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1、 課 程 設(shè) 計(jì) 設(shè)計(jì)課題 關(guān)于雨傘的人機(jī)分析與設(shè)計(jì) 系部班級(jí) 所屬專(zhuān)業(yè) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 設(shè)計(jì)時(shí)間

2、 湖南工學(xué)院安全人機(jī)工程課程設(shè)計(jì) 關(guān)于雨傘的人機(jī)分析與設(shè)計(jì) [摘要]： 雨傘是生活中必備的日常生活工具，雨傘的基本功能是要滿(mǎn)足人在雨中的遮雨要求，雨傘中包含了很多基本的人機(jī)工程學(xué)原理，運(yùn)用安全人機(jī)工程學(xué)的基本原理和其他相關(guān)的科學(xué)知識(shí)，通過(guò)查閱書(shū)籍和實(shí)際的運(yùn)用，分析雨傘系統(tǒng)中的人的生理和心理特征、機(jī)的工作特性以及人機(jī)結(jié)合面的特點(diǎn)，合理匹配人機(jī)功能，力求分析清楚雨傘中的人機(jī)關(guān)系，并且根據(jù)這些人際關(guān)系分析設(shè)計(jì)出一把既符合人機(jī)工程學(xué)要求又滿(mǎn)足大部分人群使用的雨傘。分析得出現(xiàn)實(shí)中的雨傘面積和傘柄的長(zhǎng)度都較正常的人機(jī)要求偏低。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分考慮人機(jī)關(guān)

3、系，人的生理和心理特征，以及陰雨天氣的外部環(huán)境、攜帶、美觀等因素，力求將雨傘的功能達(dá)到最合理化，以此提高人們的生活品質(zhì)。 關(guān)鍵詞： 雨傘；人機(jī)分析與設(shè)計(jì)；人機(jī)功能匹配；生活品質(zhì) On man-machine Analysed and Designed Of Umbrella 【ABSTRACT】 ： Umbrella is an essential tool in live ,the basic function of umbrella to meet people in the rain, in the u

4、mbrella contain many basic ergonomic principles, use safety ergonomics principle and other related knowledge of science, access to books and practical use of the system, analyzes the umbrella ife , of physiological and psychological characteristics, the characteristics and the characteristics of com

5、bining human-machine, reasonable matching, analysis of man-computer function of human relations, and umbrella according to these relationships with a handful of analysis and design requirements and ergonomics meet most people use an umbrella. Analysis of the reality of the umbrella and umbrella hand

6、les all the length of normal human requirements. In the design process, fully considered, man-machine relationship of the physiological and psychological characteristics, and wet weather external environment factors, carry, beautiful, striving to reach the rationalization of the function of umbrella

7、, improving peoples quality of life. [Key words]: Umbrella；Man-machine analysis；Man-machine matching function；Quality of life 目錄 1．前言 1 2 人和雨傘的人機(jī)關(guān)系 2 2.1 人與雨傘的人機(jī)關(guān)系分析 2 2.2 人機(jī)功能匹配 2 3. 雨傘的分析與設(shè)計(jì) 4 3.1有關(guān)數(shù)據(jù) 4 3．2 傘頂?shù)姆治雠c設(shè)計(jì) 5 3．2．1 傘頂?shù)膬A斜度 5 3．2．2傘頂?shù)拿娣e 6 3．2．3傘布 7

8、 3．3 傘柄的分析與設(shè)計(jì) 10 3．3．1 人的最佳手功能高 10 3．3．2 人的最佳視野范圍 11 3．3．3 心理修正量和功能修正量 12 3．3．4 綜合分析與設(shè)計(jì) 13 3．3．5 折疊傘的傘柄分段 16 3.4傘把的分析與設(shè)計(jì) 16 3.5 雨傘人機(jī)工程的其他方面 17 4 結(jié)束語(yǔ) 19 參考文獻(xiàn) 20 湖南工學(xué)院安全人機(jī)工程課程設(shè)計(jì) 1．前言 雨傘自古至今就是人們生活中的必備用具，是雨天出行的必備物件，中國(guó)古代的雨傘以實(shí)用為主，傘的面積大并且用竹材或木材制作而成，雖然結(jié)實(shí)實(shí)用，但是笨重且不易于攜帶。

9、隨著科技的發(fā)展和人文科學(xué)的發(fā)展，人們開(kāi)始尋求一種既方便實(shí)用又美觀和便于攜帶的雨傘。二十一世紀(jì)是以人為本的世紀(jì)，以人為本不僅體現(xiàn)在社會(huì)的體制和社會(huì)的氛圍，更是體現(xiàn)在人么日常生活中的方方面面。陰雨天氣是不可避免的事情，衣物被雨水打濕讓人們心情變?cè)?，進(jìn)而影響人們的生活質(zhì)量。同時(shí)傘的用處已經(jīng)不僅僅試遮雨，防紫外線(xiàn)的遮陽(yáng)傘，紙制的旅游傘等等。無(wú)論傘的用途是什么，它的主要功能沒(méi)有變，就是將人的身體置于傘的遮擋之下。但是現(xiàn)行的雨傘總會(huì)有一些不盡人意的地方，在保持原有雨傘的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，加以人機(jī)工程的考慮，使之更加適合人們的需求，滿(mǎn)足人們對(duì)于雨傘不斷變化的需求。 安全人機(jī)工程學(xué)是從安全的角度和著眼點(diǎn)，運(yùn)用人機(jī)

10、工程學(xué)原理和方法去解決系統(tǒng)中的人機(jī)結(jié)合面的安全問(wèn)題的一門(mén)新興學(xué)科，是人機(jī)工程學(xué)的一個(gè)應(yīng)用學(xué)科分支。人機(jī)工程學(xué)是根據(jù)人的心理、生理和身體結(jié)構(gòu)等因素，研究系統(tǒng)中人、機(jī)、環(huán)境相互間的合理關(guān)系，以保證人們安全、健康、舒適的工作，并取得滿(mǎn)意的工作效果的一門(mén)科學(xué)?？芍藱C(jī)工程學(xué)的研究目的是為保證人們安全、健康、舒適的工作。 2 人和雨傘的人機(jī)關(guān)系 2.1 人與雨傘的人機(jī)關(guān)系分析 雨傘的功能是遮擋雨水以保證人和物不被雨水淋濕，同時(shí)不遮擋人的正常視野以及是人不會(huì)舉雨傘而造成手臂疲勞。所以人與雨傘的人機(jī)關(guān)系可以如圖2-1表示 圖2-1 人與雨

11、傘的人機(jī)關(guān)系圖 由圖可知：人和雨傘的人機(jī)關(guān)系由：人—傘頂、人—傘柄、人—傘把三個(gè)部分決定，其中傘頂是遮雨部分（也就是工作部分）、傘柄是連接部分、傘把是控制部分。 2.2 人機(jī)功能匹配 所謂人機(jī)功能匹配，就是對(duì)人合計(jì)的特性進(jìn)行權(quán)衡分析，將系統(tǒng)的不同功能恰當(dāng)?shù)胤峙浣o人機(jī)。雨傘的人機(jī)功能匹配主要針對(duì)雨傘的人機(jī)功能設(shè)計(jì)，以達(dá)到最佳功能狀態(tài)，及最大適宜人的使用。 傘頂部分又由傘頂?shù)拿娣e、傘頂?shù)膬A斜度和傘布的顏色三個(gè)部分組成，其中傘頂?shù)拿娣e直接決定雨傘遮擋面積，傘的傾斜度與雨水的下泄有直接關(guān)系，若雨水不能及時(shí)下瀉，則會(huì)導(dǎo)致雨傘的重量增加，，同時(shí)還可能導(dǎo)致雨水滲透?jìng)悴?，滴到人的身上，傘布的顏色有?/p>

12、大的作用，首先它是影響人心情的重要因素，同時(shí)它又是陰雨天氣影響安全的一個(gè)因素，因?yàn)槊髁恋念伾芤鹚俗⒁?，能有效避免撞到和交通事? 傘柄是連接雨傘與傘把的部分，主要的功能是使人的頭不被雨傘碰到，同時(shí)保持人的眼睛有一個(gè)正常的視野范圍，傘柄的長(zhǎng)短直接影響人的手舉高度，若過(guò)短則會(huì)導(dǎo)致手舉的過(guò)高，造成手臂疲勞，若過(guò)長(zhǎng)，則會(huì)影響傘的成本和攜帶。 傘把是人掌握雨傘的關(guān)鍵部分，它要符合人手的人機(jī)工程特點(diǎn)，這樣人的手不會(huì)因?yàn)槲諅惆讯诨蛞谆? 3. 雨傘的分析與設(shè)計(jì) 3.1有關(guān)數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)的

13、有關(guān)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)主要來(lái)自GB/T 10000—1988《中國(guó)成年人人體尺寸》、GB/T 13547—1992《工作空間人體尺寸》 、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第5版，所用數(shù)據(jù)如下列表格所示 表3-1 人體主要尺寸 表3-2 立姿人體尺寸 表3-3 人體水平尺寸 3．2 傘頂?shù)姆治雠c設(shè)計(jì) 傘頂是傘的遮雨功能的唯一途徑，也是傘的功能的主要體現(xiàn)。關(guān)于傘頂主要討傘頂?shù)膬A斜度，傘頂?shù)拿娣e和傘布的選擇三個(gè)方面。 3．2．1 傘頂?shù)膬A斜度 傘頂?shù)膬A斜度主要考慮的是雨水的下瀉問(wèn)題，既要使得雨水充分下瀉又不能減小傘的使用面積。根據(jù)建筑學(xué)原理

14、,選取中間平四周傾斜的設(shè)計(jì)方案,這樣既能增大面積又可通過(guò)四周的傾斜滿(mǎn)足雨水的下瀉。四周的傾斜度可參考建筑學(xué)內(nèi)關(guān)于屋頂傾斜度的原理。根據(jù)建筑學(xué)關(guān)于屋頂排水設(shè)計(jì)的要求和流體力學(xué)中流體的性質(zhì)選取20作為邊緣傾斜度。同時(shí)由于人的單手舉力的持久性較固定建筑物弱，所以選擇傾斜度應(yīng)比房屋的傾斜度大一些，應(yīng)加上5的修正量，綜上所述，具體的傾斜度應(yīng)該是25左右。 3．2．2傘頂?shù)拿娣e 傘頂?shù)拿娣e主要考慮的是傘的這與范圍是否滿(mǎn)足遮雨的要求，也就是傘的以傘撐開(kāi)邊緣為基準(zhǔn)的圓形面積。按上文分析應(yīng)該有平頂面積和傾斜面積兩部分來(lái)決定。而傘的面積在人機(jī)工程里主要考慮的方面是人體的立姿旋轉(zhuǎn)范圍（主要考慮的是人的肩

15、寬，胸寬等），人的腳步步幅，及人的單手常用作業(yè)范圍（考慮到是人要拿東西或者做危險(xiǎn)性比較低的事情，而做危險(xiǎn)性較高的事情時(shí)應(yīng)穿雨衣或者專(zhuān)業(yè)的雨衣）。 首先考慮人的立姿旋轉(zhuǎn)范圍，雨傘是通用的一般產(chǎn)品，應(yīng)滿(mǎn)足絕大部分人的需求，所以應(yīng)取肩寬的第99個(gè)百分位，由《人體水平尺寸》可知：最大肩寬的第99個(gè)百分位數(shù)是48.6㎝。所以取Sa =48.6㎝2=24.3cm作為立姿旋轉(zhuǎn)半徑參數(shù)，衣褲的功能修正量△f取1.3cm，避雨的心理修正量△p取5cm。則人體立姿最小旋轉(zhuǎn)半徑和最佳半徑為：Smin = Sa +△f=24.3cm +1.3cm =26.8 cm

16、 Sopm= Sa +△f +△p =24.3cm +2.5cm+5cm=30.6cm 旋轉(zhuǎn)面積為S=30.6cm30.6cm∏≈2942cm2 其次是人的腳步步距，按照3步一米的一般步距來(lái)計(jì)算人的步距應(yīng)是33.4cm，所以腳步活動(dòng)范圍是33.4cm33.4cm∏≈3505cm 圖3-1 雙手動(dòng)作關(guān)聯(lián)作業(yè)區(qū)域圖 最后應(yīng)考慮人的手常用作業(yè)范圍。由上圖可知：正常手的作業(yè)半徑為39.4cm，但考慮到陰雨天氣下，人的活動(dòng)范圍會(huì)不自覺(jué)地減少，為了減少雨傘的成本和增加雨傘的便攜性。所以將手的作業(yè)半徑應(yīng)減少10cm，應(yīng)在29.4cm。再加上功能修正量△f =1.3cm和心理修正量△p =5c

17、m。所以手的操作半徑應(yīng)是R=34.7cm。 綜上所述：應(yīng)該綜合考慮上述三個(gè)原因，第一人的立姿旋轉(zhuǎn)半徑是30.6cm，腳步活動(dòng)范圍半徑是33.34cm，手的常用活動(dòng)范圍半徑是44.4cm。簡(jiǎn)單疊加得：30.6cm+34.7cm+33.34cm=98.64cm。但這樣是錯(cuò)誤的，因?yàn)槟_步活動(dòng)范圍和手的活動(dòng)范圍有重疊。因?yàn)槭植炕顒?dòng)范圍完全能覆蓋腳步活動(dòng)范圍，所以此處應(yīng)取手部活動(dòng)范圍和人體立姿活動(dòng)范圍的相加，同時(shí)還要去除重復(fù)的修正量。即：30.6cm+34.7cm-1.3cm-5cm=59cm。 由上可得最佳面積應(yīng)該在59cm59cm∏≈10936cm。 根據(jù)建筑學(xué)原理，在傘頂?shù)拿娣e分配上，應(yīng)以人

18、的立姿旋轉(zhuǎn)半徑作為平頂?shù)陌霃?，以手的操作半徑作為傾斜部分的半徑。這樣既能保證傘的面積和人身體不被打濕，又能是雨水及時(shí)下瀉. 3．2．3傘布 關(guān)于傘布要考慮的是傘布的顏色及傘布的選材方面，在人機(jī)工程里主要考慮的傘布顏色匹配問(wèn)題，在選材方面不做研究。 首先考慮的傘布顏色。 下面列表主要地區(qū)與國(guó)家對(duì)色彩的愛(ài)好與禁忌 表3-4 主要地區(qū)與國(guó)家對(duì)色彩的愛(ài)好與禁忌 洲別 國(guó)家與地區(qū) 愛(ài)好顏色 禁忌顏色 亞洲 中國(guó) 紅、黃、綠 黑、白 港澳地區(qū) 紅綠黃及鮮艷顏色 黑、灰 韓國(guó) 紅綠黃及鮮艷顏色 黑 灰 印度 紅綠黃橙藍(lán)及鮮艷顏色 黑白灰 日本 柔和色調(diào) 黑

19、 深灰及黑白相間 非洲 埃及 紅、橙、綠、青綠、淺藍(lán)、明顯色 暗灰色、紫色 貝寧 無(wú)明顯愛(ài)好 紅、黑 利比亞 綠 無(wú) 尼日利亞 無(wú)明顯愛(ài)好 紅、黑 其他 明亮色 黑 歐洲 德國(guó) 鮮明色 黑、藍(lán)黑 希臘 綠、藍(lán)、黃 黑、藍(lán)黑 意大利 鮮明色 黑、藍(lán)黑 挪威 紅、綠、藍(lán)及鮮明色 無(wú) 丹麥 紅、白、藍(lán) 無(wú) 奧地利 綠 無(wú) 捷克 紅、白、藍(lán) 黑 荷蘭 橙 無(wú) 北美洲 美國(guó) 無(wú)特別愛(ài)好 無(wú) 加拿大 素靜色 無(wú) 拉丁美洲 阿根廷 黃、綠、紅 黒紫，褐紫相間 墨西哥 紅、白、綠 無(wú) 古巴 鮮

20、明色 無(wú) 從上表可知：大部分的國(guó)家和地區(qū)偏好于鮮明和鮮亮顏色，禁忌黑、灰、紫等暗淡顏色，而本設(shè)計(jì)產(chǎn)品主要在中國(guó)及周邊國(guó)家和地區(qū)使用，應(yīng)選擇本區(qū)域的愛(ài)好顏色，如紅、黃、綠、橙、藍(lán)等鮮亮顏色。 其次還要考慮陰雨天氣的辨別問(wèn)題，色彩的冷暖感、輕重感、明暗感等感覺(jué)問(wèn)題. 安全色（safety colours）:傳遞安全信息含義的顏色，包括紅、藍(lán)、黃、綠四種顏色; 對(duì)比色 (contrast colours): 使安全色更加醒目的反襯色，包括黑、白兩種顏色。 圖3-2 普通材料安全色與對(duì)比色的顏色范圍圖 綜上可得：應(yīng)選擇紅、藍(lán)、黃、綠等安全色，或者和對(duì)比色搭

21、配比較明顯的顏色。 3．3 傘柄的分析與設(shè)計(jì) 關(guān)于傘柄的作用主要是支撐傘頂,保持傘頂和人頭頂?shù)木嚯x,是人的眼睛能夠有足夠的視野范圍，并且能保持人的頭不被雨傘碰到繼而使得人在陰雨天氣下心理平穩(wěn)?？紤]應(yīng)從人頭頂距傘頂?shù)母叨?，人的視角范圍兩方面考慮。 傘柄的長(zhǎng)度首先應(yīng)從人的最佳手功能高，其次要考慮最佳視野范圍，再次要考慮心理修正量和功能修正量，最后綜合分析設(shè)計(jì)傘柄的長(zhǎng)度。 3．3．1 人的最佳手功能高 人的舉傘是以肘為基點(diǎn)的，加上人的手功能高，傘柄的長(zhǎng)度就能滿(mǎn)足傘柄的長(zhǎng)度需求。下圖是立姿彎臂時(shí)以肘為基點(diǎn)的力量分布。 由下圖可知：人站立時(shí)最大的力量是在70和100兩個(gè)角度。雨傘是

22、舉起的，用力量最大的角度舉起雨傘可以有效緩解疲勞，避免由于長(zhǎng)時(shí)間的舉傘而是胳膊酸疼，所以選擇70作為最佳功能角度。有了最佳功能角度，還需要有胳膊的長(zhǎng)度才能計(jì)算出最佳功能高（或者說(shuō)是一般功能高）。 因?yàn)橛陚闶且话阃ㄓ眯彤a(chǎn)品，適合絕大部分人使用，所以應(yīng)選擇第1個(gè)百分位作為參考數(shù)，故參數(shù) Sa=20.6cm 。 所以以肘為基點(diǎn)的手最佳上舉功能高H=20.6cmsin20≈7.05cm 。 圖3-3 立姿彎臂時(shí)的力量分布圖 3．3．2 人的最佳視野范圍 人的最佳視野是能夠滿(mǎn)足人的眼睛垂直和水平基本觀測(cè)范圍，下圖是人的水平視野和垂直視野范圍圖 。 由下圖可知：人的水平最佳

23、視野范圍是以人的兩眼中間為分界點(diǎn)左右30最佳垂直視野范圍是以人眼的水平觀測(cè)線(xiàn)為基準(zhǔn)向上25、向下30。因?yàn)橐獫M(mǎn)足人的垂直視野范圍，傘的最低端邊緣必須比人眼的水平觀測(cè)線(xiàn)要高，所以此處主要考慮眼的垂直視野范圍。 要滿(mǎn)足人的垂直視野范圍，主要是分析傘的最低端距人眼的水平線(xiàn)距離差。因?yàn)檠劬Φ南蛏献罴岩曇胺秶?5，所以眼睛距傘的最低端近距離差H=傘的半徑rtan25=59cmtan25≈27.5cm。 圖3-4 人的水平視野和垂直視野 3．3．3 心理修正量和功能修正量 功能修正量和心理修正量是加上了對(duì)人的衣著和心理滿(mǎn)足感進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?，以滿(mǎn)足是操作中的需求。 表3-5

24、 正常人著裝身材尺寸和穿鞋修正量值 項(xiàng)目 尺寸修正量（mm 修正原因 站姿高 25～38 鞋高 坐姿高 3 褲厚 肩寬 13 衣 肩高 10 包括肩寬和坐高 足長(zhǎng) 25～28 足后跟 25～28 需要指出的是，此處的功能量并不是針對(duì)雨傘，而是針對(duì)陰雨天氣的外部環(huán)境。心理修正量是針對(duì)人撐傘的高度，也就是雨傘的傘柄長(zhǎng)度。 根據(jù)GB10000—1988《中國(guó)成年人人體尺寸》知：人頭頂無(wú)壓迫感的高度為（心理修正量）是△p=11.5cm 加上雨傘頂部的設(shè)施約△f =6cm～8cm，可得人頭頂距雨傘頂部的最佳距離應(yīng)該在 Sopm= Sa +△

25、f +△p =17.5cm～19.5cm才能使人覺(jué)得輕松。 3．3．4 綜合分析與設(shè)計(jì) 考慮了三個(gè)方面的需求，下面需要的是人體的基本尺寸，一是眼距頭頂?shù)某叽纾侵鈸?jù)頭頂?shù)某叽?。下圖是人體立姿靜態(tài)尺寸圖 圖3-5 人體立姿靜態(tài)尺寸圖 由上圖可知人的各部分尺寸與身高之間的比例關(guān)系。眼距頭頂?shù)某叽缯既沓叽绲?.066，肘據(jù)頭頂?shù)某叽缯既沓叽绲?.390，肘距眼的尺寸占全身尺寸的0. 3 24；女子：眼距頭頂?shù)某叽缯既沓叽绲?.074，肘據(jù)頭頂?shù)某叽缯既沓叽绲?.388，肘距眼的尺寸占全身尺寸的0.314。結(jié)合人體主要尺寸圖可得：男子：眼距頭頂?shù)某叽缂s為12.0cm

26、，肘距眼的尺寸約為58.8cm，肘據(jù)頭頂?shù)某叽缂s為70.7cm；女子：：眼距頭頂?shù)某叽缂s為12.6cm，肘距頭頂?shù)某叽缂s65.8cm，肘距眼的尺寸約為53.3cm。根據(jù)設(shè)計(jì)原則，應(yīng)取最大位數(shù)作為參考數(shù)，所以眼距頭頂?shù)某叽缛?2.6cm，肘距頭頂?shù)某叽缛?0.7cm，肘距眼的尺寸取53.3cm。 圖3-6 從眼高分析圖 上圖是從眼高和人的視野范圍來(lái)分析傘柄的高度的，其中，肘距眼的尺寸H1為53.3cm，人的手功能尺寸高H2為7.05cm，眼部視野要求高度H3為27.5cm 圖3-7 從頭頂舒適度分析圖 上圖是從人的頭頂?shù)絺沩數(shù)淖罴丫嚯x來(lái)分析傘柄高度的，其中肘距頭頂?shù)某叽鏗

27、1為70.7cm，人的手功能尺寸高H2為7.05cm，頭頂距雨傘頂部的最佳修正量H3為17.5～19.5cm 綜合上述分析可得： （1）滿(mǎn)足人視覺(jué)視野要求的傘柄長(zhǎng)度為H=肘距眼的尺寸H1－人的手功能尺寸高H2+眼部視野要求高度H3＝53.3cm－7.05cm＋27.5cm＝87.03cm （2）滿(mǎn)足人頭頂高度尺寸要求的傘柄長(zhǎng)度H=肘距頭頂?shù)某叽鏗1－人的手功能尺寸高H2+頭頂距雨傘頂部的最佳修正量H3＝70.7cm－7.05cm＋17.5cm～19.5cm＝81.15cm～83.15cm 所以傘柄的長(zhǎng)度范圍應(yīng)在81.15cm～87.03cm 。 3．3．5 折疊傘的傘柄分段

28、現(xiàn)在的雨傘的傘柄已不再是以前那種一根撐桿到底的老式雨傘，為了方便攜帶，現(xiàn)在基本上都是折疊傘，所在此分析一下傘柄的分段問(wèn)題。從方便攜帶和滿(mǎn)足人機(jī)工程原理兩方面進(jìn)行分析。 首先應(yīng)將眼部以上到傘頂?shù)淖罴丫嚯x作為第一節(jié)傘柄的長(zhǎng)度，根據(jù)上面的結(jié)果可得長(zhǎng)度是30.1cm～32.1cm。因?yàn)檫@樣就能是的眼部以上的人際關(guān)系基本得到滿(mǎn)足。 其次將手的最佳功能高到眼睛的高度作為第二和第三節(jié)的長(zhǎng)度之和。最好是二者各取一半，這樣就能讓一些手臂長(zhǎng)或短的人進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。 3.4傘把的分析與設(shè)計(jì) 傘把就是傘柄的末端，它是人與雨傘的唯一人機(jī)結(jié)合面,是傘的操裝裝置，從操縱裝置方面分析，按控制器的分類(lèi)，傘的傘把應(yīng)是手控裝

29、置和調(diào)整控制裝置。 由于控制器的主要目的是控制系統(tǒng)的變化，因此，應(yīng)盡量使控制器的操作方向與系統(tǒng)過(guò)程的變化方向相一致，這樣可以使控制器的操作形象化，又可使控制器的操作和系統(tǒng)的變化之間產(chǎn)生一定的邏輯關(guān)系，有利于操作人員記憶和辨認(rèn)，提高操作效率。 3-8 手的參數(shù)測(cè)量 由上圖可知：人的手長(zhǎng)為約為19.2cm，手的常用旋轉(zhuǎn)角度是向外35和向內(nèi)90，人手除大拇指外四手指的在張開(kāi)弧度為50，手掌以手臂為水平線(xiàn)向上擺動(dòng)弧度約為50～70，向下彎曲的弧度約為70～80。握把部位不宜太光滑或太粗糙，若過(guò)于光滑，操縱時(shí)不易抓穩(wěn)或握住，特別是手上有油或水的情況下更加不利，易于發(fā)生失手事

30、故，或因長(zhǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致的靜力負(fù)荷而導(dǎo)致使手疲勞故一般選用無(wú)光澤的軟紋皮包層為宜。使手腕向某一方向彎曲，就會(huì)使骨骼肌產(chǎn)生靜力疲勞。因此設(shè)計(jì)原則是“寧肯彎曲手柄也不要使手臂彎曲”。對(duì)手動(dòng)工具也是這樣，更需要使握力充分發(fā)揮出來(lái)。影響握力的主要因素是手柄直徑，手柄直徑為50mm時(shí)歐洲人握力最大，對(duì)亞洲人而言手柄直徑可取40～50mm之間。 綜上所述：傘把的直徑應(yīng)取在4cm～5cm，傘把的材料應(yīng)用塑料、橡膠、木材等比較柔和的材料。并且應(yīng)在傘把上置一些紋路用來(lái)防滑和增加手的握力，減少疲勞。 3.5 雨傘人機(jī)工程的其他方面 現(xiàn)如今的雨傘都是以人的中心作為傘的中心來(lái)設(shè)計(jì)的，但實(shí)際的使用過(guò)程中不可能實(shí)現(xiàn)

31、人和傘的中心的完全吻合，但是不規(guī)則的形狀有不易于傘的的攜，不規(guī)則的雨傘必然使得人的手也不能隨便變動(dòng)，這樣一來(lái)，人的手容易疲勞。這使得在雨傘的使用過(guò)程中進(jìn)行調(diào)整或者說(shuō)在雨傘的使用方式不同的情況下可以考慮改變雨傘的構(gòu)造。 首先就雨傘在實(shí)際的使用方法上進(jìn)行一些建議，因?yàn)槿说氖质窍蚯吧煺沟?，所以就?huì)減少人后面雨傘的面積，也就是說(shuō)人的后面最容易被淋濕，在打傘的過(guò)程中應(yīng)盡量將傘向后傾斜，同時(shí)盡量縮小步伐，這樣就能有效減少人被淋濕的可能。 其次就不同的使用情況，可以進(jìn)行一些雨傘構(gòu)造上的調(diào)整，比如說(shuō)，在自行車(chē)和電動(dòng)車(chē)的車(chē)把上安裝能安裝雨傘的支架，且這類(lèi)雨傘的后面可以加長(zhǎng)，這樣就可以有效減少后背被淋濕的可能

32、性。 由于社會(huì)和自然的不斷不斷變化，傘的使用目的不斷變化，在此就傘的使用目的來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單敘述，由于大氣層的破壞，大氣中的紫外線(xiàn)的量增加，傘不僅要用來(lái)遮雨，還用來(lái)遮擋紫外線(xiàn)，所以在傘布的選材方面和人機(jī)關(guān)系方面都有一些變化，要進(jìn)行進(jìn)一步的分析。比如說(shuō)傘布的顏色，傘柄的長(zhǎng)度，傘把的選材都需要進(jìn)行調(diào)整。 另外，雨傘的重量方面也應(yīng)該選擇比較輕的材料，但也不能過(guò)于輕巧，因?yàn)殛幱晏齑蠖喟殡S著一定的風(fēng)，過(guò)于輕巧的傘會(huì)減少傘的穩(wěn)定性。 4 結(jié)束語(yǔ) 雨傘是人們?nèi)粘Ｉ钪斜貍涞墓ぞ?，它關(guān)系

33、著人們的生活的水平和質(zhì)量，由于前些日子湖南一直在下雨，我在傘底下思索著為什么手中的傘遮不住我的鞋，而且通觀察同學(xué)的衣物，大都被雨水淋濕了，尤其是鞋子和褲腳。恰逢本學(xué)期的《安全人機(jī)工程學(xué)》要求進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，于是我選擇了分析與設(shè)計(jì)雨傘。以求得對(duì)人機(jī)工程學(xué)的進(jìn)一步深入了解和對(duì)雨傘的全面了解，并希望此文能對(duì)雨傘的生產(chǎn)和人們使用購(gòu)買(mǎi)雨傘有所幫助。在本次分析與設(shè)計(jì)中，承蒙我的《安全人機(jī)工程學(xué)》老師劉愛(ài)群副教授和張力教授的指導(dǎo)，并且得到了本班同學(xué)的熱心幫助和關(guān)心。在此一并表示感謝。由于本人初次接觸課程設(shè)計(jì)且對(duì)人機(jī)工程學(xué)的知識(shí)面掌握不是太全面，雖經(jīng)過(guò)多次修正，難免有一些錯(cuò)誤，敬請(qǐng)各位讀者給予批評(píng)和指正。

34、 參考文獻(xiàn) [1] 張力、廖可兵 《安全人機(jī)工程學(xué)》 北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2007 [2] 歐陽(yáng)文昭 、廖可兵 《安全人機(jī)工程學(xué)》北京：煤炭工業(yè)出版社 2002 [3] 劉潛 《從勞動(dòng)保護(hù)工作到安全科學(xué)》 武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社 1992 [4] 汪元輝 《安全系統(tǒng)工程》 天津：天津大學(xué)出版社 2004 [5] 王志軍、袁雪峰 《房屋建筑學(xué)》 北京：科學(xué)出版社 [6] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)委員會(huì) 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》新版 第5卷 北京；機(jī)械工業(yè)出版社 2004 20