防護手套設(shè)計中的人機應(yīng)用

崔茜子

（西安理工大學(xué)，陜西 西安 710054）

防護手套設(shè)計中的人機應(yīng)用

崔茜子

（西安理工大學(xué)，陜西 西安 710054）

在許多工作場所，有必要通過使用防護手套來保護工人的手。大量研究已確認(rèn)了手套對手在不同方面的影響性能。然而，我們可以通過對防護手套的研究去發(fā)現(xiàn)手套的一些設(shè)計特征。

防護手套；設(shè)計；舒適；厚度；區(qū)域

在日常生活與工作中，使用防護手套是必不可少的。莫拉利達爾等人曾開發(fā)過兩只與手不同區(qū)域不同厚度的不同原型棉手套，根據(jù)力的分布和對手掌的靈敏度測試，比較那些穿戴雙層手套的人，發(fā)現(xiàn)我們的手有兩個和四個特定的保護區(qū)域。這就是為什么有特定區(qū)域設(shè)計的防護手套被證明在握力上是優(yōu)于雙層手套的。

在防護手套的設(shè)計中我們主要考慮的是防護手套對手的保護或帶來的不適感，相信較厚的手套可以提供更好的保護。雖然在設(shè)計中主要關(guān)注的是手套對手的保護而不是手在戴上手套時手套發(fā)揮的性能。但不可否認(rèn)統(tǒng)一材料厚度的手套會導(dǎo)致手套顯得笨拙，因而會使人戴手套操作時顯得不適，也許還會帶來其他的危險條件，比如握力或運動范圍的損失，或統(tǒng)一的厚度減少感官的反饋和靈巧度。

曾經(jīng)有人對此進行過研究，研究結(jié)果表示，在一個汽車廠里，只有42%的工人覺得戴手套舒適，并樂意使用他們的防護手套和防護設(shè)備；相反，如果設(shè)計不當(dāng)，工人經(jīng)常會因為舒適度不夠而反對穿戴。所以說，防護手套的厚度以及抗磨損保護裝置可能是在設(shè)計防護手套中需要仔細(xì)思考的。在防護手套的設(shè)計中有很多該考慮的部分，包括材料、使用條件、對工作任務(wù)的要求以及舒適的環(huán)境，甚至還包括手套的制造工藝、成本、工人使用特定環(huán)境和任務(wù)。要開發(fā)與設(shè)計出符合人體工程學(xué)的設(shè)計評價標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，防護手套的厚度明顯是影響手套在靈活性和觸感方面的一個重要因素，因此，材料和厚度也有一個對握力能力的影響。兩個早期的研究結(jié)果表明，評估戴上手套的手在使用手工具工作（包括螺絲刀和鉗子）時表明，超過2小時的工作可改變戴手套的影響期。因此，手套評價研究需要考慮實際工作在何種條件下被工人使用的情況。

為了更進一步的對防護手套使用的特定情況以及使用時會普遍出現(xiàn)的問題，曾經(jīng)有人做過真實的實驗，招募了來自諾丁漢大學(xué)的12名男性，24歲和34歲之間。所有的參與者都是右手健康，沒有上肢外傷史，并沒有一直專業(yè)從事手工工作的（特別是用鉗子或螺絲刀）。參與者進行的模擬實驗是使用相同的實驗設(shè)備和布局裝配任務(wù)。第一個任務(wù)是分別帶上原型防護手套和統(tǒng)一厚度手套以及裸手使用螺絲刀和鉗子,螺絲刀任務(wù)要求參與者配合和支持左手的兩個組件,然后把螺絲裝到每個組件的孔,用右手的螺絲刀緊固。第二個任務(wù)是分別帶上原型防護手套和統(tǒng)一厚度手套以及裸手使用傳統(tǒng)的直型鉗，鉗任務(wù)要求每個參與者用左手按住線和折疊線的兩端用右手使用鉗的U形,然后把兩個的U形連接在一起。結(jié)果研究表明，徒手條件比戴上手套時完成時間快。與此同時，帶上原型手套完成任務(wù)的時間比戴上統(tǒng)一厚度的手套完成時間短。

當(dāng)參與者在使用手套進行任務(wù)的同時，發(fā)現(xiàn)當(dāng)手套磨損，手套材料層和工具的柄之間的觸感（尤其在指尖）和敏捷度將減少（如圖1），這可能會使它更難操縱組件和工具。因此，為了更好地控制任務(wù)工具，工具手柄應(yīng)牢牢的在手掌大魚際區(qū)。用拇指和食指額外的支持可能導(dǎo)致這些區(qū)域更多的不適。不同手套的特征如厚度，材料和靈活性材料可能都是影響這些效果的因素。對徒手操作螺絲起子的任務(wù)，最不適的區(qū)域是在食指和中指的指尖。當(dāng)戴上手套，舒適水平最高的是棕櫚區(qū)，大魚際區(qū)，和兩個拇指和食指下部。工作時，徒手用鉗子，最不適在棕櫚區(qū)。當(dāng)戴手套用鉗子的時候，不適的最高水平是兩個拇指和食指下部①。

圖1

根據(jù)這些研究的結(jié)果來看，手套設(shè)計觸感（特別是在指尖）和靈巧的改進可能是一個更重要的考慮因素，改進手指和關(guān)節(jié)的靈活性是由原型手套的分區(qū)域設(shè)計提供。因此，在手的靈巧方面，劃分特殊區(qū)域的防護手套相比于統(tǒng)一厚度的手套設(shè)計似乎是一個更好的選擇。

從防護手套的設(shè)計中可以發(fā)現(xiàn)，人機應(yīng)用是設(shè)計中必不可少的重要元素，任何一款產(chǎn)品的出現(xiàn)都是為了滿足消費者及使用者的需求，能讓使用者舒適的使用才是產(chǎn)品的價值所在，因此，不僅僅是防護手套的設(shè)計要考慮人機的應(yīng)用，每一款產(chǎn)品都需要設(shè)計師注入合理的人機應(yīng)用，使產(chǎn)品能夠最大限度的為人們所利用，同時也能夠體現(xiàn)每款產(chǎn)品的最大價值。

注釋：

①Design options for improving protective gloves for industrial assembly work.Applied Ergonomics Volume45,Issue4,July2014.

X928.7

A

1005-5312（2015）32-0271-01