人机工程学台灯设计报告

人机工程学台灯设计报告-1-目录摘要关键词……………………………………………………………21引言……………………………………………………………………32作品整体设计过程……………………………………………………42.1作品适用对象………………………………………………………42.2作品人机工程学分析及其设计……………………………………42.2.1人机工程学分析…………………………………………………42.2.2作品的参数设计…………………………………………………53产品的模型图展示……………………………………………………63.1产品的三维建模成型过程…………………………………………73.2二维图………………………………………………………………84作品的功能介绍及评价………………………………………………9参考文献………………………………………………………………10人机工程学台灯设计报告-2-摘要：通过对人性产品设计具体实例来说明人性化设计中所包含的人机工程学因素，指出产品设计必以创新和革新为首要条件。人机工程学，使人性化的设计真正体现出对人的尊重和关心，是一种人文精神的体现，是人与产品完美和谐结合。从今使用广泛的台灯人性化入手，对台灯进行细致具体的分析。以保护人眼的前提出发，利用人机工程学的原理设计一盏人性化的台灯。通过查阅人眼保护的相关资料，获得相应的功能修正量，能够满足现实生活中人们对于台灯的更多人性化需求。关键词：人机工程学台灯功能修正量眼睛保护1引言1.1设计背景人机工程学是20世纪40年代后期跨越不同学科和领域，应用多种学科的原理、方法和数据发展起来的一门新兴边缘学科。由于它的学科内容的综合性、涉及范围的广泛性以及学科侧重点的不同，学科的命人机工程学台灯设计报告-3-名具有多样化的特点。社会的发展、技术的进步、产品的更新、生活节奏的加快等等一系列的社会与物质的因素，使人们在享受物质生活的同时，更加注重产品在“方便”、“舒适”、“可靠”、“价值”、“安全”和“效率”等方面的评价，也就是在产品设计中常提到的人性化设计问题。人性化产品，就是包含人机工程的的产品，只要是“人”所使用的产品，都应在人机工程上加以考虑，产品的造型与人机工程无疑是结合在一起的。我们可以将它们描述为：以心理为圆心，生理为半径，用以建立人与物(产品)之间和谐关系的方式，最大限度地挖掘人的潜能，综合平衡地使用人的肌能，保护人体健康，从而提高生产率。随着社会的发展、科学技术的进步以及生化水平的提高，人们对生活品质的追求已经不仅仅要求只能单一的使用功能，更多的追求产品的人性化和舒适性。人们对于的产品品质的关注度已经由单一的功能向舒适安全的操作功能过度。就目前而言，人机工程学在中国的反正尚不成熟，理论结合实际的研究深入程度不够。现今人们忙碌于快节奏的生活、学习及工作，每天疲于强大的工作量，挑灯至深夜已然成家常便饭。室内灯的光照强度满足不了人们工作的需求，因而台灯得以推广。但是人们长期在深夜工作、学习，光线光强或者过暗都会对人的视力造成伤害，因而台灯的设计对于当今更加追求绿色、健康的生活方式尤为重要。现今的大学生几乎人手一盏台灯，大学生群体是台灯需求的最庞大的群体之一，因而就场前景而言也相当可观。1.2设计的意义首先。当今的社会是快节奏为主流的社会，人们都在工作和生活、人机工程学台灯设计报告-4-学习和生活中来回的变换，，当今工作和学习中，普通的室内灯已经无法满足人们的需求，因而台灯得以推出。台灯在其中扮演着越来越重要的角色。大学生几乎是人手一个，而且台灯也是大部分家庭配备的必需家用电器。因而就目前市场需求而言，台灯的市场前景很好。然而长期使用台灯的方式不对以及台灯设计的不合理对于视力有很大的伤害。合理地设计台灯，不仅能够满足工作、学习的需要，还能保证人们眼睛的健康，使人们在舒适环境下工作，提高工作效率的同时也能享受到台灯人性化布置所带来的舒适度。2作品整体设计过程2.1作品适用对象本作品适用于广大大学生群体以及各个家庭用户等，适用于男女身高的百分位是5%~95%（即身高百分位数在1501mm~1791mm）。2.2作品人机工程学分析及其设计2.2.1人机工程学分析在使用台灯的场所，如果灯光的照度和显色性不够，会使阅读者过度使用视力，导致眼睛疲劳，而灯光光线长期地频闪或有眩光会给人的视觉神经系统带来严重伤害，所以要特别讲究照明的质量。从满足人类照明舒适、健康的角度并考虑到能源的节约，良好的照明应具备五个条件：桌面照明要有足够的照度目前我国学校及写字楼等照明场所普遍采用的照明设计标准是80年代制定的，其中办公、学习的桌上照度标准仅为国际标准的1/2，人机工程学台灯设计报告-5-国际标准为300—500勒克斯（lx），而我国标准约150勒克斯。照度太低或太高会使阅读困难，容易造成阅读疲劳，影响阅读和工作效率。显色指数不低于80显色指数即为光对颜色的还原程度——我们称为显色性。在显色指数较低的灯光下(一般荧光灯为60—70)看东西，眼睛对颜色的分辨能力低，容易造成视觉疲劳。一般台灯照明的显色指数应不低于80光线要稳定如果灯光足够亮，但却在不停地闪动，光线不够稳定，我们说它存在频闪。当频闪超过一定的范围时，会产生视觉疲劳。而长期的视觉疲劳会对人的视觉系统造成损伤。特别是在电脑日益普及的今天，许多人在灯光下使用电脑（CRT显示屏），通常电感镇流器荧光灯的频闪和荧光屏的帧幅闪动（每秒更换画面50—100次）重叠，形成光共振，对人的视觉系统伤害更大。长时间在这种照明环境阅读或工作会损伤眼睛，并有眼胀头痛等不适症状，通常也找不出原因。所以，欧洲电工委员会早在1997年就禁止在有电脑荧光屏的办公室安装使用电感镇流器的荧光灯，以保护电脑操作人员健康，而我国目前对此尚无相应法规，加之宣传较少，故未引起人们的重视，但随着“城市灯光综合症”发病率越来越高，相信与之对应的法规出台只是时间问题了。无眩光人机工程学台灯设计报告-6-人眼受到眩光影响后，会感到刺激和压迫而失去明快舒适的气氛，时间稍长就会产生心情厌烦、急躁不安等情绪，对阅读和工作都会带来严重不利的影响。2.2.2作品的参数设计（1）台灯的高度台灯的高度是指台灯灯管距离桌面的高度。台灯的高度要与人眼有一定的高度差。坐姿眼高与桌面之间的距离为100mm~200mm。人的坐姿眼高为695mm~847mm，桌面的高度为630mm（实测宿舍桌面高度）。因而坐姿眼高与桌面之间的距离可粗略得出台灯的高度在65mm~217mm。而在设计的台灯灯管的高度可以改变，因此设计台灯可伸缩的高度范围在65mm~217mm。通常，眼睛距离书本30厘米时，既能看清字迹，也不会过度疲劳，以此推算，台灯的高度距离书面40—50厘米比较合适，这样既保证充足的阅读照明，周围的环境也有一定的亮度。如果台灯太低，则会使光线照到过小的范围内，而周围则一片漆黑。失去了可供远望的参照物，会使眼部各调节系统都处于只看近处的紧张压缩状态，容易使眼睛疲劳，并迅速积累，造成“光源性近视”。而如果台灯过高，光线会直接照到我们的眼睛，产生眩光;同时，近距离强光还会在视网膜上造成光滞留现象，会使眼肌紧缩，加快视力下降。（2）台灯占地面由于桌子的面积有限，必须要求台灯要有一定的占地面要求，方可不影响使用者的工作。实测宿舍的桌子的面积为1070mm×人机工程学台灯设计报告-7-700mm，可取台灯参数为210mm×160mm。（3）台灯灯管的选取灯管的度数对人眼的健康影响也尤为重要，如果度数太低，照到书上的光线较暗，我们不容易看清字迹，这样会引起视疲劳，时间长了还会导致近视。而如果灯泡度数太高，过强的光线会通过白色的纸面反射到我们的眼晴里，产生眩光，使瞳孔持续地缩小，进而引起眼痛和头痛。一般来说，25瓦—45瓦的白炽灯亮度最合适。LED灯是个合适的选择。led日光灯以质优、耐用、节能为主要特点，投射角度调节范围大，15W的亮度相当于普通40W日光灯。LED日光灯寿命为普通灯管的10倍以上，几乎免维护，无须经常更换灯管、镇流器、启辉器。绿色环保的半导体电光源，光线柔和，光谱纯，有利于使用者的视力保护及身体健康。LED运用冷光源，眩光小，无辐射，使用中不产生有害物质。除了LED灯还可以选择白灯泡，科学研究证实，在白光下我们的视力最好，所以，选择能发出柔和均匀白光的白炽灯或磨砂灯。2.3对象的环境适应性、材料的选择前面也提到了台灯在现今社会的广阔市场，人们对于台灯的需求量很大。外形的成型没有任何的难题，成本较低，但是对于灯管可以有选择。LED灯的成本相对较高，但是为降低成本，我们同样可以选择白灯作为台灯的灯管。4产品的模型图展示产品的三维建模成型过程：人机工程学台灯设计报告-8-3产品的模型图展示3.1产品的三维建模成型过程：台灯外形灯管人机工程学台灯设计报告-9-完整装配图1完整装配图2人机工程学台灯设计报告-10-完整装配图33.2二维图4作品的功能介绍及评价人机工程学台灯设计报告-11-本产品不再是仅具有简单的照明功能，它还具备了很多人性化的功能。首先，台灯的高度、角度都可以随意的调节，以适应不同身高的人和不同的照射角度，能够满足大众化的需求，减少对眼睛的伤害；另外，台灯整身的占地面积较小，因而占用的空间很小，在空间有限的桌子上给人腾出足够的作业空间；还有，选择的灯管不仅光线稳定、节能，而且灯管的光线强度足够强，眩光小，对眼睛的伤害相对较少。本作品不仅功能齐全，而且诸多功能都满足了人机工程学的人性化设计原理，能为使用者提供舒适、健康的工作和学习环境。参考文献[1]朱序璋《人机工程学》西安电子科技大学出版社2006[2]刘昌丽康士廷UGNX8.0清华大学出版社2012[3]百度文库中国成年人人体尺寸GB10000—88