人体工程学定义

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人体工程学定义范文第1篇

生物医药工程学习以生物学，特别是其中的微生物学、遗传学、生物化学和细胞学的理论和技术为基础，结合化工，机械，电子计算机等现代工程技术。

1、生物医药工程是一门边缘交叉学科，综合了生物、医学、工程学，其代表性定义有：三合一学说，工程应用学说，综合学说。一般定义为：强调人类疾病的诊断，治疗与预测；

2、生物医药工程研究内容和基本任务：基本任务是致力于人的防病，治病，康复和健康，致力于为探索生命现象提供高水平的科学方法和工程技术手段；

3、研究内容：对象为人体，应用基础性为主，包含若干层次。微观：分子，细胞；器官和组织：人体的器官，组织等；整体：人体，周围环境。

（来源：文章屋网 ）

人体工程学定义范文第2篇

关键词：办公室座椅 设计 人机工程研究

一、人机工程学概述

1、人机工程学概念

国际人类工效学学会（International Ergonomics Association，简称IEA）为人机工程学下了最有权威、最全面的定义，即人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。

2、人机工程学标准

设计出一款性价比高的产品既符合人体运动的原理又能最大程度帮助人体工作，在人机工程上具有一定的标准：

（1）所设计的产品与人体的各种尺寸、用力顺序是否匹配；

（2）使用者的整体感觉，是否使用方便、快捷；

（3）在使用过程中是否可以有效地规避操作中的风险和意外；

（4）设计出来的产品是否能够作者迅速掌握，安全操作；

（5）设计的产品是否便于清洗和维修保养。

3、人机工程学重要意义

现今社会，在新产品的设计中人机工程学因素往往是企业提高其社会竞争力的法宝之一，任何与人性化有关的产品都会受到关注，创新性越来越受到推崇。在中国制造极其丰富的今天，如何能够让我们所设计的产品更加符合人们的心意是创造商品价值的制胜法宝。如何将人们的心意融入到产品设计中，充分考虑人们的切实需求则是人机工程学研究的重要课题。因此，如何将人机工程学研究与社会实际的生产融为一体是产品设计又一新的领域，这个领域的良性发展对社会的发展进步有着巨大的推动作用。

二、办公室座椅与人体健康之间的关系

随着社会的进步，人们生活和工作的环境越来越舒适，对工作中影响健康的若干问题十分关注，其中不得不提到与大家工作密切的办公用品—座椅。由于现代人的脑力劳动多过体力劳动，坐姿就成为取代站姿的人体姿势的常态，因此要想健康地工作和生活就需要关注人体坐姿的生理特点以及健康状况。人体正确的坐姿应是上身挺直，收腹，两下肢并拢，膝关节略高出髋部。正确的姿势往往要求人们腰要直立，但久坐的人往往身体处在自然放松的阶段，虽感到轻松但长久下来脊柱的S形成畸形，椎间盘内压力比直腰时的大，压力造成腰痛。坐直可以避免这类现象的发生，但在正襟危坐的过程中增大了肌肉的负荷使人感到不适，难以坚持。经过学者的研究发现，长期的坐姿不正确会导致脊柱与椎间盘的负荷过大，形成慢性的腰肌劳损，进而严重的导致腰椎间盘突出，导致压迫神经形成麻痹，与此同时也会对身体其他器官和系统造成不同程度的影响。

三、办公室座椅的人机工程学分析

办公室座椅的设计要兼具健康与舒适两大功效，同时还有很多细节需要考虑在内，例如：座椅移动的灵活性、便捷性等。针对这些复杂的设计我们应该将人体工作时的各项参数考虑在内以保障座椅与人体的匹配程度。人机工程学应将人体在多种姿态下的参数考虑周全，设计合理的支撑，座椅设计尽可能地辅助人体保持自然的脊柱弯曲，减轻背部肌肉以及腰椎的压力。同时在关注脊柱的同时也不可忽略其他身体部位，就上半身而言头颈不能过分前倾、座椅扶手要有合理的支撑以便可以使手腕感到舒适又可以活动灵活；就下半身而言最重要的就是大腿应接近水平且两脚应被地面支持。从人体压力作用的角度考虑同样不能忽略了坐姿给臀部造成的压力，设计巧妙的座椅应做到既美观又有足够坐骨结节的支撑作用，同时弹性的座椅材质可以使人体与座椅更加紧密的结合。

四、办公室座椅的设计原则

通过人机工程学原理对办公室座椅的理论分析，大致可以得出有关办公室座椅设计的基本原则：

（1）办公室座椅的形式和尺度与办公时人体坐姿舒适程度有关；

（2）办公室座椅的尺度必须与人体结构测量值相互匹配；

（3）办公室座椅的设计必须能提供坐在其上的办公人员有足够的支撑与稳定功用；

（4）办公室座椅的设计必须能使坐在其上的人员的身体有足够的空间改变其身体姿势；

（5）办公室座椅的靠背，尤其是在腰部的支撑，需要设计在第4、5腰椎的高度上，这样可降低长时间坐姿给脊柱所产生的紧张压力；

（6）办公室座椅的座垫必须拥有合适的软硬度，能够使办公人员在坐姿舒适的同时又可以有助于将人体重量的压力平均分布于坐骨结节附近。

综上所述，办公椅通常是由座椅骨架、弹性材料、固定部件、蒙皮（护面）、附件（调节、移动部件）等构成。基于人机工程学理论来设计一把在办公室内长时间使用的椅子，要考虑座椅给使用者带来的便捷和舒适感、降低久坐产生的疲劳度、提高工作效率、材料是否节能环保等因素。这些都关系到用户的生理感受、心理体验、健康安全并影响其对产品的评价和购买欲望。

五、结论

办公室座椅的设计创新从人体工程学研究领域更加以人为本，在保证人体正确的坐姿的同时考虑到坐姿舒适度、座椅移动的灵活性、座椅其他辅助功能的操作性以及座椅的美感。健康舒适的办公室座椅会为人体工作效率的提高做出很大的贡献。办公室座椅的设计就其功用来说是一项非常具有科学挑战的设计，许多因素的相互作用最终形成完美的办公室座椅，设计师在设计办公室座椅时不仅要懂得设计的美感更不能忽略人体形态结构以及生理心理等复杂现象。因此，无疑人机工程学原则是办公室座椅设计的关键要素。

参考文献：

[1]丁玉兰.人机工程学[M].北京：北京理工大学出版社，2000.143-151.

[2] 陆剑雄，张福昌，申利民. 坐姿与座椅设计的人机工程学探讨[J].人类工效学，2005，11（4）.

[3]王正华，喻凡，庄德军.汽车座椅舒适性的主观和客观评价研究[J].汽车工程，2006，（9）：817.

人体工程学定义范文第3篇

计算机辅助人机工程分析软件目前正成为设计师手中的利器。三维虚拟人体模型正是这些软件的科学基础。本文主要介绍了构建人体模型的科学依据、建立方法及应用现状，以期能对其进行科学地选用、维护和再开发，不断推进人机工程学的实践应用研究。

一、前言

近年来，随着计算机辅助工业设计技术的飞速发展，人机工程学分析模块成为了各种软件的热门开发方向。设计师可以方便地使用软件中提供的人体模型库、姿势库等对产品的人机效应进行直观验证，大大提高了设计效率。三维人体模型在这个过程中发挥着巨大的作用，了解这些模型的构建原理与应用现状，有助于设计师对其进行科学地选用、维护和再开发，不断推进人机工程学的实践应用研究。

二、构建三维虚拟人体模型的科学依据

三维虚拟人体模型的构建必需基于经过科学采集并处理的数据以及人体结构原理。这样的人体模型才能对设计进行明确有效的指导。

1. 人体测量数据的采集与统计

（1）人体测量数据的采集。

人体的数据受来源不同的影响，有很大的差异性，主要影响因素包括地区、年龄、性别、民族、工作以及气候等。建立人体模型首先要找准特定的目标部族，有的放矢地测量和整理人体数据，从数据中寻找线索，帮助设计师开展科学的设计。

人体测量数据大体可分为四类：静态数据、运动区域数据、生理数据和力学数据。其中静态数据是指人在静止不动的状态下测量获得的形态数据，其主要内容是人体规格（体型、身高和体积等），可采用站立、静坐、跪下和躺卧四种姿态；运动区域数据是指人在运动状态时四肢的有效作用范围，主要分析两种：一种是肢体的活动角度范围，一种是肢体所能达到的距离范围；生理数据是指人体的主要生理指标，主要内容有：皮肤面积、各器官体积、耗氧量、心率、疲劳度和反应度等；力学数据主要考量人体的主要力学指标。如人体的重量与重心位置、各转动器官的惯量、受力与出力等。

（2）人体测量数据的统计。

人体测量所针对的是一个群体而非个人。基于人与人之间差异性的考量，个别或少数的人体测量数据不能作为建立三维虚拟人体模型的依据。比较科学高效的做法是，首先测量群体中少量、部分的个体样本，这些数据是离散的随机变量，再根据概率论与数理统计理论对测量数据进行统计处理，从而获得所需特定群体的数据。常用的统计特征参数有平均数、方差和百分比等。

（3）我国国家标准规定的成年人人体结构尺寸。

我国人体的尺寸参数受地域、民族的影响与其他国家差异较大，针对我国的人体测量数据，建立符合国情的数据标准并指导开展人机工程学的应用是必然的要求。我国成年人人体尺寸的国家标准GB10000-88 于1998 年7 月开始实施，该标准给出了我国成年人身体尺度的通用数据，可以运用在各类产品、建筑装修和军工装备等各个设计领域。该标准列明了47 项人体尺寸通用数据，共分为18 ～ 25 岁（男、女），26 ～ 35（男、女），36 ～ 60（男）、55（女）三个年龄层次。

2. 人体测量数据与人机分析的联系

基于科学数据建立的人体模型常被用于视野分析、触及范围分析及疲劳分析等。以做视野分析时所依据的数据模型“眼椭圆”为例。

不同身高的操作人员以正常的姿态使用产品时，他们的眼睛位置在产品坐标系中的统计分布图形呈椭圆形。“眼椭圆”是研究产品视野范围性能的重要基准，能比较准确地代表几乎所有人群的特点，图1 为眼椭圆的三维示意图。

由于眼椭圆代表了大部分使用者在正常使用时眼睛在产品坐标系中的分布。因此，眼椭圆是指导和评价产品设计视野范围是否符合人机工程学要求的关键要素。在CAID软件中，眼椭圆样板库可以通过二次开发得到，如图2 所示为样板库中生成的眼椭圆模型。这些模型在进行定位后可以精确直观的进行视野分析。

三、三维虚拟人体模型的构建方法

被肌肉和表皮覆盖的骨架构成了外观上的人体模型。在对人体进行三维虚拟建模的时候，需要综合考虑骨架模型和外表模型的关系。

1. 骨架模型

骨架模型可以描述人体躯干与各个主次肢体间的位置联络与运动联系，可以表达人体肢体段的数目、肢体的长度和联接关系，在三维软件中更可以进一步对各联接关节的自由度和活动范围进行设定。头、躯干、上肢和下肢是外型上人体的四大组成结构，每部分结构又可以再做进一步的细分，如上肢还包括上臂、下臂和手等。在实际设计过程中，三维虚拟人体的骨架应忠实于实际情况以保障不丢失重要分析数据，又应同时考虑适当简化不必要的部分以减少使用难度。以Creo 软件为例，其提供的人体模型骨架一共被简化为14 个关节，每个关节都使用了正确的约束，如腰关节为了模拟真实的腰部运动定义了球面副和移动副的组合约束关系，而转动副则被用于膝关节的约束。人体模型一共设置了33 个自由度，如图3 所示。

2. 外表模型

外表模型表述了皮肤、毛发和穿着等外在因素，精确的外表模型可以提高人体模型的真实性。随着计算机图形技术的发展，人体模型的曲面精度和质量以及渲染效果都在不断提升，越来越精致的人体模型开始被应用到产品设计中，如图4 所示为Creo 软件所提供的人体模型。

四、三维虚拟人体模型的人机应用

三维虚拟人体模型已被各大软件厂商付诸实践，形成了各具特色的计算机辅助人机分析模块，以美国PTC 公司产品Creo 所附带的Manikin 模块为例。

Manikin 允许设计人员将虚拟人体模型添到产品的装配场景中，同时定义该模块提供的精确人体特征和力学特征，例如体态、视野、运动类型、力和舒适度等。可以针对一定性别和人种的基本数据对模特进行自由定义与操纵，帮助设计人员更好地了解产品与人（包括用户、销售者、安装者和维修者等）之间的关系。

Manikin 共包含人体模型放置、运动、视效、人机分析和任务分析五大功能模块，均与三维虚拟人体模型有着直接的联系，如图5 所示。

（1）人体模型放置：该功能可以将虚拟人体模型插入装配环境中，并根据人体库的数据定义性别、种族、体型及其他关联可变因素。根据相关国家标准，Manikin 提供了人体模型库供设计师调取使用，从而简化了人机功率设计的步骤，提高了设计效率。如图6 所示。

（2）运动：允许设计者定制人体模型的附件和姿势，可以深入地调整模型身体骨节的位置和角度，并提供了包括2D 拖动、体节拖动和旋转等直观的操作方式，用于帮助生成真实的人体方案。同时也可以快速访问包含标准姿势（站立、蹲坐和下跪等）和手型（握拳、指向和并紧等）的全套姿态库，便捷设置体态姿势。而其中的包络工具可帮助确定模特的有效作业区域。

（3）视觉：通过生成视野窗口，模拟仿真用户能够“看到”对象的范围，这一范围的主要表现形式是视野圆锥，它可帮助设计人员了解该尺度的人能看到的外围、双眼视野以及最佳视野等。

（4）人机工程学分析：允许从性质和体量两个维度分析人的多样化姿态。校验分析的结果通过与舒适性数据库中的标准进行比较, 得出舒适度分析结论。这一功能可以帮助设计者快速发现有问题的区域，重新做出设计调整。

（5）任务分析：可以模拟、传递和优化常见的手工处理任务，例如举起、放低、推、拉和携带。

人体工程学定义范文第4篇

关键词：汽车座椅；抗疲劳；舒适

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.187

1 驾驶疲劳的成因

汽车驾驶是一项考验脑力和体力的劳动。在汽车驾驶过程中，驾驶员不但需要大量的体力劳动来保持汽车的正常运转和行驶，同时还需要保持足够清醒的头脑和集中的注意力，以应对驾驶过程中可能会出现的各种情况。长时间处于这种状态下，神经系统高度紧张，身体姿势长期保持，驾驶员很容易产生一定的疲劳感，从而造成疲劳驾驶。在疲劳驾驶状态下，驾驶员的注意力容易被分散，意志也会被削弱，反应速度随之减慢，对外界信息的接收能力下降。这种情况下，驾驶员极易产生操作上的失误，导致交通事故的发生。

2 汽车座椅的人体工程学分析

2.1 人体坐姿生理特性

不理想的坐姿，会形成驾驶员不合理的脊柱形态，在这种状态下长期驾驶，容易造成腰椎负荷和肌肉负荷的加大，从而使驾驶员产生疲劳感。探索研究合适的座椅结构并进行尺寸设计，能使驾驶员保持合理的脊柱形态，有效缓解疲劳感。

驾驶员处于坐姿状态下，其身体重量所产生的压力由坐垫和靠背分担。如果体压分布不合理，集中对肩胛骨和腰椎部位施以压力，就会导致驾驶员背部不适，同样会产生较大的疲劳感。

2.2 环境分析

振动会对驾驶员产生较大影响。振动所造成的影响主要体现为局部的生物动力学反应、生理反应以及人体机能的减退等，这对于驾驶员而言是非常严重的。如果外界所产生的振动接近器官的共振频率，振幅就会迅速增大，此时驾驶员自身的器官生理反应将会达到最大，极易出F视觉作业效率下降和动作准确度下降等现象。

此外，温湿度也会对驾驶员疲劳感造成一定影响。人体处于高温、高湿环境中时，会感受到不适，具体表现为四肢乏力、精力不集中等。在驾驶过程中，如果座椅无法提供舒适的温度和湿度环境，那么人体可能会产生不适感，从而加剧疲劳。

3 汽车座椅抗疲劳设计思路及方法

3.1 结构参数

汽车座椅的结构参数，需要从振动、坐姿、操作舒适度等几个方面分析：首先，汽车座椅尺寸，决定了驾驶员的坐姿和操作舒适度。汽车座椅的尺寸设计参数主要包括椅面高度、宽度、深度等。椅面的高度定义为椅面前缘到驾驶员踵点的垂直距离。从驾驶员的驾驶姿势来看，设计中必须要考虑座椅角度对腿部肌肉的影响。在座椅宽度方面，一般认为在车内空间允许的情况下，座椅应该越宽越好，这样更有利于驾驶员调整和变换姿势。椅面深度，是指椅面前缘到靠背前面的水平距离。座椅深度决定了人体腰部所受到的靠背支撑度，以及腿部的弯曲舒适度。靠背高度和宽度，与驾驶员的坐姿肩高和肩宽有关。在设计过程中，应该综合考虑驾驶员的个体差异，并尽量采取高靠背的设计。

3.2 静态舒适性设计

座椅静态舒适性设计需要坚持以下几个原则：

（1）座椅的结构和尺寸与其功用有关；（2）座椅的尺寸必须参照人体测量学数据；（3）座椅可适当调节，以满足驾驶坐姿的调整；（4）座椅所应用的材料应该满足人体舒适度需求；（5）座椅的位置要与其驾驶空间相匹配。

在座椅的静态舒适性设计中，应进行生物坐姿力学分析，研究表明，坐姿时将臀部稍离靠背往前移，使上体向后微微倾斜是最为舒适的姿势。同时，躯体的大腿、小腿和脚掌也应保持一定的角度。（如图1所示）

与此同时，座椅的静态舒适性设计还应考虑驾驶者的心理空间感，一般来说，驾驶者希望有较大的空间感，狭窄的空间会使驾驶者产生回避反应，加快心理疲劳，故通常座椅空间要大于操作空间。最后，座椅的静态舒适性设计还要考虑温湿度、材质。例如使用透气性较好的材料，增强座椅透气性；使用主动通风式座椅，消除驾驶者产生的热量，减轻驾驶疲劳。

3.3 动态舒适性设计

在驾驶过程中，驾驶员主要受到横向、纵向及垂直方向的振动力，这些振动通过座椅传递给驾驶员，引起其全身性振动，因此，汽车座椅的动态舒适性设计必须减轻驾驶者受到的振动。在设计中，主要可以采取以下措施：

（1）降低座椅共振频率，尤其是降低对人体影响最大的高频区；

（2）降低共振的传递率，主要是弹簧以下的共振，以及来自靠背的振动；（3）将路面―轮胎、悬架、座椅―驾驶者看作一个整体力学系统，在协调各方的情况下使驾驶员不易感受到疲劳。最后，汽车座椅要与汽车其他减振系统相匹配，使驾驶员处于最合适的减振环境中，从而减少驾驶员的疲劳感。

4 结束语

汽车座椅的舒适性是关系到驾驶员驾驶体验的关键因素，也是汽车产品人体工程学设计的重要方面，在设计中，设计者要熟练应用人机工程学理论和生物力学理论，最大化地提高汽车座椅的舒适性与安全性，提高设计水平，创造出更适合人类使用的汽车，将座椅的人机效能发挥到最高水平。

参考文献：

人体工程学定义范文第5篇

索尼nex7的特点：

从产品的外观上来看，索尼 NEX-7套机采用3英寸92万像素16：9长宽比的液晶屏，并提供折叠操作，可上翻90度和下翻45度，闭合的时候与机背齐平，优良的工艺设计精密感十足。而其黑色的机身更显专业气质，其尺寸为119、9×66、9×42、6mm ，重量仅约350g。

A6000的特点：