導(dǎo)語：人機工程學(xué)研究論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，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，自動工具也越來越普遍了。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。

通過實際經(jīng)驗，我們意識到，絕大多數(shù)的人不知道怎樣正確使用削皮刀，這種錯誤使用的結(jié)果就是無盡的麻煩和不必要的傷害，其原因可以歸結(jié)為設(shè)計不當(dāng)和手持姿勢不對。

本文就是想通過描述使用者使用削皮刀的整個過程來概述手握工具的設(shè)計準(zhǔn)則問題。我們首先要做的就是“監(jiān)視”削皮的過程，它能幫助我們認(rèn)識到削皮過程中碰到的問題，并通過“設(shè)計”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“普遍性”的思想來改善設(shè)計，從而達到完美設(shè)計。

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

1.研究使用削皮刀的過程

2.使用削皮刀過程中的實質(zhì)性問題

3.再設(shè)計

一、削皮過程研究

1．“使用者―工具―工作”的關(guān)系

此圖是對消費者使用產(chǎn)品的圖文說明。運用直觀的圖形形式幫助理解“消費者產(chǎn)品設(shè)計”的問題，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設(shè)計的最終目的，這正是我們在設(shè)計過程中需要考慮的因素。人們使用手動工具的目的是：減少時間、力氣、錯誤，增加性能、安全性、樂趣、滿意度。

3．普遍的設(shè)計

普遍設(shè)計的原則：公平使用、使用過程中的適應(yīng)性、簡單和知覺性的使用方法、顯而易見的信息、容忍性的誤差、物理性適應(yīng)度、動手處理使用過程中的范圍和空間、整體設(shè)計。

為了找到使用者在使用削皮刀過程中碰到的實際問題，我們研究“使用全過程”的方法來找“使用者―工具―工作”之間的聯(lián)系，來找使用者對削皮刀的真正需要。同時，通過普遍設(shè)計的原則來達到完美設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)。

二、做削皮實驗進行研究

這個試驗采用對使用者使用削皮刀整體過程的觀察，用相機記錄下被測者的行為和客觀感受進行研究。

1．削皮刀分析

我們來分析目前市場上普遍流行的兩種削皮刀，如下：

削皮刀包括四個部分：

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

我們選了10個人進行了這個使用削皮刀全過程的試驗。

（1）受測者基本尺寸測量結(jié)果

量測項目

平均值

標(biāo)準(zhǔn)差

身高cm

177.6

4.2

體重kg

77.8

5.6

掌長cm

18.6

0.5

掌心長cm

10.4

0.5

虎口長cm

17.2

1.5

掌寬cm

9.6

0.5

肘指尖長cm

44.6

1.8

（2）使用全過程

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

經(jīng)過分析那些數(shù)據(jù)，把使用兩種削皮刀的情況根據(jù)工作效率和實際操作進行了分類。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際操作的方式。使用者會問一些使用方面的問題，因此通過這個試驗，我們就可以把那些不同的方面分類總結(jié)并改進設(shè)計。

三、削皮試驗結(jié)果

1．發(fā)現(xiàn)問題

通過使用削皮刀的過程分析，發(fā)現(xiàn)削皮的過程中，需要擴展的問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題：

l操作的正確性

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

l當(dāng)把握削皮刀時手腕的角度

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。所以在操作的過程中，從手腕處會產(chǎn)生一個角度。但是如果不正確的方式繼續(xù)延伸，那么也許會擴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，這時產(chǎn)生一種力量，相同的壓力會作用在手腕的肌肉上。另外，如果手的姿勢不正確，就會產(chǎn)生酸痛感。

2解決問題

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

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

l削皮刀的把手應(yīng)該沿著我們所把握的槽，因為人的手不是由直線構(gòu)成的。

l大拇指必須放在一個點上，以便產(chǎn)生壓力，證實使用者的想法。

l人們所合適的把握的長度

3．設(shè)計要點：

lA部分是大拇指所在的點,擴大控制的角度

lB部分是把手的槽,設(shè)計的目的是提供正確的把握方式和好控制

l全部的設(shè)計

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

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

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：魚際I：腕部

2．手握式工具設(shè)計原則：

為了保證實用效率和健康，工具必須滿足以下基本要求：有效地實現(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)能力來設(shè)計；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)姿勢不能引起疲勞。

設(shè)計手握式工具時，應(yīng)遵循以下人機工程學(xué)原則。

1．避免靜態(tài)肌肉復(fù)合

當(dāng)使用工具時，臂部必須上舉或長時間抓握，會使肩，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，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，就會產(chǎn)生腕部酸痛，握力減小。

3．避免掌部組織受過大壓力

操作手握式工具時，有時常要用手施相當(dāng)大的力。如果工具設(shè)計不當(dāng)，會在掌和手指處造成很大的壓力，妨礙血液在尺動脈的循環(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，把手上有指槽，但如果沒有特殊作用，最好不留指槽，因為人體尺寸不同，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％，其平均手長約比男性短20mm，握力值只有男性的2/3。所以，設(shè)計工具時，必須充分考慮這一點。

五、討論

通過觀察使用者的削皮過程，我們發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)使用者對于操作有不同的看法。所以，設(shè)計的主要焦點在于定向性操作。實驗結(jié)果表明，一個再設(shè)計的削皮刀能提供給使用者正確的預(yù)言。雖然效率沒有明顯提高,然而這也許是由于我們對于實驗中削皮刀的尺寸的欠缺。接下來我們應(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結(jié)構(gòu)作為這個過程，一個是使用過程，另一個是普遍設(shè)計。通過使用過程的研究，我們了解到了在使用削皮刀的過程中，使用者面臨的問題，通過了解使用者使用時存在的問題，使這些問題轉(zhuǎn)化成設(shè)計元素。作為普遍設(shè)計，它服務(wù)于設(shè)計原理，主要是因為，使用削皮刀的人很廣泛，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)計是普遍設(shè)計的最終目的。整個研究集中在于這兩種方法，結(jié)果是令人滿意的。

接下來的研究是，需要改善削皮刀的尺寸。通過改善尺寸，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題。比如，通過分析使用者削皮過程和普遍設(shè)計原則，我們能提供一種設(shè)計適用于大多數(shù)人，同時為將來的發(fā)展做一種預(yù)測。