基于尺寸驅動的人機工程設計技術研究

陳敏銘

（杭州張小泉集團有限公司，浙江 杭州 311401）

基于尺寸驅動的人機工程設計技術研究

陳敏銘

（杭州張小泉集團有限公司，浙江 杭州 311401）

隨著科學技術的迅速發展，在人們的日常生活以及生產活動中，越來越多的采用了很多的現代工業產品，涉及到了工業生產以及人們的衣食住行等各個方面，那么這就要求工業產品的造型需要符合人的欣賞習慣，同時適應人的各項需求。人機工程學是一們綜合性的新興邊緣學科，它是以人的生理和心理特點為依據的，目的是為了提高人的工作質量和生活質量，尺寸驅動是指在零件結構不變的情況下，通過改變尺寸來獲得一系列的不同尺寸的零件。本文闡述了尺寸驅動和人機工程設計技術，并研究了尺寸驅動的人機工程設計方面的內容。

尺寸驅動；人機工程設計；技術研究

由于計算機開發和研究，涉及到的領域越來越多，并且在各個領域占據著重要的位置，人機工程設計是一門綜合性的交叉性學科，涉及到很多的領域，在計算機及其相應的計算機輔助工業設計系統的支持下，進行工業設計領域內和人機工程相關的各項創造性活動，這一活動是計算機信息時代的產物，計算機輔助人機工程設計技術是計算機輔助工業設計系統的內部支撐技術。隨著CAD、多媒體等技術的進一步發展，人們對于設計過程必然有一個更深的認識，那么對設計思維的模式將會達到新的境界，在計算機的輔助下，尺寸驅動的人機工程設計技術將會有巨大的發展。

一、尺寸驅動和人機工程設計

隨著CAD技術的廣泛應用，人們逐漸的不滿足僅僅通過用CAD支撐的軟件來進行畫圖，而是通過開發更為科技的畫圖軟件，是實現產品快速的更新換代。尺寸驅動是指在保持零件結構不變的情況下，把零件的尺寸當做是變量，轉換不同的尺寸來獲得一系列的尺寸不同但結構一致的相似零件的一個過程，簡單來說就是通過轉變零件的尺寸來獲得不同尺寸的零件，這種方式在零件的重新生成修改方面的方便性被極大的顯示出來。采用尺寸驅動方法進行產品的設計，可以有效的縮短產品的設計周期，從而更好的提高工作效率，降低成本，減少設計出現的誤差。

人機工程設計指的是人機系統，把人作為系統設計的一部分，將人、機器以及環境這三者看做是一個系統進行總體設計，在這一系統中人不再是被動的去適應機器，而是和機器一起共同完成一個系統目標。人機工程設計的目的是為了減少使用中人的差錯，充分發揮人和機器各自的特點來提高機械產品的可靠性，當然設計操作的環境應該盡量的適合于人的工作需求?；诔叽珧寗拥娜藱C工程設計系統以人體測量數據為基礎，建立人體尺寸數據庫和參數化人體模型庫，這就是驅動產品設計的過程，也就是開發以人為中心的產品，并基于人機工程學來評估、解決使用者不同身體尺寸問題。人體尺寸測量數據分為靜態人體尺寸和動態人體尺寸，設計的人機工程所用的參數就是經過前期的測量得來，受經濟和其他方面的影響，所設計出來的人機工程并不能夠適應百分之百的人，只能適應小部分的人使用。

二、基于尺寸驅動的人機工程設計技術

從產品設計和人機工程設計之間的映射關系來看，基于尺寸驅動的人機工程設計涉及到產品相關部件的幾何信息和色彩信息等，基于尺寸驅動的人機工程設計平臺指的是產品人機設計的基礎是能夠被產品共享的，一般具有相對穩定的結構。對于人體模型設計，需要在前期測量人的身高、體重、年齡以及標準姿態和自定義姿態等方面的數據，這些數據都存儲在人體數據庫中，根據這些數據建立人體模型。人體模型又可以分為內部的表達式模型和放入場景的視覺模型這兩種，設計人體模型需要依靠人體部位參數、人體型號參數和人體姿態參數，根據這三種參數來制定一定的人體模型。

基于尺寸驅動的人機工程設計過程有以下幾個步驟：首先是確定產品人機設計部件，簡單的說就是確定產品人機設計的對象；再選取和構建合適的人體模型；再確定產品的主參數和相關的因驅動參數，建立驅動路徑；然后建立基于尺寸驅動的人機設計平臺；最后就能獲得人機尺寸驅動產品。比如利用尺寸驅動的人機工程設計技術來設計一把座椅，目前大部分的辦公室工作人員以及部分體力勞動者都會采用坐姿工作，那么這就加大了對座椅的需求量，坐姿是人體比較自然的姿勢，優點較多，坐姿有利于保持身體的穩定，這對于工作有很大幫助，但是目前的座椅存在著很多缺陷，由于人的坐姿不正確和座椅設計不合理給人帶來嚴重的損害，那么我們就可以利用這一技術來設計座椅，設計的座椅必須要有腰靠，要保證軀干和大腿之間具有至少一百度的夾角，坐墊的深度、座椅的高度以及座椅下的空間要合適，等等，最重要的是座椅的靠背傾角要設計成可調節。給長期久坐的辦公人員設計一把更加舒適的座椅，能夠更好的促進工作效率的提升，這對于久坐的辦公階層人員來說，能夠有效的環節久坐帶來的身體不適，幫助人們緩解久坐帶來的不適感。

三、結語

尺寸驅動的人機工程設計技術的合理運用能夠有效的促進工作效率的提高，減少人為的誤差，在我國人機工程技術還處于剛起步，想要將這一技術運用到各個領域是比較艱巨的任務，為了使我國的產品在國際上具有足夠的競爭力，就必須要高度重視基于尺寸驅動的人機工程設計技術的研究，加大人力物力的投入，讓我國在激烈的國際競爭中占有一席之地。

[1]侯建軍,申黎明.床屏設計的人機工程學探討[J].包裝工程,2014(04).

[2]鄭宗棣,王茜,樊境怡.人機工程學關于氬氣刀筆設計研究[J].設計, 2014(04).

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1005-5312（2014）17-0276-01