【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 30176。角的范圍內(nèi)（圖93），在水平面上應(yīng)布置在人的正中矢狀面30。角的范圍內(nèi)；對(duì)于很少使用的顯示器布置在120176。角的范圍內(nèi)即可。圖93 人的視角4．按功能對(duì)應(yīng)性原則排列當(dāng)控制面板中的顯示器、控制器較多時(shí)，要成組排列，功能相關(guān)的器件應(yīng)放在一起或在位置上相互對(duì)應(yīng)。如當(dāng)面板上儀表很多時(shí)，顯示儀表的排列要與功能對(duì)應(yīng)的控制旋鈕在位置上相互呼應(yīng)。5．控制器的間距 為防止誤操作，各控制器之間要留有足夠的距離。第四節(jié) 工作臺(tái)設(shè)計(jì)現(xiàn)代化的機(jī)器、設(shè)備通常將相關(guān)的顯示、控制等器件集中布置在工作臺(tái)上，以便讓操作者能夠方便、快速而準(zhǔn)確地操作和監(jiān)視。工作臺(tái)是人、機(jī)的交互界面，其設(shè)計(jì)是否符合人的生理、心理特點(diǎn)，將直接影響人機(jī)系統(tǒng)的效率。由于使用場(chǎng)合的不同，工作臺(tái)可大可小，大到輪船的駕駛室，小到一臺(tái)筆記本電腦，都是一個(gè)工作臺(tái)。但不論如何復(fù)雜，其設(shè)計(jì)都應(yīng)遵循人因?qū)W的有關(guān)原則。一個(gè)設(shè)計(jì)優(yōu)良的工作臺(tái)，應(yīng)保證控制器和顯示器布置在人體最適應(yīng)的工作面上。在設(shè)計(jì)工作臺(tái)之前，有必要先了解工作面的設(shè)計(jì)。一、工作面的設(shè)計(jì)（一） 平工作面119．41508．950．839．4 虛線表示水平作業(yè)面的最大區(qū)域 細(xì)實(shí)線線表示水平作業(yè)面理論上的正常區(qū)域 粗實(shí)線表示水平作業(yè)面的實(shí)際正常區(qū)域 圖94 水平工作面的最大區(qū)域和正常區(qū)域工作區(qū)域 水平工作面適合站姿或坐姿的手工作業(yè)，因此應(yīng)設(shè)在人體上肢的操作范圍內(nèi)。同作業(yè)空間的尺寸一樣，水平工作面的尺寸也分為作業(yè)的最大區(qū)域和正常區(qū)域（圖94），分別表示在作業(yè)時(shí)上肢在水平面上移動(dòng)形成的最大范圍和最舒適范圍。從圖中可以看出，當(dāng)上肢完全深伸直時(shí)，分別形成的以左右肩峰點(diǎn)為圓心，以上肢為半徑的兩圓（在人體正前方有重合的虛線部分）內(nèi)區(qū)域即為水平面的最大尺寸范圍。此時(shí)，肩部、上臂、肘關(guān)節(jié) 和前臂處于最緊張狀態(tài)，操作吃力，而且極易疲勞，因此在此范圍外緣部分盡量少布置或不布置控制器。圖中細(xì)實(shí)線表示理論上水平作業(yè)面的正常區(qū)域，但在實(shí)際操作中，由前臂的帶動(dòng)，肘部也隨之做圓弧運(yùn)動(dòng)，這樣在人體側(cè)面實(shí)際正常工作區(qū)域要略大些（圖中粗實(shí)線表示）。而人體前方理論上的正常區(qū)域更大些（圖中細(xì)實(shí)線表示）。 （二）豎直工作面豎直工作面的尺寸是工作臺(tái)臺(tái)面高度設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。 一般作業(yè)將工作面的高度定在人體肘部以下5~10cm，這時(shí)上臂自然下垂，前臂略微彎曲，肘關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)承力較小。但對(duì)于特定的作業(yè)，作業(yè)面的高度也會(huì)有所不同。如施力較大的作業(yè)為了省力，通常作業(yè)面較低，而精細(xì)作業(yè)時(shí)為保證視距需要將作業(yè)面設(shè)計(jì)得更高些（圖95）。需要注意的是，不論是水平工作面還是豎直工作面的設(shè)計(jì)，由于各個(gè)國(guó)家、地區(qū)人體身材的高度不同，四肢的長(zhǎng)度也不同，同時(shí)個(gè)人的喜好、習(xí)慣也有差異，這就導(dǎo)致作業(yè)面的設(shè)計(jì)應(yīng)在參照相關(guān)理論數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，因地制宜，靈活運(yùn)用。在設(shè)計(jì)中，如能將工作面做成可調(diào)節(jié)的，就可以適應(yīng)不同的作業(yè)者。30cm20cm10cm參考線+10cm0肘高+20cm (a) (b) (c) (a) 精密作業(yè) （b）一般作業(yè) （c） 重荷作業(yè)圖95 豎直作業(yè)面的尺寸二、工作臺(tái)的設(shè)計(jì)根據(jù)作業(yè)姿勢(shì)的不同，常用的工作臺(tái)有以下幾種：（一）坐姿工作臺(tái)當(dāng)作業(yè)中需要長(zhǎng)期監(jiān)視、操作且工作臺(tái)面固定時(shí)，坐姿工作臺(tái)是最好的選擇。根據(jù)工作臺(tái)面上控制器、顯示器的配置不同，坐姿工作臺(tái)又可分為低臺(tái)式坐姿工作臺(tái)和高臺(tái)式坐姿工作臺(tái)。相對(duì)而言，低臺(tái)式坐姿工作臺(tái)的顯示器、控制器器件較少，臺(tái)面高度較低，一般低于坐姿作業(yè)者的水平視線；其臺(tái)面允許有較大斜度，與垂直面的角度可達(dá)20176。（圖96）。顧名思義，高臺(tái)式坐姿工作臺(tái)的面板布置較高，這樣就擴(kuò)大了面板的布置范圍（視平線以上45176。），可放置更多的顯示器和控制器。在配置這些顯示、控制器時(shí)，無(wú)論從人的視覺范圍還是操作范圍考慮，其次序都應(yīng)是最佳區(qū)224。易達(dá)區(qū)224?？蛇_(dá)區(qū)（圖97）。20176。120．0120．0112．572．5132．542．585．072．545176。20176。10176。10176。0176。30176。50176。視線視線無(wú)論是低臺(tái)式工作臺(tái)還是高臺(tái)式工作臺(tái)，都應(yīng)留有足夠的容足容膝空間。 96 低臺(tái)式坐姿工作臺(tái) 圖97高臺(tái)式坐姿工作臺(tái)（二）立姿工作臺(tái)由于人在站姿狀態(tài)下的操作范圍和視覺范圍都大于坐姿，因此無(wú)論從寬度還是高度尺寸上來(lái)講，站姿工作臺(tái)都大于坐姿工作臺(tái)。隨著對(duì)作業(yè)環(huán)境的深入研究，人們對(duì)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)又有了新的設(shè)想。目前，在先進(jìn)的機(jī)器、設(shè)備中均采用可隨作業(yè)者位置變化而活動(dòng)的工作臺(tái)。由于作業(yè)者在操作的同時(shí)往往還要監(jiān)視機(jī)器、設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，在現(xiàn)實(shí)中，經(jīng)常需要多個(gè)點(diǎn)、多個(gè)角度才能看到全面的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。因此這種可活動(dòng)的工作臺(tái)是非常必要的。通常是從設(shè)備的頂端伸出一個(gè)可調(diào)節(jié)的吊臂，支撐一個(gè)集顯示器、控制器于一身的工作臺(tái)。為了節(jié)省操作空間，有的機(jī)器還將工作臺(tái)面上的控制器（如鍵盤）與顯示面板分開，并將鍵盤作成可折疊或拉伸式，當(dāng)使用時(shí)拉開，不用時(shí)折疊放下或推回，以節(jié)省操作空間，方便操作者來(lái)回巡視。（三）坐立姿工作臺(tái)坐立姿工作臺(tái)是為適應(yīng)坐立姿作業(yè)而設(shè)計(jì)的（圖98）。我們?cè)谇拔闹蟹治隽俗⒆私惶孀鳂I(yè)的工作姿勢(shì)，它不僅可以滿足作業(yè)的要求，同時(shí)還可以調(diào)節(jié)作 業(yè)姿勢(shì)，減輕作業(yè)疲勞。 3016527．5150160視線30176。10176。0176。60176。圖98 坐立姿工作臺(tái)45176。第五節(jié) 座椅設(shè)計(jì)相對(duì)站姿而言，坐姿作業(yè)可以減輕腿部肌肉的負(fù)擔(dān)，有利于血液循環(huán)，降低作業(yè)能量消耗，從而減輕疲勞，提高工作效率；同時(shí)，穩(wěn)定的坐姿還可以完成更精密細(xì)致的作業(yè)。目前，發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家，三分之二以上的作業(yè)場(chǎng)所采用坐姿；在我國(guó)，隨著自動(dòng)化水平的日益提高，越來(lái)越多的站姿、體力勞動(dòng)將向坐姿、智能型勞動(dòng)轉(zhuǎn)化。如果坐姿不正確或座椅設(shè)計(jì)不合理，也會(huì)給身體帶來(lái)傷害。如長(zhǎng)時(shí)間采用坐姿，靜脈壓力增加，大腿局部受到壓力，血液回流阻力增加，會(huì)造成下肢腫脹、麻木；同時(shí)不正確的坐姿還會(huì)因腹部肌肉松弛，脊柱前彎而影響呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)的功能；此外，軀干過(guò)于前傾或后仰，則會(huì)造成頸椎炎等。因此，對(duì)坐姿以及座椅設(shè)計(jì)的研究是非常必要的，這也是目前世界上人因?qū)W領(lǐng)域正在研究的重要課題之一。一、坐姿分析 （一）坐姿與脊柱結(jié)構(gòu) 圖99 脊柱結(jié)構(gòu) 圖910 坐姿與腰椎曲線 在坐姿狀態(tài)下，身體的主要支撐來(lái)自脊柱、骨盆、腿和腳。其中脊柱位于人的背部中線處：包括7塊頸椎、12塊胸椎、5塊腰椎、5塊骶骨（已愈合為一塊）、4塊髖骨（已愈合為一塊）（圖99）。椎骨由肌腱和軟骨連接,腰椎、骶骨和椎間盤及軟組織承受坐姿時(shí)上身大部分的負(fù)荷，同時(shí)還要保證身體完成屈伸、側(cè)屈和回旋等有限度的活動(dòng)。人體正常的腰部是松弛狀態(tài)下側(cè)臥的曲線形狀。在這種狀態(tài)下，各椎骨之間的間距正常，椎間盤上的壓力輕微而均勻，椎間盤對(duì)韌帶幾乎沒有推力作用，人最舒適。當(dāng)人體做彎曲活動(dòng)時(shí)，各椎骨之間的間距發(fā)生變化，椎間盤受到推擠和摩擦，向韌帶施加推力，韌帶被拉伸，致使腰部感到不舒適。當(dāng)腰部彎曲越大時(shí)，不舒適感就越嚴(yán)重。圖910是人體在不同姿態(tài)下所產(chǎn)生的腰椎彎曲弧線。其中曲線F與G表示軀干挺直坐姿和前彎時(shí)的腰弧，這時(shí)腰椎嚴(yán)重變形；曲線C表示軀干與大腿之間的角度大于90176。，且腰部有支撐時(shí)的狀態(tài)，這時(shí)坐姿最接近于正常的腰曲弧線。從圖中可以看出，設(shè)計(jì)舒適的座椅，必須使坐姿的腰椎弧線逼近正常形狀（C、F、B