【正文】 體在不同姿態(tài)下所產(chǎn)生的腰椎彎曲弧線。當(dāng)人體做彎曲活動時(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。人體正常的腰部是松弛狀態(tài)下側(cè)臥的曲線形狀。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）。因此，對坐姿以及座椅設(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。如果坐姿不正確或座椅設(shè)計(jì)不合理，也會給身體帶來傷害。第五節(jié) 座椅設(shè)計(jì)相對站姿而言，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)。60176。10176。我們在前文中分析了坐立姿交替作業(yè)的工作姿勢，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，減輕作業(yè)疲勞。為了節(jié)省操作空間，有的機(jī)器還將工作臺面上的控制器（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，方便操作者來回巡視。因此這種可活動的工作臺是非常必要的。目前，在先進(jìn)的機(jī)器、設(shè)備中均采用可隨作業(yè)者位置變化而活動的工作臺。 96 低臺式坐姿工作臺 圖97高臺式坐姿工作臺（二）立姿工作臺由于人在站姿狀態(tài)下的操作范圍和視覺范圍都大于坐姿，因此無論從寬度還是高度尺寸上來講，站姿工作臺都大于坐姿工作臺。50176。0176。10176。120．0120．0112．572．5132．542．585．072．545176。可達(dá)區(qū)（圖97）。在配置這些顯示、控制器時(shí)，無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。顧名思義，高臺式坐姿工作臺的面板布置較高，這樣就擴(kuò)大了面板的布置范圍（視平線以上45176。相對而言，低臺式坐姿工作臺的顯示器、控制器器件較少，臺面高度較低，一般低于坐姿作業(yè)者的水平視線；其臺面允許有較大斜度，與垂直面的角度可達(dá)20176。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、工作臺的設(shè)計(jì)根據(jù)作業(yè)姿勢的不同，常用的工作臺有以下幾種：（一）坐姿工作臺當(dāng)作業(yè)中需要長期監(jiān)視、操作且工作臺面固定時(shí)，坐姿工作臺是最好的選擇。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)國家、地區(qū)人體身材的高度不同，四肢的長度也不同，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。但對于特定的作業(yè)，作業(yè)面的高度也會有所不同。 （二）豎直工作面豎直工作面的尺寸是工作臺臺面高度設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。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，肘部也隨之做圓弧運(yùn)動，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）。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。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)。一個(gè)設(shè)計(jì)優(yōu)良的工作臺，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。由于使用場合的不同，工作臺可大可小，大到輪船的駕駛室，小到一臺筆記本電腦，都是一個(gè)工作臺。第四節(jié) 工作臺設(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上，以便讓操作者能夠方便、快速而準(zhǔn)確地操作和監(jiān)視。如當(dāng)面板上儀表很多時(shí)，顯示儀表的排列要與功能對應(yīng)的控制旋鈕在位置上相互呼應(yīng)。角的范圍內(nèi)即可。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。在作業(yè)過程中，有一些顯示器、控制器的使用頻率高于其它器件，對于這些經(jīng)常用到的器件，應(yīng)放到人的最佳操作范圍內(nèi)。水平視線基準(zhǔn)視線30176。正中矢面120176。60176。一般對有操作順序的控制器應(yīng)按豎直方向由上而下、水平方向自左向右的順序排列。 （二）控制面板的布置原則一般來說，為使操作者能更舒適、高效地完成作業(yè)，并將疲勞程度減至最低，作業(yè)域內(nèi)的顯示器、控制器的配置應(yīng)遵循以下原則：1．按重要程度布置操作者在作業(yè)過程中需要打交道的顯示器、控制器不止一個(gè)，應(yīng)按照各器件對完成作業(yè)起作用的重要程度來布置，即最重要的器件布置在人的最佳操作和視覺范圍內(nèi)。在實(shí)際作業(yè)中，工廠根據(jù)不同產(chǎn)品的加工特點(diǎn)以及在加工同一產(chǎn)品過程中的不同工藝要求，采用混合方式布置設(shè)備是比較合適的。它的缺點(diǎn)是：從一組設(shè)備到另一組設(shè)備間需要搬運(yùn)原材料和半成品，增加了工序。比較適合于一些尚未完全定型的試制產(chǎn)品的加工。2．按設(shè)備功能布置是指將機(jī)器設(shè)備按功能分類，同一功能的設(shè)備被編作一組，共同完成某一產(chǎn)品的同一道工序。這類作業(yè)場所要求制造和裝配是連續(xù)的，這樣產(chǎn)品就可以在生產(chǎn)線上以最短的時(shí)間被加工和裝配完成，避免了無謂的原材料和半成品的搬運(yùn)，使加工線路達(dá)到最經(jīng)濟(jì)的要求。在作業(yè)空間的布置中，不僅要考慮人與機(jī)器的關(guān)系，還要考慮機(jī)器、元器件之間的相互關(guān)系。坐、立姿交替作業(yè)綜合了坐姿和站姿的特點(diǎn)：作業(yè)面固定，坐、立姿交替作業(yè)的工作椅面較高，作業(yè)面也相應(yīng)提高，故作業(yè)空間的尺寸在水平面上可參照坐姿的作業(yè)空間尺寸，在垂直面中可參照站姿的作業(yè)空間尺寸。當(dāng)然并不是所有的作業(yè)都可以采用坐、立交替的作業(yè)姿勢的，它只適合一些特殊的作業(yè)。這時(shí)就可以采用坐、立交替的作業(yè)姿勢。 1．人體上肢操作范圍的最佳區(qū)域（適宜配置最重要和使用最頻繁的顯示器、控制器）； 2．人體上肢操作范圍中容易達(dá)到的區(qū)域（適宜配置較重要和使用較頻繁的顯示器、控制器）； 3．人體上肢操作范圍中能夠達(dá)到的最大區(qū)域（適宜配置不重要和使用不頻繁的顯示器、控制器）。 2．站姿作業(yè)空間作業(yè)邊界線同坐姿作業(yè)空間類似，由于人體上肢的操作特性，站姿作業(yè)空間也分為最佳區(qū)、易達(dá)區(qū)和可達(dá)區(qū)。一般來說，站姿作業(yè)有以下優(yōu)點(diǎn)： （1）可活動空間增大，適合來回走動和經(jīng)常變換體位的作業(yè)，如紡織擋車工，普通車床的操作等。工作邊界線 1．人體上肢操作范圍的最佳區(qū)域（適宜配置最重要和使用最頻繁的顯示器、控制器）； 2．人體上肢操作范圍中容易達(dá)到的區(qū)域（適宜配置較重要和使用較頻繁的顯示器、控制器）； 3．人體上肢操作范圍中能夠達(dá)到的最大區(qū)域（適宜配置不重要和使用不頻繁的顯示器、控制器）。2．坐姿作業(yè)空間坐姿作業(yè)空間的范圍受上肢的活動范圍尤其是功能性臂長的約束。（一） 坐姿作業(yè)空間1．坐姿 坐姿作業(yè)是人體常用的操作姿態(tài)，主要有以下優(yōu)點(diǎn)： （1）不易疲勞，持續(xù)工作時(shí)間長； （2）身體穩(wěn)定性好，操作的精度高； （3）手腳可以并用作業(yè)。第三節(jié) 作業(yè)空間設(shè)計(jì) 一、作業(yè)空間設(shè)計(jì) 在實(shí)際作業(yè)中，人們常采取坐姿、站姿操作。 （二）器件配置不當(dāng)引起視覺疲勞從上面的分析中我們知道，人眼具有視覺特性，顯示器、控制器的配置應(yīng)當(dāng)滿足人的視覺特性要求。 3．減少亮度對比。當(dāng)亮度大于300cd/cm2時(shí)，可采用不通明的磨砂燈罩，或用氫氟酸處理燈罩內(nèi)壁以及涂白色無機(jī)粉末等辦法，以提高燈光的漫射性能。因此對照度的研究