人机工程学案例分析80057

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,人机工程学,第六节 产品人机设计实例,人机系统设计目标：,设计标准：,ISO6385-1981(E)(,旧,),，,ISO 13407(,将人的因素的研究融入到产品开发的全过程中,),基本指导方针：,提供人体的福利、安全和健康的最佳条件，同时也考虑到技术的、经济的最佳效果。,什么是当代优秀产品设计？,（,G-Mark,）,1,好设计,（评价优秀设计商品、建筑、环境所要求的基本要素）,具有美感,诚实,具有独创性,良好的机能性能,使用方便、具有亲切感,考虑到了安全性,考虑到了使用环境,满足了生活者的需求,价格与价值相符,具有魅力感,2,优秀设计,-1,（形成商品、建筑、环境特别优秀的要点）,设计,优秀的设计概念,优秀的设计过程和设计管理,具备崭新的造型表现,高水平的设计综合完成度,生活,解决了用户面临的问题,进行,共用性设计,的实践,倡导新的行为方式和时尚,易懂地表达商品的多机能和高机能,考虑到开始使用之后商品的维持、改良、发展,2,优秀设计？,-2,（形成商品、建筑、环境特别优秀的要点）,産業,有效地运用新技术、新材料,提出系统性的解决方案,运用高水平的技能,提出新的制作方法,提出新的销售方式和提供方法,引导发展区域性产业,社会,提出新型的人与人交流方式,是能够长期使用的设计,进行,环保性设计,的实践,提出与环境协调的提案,案例,厨刀设计,问题的提出：,因厨刀设计不良而引发的切断手指等意外伤害事故，以及腱鞘炎、腕道综合症等重复性积累损伤时有发生，厨刀设计未达到最优的形态。,本设计的目的,：,1,是研究握柄形状,2,研究握柄角度,3,研究刃口角度,4,解决食指因局部受力而引发的疼痛,5,解决粘刀问题,厨刀人机设计流程图,现状分析,现有资料收集,现有厨刀收集、分析,功能分析,操作分析,材料分析,刀头分析,刀刃分析,刀背分析,刀柄分析,尺寸计测,选择计测项目,选择计测对象,新设计方案,刀柄形状,刀柄、刀刃角度,刀身情况,结 束,使用者群体分析,1,现状分析,现有资料收集、厨刀收集,常见厨刀分类及用途,（,根据所收集的资料整理如下图所示）,由于片刀是日常居家最常用的厨刀，所以，以片刀设计为例，进行人机工程的应用研究。,1,、功能分析,2,、操作分析,3,、材料分析,4,、使用群体分析,（一）功能分析,厨刀的主要功能是完成对蔬菜、肉类的切削、分割工作。切、剁、砍、割、片,(,削,),、顿是厨刀最常用的操作动作。这些动作可以满足绝大部分切削、分割工作的要求。,通过对市场现有产品及资料的收集，从功能的角度整理出几种具有代表性的厨刀结构，并对这些结构进行了功能分析。,详细分析,(1),刀头,因为半弧形刀头切削灵活，适用范围较广，所以，可选用这种形式的刀头作为片刀刀头。,(2),刀刃,其中，弧线后部凸起结构使用灵活、省力，受力状态合理。因此，可选用这种形式的刀刃作为片刀刀刃。,(3),刀背,一般来说，应尽量少采用这类附加功能，因为在利用刀背操作时，另一侧的刀刃很容易引起误伤。,(4),刀柄,与矩形、圆形刀柄相比，椭圆形刀柄持握稳定，也较舒适，因此，可选用这种形式的刀柄作为片刀刀柄,（二）操作分析,(1),常见持握方式：竖握方式,(,两种,),和横握方式,(,一种,),竖握方式,横握方式,拇指、食指受到较大的局部压应力,拇指直接按在金属刀身上,(2),片刀基本操作分析：切、剁、砍、割、片,(,削,),、镦,（,3),刀柄、刀刃的倾角,资料：工具的把手与工作部分成,10,左右角时，效果较好。通过计测，本设计取该角度为,12,。,刀刃圆弧也应有一与握柄相对应的倾角,12,运刀动作流畅，刀刃的前部和后部应采用圆弧形过渡,(4),刀具重心分析,(1),重心在刀身前部,在进行砍、剁等施力较大的操作时省力，但在切、割、顿、片时容易产生疲劳,(2),重心在刀身后部,与前者相反，在切、割、顿、片时很灵活，但在砍、剁的操作中施力困难,(3),重心在刀身中部,是前面两者的综合，适应面较广。,（三）材料分析,1),刀片材料,由于不锈钢具有在腐蚀性介质中高度稳定、高硬度、高耐磨性、易清洁和美观等特点，绝大多数厨刀均选用不锈钢作为刀身材料。,3Crl3,，,7Crl7M,，,Mo717-1,、,Mo717-2,、,Mo717-3,等型号的不锈钢都是很好的刀身材料。在添加了,Mo,元素后，不锈钢可以具有更好的韧性和耐磨性。,2),刀柄材料,(1),金属刀柄,金属刀柄一般采取刀片与刀柄一体化，结实，但手感不好，且容易滑脱。,(2),塑料刀柄,塑料刀柄脆性较大，易破裂。它还具有易滑脱，易老化，手感不好等缺点,(3),橡胶刀柄,橡胶刀柄手感较好，与手之间的摩擦适中。但存在老化问题，与人的亲和力也较差。,(4),木制刀柄,木制刀柄手感好，摩擦适中与人的亲和力强。,(5),电木刀柄,电木刀柄手感、强度等性能均较好。,(6),组合式,组合式刀柄一般采用金屑加本质或电木结构，刀柄牢固，手感也好。,（四）使用者群体分析,厨刀的使用者主要是成年人，使用者群体可定位在,20,50,岁的年龄段，应同时适合男性和女性使用,2,尺寸计测,3,新方案设计,(,一,),刀柄形状,刀柄外形与人手持握的弧线相吻合。椭圆形截面使人持握时有稳定感，舒适、易于施力、不旋转。鱼腹形,(,中间突起,),刀柄，可以防止轴向滑脱。在刀柄上方增加了竖捏拇指按结构,(,凹坑,),，在两侧均添加了横握拇指按压结构,(,凹坑,),，见图，它可以同时满足惯用右手和惯用左手操作者的操作需要。此外，还增加了食指保护结构,(,护板,),，见图。这些结构可使拇指、食指免受较大的局部压应力，避免了拇指直接按在金属刀身上所产生的不适感；增加了持握的稳定性和操作的舒适性。,(,二,),刀柄、刀刃角度,本设计采用弯折式刀柄，以保证操作者持握刀具时手腕处于顺直状态。通过计测得到的弯折角为,12,。,为避免切削时产生旋转力矩，刀刃所受阻力最好与刀柄施加的切削力共线。因此，取刀刃切削部分与刀柄平行。,(,三,),刀身形状,刀刃呈弧形设计，前部弧形大约与菜板成,12,角。这样既保证了刀刃切削时的阻力与用力共线，同时，也缓解了直线形刀刃对手臂运刀的角度的限制。前端倾角便于往复切削，后端弧形便于退刀操作。,刀头最前端的刀尖便于进行戳、挑、刺等操作。,刀背略凹，与刀身整体形状相呼应，并利于另一只手辅助施力。刀身两侧开有防粘连凹槽，能有效地防止被切割物粘在刀身上阻碍视线，节省了切莱时去除粘贴物的时间，提高了工作效率。,(,四,),材料,刀柄采用本质或电木材料；刀体选择马氏体不锈钢,3Crl3,。,(,五,),质量,(,重量,),质量,(,重量,),取,0,5kg,。,新片刀设计效果图，尺寸图如后。,