學(xué)，2002

{15}孫明華.設(shè)計(jì)藝術(shù)學(xué)專業(yè)建立設(shè)計(jì)材料數(shù)據(jù)庫(kù)的必要性研究[D].東華大學(xué)，2006

篇（5）

中圖分類號(hào)：U46 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）21-0072-01

1 緒論

人機(jī)工程駕駛艙設(shè)計(jì)中的重要性：

科技的發(fā)展促使著各行各業(yè)都逐漸向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。在以前需要人為完成的工作在當(dāng)今時(shí)代很大部分都能夠由計(jì)算機(jī)來自動(dòng)完成，而且比人工完成的速度更快、精確度更好，這就使得人機(jī)之間的關(guān)系發(fā)生了轉(zhuǎn)變。在現(xiàn)今人工智能技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)被人們熟練的應(yīng)用機(jī)的操作中，但是不管技術(shù)如何先進(jìn)，人依舊是操作的主體，在整個(gè)過程中依舊起著決定性的作用。因此，為了更好的將飛機(jī)的作用發(fā)揮出來，必須要對(duì)人的體力、心理、生理等對(duì)人們產(chǎn)生影響的因素做到充分的考慮，使飛機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)適合人的要求，構(gòu)成以人為中心的統(tǒng)一的人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)。

2 人機(jī)工程在駕駛艙設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

人機(jī)工程學(xué)是按照人的特性來設(shè)計(jì)和優(yōu)化人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的科學(xué)。其主要目的是使人能安全、健康、舒適和有效地進(jìn)行工作。

人機(jī)工程學(xué)與航空技術(shù)的結(jié)合，是人機(jī)工程學(xué)研究和應(yīng)用的一個(gè)極其重要的方面。在航空技術(shù)（如飛機(jī)駕駛艙）的人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，無論是人機(jī)分工、人機(jī)界面設(shè)計(jì)，引入人機(jī)工程學(xué)的原理和方法，并滲入到航空技術(shù)設(shè)計(jì)之中，進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)，會(huì)進(jìn)一步提高人機(jī)系統(tǒng)整體優(yōu)化水平。

2.1 人機(jī)工程學(xué)發(fā)展概況

人機(jī)工程學(xué)作為一門科學(xué)，其建立和發(fā)展僅50余年。

第一次世界大戰(zhàn)至第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事的需要，使用了飛機(jī)、潛艇等現(xiàn)代化設(shè)備，開始重視兵員的選拔和訓(xùn)練，人機(jī)關(guān)系有所改善，主要是使人去適應(yīng)已定型的機(jī)器裝備。

第二次世界大戰(zhàn)至20世紀(jì)60年代，由于新設(shè)計(jì)的武器裝備不符合人的生理心理特點(diǎn)，即使經(jīng)過嚴(yán)格訓(xùn)練的人也難以適應(yīng)，并經(jīng)常發(fā)生事故，從而促使人們把人機(jī)匹配的研究方向從過去的由人適應(yīng)機(jī)器轉(zhuǎn)向使機(jī)器適合于人。1959年，國(guó)際人類工效學(xué)學(xué)會(huì)（IEA）正式成立，標(biāo)志著人機(jī)工程學(xué)已發(fā)展成為一門成熟的學(xué)科。

20世紀(jì)70年代后，人機(jī)工程已滲透至各個(gè)行業(yè)，且在高新技術(shù)領(lǐng)域中予以應(yīng)用。1975年，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）成立了人類工效學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（TC 159），標(biāo)志著人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)新階段。

人機(jī)工程學(xué)在我國(guó)起步較晚，20世紀(jì)70年代末才確立起來并獲得蓬勃發(fā)展，1989年，中國(guó)人類工效學(xué)學(xué)會(huì)（CES）成立，并于1992年被國(guó)際人類工效學(xué)學(xué)會(huì)（IEA）接納為正式成員，標(biāo)志著我國(guó)的人機(jī)工程學(xué)已進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段。

2.2 人機(jī)工程設(shè)計(jì)

人機(jī)工程在飛機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)中應(yīng)用的目的是提高駕駛員操作效率、減輕駕駛員工作負(fù)荷，以確保系統(tǒng)的安全可靠。飛機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)對(duì)人機(jī)性能有兩方面的要求：1）客觀的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)原則;2）對(duì)這些設(shè)計(jì)原則的正確履行，使之在設(shè)計(jì)中轉(zhuǎn)化為駕駛艙的布局、尺寸、形態(tài)等各項(xiàng)指標(biāo)中合理的人機(jī)數(shù)據(jù)。

2.2.1 人機(jī)工程設(shè)計(jì)原則

人機(jī)工程設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的原則是安全、高效、舒適，這三個(gè)要求是相輔相成的。

安全是人機(jī)界面設(shè)計(jì)的第一原則，評(píng)估人機(jī)界面的安全性主要從以下幾個(gè)方面來進(jìn)行：是否對(duì)飛行員有直接的生理傷害;是否易于造成飛行員的錯(cuò)誤;提供一個(gè)友好的顯示界面;飛行員要能夠迅速有效地控制各個(gè)系統(tǒng)。

駕駛艙人機(jī)界面的舒適程度不僅僅關(guān)乎于駕駛?cè)藛T的感覺，同時(shí)能夠影響到他們的心理及生理。這對(duì)于駕駛?cè)藛T能力的發(fā)揮有很大的影響，甚至間接的影響到飛行的安全問題，因此，對(duì)此我們必須加以重視。

在設(shè)計(jì)駕駛艙人機(jī)界面的過程中，設(shè)計(jì)人員通常首先考慮的都是高效原則，將設(shè)計(jì)的功能和性能作為首要問題進(jìn)行考慮，而對(duì)安全以及舒適度放在了次位，或者沒有做到足夠重視。其實(shí)在整個(gè)設(shè)計(jì)的過程中，這三者之間是緊密相關(guān)、互相影響的。因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該對(duì)三方面通盤考慮，突出重點(diǎn)。同時(shí)應(yīng)該加大科研投入，設(shè)計(jì)出飛行員喜歡的人機(jī)界面。

2.2.2 人機(jī)工程在飛機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1）人體尺寸數(shù)據(jù)庫(kù)及人體建模。

隨著CAD、CATIA等計(jì)算機(jī)輔助繪圖軟件的飛速發(fā)展，在飛機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)中，越來越多的用到人體模型。人體模型的建立，需要廣泛搜集人體尺寸數(shù)據(jù)，并建立人體尺寸數(shù)據(jù)庫(kù)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)在2003年了飛行員專用標(biāo)準(zhǔn)《中國(guó)男性飛行員人體尺寸》GJB4856-2003。

利用飛行員的人體尺寸數(shù)據(jù)，可以在CATIA等軟件中構(gòu)建人體模型，來優(yōu)化駕駛艙設(shè)計(jì)，使整個(gè)人機(jī)系統(tǒng)中的人和機(jī)器合理匹配。

2）操縱臺(tái)、儀表板和座椅等設(shè)計(jì)。

駕駛員眼位確定后，在進(jìn)行操縱臺(tái)、儀表板和座椅等設(shè)計(jì)時(shí)需考慮駕駛員視野要求、駕駛員對(duì)操縱器件的可達(dá)性要求等。

在駕駛員眼位確定的前提下，應(yīng)根據(jù)駕駛員坐姿身體尺寸設(shè)計(jì)操縱臺(tái)、儀表板的位置及傾斜角度，將安全操作所需要進(jìn)行觀察辨認(rèn)的所有顯示器和控制器提供給駕駛員。使他們?cè)谛枰^察一個(gè)控制器或顯示器時(shí)不需要移去一個(gè)障礙物或重新調(diào)節(jié)座椅，滿足第5百分位到第95百分位的駕駛員可視性、可達(dá)性要求。

飛機(jī)座椅屬于工作用座椅，在座椅設(shè)計(jì)時(shí)，通過以往的飛機(jī)各元件人機(jī)工程設(shè)計(jì)原理和相關(guān)試驗(yàn)，按照駕駛員坐姿身體尺寸設(shè)計(jì)座高、座寬、座深、座面傾角、靠背、靠背傾角、扶手高度和坐墊，滿足第5百分位到第95百分位的駕駛員可達(dá)性要求。

3）可達(dá)性、可視性評(píng)估驗(yàn)證。

采用電子模型與實(shí)體模型相結(jié)合的方法，供飛行員體驗(yàn)新飛機(jī)駕駛艙，對(duì)可視性和可達(dá)性進(jìn)行評(píng)估驗(yàn)證，提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。

利用CATIA等軟件設(shè)計(jì)1：1的飛機(jī)駕駛艙模型，并用CATIA軟件中的人機(jī)工程模塊進(jìn)行駕駛姿勢(shì)評(píng)價(jià)、視域分析和可達(dá)性仿真驗(yàn)證，對(duì)駕駛艙的設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估和完善，能夠有效的縮短研制的周期并降低研制成本，給飛行員建立一個(gè)舒適、安全的飛行環(huán)境。

3 未來人機(jī)工程在駕駛艙設(shè)計(jì)中應(yīng)用展望

盡管目前我們已經(jīng)將CITTA等軟件的人機(jī)工程設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證應(yīng)用于設(shè)計(jì)駕駛艙的過程中，但是就現(xiàn)實(shí)情況而言還不能夠完全的滿足駕駛員體驗(yàn)駕駛艙的要求，而且因?yàn)檐浖猩傻娜梭w模型沒有穿著衣物，這樣對(duì)衣物尺寸的設(shè)計(jì)會(huì)有很大的影響。虛擬座艙的適時(shí)出現(xiàn)能很好的解決這一問題。

虛擬座艙是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在航空領(lǐng)域的重要應(yīng)用。虛擬座艙有臨境性、交互性和想象力的特點(diǎn)，能使人進(jìn)入一種封閉的虛擬環(huán)境，通過人機(jī)接口輸出3維視覺、聽覺和觸覺信息，多通道刺激人的感官，從而使人在頭腦中形成身臨現(xiàn)實(shí)環(huán)境的感覺;同時(shí)，又能接受人的手指動(dòng)作、話音、頭眼指向等多通道控制信息，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。

篇（6）

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）42-0094-02

一、概述

人機(jī)工程學(xué)是一門研究人、物及其使用環(huán)境之間相互作用的科學(xué)，它的目標(biāo)是使物、環(huán)境更加易用、適用[1]。在人機(jī)工程學(xué)發(fā)展的過程中，主要致力于解決人在勞作過程中的安全性和舒適性問題，許多人機(jī)工程的改進(jìn)都是建立在慘痛的事故教訓(xùn)上，因此，人機(jī)工程學(xué)的研究和應(yīng)用需要更為客觀、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治龊驮u(píng)價(jià)，數(shù)據(jù)量化成為人機(jī)評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)中的重要依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。因子分析法正是提供了這樣一種客觀的、量化的設(shè)計(jì)分析方法，是將主觀的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)建議量化的重要工具。因子分析的主要目標(biāo)是用少數(shù)因子來描述許多因素或指標(biāo)之間的聯(lián)系[2]，通過量化比對(duì)和排序，能夠較為客觀地描述因子的權(quán)重及其相互關(guān)聯(lián)作用。此前，因子分析法被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)者心理學(xué)、產(chǎn)品市場(chǎng)分析和產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究領(lǐng)域等，為設(shè)計(jì)人員和決策者提供了由客觀數(shù)據(jù)描述的評(píng)判依據(jù)。將因子分析法應(yīng)用于《人機(jī)工程學(xué)》的研究和實(shí)踐教學(xué)中，能夠提高學(xué)生對(duì)于產(chǎn)品人機(jī)設(shè)計(jì)因素的理解和認(rèn)識(shí)，掌握客觀、量化的人機(jī)分析方法，培養(yǎng)科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜藱C(jī)研究和設(shè)計(jì)素養(yǎng)。

二、因子分析法在《人機(jī)工程學(xué)》課程實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)意義

在目前國(guó)內(nèi)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的《人機(jī)工程學(xué)》教學(xué)中，基本以理論實(shí)踐相結(jié)合的方式展開，其中的實(shí)踐教學(xué)尤以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)踐為主。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)大多需要借助專業(yè)的實(shí)驗(yàn)儀器，通過特定的指標(biāo)和數(shù)據(jù)測(cè)量，來驗(yàn)證基礎(chǔ)理論。而設(shè)計(jì)性實(shí)踐往往需要學(xué)生理性分析產(chǎn)品、環(huán)境的人機(jī)設(shè)計(jì)因素，評(píng)價(jià)其優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)所學(xué)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)給出人機(jī)改良的建議。這兩類實(shí)踐各有特點(diǎn)，又互為補(bǔ)充（如表1），是人機(jī)工程學(xué)課程實(shí)踐教學(xué)的常用項(xiàng)目。

從以上的對(duì)比中不難發(fā)現(xiàn)，驗(yàn)證性實(shí)踐重在數(shù)據(jù)量化，可進(jìn)行量化對(duì)比，但只涉及基礎(chǔ)理論，而重在應(yīng)用理論的設(shè)計(jì)性實(shí)踐則更多依靠學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合分析評(píng)判能力，很難做到量化對(duì)比。因此，在實(shí)際教學(xué)過程中，學(xué)生往往會(huì)感到理論與實(shí)踐脫節(jié)，發(fā)現(xiàn)很難將嚴(yán)謹(jǐn)量化的基礎(chǔ)理論的結(jié)論應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目的設(shè)計(jì)實(shí)踐中去。在此，引入因子分析法這一量化分析的工具，使得學(xué)生能更好地銜接理論知識(shí)和應(yīng)用實(shí)踐，為產(chǎn)品的人機(jī)學(xué)分析和改良設(shè)計(jì)找到更加可靠、量化的評(píng)價(jià)依據(jù)。

三、因子分析法在實(shí)踐項(xiàng)目中的應(yīng)用實(shí)例

因子分析法在實(shí)踐項(xiàng)目中的應(yīng)用，主要目的是評(píng)測(cè)產(chǎn)品的人機(jī)設(shè)計(jì)因子并根據(jù)對(duì)比數(shù)據(jù)提出人機(jī)改良的設(shè)計(jì)方案。經(jīng)過兩輪的教學(xué)實(shí)踐，積累了一些因子分析法在實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)用的較為成熟的案例，在此就“筷子”的人機(jī)工程學(xué)分析項(xiàng)目為例對(duì)應(yīng)用方法、步驟、注意事項(xiàng)以及可供參考的項(xiàng)目等進(jìn)行探討。

1.應(yīng)用方法與步驟。應(yīng)用因子分析法進(jìn)行人機(jī)分析實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目的步驟大致可分為以下幾步：

a.分小組，確定人員。其中的人員包括組織實(shí)驗(yàn)的人員和參與實(shí)驗(yàn)的人員。其中組織實(shí)驗(yàn)的人員需要在前期準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，布置實(shí)驗(yàn)環(huán)境，篩選參與實(shí)驗(yàn)的人員，在實(shí)驗(yàn)中對(duì)參與人員進(jìn)行引導(dǎo)培訓(xùn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以及之后對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理和探討結(jié)論等工作。參與實(shí)驗(yàn)的人員依據(jù)不同的項(xiàng)目而定，其性別、年齡等屬性要兼顧該產(chǎn)品使用人群的普遍特征。參與人員越多，實(shí)驗(yàn)結(jié)論越準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)規(guī)模越大。以筷子的人機(jī)工程學(xué)分析項(xiàng)目為例，組織實(shí)驗(yàn)人員為3～4人，參與實(shí)驗(yàn)的人員為2名男生、2名女生。

b.分析產(chǎn)品的人機(jī)設(shè)計(jì)因子，確定測(cè)試因子。一般產(chǎn)品的人機(jī)設(shè)計(jì)因子包括產(chǎn)品形態(tài)、材質(zhì)、重量、表面材質(zhì)、特定結(jié)構(gòu)、作業(yè)范圍等，需要根據(jù)不同的產(chǎn)品進(jìn)行具體分析。以筷子產(chǎn)品為例，影響用戶使用筷子的因素主要是筷子的截面形狀、整體長(zhǎng)度、材質(zhì)和重量等。作為實(shí)踐教學(xué)的項(xiàng)目，宜確定2～3個(gè)因子作為測(cè)試因子，在此確定為筷子的材質(zhì)和整體長(zhǎng)度作為分析因子展開實(shí)驗(yàn)。

c.收集制作被測(cè)模型，制定測(cè)試流程。根據(jù)確定的測(cè)試因子，可參照常用的產(chǎn)品類型，收集制作被測(cè)產(chǎn)品的模型。根據(jù)控制變量的思想，除了測(cè)試因子外，其他設(shè)計(jì)因子應(yīng)盡量保持相同。以筷子為例，為模擬用戶在實(shí)際使用筷子時(shí)的場(chǎng)景，確定了兩個(gè)長(zhǎng)度、兩種材質(zhì)共四種筷子（如圖1）進(jìn)行測(cè)試，筷子的種類和截面形狀基本保持一致。

制定測(cè)試流程時(shí)，重點(diǎn)在于選擇合適的測(cè)試內(nèi)容。測(cè)試內(nèi)容的設(shè)定要接近產(chǎn)品實(shí)際的使用場(chǎng)景。以筷子為例，在使用過程中，用戶一般會(huì)夾取片狀、條狀以及球形的物品。

d.開展測(cè)試，記錄數(shù)據(jù)。測(cè)試數(shù)據(jù)一般以時(shí)間、數(shù)量等可以量化的指標(biāo)為主，但在過程中需要注意記錄錯(cuò)誤或者失誤的次數(shù)。以筷子的人機(jī)分析項(xiàng)目為例，實(shí)驗(yàn)主要記錄固定時(shí)間內(nèi)夾取的物品數(shù)量，若參與實(shí)驗(yàn)人員將物品掉落就記為一次失誤。

e.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)主要采用對(duì)比分析的方法，可以繪制線形圖、柱狀圖等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比。下圖即為不同筷子長(zhǎng)度對(duì)使用的影響。

通過數(shù)據(jù)的對(duì)比，不難發(fā)現(xiàn)較長(zhǎng)的筷子夾取食物的效率更高，但失誤率也更高;兩種筷子在夾取片狀物品時(shí)的準(zhǔn)確率較高。究其原因在于較長(zhǎng)的筷子控制距離也較長(zhǎng)，導(dǎo)致失誤率增高，而移動(dòng)角度相對(duì)較小，因子總體的效率更高。

相同的實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)用于不同材質(zhì)的筷子測(cè)試，可以發(fā)現(xiàn)較為光滑的材質(zhì)在夾取物品時(shí)失誤率較高，但效率更高。分析原因在于與手部接觸的光滑材質(zhì)可以在使用過程中較為靈活，但容易使物品在夾取時(shí)打滑。

綜上所述，在設(shè)計(jì)筷子時(shí)，材質(zhì)對(duì)手部的使用靈活性和夾取靈活性的影響不同，可以考慮增大筷子手部接觸部分的摩擦力，而使筷子前段較為光滑;筷子的長(zhǎng)度適宜取中間值，這樣可以兼顧使用效率和準(zhǔn)確率。

2.可參考的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)對(duì)象尤為重要。實(shí)驗(yàn)對(duì)象可選擇人們使用較多的工具、家具、界面等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品適宜分析人機(jī)因素。經(jīng)過兩輪的實(shí)踐教學(xué)，積累了以下的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：

四、結(jié)論

人機(jī)工程學(xué)作為一門交叉學(xué)課，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、環(huán)境設(shè)計(jì)、機(jī)械裝備設(shè)計(jì)、交通工具設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用，也逐漸發(fā)展成工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)必學(xué)的重要學(xué)科內(nèi)容。人機(jī)工程學(xué)的優(yōu)點(diǎn)在于能夠以量化的數(shù)據(jù)作為依據(jù)，準(zhǔn)確嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馗纳飘a(chǎn)品的易用性和適用性。在教學(xué)中，要將科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)思想傳達(dá)給學(xué)生，需要讓學(xué)生在理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐教學(xué)中充分理解和實(shí)踐應(yīng)用。因子分析法在實(shí)踐項(xiàng)目中的應(yīng)用，可以縮小理論學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用的差距。在實(shí)際的教學(xué)項(xiàng)目中，因?yàn)橐谟邢薜恼n時(shí)內(nèi)控制實(shí)驗(yàn)條件和找到適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)對(duì)象，實(shí)驗(yàn)的規(guī)模不宜過大，而重在傳達(dá)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)過程及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)理念。

參考文獻(xiàn)：

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[3]何偉.《人機(jī)工程學(xué)》實(shí)踐式教學(xué)模式初探[M].科技資訊，2010，（4）.

篇（7）

 

0引言

TnPM是以最高的設(shè)備綜合效率和完全有效生產(chǎn)率為目標(biāo)，以全系統(tǒng)的預(yù)防維修為載體，以員工的行為規(guī)范為過程，全體人員參與為基礎(chǔ)的以設(shè)備為主線的管理體系。隨著TnPM在南京地鐵的推廣TnPM，南京地鐵科技咨詢公司針對(duì)地鐵的設(shè)備房，創(chuàng)新性地提出了以TnPM/TPM的精髓文化現(xiàn)場(chǎng)可視化管理和現(xiàn)場(chǎng)持續(xù)改善為核心指導(dǎo)思想的設(shè)備房標(biāo)識(shí)系統(tǒng)。

1 設(shè)備房標(biāo)識(shí)系統(tǒng)凸顯的四“模”特色

在設(shè)備房標(biāo)識(shí)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，主要圍繞四“模”工作進(jìn)行組織，即由“模式創(chuàng)新”的提出，到為適應(yīng)創(chuàng)新模式而開創(chuàng)的“模型擴(kuò)充”，再到實(shí)際設(shè)計(jì)安裝過程中分為“模塊運(yùn)作”，直至建造完成。最后經(jīng)過的項(xiàng)目組科研團(tuán)隊(duì)與實(shí)踐團(tuán)隊(duì)的緊密結(jié)合，優(yōu)化整合“模板形成”，從而制定出完整的設(shè)備房標(biāo)識(shí)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)建設(shè)規(guī)范。

1.1 模式創(chuàng)新

傳統(tǒng)設(shè)備房的建造遵循的是地鐵建造的傳統(tǒng)模式TnPM，由設(shè)計(jì)部門設(shè)計(jì)出圖，到建設(shè)部門建造完成、再到安裝供貨商安裝完成、最后交付運(yùn)營(yíng)使用管理論文下載。在傳統(tǒng)的設(shè)備房建設(shè)與使用過程中，設(shè)計(jì)、建設(shè)、供貨、安裝及運(yùn)營(yíng)等五方單位之間缺乏充分的信息交流與溝通，各個(gè)單位按照自己的標(biāo)準(zhǔn)建造完成后便移交給另一方，屬于典型的“縫接式”生產(chǎn)流程如圖1所示。南京地鐵推行的設(shè)備房標(biāo)識(shí)系統(tǒng)在前期規(guī)劃過程中，充分考慮了傳統(tǒng)“縫接式”生產(chǎn)流程的缺陷，創(chuàng)新出“運(yùn)營(yíng)前置”的設(shè)計(jì)模式，即在設(shè)計(jì)建設(shè)前期，由最終用戶---運(yùn)營(yíng)方提出使用、維護(hù)全過程的內(nèi)在需求TnPM，系統(tǒng)整理后反饋給設(shè)計(jì)、建設(shè)、供貨及安裝部門。這種從設(shè)備房源頭起就開始的多方信息的交流與互動(dòng)模式，強(qiáng)化了每一環(huán)節(jié)與其上下部門間相互銜接的緊密聯(lián)系，呈現(xiàn)出“循環(huán)連接式”的特征，如圖2所示。

圖1 傳統(tǒng)設(shè)備房“縫接式” 圖2 新模式下的設(shè)備房“循環(huán)連接式”

1.2 模型擴(kuò)充

傳統(tǒng)的設(shè)備房在設(shè)計(jì)建造過程中無明確的模型可言，有的僅是體現(xiàn)一些簡(jiǎn)單的人機(jī)工程模型，大多是各專業(yè)系統(tǒng)常規(guī)性或習(xí)慣性地進(jìn)行部分標(biāo)識(shí)的設(shè)計(jì)，有的部門甚至缺乏相關(guān)標(biāo)識(shí)的現(xiàn)場(chǎng)表現(xiàn)力。

在南京地鐵設(shè)備房標(biāo)識(shí)系統(tǒng)規(guī)劃過程中，采用系統(tǒng)論的觀點(diǎn)將設(shè)備房?jī)?nèi)各設(shè)備的標(biāo)識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)分類，所有的這些分類標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)過程中標(biāo)準(zhǔn)齊全TnPM，參照統(tǒng)一的模型進(jìn)行定制。

設(shè)備房標(biāo)識(shí)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，集中擴(kuò)充的模型包括：

系統(tǒng)工程學(xué)模型：凸顯設(shè)備全壽命全周期成本維護(hù)、從設(shè)備生產(chǎn)制造、使用、維護(hù)直至報(bào)廢為止的全過程；凸顯設(shè)備房總體從規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)監(jiān)理、運(yùn)營(yíng)接管、維保商介入等全過程的管理與無縫銜接。

⑴人機(jī)工程學(xué)模型：凸顯設(shè)備房標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的人機(jī)工程學(xué)的基本原理，凸顯“6A+”設(shè)備房的人性關(guān)懷，凸顯設(shè)備操作人與維護(hù)人之間的和諧關(guān)系。

⑵價(jià)值工程學(xué)模型：凸顯“會(huì)創(chuàng)收”的設(shè)備房“精細(xì)維修”理念，凸顯“功能”與“成本”之間的有機(jī)協(xié)調(diào)和平衡，突出現(xiàn)場(chǎng)改善的維修價(jià)值和設(shè)備最低壽命周期成本之間的關(guān)系。

⑶維修工程學(xué)模型：凸顯設(shè)備維修與全員自主管理之間的關(guān)系，突出設(shè)備維修與設(shè)備可靠性之間的關(guān)系。

⑷可靠性模型：凸顯設(shè)備維修價(jià)值論，凸顯設(shè)備房標(biāo)識(shí)系統(tǒng)與RCM（以可靠性為中心的維修）之間的關(guān)系論文下載。

1.3 模塊運(yùn)作

南京地鐵設(shè)備房標(biāo)識(shí)系統(tǒng)在總體規(guī)劃中將設(shè)備房標(biāo)識(shí)系統(tǒng)依據(jù)功能一共分為6大類、28中類和77小類。針對(duì)每個(gè)小類形成大小不一的模塊，且每一個(gè)小類形成的獨(dú)立模塊除了具有自己特色的設(shè)計(jì)需求外TnPM，在標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)過程中必須遵循其相應(yīng)中類設(shè)計(jì)的共性原則；而相應(yīng)的中類設(shè)計(jì)同樣必須遵循其相應(yīng)的大類設(shè)計(jì)的共性原則。

依據(jù)上述原則對(duì)各個(gè)模塊的標(biāo)識(shí)進(jìn)行獨(dú)立成套設(shè)計(jì)，這樣不僅節(jié)約了時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本，更能使設(shè)備標(biāo)識(shí)語言凸現(xiàn)完整性、清晰性、系統(tǒng)性和準(zhǔn)確性。

1.4 模板形成

設(shè)備房標(biāo)識(shí)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、運(yùn)作、完成的過程中，總結(jié)、吸收、提煉，制定出一套設(shè)備標(biāo)識(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制作、安裝、培訓(xùn)與維護(hù)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范指導(dǎo)南京地鐵一號(hào)線、二號(hào)線各設(shè)備房標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的推廣工作。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的形成，可進(jìn)一步促進(jìn)在地鐵沿線各站設(shè)備房標(biāo)識(shí)系統(tǒng)模塊運(yùn)作過程中形成相對(duì)獨(dú)立的設(shè)計(jì)、制作、安裝、培訓(xùn)與維護(hù)模塊集成模板。

2 結(jié)語

設(shè)備房標(biāo)識(shí)系統(tǒng)是以“一切標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)全效服務(wù)于設(shè)備管理維護(hù)”為出發(fā)點(diǎn)，以改善與提高設(shè)備房全系統(tǒng)的預(yù)防維修為載體，最高的設(shè)備綜合效率（OEE）和完全有效生產(chǎn)率（TEEP）為目標(biāo)，其四“模”的規(guī)劃組織特色為其在南京地鐵的實(shí)踐與推廣打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]南京地鐵科技咨詢有限公司.南京地鐵設(shè)備房標(biāo)識(shí)系統(tǒng)[R].南京,2008.

篇（8）

中圖分類號(hào)：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2012）06-0119-01

0 引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在概念設(shè)計(jì)階段使用三維數(shù)字化人機(jī)工程設(shè)計(jì)是現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)的必然要求。以人體參數(shù)為基礎(chǔ)建立的數(shù)字人體模型是描述人體形態(tài)和力學(xué)特征的有效手段，是研究、分析、設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)人機(jī)系統(tǒng)不可缺少的測(cè)量和模擬工具。目前可進(jìn)行人機(jī)工學(xué)分析的軟件較多，本文嘗試以SolidWorks和CATIA這兩種三維軟件為例來探討計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在人類工效學(xué)方面的應(yīng)用。

1 建立模型的思路

由于SolidWorks軟件基于具體的尺寸繪制草圖完成建模，然后通過在裝配體文件中添加幾何關(guān)系組成完整的人體模型。所以在創(chuàng)建之前需要計(jì)算出各個(gè)人體百分位所針對(duì)的主要部位尺寸。筆者首先進(jìn)行了油田作業(yè)工人的人體測(cè)量工作，由于人體測(cè)量中所得到的測(cè)量值，都是離散的值隨機(jī)變量，大多數(shù)都符合正態(tài)分布(高斯分布)規(guī)律，因而可根據(jù)概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從而獲得所需群體尺寸的統(tǒng)計(jì)規(guī)律和特征參數(shù)[1]。

通過實(shí)際測(cè)量，利用上述方法可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)人體尺寸百分位5%、10%、50%、90%、95%共5組模型尺寸。由于所有部位零件都使用了SolidWorks的配置功能，所得到的最終模型通過選擇不同配置就可以改變各部位的尺寸比例。

CATIA與SolidWorks不同，它具有專門的人機(jī)分析模塊，還提供了美國(guó)、加拿大、韓國(guó)、日本和法國(guó)的人體模型數(shù)據(jù)庫(kù)，遺憾的是沒有中國(guó)的人體模型。這里筆者依據(jù)韓國(guó)人人體模型的各部位比例和測(cè)量參數(shù)，通過修改模型庫(kù)中韓國(guó)人的相關(guān)參數(shù)[2]，還可以建立針對(duì)目標(biāo)人群的文件來實(shí)現(xiàn)，如圖1所示，當(dāng)定義完人體模型相關(guān)數(shù)據(jù)后導(dǎo)入CATIA的人體模型庫(kù)，然后再確定要建立的人體模型的父系產(chǎn)品、人體模型名、性別、百分?jǐn)?shù)，就能生成中國(guó)地區(qū)的虛擬人體模型[3]。

2 人機(jī)優(yōu)化方法的不同

使用SolidWorks筆者建立了一個(gè)操作平臺(tái),這里對(duì)于操控域設(shè)置為站姿操作方式來進(jìn)行設(shè)計(jì)。以空間分析為例，根據(jù)人機(jī)工學(xué)對(duì)站姿操作評(píng)估的需求，作業(yè)面高度同作業(yè)姿勢(shì)有關(guān)。一般在站姿作業(yè)時(shí)，身體向前或向后傾斜以不超過10°～15°為宜，工作臺(tái)高度一般為操作者身高的60％左右。當(dāng)臺(tái)面高度為900mm～1100mm時(shí)，臺(tái)面處于最佳作業(yè)區(qū)內(nèi)[4]。以此為依據(jù)，可以參考導(dǎo)入的人體模型對(duì)平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化，將作業(yè)人員所處的作業(yè)空間尺寸設(shè)定為1100mm*900mm的空間，滿足作業(yè)崗位中橫向活動(dòng)間距大于1000mm的要求，參考建立的人體模型還可以近一步設(shè)定操控臺(tái)面的最低線距離操作站立面的距離為1135mm，由于操控臺(tái)平面為坡面，最高處與最低處的高度差為111mm，則可以算得操控平面中線距離作業(yè)站立面的高度為1191mm，在身高60%的比例高度稍微偏高處，在軟件中完全適合我們所測(cè)得的平均身高為1753mm的華北地區(qū)作業(yè)人員使用。操控臺(tái)寬度為540mm，與虛擬人體模型肩寬接近，兩側(cè)各多出83mm。這樣作業(yè)者作業(yè)時(shí)手臂減少橫向的施力，可以降低肌肉疲勞。依據(jù)以上人機(jī)工學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，我們最終完成的操控域的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作。

這里我們將修井機(jī)的操控域設(shè)計(jì)為室內(nèi)坐姿作業(yè)方式。CATIA也具有獨(dú)立建模的能力，首先對(duì)操控域進(jìn)行建模，然后導(dǎo)入建立好的人體模型。在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)姿勢(shì)有了充分了解后，可以利用約束工具進(jìn)行身體部位與其它虛擬物體的定位，利用干涉檢查和終止干涉來避免虛擬人體模型的身體和虛擬物體的重合，使人體模型姿勢(shì)符合作業(yè)姿勢(shì)。

由于CATIA具有人體模型姿態(tài)分析（HPA）模塊，所以我們可以直接針對(duì)這一坐姿，利用CATIA的姿態(tài)評(píng)估大腿與小腿夾角的舒適度為92.6%。同理對(duì)其他模型部位進(jìn)行評(píng)估。以這一坐姿為依據(jù)，我們可以調(diào)整操控域的座椅以及作業(yè)臺(tái)的具體尺寸，使得操控域滿足作業(yè)人機(jī)舒適性的要求。

3 結(jié)論

在對(duì)操作平臺(tái)操控域兩種不同方案的人機(jī)優(yōu)化過程當(dāng)中我們可以得到以下結(jié)論：SolidWorks和CATIA雖然都能進(jìn)行三維建模，但是在建模方面SolidWorks采用參數(shù)化驅(qū)動(dòng)模型，用數(shù)值參數(shù)和幾何約束來控制三維幾何體建模過程要更加簡(jiǎn)便易行，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不符合人機(jī)工學(xué)要求的尺寸時(shí)可以及時(shí)修改。其不足之處是當(dāng)人體模型建立完成之后沒有一個(gè)專門的人機(jī)分析模塊對(duì)方案進(jìn)行智能化分析，需要借助工程圖和零件圖依據(jù)人機(jī)工程學(xué)的人機(jī)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來人工調(diào)整。而CATIA雖然在所建立模型的編輯和調(diào)整上不如SolidWorks便捷，但是它擁有專門的人體模型構(gòu)造（HBR）模塊和人體模型姿態(tài)分析（HPA）模塊，可以很快地對(duì)所需作業(yè)姿勢(shì)進(jìn)行優(yōu)化評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果以分?jǐn)?shù)來顯示清晰明了。

通過以上比較我們可以總結(jié)出這樣的一個(gè)設(shè)計(jì)思路，如果結(jié)合兩個(gè)軟件各自的優(yōu)勢(shì)，利用SolidWorks對(duì)操作平臺(tái)進(jìn)行建模工作，然后使用CATIA軟件確定最佳的作業(yè)姿勢(shì)，最終以這一姿勢(shì)所需要的具體人機(jī)尺寸來修改SolidWorks中建立的操控域模型，這樣整個(gè)設(shè)計(jì)過程會(huì)更加便捷有效。

參考文獻(xiàn)：

[1]載敏．基于人機(jī)工程的動(dòng)態(tài)人體模型研究和應(yīng)用．四川大學(xué)研究生學(xué)位論文．2004（5）：12-13.

篇（9）

優(yōu)化產(chǎn)品與用戶間的界面是人機(jī)工程學(xué)的研究目的。包括軟件界面和硬件界面兩部分，軟件指控制部分和顯示部分等無實(shí)體形態(tài)的部分，硬件指把手、按鈕、旋鈕等有實(shí)體形態(tài)部分。良好的產(chǎn)品界面設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到這樣的目標(biāo)：在操作過程中，決不讓用戶調(diào)整自己，不會(huì)使用戶產(chǎn)生混亂，不能對(duì)用戶有害。軟件部分要簡(jiǎn)潔、清晰、明了的起到指示作用；硬件部分應(yīng)保證用戶操作的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和保護(hù)用戶。

一、電冰箱的人機(jī)界面分析

電冰箱的人機(jī)界面設(shè)計(jì)首先要考慮人的使用性要求。使用者在操作冰箱過程中，對(duì)電冰箱的拉手、電氣按鈕或旋鈕（一般沒有）、冰箱造型、零件功能等均有要求，探討和研究電冰箱人機(jī)界面設(shè)計(jì)就是研究諸如電冰箱的把手、按鍵、儲(chǔ)藏空間、顯示界面等內(nèi)容。

篇（10）

中圖分類號(hào)： U484 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、自行車車架選型

車架是構(gòu)成自行車的基本部件，它具有載人和承受惡劣環(huán)境的功能，人僅僅是載重體，由于內(nèi)部條件和外部條件的變化，使加在自行車上的載重比車體的自重大好幾倍。另一方面，由于人體的自身動(dòng)力和騎車技能，使自行車向前行駛，車架便成為運(yùn)載人體安全前進(jìn)的因素。因此車架應(yīng)滿足如下要求：強(qiáng)度要絕對(duì)牢固耐用；形狀要便于人體發(fā)力；形狀還要便于充分人體的控制機(jī)能。

車架形狀的確定，必須根據(jù)前后車輪擺在同一條水平線上并適合人體的身高，這樣騎上后才能充分發(fā)揮雙腿的驅(qū)動(dòng)力。確定選擇環(huán)形車架結(jié)構(gòu)，這種環(huán)形車架結(jié)實(shí)耐用，對(duì)騎車者的安全性有很大的保證，而且結(jié)構(gòu)緊湊，很大程度上增加了車體的美觀性，因此現(xiàn)在普遍應(yīng)用這種車架結(jié)構(gòu)。

二、前叉部分

前叉通常由前叉立管、前叉肩、前叉腿及前叉嘴所組成，前叉立管、叉肩、叉腿一般是用釬焊等方法焊接的。前叉嘴是將叉腿的端部壓扁（放進(jìn)襯片增強(qiáng)）。

前叉立管，其外徑安放在車架前管內(nèi)（本次設(shè)計(jì)為22毫米），內(nèi)徑與把立管（本次設(shè)計(jì)為18毫米）配合在一起。還有從力學(xué)角度考慮，立管的下端，在下?lián)醺浇鼞?yīng)力最大，因此立管下部應(yīng)該加厚。叉肩、叉立管和叉腿分別經(jīng)過沖壓、鍛造加工而成，最后再將兩者以釬焊形式焊接到一起。

叉腿是懸臂梁，考慮應(yīng)力的合理分布，把它做成根部大，端部小的形狀。這種形狀的截面系數(shù)是從根部往端部逐漸減小的，并考慮到外力的影響，做成了前后方向呈長(zhǎng)軸般的橢圓形。

叉腿的長(zhǎng)度及下部彎曲部分的曲率大小是由使用車輪的直徑和偏距的大小決定的。前叉部件均與車架材料一樣，選用鉻鉬鋼（30CrMo）作為材料。

三、自行車架零部件設(shè)計(jì)

車架部件由前臉部分，中接頭部分所組成，前臉和中接頭部分都裝有兩套軸承，其形式種類雖多，但靈活的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)能為其必要條件

1.前臉設(shè)計(jì)

（1）功能

功能方面首先應(yīng)該考慮的是前叉對(duì)車架的轉(zhuǎn)動(dòng)，即車把的轉(zhuǎn)動(dòng)靈活向題。為此，必須提高各部件的加工精度，特別是鋼珠的滾動(dòng)面與螺紋要同心，并要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，力求變形小?/p>

前臉部分不同心，造成前叉組裝上的偏心，前車輪與后車輪的不同心，這對(duì)車把的裝配，影響極壞，因此不僅前臉部分，而且對(duì)車架，前臉的加工精度以及組裝技術(shù)方面，都必須予以充分注意。

此外，在組裝上也要注意，前叉擋絕對(duì)不可壓緊，騎行中前臉部分要從前輪受到反力，有封受到相當(dāng)大的沖擊，必須有足夠的強(qiáng)度。

（2）使用要求

它是通過上下各一套軸承連接車架和前叉的部件，對(duì)自行車的操縱、穩(wěn)定性能影響很大，因此必須具備足夠的機(jī)能和強(qiáng)度。

2.中接頭部分

（1）功能

中接頭部分是自行車驅(qū)動(dòng)上不可缺少的部件，由中軸和左右中軸碗，形成左右2套主軸承，裝進(jìn)車架的中接頭部分內(nèi)固定起來，為了固定及調(diào)整軸承珠道而使用螺紋，但其形式和結(jié)構(gòu)的種類很多，而且螺紋也容易緩和，所以放松問題值得考慮。

（2）使用要求

通常在騎行時(shí)，加在腳蹬上左右交錯(cuò)的踏力為534千克，申軸由于左右碗的支承，基本上保持水平轉(zhuǎn)動(dòng)。其轉(zhuǎn)動(dòng)速度每分鐘為40 60轉(zhuǎn)。必須注意作為特殊球軸承的機(jī)能，它承擔(dān)著以低速轉(zhuǎn)動(dòng)而變動(dòng)的交變載荷。即中軸的直度要好，左右珠道部要無偏心，碗的內(nèi)外徑無偏心以及螺紋的精度要高等等，在提高部件加工精度的同時(shí)，在車架方面也必須盡力防止螺紋的偏心。

使用與車架一樣的材料，用鉻鉬鋼作為中接頭的材料。中接頭與車架體就是一體的。

四、前后軸零部件設(shè)計(jì)

前后軸部件與車圈、輻條都是組成車輪的主要部件，它既要承受車輪所受的靜的和動(dòng)的載荷，又要使車輪轉(zhuǎn)動(dòng)得靈活輕快。它由軸皮和軸棍組成，為了減輕兩者之間的摩擦，采用了軸承裝置。

自行車軸皮應(yīng)具備以下功能:

1．必須承受住車輪的靜的或動(dòng)的載荷。

2．通過輻條與車圈結(jié)合起來組成車輪，不得影響輻條的壽命和車輪的機(jī)能。條盤的間隔、條盤的厚度及其直徑的大小，要保證尺寸精度。

3．摩擦要少，轉(zhuǎn)動(dòng)要靈活。左右軸碗淬大變形，偏心要小。軸擋的外徑與螺紋的偏心要小，螺紋的精度要高。珠道要精細(xì)加工，軸棍要直，螺紋精度要高。軸擋的位置必須保持端正。

4．軸碗及軸擋的軸承面的強(qiáng)度要大，磨耗要小，不得產(chǎn)生壓痕。設(shè)計(jì)要合理，材料要適當(dāng)，熱處理質(zhì)量要好。

5．根據(jù)各種形式、用途，要求變速機(jī)能、剎車機(jī)能等都必須良好。

五、中軸零部件設(shè)計(jì)

中軸是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)力通過腳蹬、曲柄、鏈條、鏈輪傳到后輪，驅(qū)動(dòng)全車前進(jìn)。

中軸要承受騎車者的腳踏力量，要具有足夠的強(qiáng)度與負(fù)載荷能力。中軸棍折斷荷重不小于19.6KN。

中軸棍選用的是合金鋼40Mn，這種材料用于制造在較高應(yīng)力與磨損條件下的零件，能承受疲勞負(fù)荷。適用于中軸這種工作條件的零件。中軸碗由于要與鋼珠相接觸，而且還會(huì)有相對(duì)的運(yùn)動(dòng)，所以選用的是45鋼，這種優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼是高強(qiáng)度中碳調(diào)質(zhì)鋼，具有一定的塑性和韌性，較高的強(qiáng)度，切削性能良好，采用調(diào)制處理可獲得很好地的綜合力學(xué)性能，尤其是適用于制造較高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)零件。滾珠選用GCr9。

六、車把設(shè)計(jì)

車把連接著前叉，可以轉(zhuǎn)動(dòng)前叉，在使用性能上主要是操縱著自行車的行駛方向，并作為騎車者的扶手，支撐著騎車這一部分的重量，并且車把上有車閘和車鈴，起到保障騎駛著安全的作用。

車把因裝在自行車正前方，要求美觀合適，必須能承受一定的顛波撞擊性能。車把選用的材料是Q235A。由于車把要求有一定的強(qiáng)度，再?gòu)慕?jīng)濟(jì)的角度考慮就選用了這種材料。

本次設(shè)計(jì)的自行車三維實(shí)體模型如圖所示。

七、設(shè)計(jì)總結(jié)

自行車與我們的生活息息相關(guān)，雖然自行車不及汽車那樣有優(yōu)勢(shì)，但自行車符合現(xiàn)在時(shí)代的環(huán)保主題，應(yīng)該會(huì)朝著一個(gè)更好的方向發(fā)展，設(shè)計(jì)人員也在不斷的完善與創(chuàng)新自行車這一產(chǎn)業(yè)，運(yùn)用更多先進(jìn)的技術(shù)使其跟上我們時(shí)代的發(fā)展。

人機(jī)工程這門新興的邊緣科學(xué)在自行車設(shè)計(jì)還屬探索階段。作為設(shè)計(jì)人員在今后的工作中應(yīng)不斷通過：人一自行車一騎行環(huán)境，三要素之間的相互關(guān)系的規(guī)律，使它們更合理的協(xié)調(diào)，以創(chuàng)造出最適合于各類騎行者、各種路況的自行車，從而獲得這一系統(tǒng)的最高綜合效能，這是自行車設(shè)計(jì)者的工作方向。

參考文獻(xiàn)

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