導(dǎo)語(yǔ)：人機(jī)工程學(xué)研究論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

隨著科學(xué)技術(shù)地不斷發(fā)展，自動(dòng)工具也越來(lái)越普遍了。盡管如此，日常生活中的許多工作仍然需要人們手工操作，削皮刀就是其中的一種。

通過(guò)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，我們意識(shí)到，絕大多數(shù)的人不知道怎樣正確使用削皮刀，這種錯(cuò)誤使用的結(jié)果就是無(wú)盡的麻煩和不必要的傷害，其原因可以歸結(jié)為設(shè)計(jì)不當(dāng)和手持姿勢(shì)不對(duì)。

本文就是想通過(guò)描述使用者使用削皮刀的整個(gè)過(guò)程來(lái)概述手握工具的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則問(wèn)題。我們首先要做的就是“監(jiān)視”削皮的過(guò)程，它能幫助我們認(rèn)識(shí)到削皮過(guò)程中碰到的問(wèn)題，并通過(guò)“設(shè)計(jì)”解決它。由于削皮刀的使用者是不受限制的，有男人、女人、小孩、老人，甚至左撇子等，所以本文要通過(guò)“普遍性”的思想來(lái)改善設(shè)計(jì)，從而達(dá)到完美設(shè)計(jì)。

我們可以用完整記錄使用過(guò)程的方法找到真正的問(wèn)題，并且在以后的設(shè)計(jì)中改進(jìn)。本文的目的在于：

1.研究使用削皮刀的過(guò)程

2.使用削皮刀過(guò)程中的實(shí)質(zhì)性問(wèn)題

3.再設(shè)計(jì)

一、削皮過(guò)程研究

1．“使用者―工具―工作”的關(guān)系

此圖是對(duì)消費(fèi)者使用產(chǎn)品的圖文說(shuō)明。運(yùn)用直觀的圖形形式幫助理解“消費(fèi)者產(chǎn)品設(shè)計(jì)”的問(wèn)題，幫助理解反饋控制系統(tǒng)的理論。

2．削皮刀使用目的

使用者使用削皮刀的目的也是我們?cè)O(shè)計(jì)的最終目的，這正是我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮的因素。人們使用手動(dòng)工具的目的是：減少時(shí)間、力氣、錯(cuò)誤，增加性能、安全性、樂(lè)趣、滿意度。

3．普遍的設(shè)計(jì)

普遍設(shè)計(jì)的原則：公平使用、使用過(guò)程中的適應(yīng)性、簡(jiǎn)單和知覺(jué)性的使用方法、顯而易見(jiàn)的信息、容忍性的誤差、物理性適應(yīng)度、動(dòng)手處理使用過(guò)程中的范圍和空間、整體設(shè)計(jì)。

為了找到使用者在使用削皮刀過(guò)程中碰到的實(shí)際問(wèn)題，我們研究“使用全過(guò)程”的方法來(lái)找“使用者―工具―工作”之間的聯(lián)系，來(lái)找使用者對(duì)削皮刀的真正需要。同時(shí)，通過(guò)普遍設(shè)計(jì)的原則來(lái)達(dá)到完美設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。

二、做削皮實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究

這個(gè)試驗(yàn)采用對(duì)使用者使用削皮刀整體過(guò)程的觀察，用相機(jī)記錄下被測(cè)者的行為和客觀感受進(jìn)行研究。

1．削皮刀分析

我們來(lái)分析目前市場(chǎng)上普遍流行的兩種削皮刀，如下：

削皮刀包括四個(gè)部分：

a．刀片：作用是削掉水果和蔬菜的外皮

b．鉆孔處：掏孔的作用

c．把手：手握的地方

d．掛孔：便于掛在鉤子上

2．試驗(yàn)

我們選了10個(gè)人進(jìn)行了這個(gè)使用削皮刀全過(guò)程的試驗(yàn)。

（1）受測(cè)者基本尺寸測(cè)量結(jié)果

量測(cè)項(xiàng)目

平均值

標(biāo)準(zhǔn)差

身高cm

177.6

4.2

體重kg

77.8

5.6

掌長(zhǎng)cm

18.6

0.5

掌心長(zhǎng)cm

10.4

0.5

虎口長(zhǎng)cm

17.2

1.5

掌寬cm

9.6

0.5

肘指尖長(zhǎng)cm

44.6

1.8

（2）使用全過(guò)程

我們使用了兩種不同的削皮刀和三種不同的水果蔬菜，并且記錄下了整個(gè)的試驗(yàn)過(guò)程，很清楚地了解到使用者在削皮過(guò)程中的想法。

經(jīng)過(guò)分析那些數(shù)據(jù)，把使用兩種削皮刀的情況根據(jù)工作效率和實(shí)際操作進(jìn)行了分類。工作效率的那一類主要集中在使用者的手握技巧上，他們中的絕大多數(shù)都使用同樣的方式，唯一不同的就是各自在技巧上的差別。實(shí)際操作的那一類目的在于區(qū)分那些使用者怎樣手握和實(shí)際操作的方式。使用者會(huì)問(wèn)一些使用方面的問(wèn)題，因此通過(guò)這個(gè)試驗(yàn)，我們就可以把那些不同的方面分類總結(jié)并改進(jìn)設(shè)計(jì)。

三、削皮試驗(yàn)結(jié)果

1．發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

通過(guò)使用削皮刀的過(guò)程分析，發(fā)現(xiàn)削皮的過(guò)程中，需要擴(kuò)展的問(wèn)題包括掌握把手的尺寸，舒適的角度，削皮的安全度，以下是我們提出的問(wèn)題：

l操作的正確性

我們觀察到即使用同一個(gè)削皮刀，每個(gè)人的把握和操作也是不同的。錯(cuò)誤的把握會(huì)影響工作完成的效率，使用者會(huì)感到疲勞或者受到傷害。

l當(dāng)把握削皮刀時(shí)手腕的角度

把握的正常的方式是：一只手握著把手，另一只手需要按著水果。所以在操作的過(guò)程中，從手腕處會(huì)產(chǎn)生一個(gè)角度。但是如果不正確的方式繼續(xù)延伸，那么也許會(huì)擴(kuò)展范圍或者手腕的位置，導(dǎo)致使用者受到傷害。

使用者用一只手握住把手，這時(shí)產(chǎn)生一種力量，相同的壓力會(huì)作用在手腕的肌肉上。另外，如果手的姿勢(shì)不正確，就會(huì)產(chǎn)生酸痛感。

2解決問(wèn)題

在整體調(diào)查中，可以把問(wèn)題分成認(rèn)知和操作。在把握的方式上，主要是使用者過(guò)去的經(jīng)歷和認(rèn)知。另一些問(wèn)題也許是不好的設(shè)計(jì)，為了改善這一點(diǎn)，我們可以從兩個(gè)方向設(shè)計(jì)。一個(gè)是告訴使用者怎樣把握，另一個(gè)是改進(jìn)削皮刀，包括材料、把手、刀片、角度、安全感。

l削皮刀的設(shè)計(jì)應(yīng)該使使用者只是從表面上正確把握。結(jié)構(gòu)應(yīng)該很簡(jiǎn)單，以便加工制作起來(lái)比較容易。

l削皮刀的把手應(yīng)該沿著我們所把握的槽，因?yàn)槿说氖植皇怯芍本€構(gòu)成的。

l大拇指必須放在一個(gè)點(diǎn)上，以便產(chǎn)生壓力，證實(shí)使用者的想法。

l人們所合適的把握的長(zhǎng)度

3．設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

lA部分是大拇指所在的點(diǎn),擴(kuò)大控制的角度

lB部分是把手的槽,設(shè)計(jì)的目的是提供正確的把握方式和好控制

l全部的設(shè)計(jì)

1單一的結(jié)構(gòu)容易加工2兩側(cè)沒(méi)有溝槽,就不會(huì)積累污垢

3設(shè)計(jì)成曲線,是為了增加美感4為使用者設(shè)計(jì)合適的把手尺寸

四、手握式工具的分析

為了便于研究，我們首先要分析一下手的肌肉分布情況和一般手握式工具所存在和要解決的問(wèn)題：

1．手部肌肉的名稱及位置

A：拇指指壓處肌肉B：拇指與食指之間虎口處（骨間?。?/p>

C：食指外側(cè)邊緣肌肉D：拇指與無(wú)名指與手掌間肌肉

E：小指外側(cè)邊緣肌肉F：手掌外側(cè)邊緣肌肉

G：掌心部位H：魚(yú)際I：腕部

2．手握式工具設(shè)計(jì)原則：

為了保證實(shí)用效率和健康，工具必須滿足以下基本要求：有效地實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能；與操作者身體成適當(dāng)比例。使操作者發(fā)揮最大效率；按照作業(yè)者的力度和作業(yè)能力來(lái)設(shè)計(jì)；適當(dāng)考慮性別，訓(xùn)練程度和身體素質(zhì)上的差異；工具要求的作業(yè)姿勢(shì)不能引起疲勞。

設(shè)計(jì)手握式工具時(shí)，應(yīng)遵循以下人機(jī)工程學(xué)原則。

1．避免靜態(tài)肌肉復(fù)合

當(dāng)使用工具時(shí)，臂部必須上舉或長(zhǎng)時(shí)間抓握，會(huì)使肩，臂及手部肌肉處于靜態(tài)施力，導(dǎo)致疲勞，降低作業(yè)效率。

2．保持手腕處于順直狀態(tài)

手腕順直操作時(shí)，腕處于正中的放松狀態(tài)，但當(dāng)手腕處于掌屈，背屈，尺偏等別扭的狀態(tài)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生腕部酸痛，握力減小。

3．避免掌部組織受過(guò)大壓力

操作手握式工具時(shí)，有時(shí)常要用手施相當(dāng)大的力。如果工具設(shè)計(jì)不當(dāng)，會(huì)在掌和手指處造成很大的壓力，妨礙血液在尺動(dòng)脈的循環(huán)，引起局部缺血，導(dǎo)致麻木，刺痛感等。好的把手設(shè)計(jì)應(yīng)該具有較大的接觸面，使壓力能分布于較大的手掌面積上，減少壓力；或者使壓力作用于不太敏感的區(qū)域，如拇指與食指之間的虎口位。有時(shí)，把手上有指槽，但如果沒(méi)有特殊作用，最好不留指槽，因?yàn)槿梭w尺寸不同，不合適的指槽可能造成某些操作者手指局部的應(yīng)力集中。

另外，從不同性別來(lái)看，男女使用工具的能力也有很大的差異。女性約占人群的48％，其平均手長(zhǎng)約比男性短20mm，握力值只有男性的2/3。所以，設(shè)計(jì)工具時(shí)，必須充分考慮這一點(diǎn)。

五、討論

通過(guò)觀察使用者的削皮過(guò)程，我們發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)使用者對(duì)于操作有不同的看法。所以，設(shè)計(jì)的主要焦點(diǎn)在于定向性操作。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，一個(gè)再設(shè)計(jì)的削皮刀能提供給使用者正確的預(yù)言。雖然效率沒(méi)有明顯提高,然而這也許是由于我們對(duì)于實(shí)驗(yàn)中削皮刀的尺寸的欠缺。接下來(lái)我們應(yīng)該做的是需要完善削皮刀的尺寸，這樣是為了更好的提高效率。

六、結(jié)論

這次研究主要用了兩個(gè)結(jié)構(gòu)作為這個(gè)過(guò)程，一個(gè)是使用過(guò)程，另一個(gè)是普遍設(shè)計(jì)。通過(guò)使用過(guò)程的研究，我們了解到了在使用削皮刀的過(guò)程中，使用者面臨的問(wèn)題，通過(guò)了解使用者使用時(shí)存在的問(wèn)題，使這些問(wèn)題轉(zhuǎn)化成設(shè)計(jì)元素。作為普遍設(shè)計(jì)，它服務(wù)于設(shè)計(jì)原理，主要是因?yàn)椋褂孟髌さ兜娜撕軓V泛，跨度從年齡到性別，到能力，甚至左右手的使用。因此，為所有人設(shè)計(jì)是普遍設(shè)計(jì)的最終目的。整個(gè)研究集中在于這兩種方法，結(jié)果是令人滿意的。

接下來(lái)的研究是，需要改善削皮刀的尺寸。通過(guò)改善尺寸，加上我們已經(jīng)完成的兩種方法，我們能解決遇到的各種問(wèn)題。比如，通過(guò)分析使用者削皮過(guò)程和普遍設(shè)計(jì)原則，我們能提供一種設(shè)計(jì)適用于大多數(shù)人，同時(shí)為將來(lái)的發(fā)展做一種預(yù)測(cè)。