人机工程学结课论文

天津城建大学

人体工程学课题研究

起止日期： 2013年 9月4日 至 2013年 11月6日

班级：工业设计2班

成员：高杰 张琛琪 毕生峰 吴静 熊倩倩

城市艺术学院

2013年5月3日

城市旅游地理信息系统终端机优化

摘要：人体工程学课程背景下测绘了中北永旺的天津城市旅游地理信息系统终端机，按照人体工程学结合力学的原理分析优化了旅游地理信息系统终端机，改进了终端机的界面，优化了性能。本课题为解决人机交互方面的技术瓶颈提出了解决方法及改进方案。

关键词：终端机 人体工程学 分析与优化

偶然的机会，我们去逛商场的时候看到了天津城

市旅游地理信息终端机。起初，我们并没有想太多，

只是觉得设计的不太合理。之后学了人机工程学课

程后，我们决定用它做课题研究，对它深入的了解。

首先，我们了解到人体工程学是由六门分支的学

科组成，人体测量学、生物力学、劳动生理学、环

境生理学、工程心理学、时间与工作研究。我们研

究的天津城市地理旅游信息终端机，这款外形酷似

款银行排号机的城市旅游地理信息系统终端机，配

置46英寸显示屏，下方设有身份证感应区、城市

卡感应区和出票口。该触摸屏主要设置在酒店、车

站、机场、商业体等处，可为外来商旅人士及本地居民提供专业、及时、准确、权威数字化公共信服息务。系统信息涵盖旅游景点、酒店、交通、餐饮、休闲、娱乐、购物、金融、医疗等方面。市民可通过在线支付等方式购买电影票、火车票、优惠券等，同时可查询地铁、航空、公交线路情况，还可打印各类优惠券，用城市一卡通进行缴费充值，使用银联卡消费、在线购票等。所以设计师在设计上主要突出的是它的显示屏。它的显示屏设计非常的大，让我们一目了然，触屏也十分自如，这些都是它的优点。可是当使用者要进行实际操作的时候，就存在了问题。58x102的大屏幕在一般人使用下会富余很多就显得那么没必要，虽然不可否认的是超大的屏幕吸引使用者，但是过大的屏幕操作起来很费力，要考虑到成人的视角，视距，视域等诸多方面。2

米高的机身相对来说还满足中国成人

正常身高，当它与人机工程学进行联系后，我们

便可以发现设计的不足。偏低按键设计，中国成

人的人均身高在使用的时候，要弯下腰去按键，

整个重心会不稳，如果使用不当会摔跤。而且正

常视角下根本看不到上两排的数字按键，给使用

者造成诸多不便。虽然从城市旅游地理信息系统

终端机的发展史可以看出设计者以经对数字按键及相关刷卡口有所提高但是远远不够人们的正常使用，从城市终端机的发展史可以看出设计者追求大屏幕触屏化致使屏幕很大，占用了很大空间，相应的数字按键就不能满足人们的正常使用了。其次，终端机的刷卡口是横向的，纵观一系列终端机的刷卡口多为竖向的，符合力学原理更方便使用者的操作， 横向刷卡槽设计，手在操作的时候会显得很不便捷，不符合人机工程学。如果说设计成竖向的，会不会显得特别的顺畅，使用也更加方便。

由于群体中个体与个体之间存在这差异，一般来说，某一个个体的测量尺寸不能作为设计的依据。为使产品适合于一个群体的使用，设计中需要的是一个群体的尺寸。首先，对屏幕优化改进，原本58x102的屏幕过为富余，虽然能够直观的吸引使

用者，过大的显示屏成本也会很高，优化之后的显示屏尺寸

为58x800更为合适。中国成年男性第50百分位与中国成年

女性第50百分位的眼高平均值为1520，人的上下视野接线

分别为50度和70度颜色辨别界限为上30度下40度眼睛最

大转动为向上25度和向下30度优化之后的屏幕上下高度在

成人的视野界限中。而成人的

水平视野左右眼视野界限为

62度最佳眼睛转动区30—60度，字母识别为标准视线

左右的5—30度，对比分析，优化之后的屏幕在最佳

视野区。其次，86cm的数字按键上缘高度和74cm的下

缘高度过低，可操作区仅为80cm,按照III型产品尺寸

设计（平均限值设计）站立作业的最佳工作面高度为

肘高以上5—10cm按人体尺寸考虑第50

百分位的成年

男性和女性的平均肘高为99.2cm加上5—10cm

的范围区间为104.2cm—109.2cm，产品的最佳

功能尺寸=相应百分位数的人体尺寸+功能修正

量+心里修正量，功能修正量中的穿着修正量，

姿势修正量，操作修正量都是要考虑的范围，

成人鞋高度约为2.5-3.8cm,加上姿势修正量，

操作修正量，最终功能修正量为3.5-4.8cm综上，产品的最佳功能尺寸为

107.2cm-114cm,110cm的高度刚好为最佳功能高度区间里，而且还是没有考虑心里修正量的情况下。最后，刷卡口的设计，原本的横向改为纵向，横向刷卡不方便操作很难找到准确的卡槽位置。纵向刷卡可以明确卡槽位置清楚辨认，而纵向施力更符合人体力学原理，也是人们习惯性的刷卡动作。正确的立姿是身体的各个部分，如头，劲，胸，腹等垂直于水平面，且身体保持平衡和稳定。此时，身体的重量主要由骨骼承担，肌肉和韧带的负荷最小，人体内各系统如呼吸，消化，血液循环等活动的机械阻力最小，舒适的立姿是身体自然直立或躯干稍向前倾15度左右。这就要求显示屏与垂直面有角度，考虑到人的舒适度15度左右最佳。

至于显示与操作分开的设计，大屏加上舒适的台面操作是另一个解决方案，还有更多的解决方案，这里只详细一种，更多的优化设计还等着我们的去研究。

研究性学习体现了以创新精神为核心的教育观。我们的基础教育过于偏重于以应试为目标的接受性学习，久而久之，形成“两强两弱”（基础知识的掌握和应试能力强，实践能力和创新精神弱）之现状。研究性学习是对接受性学习的挑战，它尊重学生的人格，强调学生自主学习、主动探究，强调实践体验，强调发现问题，分析和解决问题能力的培养。归结为一点即致力于学生的可持续发展。其中自主性、开放性、实践性、创新性、互动性和过程性是研究性学习呈现出的亮点。研究性学习诠释了以人本主义为主导的师生观。研究性学习让过去教材是学生的世界变为整个世界成为学生的教材，学生可以通过各种途径取得信息。教师的地位由选择者、组织者、计划者、决定者和评价者向学生学习的促进者、辅导者、帮助者、合作者和参与者转换，提倡教师间真诚的情感交流和互相学习。“倾听、理解、合作”将是构成研究性学习中良好师生关系的要义。

研究性学习强调了为学生终身负责的质量观。今天的教育是为学生明天的发展奠定基础，教育质量从根本意义上说取决于学生是否形成学习习惯和思维方法，也就是学习能力。“乐于探究、勇于创新”是一个人立足并服务于社会应具备的学习品质，研究性学习注重学生发展潜能的挖掘，使分数（升学）与能力和谐统一，着眼于学生的未来。激发学生对未知世界的好奇心，促进学生实事求是的科学态度，培养学生对社会的责任心，成就学生主动求知、

乐于探究的心理品

质，发扬学生勇于创新的精神，提高学生初步运用所学知识和技能解决实际问题的能力，是小学研究性学习目标的科学定位，其对学生终身负责的质量观由此可见一斑。

设计是为了更好的生活，设计源于生活。所以说在符合人机工程学的基础上，我们要更好的实现产品的人文化。及至当今，社会发展向后工业社会、信息社会过渡，重视“以人为本”，为人服务，人体工程学强调从人自身出发，在以人为主体的前提下研究人们衣、食、住、行以及一切生活、生产活动中综合分析的新思路。某些设计师在建筑设计时要考虑的是主体空间和辅助空间的作用往往却忽视了建筑通道的重要性。忽视通道作用所带来的后果从小的方面来说,如商场通道的不合理设计就会发生外面的顾客挤不进,里面的顾客出不来,商场通道设计着重考虑到主次通道的合理布置和共享空间的重要性;酒店餐厅的通道设计不合理就会发生人流拥挤、不畅通,同时也会发生上菜的服务员把汤、菜不小心洒在顾客身上等等的不礼貌行为;从大的方面来说在全国发生的特大火灾中,有三分之二以上都是由于建筑通道、出口设计的不合理,特别是在人员密集的建筑场所中出现通道设计的不合理等问题,就会严重侵害国家的利益,人民的安全。所以符合人机工程学的设计是非常重要的。

参考文献：《人机工程学》（西安电子科技大学出版社2006年第二版） 《建筑人体工程》（机械工业出版社2008年版）