人機(jī)工程學(xué)課程設(shè)計(jì)--輪椅的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及人機(jī)分析(文件)
【正文】 制作的前景 當(dāng)今世界各大城市都面臨老齡化問(wèn)題，根據(jù)聯(lián)合國(guó)預(yù)測(cè)，%，%，老齡化速度快于世界老齡化速度。根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院新聞辦公室2006年12月在北京發(fā)布的《中國(guó)老齡事業(yè)的發(fā)展》報(bào)告提供的數(shù)據(jù)，2005年底，占總?cè)丝诘谋壤_(dá)11%。另?yè)?jù)第二次全國(guó)殘疾人抽樣調(diào)查數(shù)據(jù)推算，全國(guó)各類殘疾人的總數(shù)為8296萬(wàn)人。我國(guó)輪椅產(chǎn)品在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力很強(qiáng)，其成本優(yōu)勢(shì)比較明顯，從臺(tái)灣地區(qū)“統(tǒng)計(jì)局”發(fā)布的對(duì)美出口的輪椅及代步車情況來(lái)看，我國(guó)大陸出口的輪椅及代步車價(jià)格普遍低于韓國(guó)和我國(guó)的臺(tái)灣地區(qū)。我國(guó)輪椅的出口市場(chǎng)多且規(guī)模都不小，尤其是歐美、澳、日和一些中東、東南亞國(guó)家和地區(qū)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)，我國(guó)的輪椅行業(yè)將有十分旺盛的需求。也就是說(shuō)，輪椅的市場(chǎng)越來(lái)越大。輪椅作為一種殘疾人的輔具，在不斷的發(fā)展中，使殘疾人享受到更多的舒適和安全。設(shè)計(jì)者若能充分掌握和運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)原理，無(wú)疑給產(chǎn)品帶來(lái)無(wú)限生機(jī)。參考文獻(xiàn)：[ 1 ] 丁玉蘭. 人機(jī)工程學(xué)[M ]. 北京:北京理工大學(xué)出版社, 19911[ 2 ] 嚴(yán)揚(yáng). 人機(jī)工程學(xué)[M ]. 北京:北京理工大學(xué)出版社, 19981[ 3 ] 阮寶湘. 工業(yè)設(shè)計(jì)人機(jī)工程[M]. 北京：機(jī)械出版社，2005[ 4 ] 葉彪. 客車乘客座椅的乘坐舒適性[J]. 客車技術(shù)與研究，2003[ 5 ] [M].北京: 化學(xué)工業(yè)出版社,2006.[ 6 ] [J].計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào),2006.(1).致謝為期近一學(xué)期的人機(jī)工程學(xué)的課程早已結(jié)束，而再次基礎(chǔ)上的人機(jī)工程學(xué)課程設(shè)計(jì)的論文寫(xiě)作也即將畫(huà)上一個(gè)圓滿的句號(hào)，在人機(jī)工程學(xué)的學(xué)習(xí)和論文寫(xiě)作的過(guò)程中，所有的知識(shí)的積累和升華，都得益于我的人機(jī)老師王曉軍老師的悉心指導(dǎo)和匠心點(diǎn)撥。并讓我們這些青澀的學(xué)生們漸漸的找到了前進(jìn)的信心和智慧。利用人類工效學(xué)原理來(lái)增強(qiáng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展的必然。為輪椅更好地為殘疾人服務(wù)，全方位地考慮人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計(jì)要求是十分有益和必要的。進(jìn)行了三維造型和靜態(tài)強(qiáng)度分析，對(duì)輪椅的舒適性和安全性進(jìn)行了分析比較，從中找到使使用者更加舒適的輪椅結(jié)構(gòu)。隨著老年人口的不斷增加，輪椅的需求也日趨重要，針對(duì)這些年長(zhǎng)而行動(dòng)不方便的使用者而言，身體各部分器官正逐漸退化，再加上有部分高齡化使用者會(huì)出現(xiàn)神經(jīng)肌肉萎縮，所以對(duì)他們來(lái)說(shuō)，自行驅(qū)動(dòng)輪椅是件非常困難的事，因此手推型人機(jī)工程學(xué)輪椅較能逐漸符合他們的需求。當(dāng)那些老年病人和肢體殘疾病人出現(xiàn)關(guān)節(jié)僵硬行動(dòng)不便的時(shí)候最需要的是有人攙護(hù)，幫助，關(guān)愛(ài)，這是現(xiàn)實(shí)。價(jià)格差距十分的明顯。在肢體殘疾和多重殘疾的群體中，有相當(dāng)一部分在生活、工作中，在治療疾病和康復(fù)訓(xùn)練中，也需要使用輪椅?，F(xiàn)在我國(guó)60歲以上老年人口每年以3%的速度遞增。許多大城市，如上海、北京，老年人的比例已接近20%。盡管個(gè)別現(xiàn)有的移動(dòng)輪椅可用簡(jiǎn)單的口令來(lái)控制，但真正具有交互功能的移動(dòng)機(jī)器人和輪椅尚不多見(jiàn)。超聲波和紅外導(dǎo)航的主要不足在于可控測(cè)范圍有限，視覺(jué)導(dǎo)航可以克服這方面的不足。還有隨著社會(huì)的發(fā)展和人類文明程度的提高，人們特別是殘疾人愈來(lái)愈需要運(yùn)用現(xiàn)代高新技術(shù)來(lái)改善他們的生活質(zhì)量和生活自由度。隨著社會(huì)的發(fā)展和人類文明程度的提高，人們特別是殘疾人愈來(lái)愈需要運(yùn)用現(xiàn)代高新技術(shù)來(lái)改善他們的生活質(zhì)量和生活自由。根據(jù)對(duì)比受力標(biāo)準(zhǔn)可以看出,長(zhǎng)期操作會(huì)引起手臂的肌肉勞損。伸及的合格性是指人體與產(chǎn)品“裝配”定位后,手、足可否觸及產(chǎn)品上特定部分,并實(shí)現(xiàn)預(yù)定操縱。 圖12舒適性評(píng)價(jià)( 2) 容納和伸及的合格性根據(jù)一般產(chǎn)品90%或95%適應(yīng)域的設(shè)計(jì)需要, 選用90 或95 人體百分位,判定人體是否與產(chǎn)品發(fā)生干涉。 ( 1) 舒適度評(píng)價(jià), 舒適度著重于作業(yè)環(huán)境對(duì)人的影響, 舒適度概念指人在坐勢(shì)下的關(guān)節(jié)角度和關(guān)節(jié)靈活度。通過(guò)分類，使不同收入的消費(fèi)者都能接受和使用輪椅。 不同消費(fèi)等級(jí)的輪椅由于使用者的收入不同，所以在輪椅的設(shè)計(jì)上也要分成不同的等級(jí)來(lái)適應(yīng)不同人群的使用。（1）體重：根據(jù)一般人體的體重與身高之間的關(guān)系，可取《中國(guó)成年人人體尺寸》中95 cm 身高的男性體重[3]。其三維實(shí)體如圖10 所示。圖 7 可以看出坐墊上的壓力分布應(yīng)是坐骨結(jié)節(jié)處最大，由此向外逐漸減小，直至與坐墊前緣接觸的大腿下平面壓力最小。 人體質(zhì)量作用在座椅和靠背的壓力分布稱為體壓分布，它和坐姿密切相關(guān)。表 1 男性18~55 歲主要尺寸百分位數(shù) 1 5 10 50 90 95 99 身高(mm) 1543 1583 1604 1678 1754 1775 1817 坐高(mm) 836 858 870 908 947 958 979 臀寬(mm) 284 295 300 321 347 355 369 前臂長(zhǎng)(mm) 206 216 220 237 253 258 268 大腿長(zhǎng)(mm) 413 428 436 465 496 505 523 小腿長(zhǎng)(mm) 324 338 344 369 396 403 419表2 女性18~55 歲主要尺寸百分位數(shù) 1 5 10 50 90 95 99身高(mm) 1449 484 1503 1570 1640
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