本文關(guān)鍵詞：淺談人機(jī)工程在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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淺析機(jī)械設(shè)計(jì)中的人機(jī)工程

發(fā)布日期： 2013-07-11 發(fā)布：  

  2013年第6期目錄       本期共收錄文章20篇

　　摘要：機(jī)械設(shè)計(jì)是深刻體現(xiàn)人發(fā)揮主觀能動(dòng)性的一項(xiàng)能動(dòng)性活動(dòng)，它能夠充分體現(xiàn)人機(jī)的有機(jī)結(jié)合，千百年來(lái)一直受到人們的重視。通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)中，目前出現(xiàn)的關(guān)于人機(jī)工程的問(wèn)題進(jìn)行分析，提出以人為中心的原則，介紹人機(jī)工程的重要性，指出未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展必須提高到更人性化的水平上來(lái)，使得設(shè)計(jì)在高效率的同時(shí)，達(dá)到舒適的要求。本文將通過(guò)分析機(jī)械設(shè)計(jì)中人機(jī)工程的相關(guān)事項(xiàng)，探尋人機(jī)結(jié)合的奧妙所在。
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　　關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì) 人機(jī)工程 人性化設(shè)計(jì)
　　中圖分類(lèi)號(hào)：TH 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2013）06-0186-01
　　機(jī)械設(shè)計(jì)從古至今一直是人們所關(guān)心的問(wèn)題，古代的中國(guó)就已經(jīng)有很多復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì)。在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，除了結(jié)構(gòu)上的合理以外，還要考慮到力學(xué)、溫度、工作環(huán)境和材料的強(qiáng)度等問(wèn)題。如今，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)舒適度的要求越來(lái)越高。即人-機(jī)-環(huán)境之間的關(guān)系 ，也就是我們常說(shuō)的人機(jī)工程學(xué)。機(jī)械設(shè)計(jì)本身就是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，如果想要做到人性化的設(shè)計(jì)，就要在設(shè)計(jì)的每一步將人性化最大化，同時(shí)保證設(shè)計(jì)的可行性和經(jīng)濟(jì)性。
　　一、人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用
　　人機(jī)工程學(xué)是年輕的學(xué)科，近年來(lái)才受到科學(xué)工作者的廣泛關(guān)注 。 它運(yùn)用人體的生理和心理等方面，結(jié)合機(jī)械的特定功能和操作空間進(jìn)行研究的一門(mén)學(xué)科。人機(jī)工程學(xué)與我們的生活緊密相連，因此在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中，必須把人作為第一考慮范疇，這樣才體現(xiàn)了人性化的設(shè)計(jì)理念。人機(jī)工程學(xué)提供人體各部分的尺寸、體重、重心以及人體各部分在活動(dòng)時(shí)的相互關(guān)系，并分析在操作過(guò)程中的活動(dòng)范圍、動(dòng)作慣性、速度等動(dòng)態(tài)參數(shù)，分析人的生理及心理變化以及對(duì)勞動(dòng)負(fù)荷的承受程度和效率變化。
　　二、人機(jī)工程在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
　　2.1機(jī)械設(shè)計(jì)的操作性和舒適性
　　操作是人表達(dá)自己思想的手段和方式。機(jī)械設(shè)計(jì)要滿(mǎn)足人的輸出部位對(duì)操作的要求。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況是要充分考慮的。設(shè)計(jì)的合理，人操作起來(lái)就會(huì)很舒適，不僅提高了工作效率，也會(huì)減輕人的疲勞程度，從而可以延長(zhǎng)人的工作時(shí)間，減少因疲勞而帶來(lái)的事故。
　　操作位置的安排和外形的設(shè)計(jì)以及操作空間的布局都是影響機(jī)械操作性的主要元素。從人機(jī)工程的角度出發(fā)，各種設(shè)計(jì)必須以人的生理特點(diǎn)為基礎(chǔ)，便于大多數(shù)人的使用，各種警示標(biāo)語(yǔ)和符號(hào)要規(guī)范化，符合操作動(dòng)作并盡量使操作者省力降低其操作強(qiáng)度。各種操作手柄的設(shè)計(jì)要適宜，使操作者舒適。關(guān)于空間的設(shè)計(jì)，也是人機(jī)工程在機(jī)械設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要方面。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)而言，首先要區(qū)分工作時(shí)是立姿還是坐姿，其次再確定兩種姿勢(shì)下的操作范圍，通過(guò)空間的設(shè)計(jì)來(lái)減少操作者的疲勞程度，實(shí)現(xiàn)人機(jī)的統(tǒng)一。
　　顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是人機(jī)設(shè)計(jì)可操作性的一個(gè)重要方面。顯示系統(tǒng)是人與機(jī)械信息交流的通道。人通過(guò)顯示系統(tǒng)的數(shù)值來(lái)判斷機(jī)器的運(yùn)作情況，從而做出合適的改變。如果顯示系統(tǒng)與操作系統(tǒng)不協(xié)調(diào)，則機(jī)械整體的可操作性就大大下降。
　　2.2機(jī)械設(shè)計(jì)的安全性
　　機(jī)械設(shè)計(jì)的安全性仍然是機(jī)械設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。安全性是人性化的第一體現(xiàn)。機(jī)械的安全性直接影響人的安全。在較為惡劣的條件下，安全性更為重要。除了機(jī)械在結(jié)構(gòu)和材料的設(shè)計(jì)方面，利用人機(jī)工程學(xué)，強(qiáng)化機(jī)械的可操作性，可以有效的改善機(jī)械的安全性。同時(shí)在設(shè)計(jì)上要采取措施，避免操作失誤，對(duì)機(jī)器進(jìn)行防護(hù)。在設(shè)計(jì)時(shí)，就要首先考慮到可能出現(xiàn)的問(wèn)題，可以采取一些措施減緩這種錯(cuò)誤帶來(lái)的危害。如防超載的安全裝置、控制開(kāi)關(guān)的鎖定裝置等。目前一些先進(jìn)的設(shè)計(jì)，使得機(jī)械具有自檢功能，當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，通過(guò)程序判斷，可以準(zhǔn)確找出問(wèn)題發(fā)生的地方，便于排除故障。除此以外，還要有對(duì)人的保護(hù)裝置，比如汽車(chē)設(shè)計(jì)中的安全氣囊、ABS防抱死系統(tǒng)等。在具體設(shè)計(jì)中，我們要根據(jù)不同的情況作出不同的措施，利用人機(jī)工程學(xué)，解決好設(shè)計(jì)中的問(wèn)題。
　　2.3綠色設(shè)計(jì)
　　適宜的環(huán)境對(duì)操作者來(lái)說(shuō)是十分必要的。在優(yōu)美的環(huán)境里工作，心里比較愉悅，身體就不會(huì)疲勞，共作效率就會(huì)提高。因此人機(jī)工程學(xué)里，環(huán)境對(duì)人工作效率、身體健康的影響也是十分重要的一部分。操作空間里的空氣清新度、光線(xiàn)強(qiáng)度、溫度和濕度等都會(huì)對(duì)人的工作產(chǎn)生影響。高溫使人心情急躁，注意力下降；低溫使人的感知度下降，操作靈活性下降。這些都會(huì)對(duì)操作過(guò)程中的安全性產(chǎn)生消極影響。在操作室的噪音問(wèn)題，也會(huì)使操作者產(chǎn)生煩躁心理，因此降噪設(shè)計(jì)也是人機(jī)工程學(xué)的一部分。
　　除以上的設(shè)計(jì)外，美化操作空間的設(shè)計(jì)，也為提高操作者的工作效率做出了貢獻(xiàn)。如在操作室里的色彩配置、照明和音響等。對(duì)操作室的門(mén)窗，在造型和視野上加以改進(jìn)，顏色上更加豐富、協(xié)調(diào)，也可以提高生產(chǎn)效率。于此同時(shí)，在生產(chǎn)過(guò)程中，盡量選用高品質(zhì)、可重復(fù)利用的材料。減少在生產(chǎn)過(guò)程中帶來(lái)的不利影響。在實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中，要保證環(huán)境不僅能調(diào)操作者的工作效率，還要保證其安全性，創(chuàng)造一個(gè)既安全又綠色的環(huán)境。
　　三、人機(jī)工程學(xué)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的研究方向
　　人機(jī)工程學(xué)現(xiàn)如今正在致力于研究人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)這一整體，通過(guò)這類(lèi)研究，設(shè)計(jì)出適合的機(jī)械設(shè)備，創(chuàng)造優(yōu)美的操作環(huán)境，從而協(xié)調(diào)三者的關(guān)系，提高工作效率。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)的快速進(jìn)步以及各類(lèi)軟件開(kāi)發(fā)，以人機(jī)工程學(xué)為基礎(chǔ)的機(jī)械設(shè)計(jì)，完全可以通過(guò)各種參數(shù)的設(shè)定和軟件模擬來(lái)計(jì)算出設(shè)計(jì)的合理性。通過(guò)模擬的結(jié)果來(lái)改進(jìn)設(shè)計(jì)中的不足，從而得到一個(gè)合理的設(shè)計(jì)。這樣可以節(jié)省大量的時(shí)間和成本，設(shè)計(jì)出更加人性化和更加高性能的產(chǎn)品。人機(jī)工程學(xué)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的研究必然會(huì)向著信息化、智能化的方向發(fā)展。
　　隨著人機(jī)工程學(xué)的研究深入，以及人們對(duì)自身生理特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)的深化，人機(jī)工程學(xué)在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用也必將逐步推廣。人機(jī)工程學(xué)的基本原理和出發(fā)點(diǎn)也會(huì)逐漸受到機(jī)械設(shè)計(jì)者的重視，人性化的設(shè)計(jì)也會(huì)成為主流。人具有社會(huì)性和主管能動(dòng)性，在從事機(jī)械工程設(shè)計(jì)時(shí)一定要重視人-機(jī)-環(huán)境的有機(jī)結(jié)合，只有充分考慮這些，才能達(dá)到人與機(jī)械的協(xié)調(diào)，才能發(fā)揮機(jī)械的全部效能，，才能夠達(dá)到機(jī)械設(shè)計(jì)預(yù)期的效果。這不僅是設(shè)計(jì)者要努力的方向，也是未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)的趨勢(shì)，所以必須引起人們的足夠重視。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]楊麗艷 淺談人機(jī)工程在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2010（9）.
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　　[3]趙忠國(guó) 機(jī)械設(shè)計(jì)中的材料的選擇和應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2011（9）.

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