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篇1:家具设计中人机工程学的应用论文
1人机工程学概述
人机工程学是以工程科学为核心,将人体科学和环境科学融入其中,以为现代化社会提供服务。通过对其研究内容、方法以及作用等方面的分析,人机工程学较过去相比有了明显的提高。在当今社会生活水平不断提高的情况下,传统的功能性产品已经无法满足现代人生活生产的需要,同时人们关注的焦点也逐渐向产品使用舒适性等方向发展。因此,现代化产品必须同时具备舒适、高效以及安全等特点,而这也是人机工程学在家具设计中应用的主要原因。
2家具设计中人机因素分析
2.1尺度
尺寸和尺度是家具设计中的关键因素。作为一种与人们生活密切相关的产品,家具设计与人体尺寸、储物要求、空间需求等之间存在十分密切的关系,同时家具作为室内空间重要构成元素在进行设计的过程中必须合乎整个空间环境的尺度需求,因此在进行家具设计过程中一般需要坚持以下原则:与“人”尺寸相符、与“物”尺度相符、与“空间”尺度相符。
2.2形态
与一般性物体形态相比,家具形态有其独特之处。首先,家具的功能是满足人们的需求,因此在功能设计过程中必须同人们实际操作和需求相符,因此家具的形态设计不同于单一的造型艺术形态,前者在设计过程中的自由性较差,单纯的形式创新可能无法满足人们对家具功能的要求,因此在进行家具形态的设计过程中,需要结合人的需求进行设计,避免虚化功能的出现,为实质性创新的应用提供基础。
2.3功能
家具是人们生活过程中一种十分重要的必需品,同艺术品之间有着一定的区别,其主要表现在家具的功能性作用发挥方面。例如,床与可卧平面、柜子与储存、椅子与坐面等都是家具与其相应功能的体现。因此,从某种程度分析,家具设计同生活设计之间是存在一定联系的,这就要求在进行家具设计的过程中必须对人类需求进行深入的分析,当然这种分析既包括行为分析同时也包括心理分析,并结合分析结果进行家具功能的设计。一个成功的家具设计不仅能够满足人们生活功能的需要,同时也可以满足人们心理的需求。
篇2:家具设计中人机工程学的应用论文
为了保证家具设计中人机工学应用水平的提高,应当遵循以下几方面原则:
3.1弹性与发展原则
弹性与发展原则是家具设计中人机工学应用中必须遵循的原则之一。其中弹性原则是指在人机工程学应用于家具设计的过程中,对其中所涉及到的图表、数据以及研究成果等的使用不能过于死板,必须保证设计同使用人群、使用环境、功能等相符。在社会环境不断变化的今天,人们的生活较以往相比发生了一定的变化,对家具质量、功能、形态等方面的要求也发生了诸多的改变,因此有关家具质量的评判标准也是处于动态变化中的。例如,人们不仅对家具安全性和舒适性有一定的要求,同时对家具设计中人性化、趣味性等也有着不同的需求,因此设计师在进行家具设计的过程中必须对人机工学进行深入的研究,寻找其与家具设计之间的契合点,创新家具设计。
3.2介入的非确定原则
人机工程学在现代化家具设计中的应用对提升家具使用的舒适性、安全性等具有十分重要的作用。首先在设计准备阶段,设计人员应当对人、家具以及使用空间三者之间的关系进行综合性分析。例如,在进行以储存为中心的家具设计时,设计师需要考虑使用者的年龄、使用空间等,以便保证家具设计方案的针对性,满足不同人群、空间等对家具的要求。其次,在设计展开阶段,通过人机系统的应用对家具的色彩、大小以及形态等进行分析,综合各方面因素确定设计方案。再次,在验证阶段,在这一阶段,家具设计流程为:构思→设计→再构思→再设计一个循环反复的过程,利用人机试验分析功能对整个设计方案进行分析,一旦发现其中存在不合理的.地方,应当立即根据分析结果制定调整方案。最后,在问题反馈阶段,在这一阶段主要任务是分析并发现设计中遗留的问题,在生产中对问题进行具体分析并做出调整,从根本上解决问题,提升家具产品的质量。结合以上分析可知,人机工程学在家具设计的各个阶段都有不同的介入,且人机工程学中关乎家具设计的数据和调查结果科学价值较高,但是应当注意的是,设计师在进行家具设计过程中应当将此作为基本依据,综合家具设计中复杂的影响因素,优化家具设计方案。
3.3指导性原则
在现代化生活中,影响家具设计水平的因素多种多样,较人机工程学相比,家具设计更加的复杂,但是仍旧不能忽视人机工程学理论在家具设计中的指导作用。首先,在进行家具设计过程中,设计师在确定用户群体、空间环境等因素之后,利用人机工程学理论实现对人、物、环境三者之间的综合分析,准确产品定位。其次,家具设计包含多种要素,且各个要素之间存在着一定的联系,而人机工程学贯穿家具设计中的各要素设计,这就要求设计师利用人机工程学指导作用来确定家具设计要素。但是应当注意的是,切不可照搬人机工程学中的数据和参数,究其原因主要是,人机关系受到多方面、多层次因素的影响,同时从家具流通方面考虑,人机关系更为复杂,例如包含运输、销售、使用、维修等多个过程,人机工程学理论内容无法保证家具设计数据和参数的准确性和适用性。因此在进行家具设计的过程中,设计师应当重视人机工程学在家具设计中的指导地位,不可死板的照搬数据和参数设计,站在全局的高度对影响因素的关系进行综合分析,并利用科学手段协调相互之间的关系。
4结束语
在现代化社会生活中,家具同人们生活之间有着直接的联系,但是受到各方面因素的影响,传统家具设计理念在当前社会生活环境中应用存在着一定的弊端。基于此,在今后家具设计工作中,设计师应当以人机工程学理论为指导,创新家具设计方案,保证家具使用的安全性、舒适性以及功能性。
参考文献
[1]王莉莉.“个人工作空间”家具设计与研究[J].美与时代,,(10)
篇3:工业设计中人机工程学理论研究论文
关于工业设计中人机工程学理论研究论文
摘要:近年来,人机工程学得到了飞速发展,并已逐步发展成为了一门多学科交叉的工业设计学科。人、机器以及环境之间的关系是人机工程学的主要研究目标。在科学技术飞速发展的今天,人机工程学该门学科具有一定的现实意义。本文从人机工程学角度入手,系统的阐述了人机工程学相关理论的研究速度,旨在进一步推动人机工程学理论研究工作的深入。
关键词:人机工程;人体性能;环境因素
人、机器和环境之间的关系是人机工程学的主要研究内容,该门学科的研究方法众多,评价手段非常丰富,包括心理学和生理学等等,通过对人机工程学理论的深入研究,我们能够通过多门学科的有效应用,为工业设计领域提供必要的理论依据,这种做法能够有效提高我国工业设计领域的工作效率,能够极大的改善工业设计的工作方式,因此,我们必须对其予以高度的重视。
一、人体特性
作业者以及机器的使用者在人机工程学理论中被称之为“人”,研究人机工程学理论中的“人体特性”应当从以下两个方面入手。一是深入的研究人体结构。[1]从本质上来说,该种研究方式就是在应用人体尺寸测量知识来实现对人体结构的研究,从而将单个主体同群体之间的差别挖掘出来,得出相关数据。这些数据能够为人体测量提供必要的标准。例如,在设计驾驶员座椅的.时候,我们就可以以人体数据为标准,制作出适应驾驶员实际情况的座椅等等,由此可见,人机工程学理论在工业设计中占据着非常重要的地位。二是深入的研究人的具体劳动动作。在这里我们又将人的具体劳动动作称之为作业,其内涵是设计者通过作业这种手段,将材料逐步转变为与具体工作顺序相一致的活动。所谓作业空间是指作业者以及机器的使用者在工作的过程中,同机器以及工具等所需要的所有空间总和。之所以进行作业空间设计主要目的在于通过这种方式能够将人机系统的工程优势充分的发挥出来,从而不断的满足作业的需求。[2]笔者认为,在设计作业空间的过程中,设计者应当做到全方面的考虑诸多因素,例如个人的行为因素、设计作品的舒适度等等,只有这样做,才能够设计出符合大众需求的优秀作品。良好的作业空间具有以下几方面的优势,一是作业者的工作效率能够得到极大的提升;
二是能够确保作业者四肢所分担的工作量保持适中;
三是适应群体的范围非常广泛;
四是安全性高,舒适、便捷。
在设计作业空间的过程中,我们应当遵循以下几点要求:
1)在设计作业空间的过程中,设计者应当以具体设施和元件的重要程度为依据,像显示器、控制器这类装置是比较重要的装置,因此,在布置这类装置的过程中,我们应当考虑布置区域是否能够方便作业者进行操作,笔者认为,这些设备可以安放在空旷的作业区内。[4]
2)在设计作业空间的过程中,设计者还应当依照具体设施和元件的使用频率进行布置。在最佳操作区域内放置的设施和元件往往是一些使用频率较高的元件,值得注意的是,在依照该顺序进行摆放的过程中,应当尽可能的将上述元件安排的接近一些,这样做能够使整个操作过程形成一个流水线,极大地提高了工作效率。
3)在设计作业空间的过程中,设计者除了应用上述顺序进行排序外,还可以依照不同设施和元件的功能来进行排序,这样,能够极大地方便操作,提升管理水平。值得注意的是,上述排列顺序并不是独立存在,是有机结合在一起的。设计者在进行空间布局的过程中,应当将上述顺序有机结合在一起,并在此基础上,充分考虑作业的安全性、人流的组织形式以及方便特殊人群等因素,可见,虽然空间布置看上去比较简单,其中所蕴含的道理则非常的多。
二、机器系统
作业者以及机器的使用者所操作和使用的产品就是指人机工程学中的“机”,值得注意的是,大家在理解这一概念的过程中,应当明确这里所说的“机”并不是狭义的机器。机器系统主要研究和设计人机界面层次,它具有一定的具体性。一般情况下,我们会将机器系统划分为两个方面,一是显示设计,二是控制设计。很早以前的一段时间内,我们都是通过手工技能来实现对机器质量的控制的,在这种情况下,作业者及机器的使用者与机器之间的协调配合就显得非常重要。常见的手动控制机器的作业包括机床操作等等。随着社会的发展,科学技术水平的提升,大型智能机器应运而生。与传统机器不同,大型智能机器的输出量非常大,其操作幅度也越来越复杂,这就要求作业者以及机器使用者(人)具有较强的决策能力,能够正确的判断信息,并以此为依据选择正确的操作方案。现如今,人机工程学的主要研究内容已经逐步向显示器与控制器的设计方向转变。显示器在工作过程中占据着非常重要的位置,主要原因在于,现如今的生产过程中,操作人员需要大量的处理信息,这就要求操作人员具备精准的、快速的信息处理速度,而上述这些要求则必须通过显示器来实现;控制器在信息传递的过程中也发挥着巨大的作用。笔者认为,设计师在设计控制器的过程中,应充分考虑操作人员的性别特征以及生理尺寸,这样才能够提高工作效率。
三、环境因素
在人机系统中,环境的作用也非常的重要。所谓环境主要是指人们工作的环境以及生活的环境。这些小环境往往与人机系统存在着密切的联系。工作环境不好,会给作业者带来一定的负面影响,例如,作业者如果长期在声音较大的环境下工作,就会导致听力有所下降等。因此,必须对环境因素给予高度的重视。通过长期的研究与实践我们可以得出这样的结论,在深入了解人体对环境中各种因素适应能力的基础上,我们可以确定什么样的环境才能够保障作业者以及机器使用者工作的舒适度,才能够确保他们的安全,使整个作业在安全的环境下进行,这样做,能够极大地提高作业者以及机器使用者工作的积极性,保障他们的健康。四、结语总而言之,工业设计中人机工程学理论的研究具有非常重要的意义,它能够进一步提高作业者的工作效率,保障作业者的人身安全,除此之外,还能够实现流水操作,从而推动工业领域的发展,正因如此,我们应当对其予以高度的重视。
作者:王兴单位:九江职业技术学院
参考文献:
[1]卢兆麟,汤文成.工业设计中的人机工程学理论、技术与应用研究进展[J].工程图学学报,,06:1-9.
[2]刘继航.工业设计中的人机工程学理论、技术与应用研究进展[J].科技展望,,09:280.
[3]姚君,刘淼,陈亚明,王菊.基于人机工程学知识的设计认知与应用方法研究[J].包装工程,,06:5-8.
[4]谢正文,吴超.近十年我国人机工程学应用研究进展[J].工业安全与环保,,03:52-53+19.
篇4:包装设计中人机工程学的运用论文
包装设计中人机工程学的运用论文
人机工程学是研究人与机器与工作环境之间互相作用的一门学科,随着学科的不断发展和进步,人机工程学的研究范围已经远远超出了原本人与器具之间的范围。机器的概念已经延伸到了一切与人类相关的创造物,基于此,人机工程学已经成为研究人、人造物和自然/工作环境之间学科。人机工程学的相关研究利用了生理学以及心理学等诸多方面的学科知识,坚持以人为本,使得整个包装系统设计能够得到更好的发展。包装,顾名思义就是为货物的运输或者销售等所采取的艺术手段,从而使得商品的销售能够获得更大的利润。与此同时,包装在运输和销售过程中本身也存在着人与机器之间的相关要求,在运输过程中或者卸货过程中是否能够给人以美的感受。例如,以飞机的飞行来说,如果没有涉及好座舱和仪表位置,势必会出现驾驶员误用操作器发生意外事故的情况出现,导致事故的发生,造成一系列不良后果。
运输过程中的应用价值
1.对定型产品进行整体包装结构设计。包装产品的主要目的之一就是进行运输行为,部分大型机械设备需要使用起吊设备进行装卸外,还有部分日常生活用品等均是依靠人力来进行运输。基于此,在包装设计过程中需要充分考虑到人机之间的关系,使得包装的尺寸以及包装结构等各个部分能够互为适应,让人能够在搬运期间更为和谐。一些家装家具生活用品,如洗衣机和电视等,由于产品的外形已经被固定了,所以只能通过包装体的外形尺寸来设计单人或者双人搬运时手掌抓握的孔洞。一些较为大型的彩电在外包装设计上,应该设计成两层预留孔,方便在上下楼梯时更好地抓握。设计孔洞的高度时应该充分考虑好成年人的手高度(手掌心距离地面的平均高度),方便搬运者在搬运过程中能够处于着力状态。另外,孔洞的对角线应该通过包装体的重心义气能够保持搬运时的平衡。根据相关资料研究结果显示,人手抓握厚度的理想尺寸大约在25mm~38mm。
2.装箱包整体的设计。对于包装箱外形尺寸的设计,如啤酒以及水果运输等包装体,应该重点考虑好人在站着的时候搬运过程中的效率和舒适度,包装箱体的结构尺寸取决于人体的结构尺度和适宜用力角度。根据相关研究资料结果显示,人搬运货物时上肢活动最有利的角度是6°~19°,在上述外展角度中,人体的肩背肌肉不容易产生疲劳感。如果人体上臂外展角度超过26°时,肌肉很容易疲劳,工作效率显著下降。以成年女性为例,包装箱箱体的长度不超过680mm;以成年男性为例,包装箱箱体的长度不超过740mm。物体重心距躯干前280mm处不易疲劳,因此包装箱最大宽度应该在420mm左右为最理想。根据抗压强度理论不难发现,设计纸箱高度最大不要超过箱体宽度。
3.装箱重量的选取。在批量装卸过程中,负荷比较大,超过人生理的疲劳承受极限,容易造成肌肉疲劳,因此会在一定程度上对人体的身体健康造成伤害。与此同时,负荷过小会造成野蛮装卸情况出现。从上述角度来看,大批量的酒类、饮料类以及水果类等装卸都应该综合考虑到单包和单箱重量是否有利于装卸作业的整体效率。
在销售方面中的应用价值
在商品生产出来之后,需要经过销售才能够实现商品的整体价值。基于此,包装作为商品销售的重要组成部分,如何激发消费者的购买欲望是其关键所在。人与包装之间也存在人机关系,需要研究清楚消费者的心理需求以及审美需求。从心理需求角度来看,包装设计在销售活动中利用好消费者的心理规律,便于改进设计且提高销售水平等,不断地满足消费需求。举例来说,商品除了透明塑料盒包装之外,还有一些看不见内容物的铁盒或者纸盒等封闭式包装,随着商品市场的逐渐兴起,使用商品包装逐渐从封闭式开始走向透明式,加强了商品的销售效果,尤其是对食品的'透明式包装更具有效果。从审美需求角度来看,人类有90%以上的信息均来自于视觉,对包装设计进行神态化设计能够更为适合人体工程学的形状。一些具有美观色彩的图案作品都是包装设计者重点考虑的方向,不管是运输包装亦或是销售包装,通过文字、图案以及商标等不仅仅传播了销售信息,又增强了产品的外观美感,大大加大了消费者的购买欲望。在商场中不难发现,畅销的商品在包装方面一定有其独特的地方,引起了人们的注意,继而赢得了消费者的青睐,最终使得商品在市场竞争中处于有利地位。
综上所述,人体工程学在包装设计中的应用已经得到越来越多人的关注,将人体工程学原理合理的应用到设计领域中,继而为其提供可靠的数据,达到人、机与工作环境之间的互为协调。基于此,能够将包装设计真正地应用到提高商品产品价值的目的。
作者:杜星星 单位:兰州财经大学长青学院
篇5:学生公寓家具设计的工程学应用论文
学生公寓家具设计的工程学应用论文
摘要:随着社会的飞速发展,人的意识也在不断改变,在生产生活中,人体工程学设计成了一个主流名词,符合人体工程学的设计是大势所趋。在学生学习、生活的学生公寓中,应用人体工程学进行设计诚不可缺,充分从学生的心理,生理角度出发,将人体工程学要素和其他设计语言融合起来,以人为本,让使用者得以更舒适的学习、生活。
关键词:人体工程学;学生公寓;家具设计
1人体工程学与家具设计
1.1人-机-环境的和谐统一
对于“设计”而言,人体工程学可以为环境和家具等产品的设计提供有关“人”的各项参数,为环境和家具等产品设计中“物”的功能合理性提供依据,为环境和家具等产品设计中考虑的“环境因素”提供设计准则,更能为以“人”为核心的“人―物―环境”的系统提供科学的理论方法和设计程序。[6]人与家具的关系是在家具设计中的人体工程学第一步需要考虑的,随后考虑的是人体主体结构以及相关的生理系统结构等。已知,人体是由骨骼系统、肌肉系统、消化系统、血液循环系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、内分泌系统、神经系统、感觉系统等相互交叉、相互配合而组成的一个不可分割的整体。在这些复杂的组织系统中个别系统在体验家具时是否感觉舒适,对家具设计是否符合人体工程学原理具有高度敏感的反馈机理。骨骼在人体系统中起到支撑的作用是人体工程学家具设计中确定尺寸和生物受力学最主要的依据。神经系统是敏感而娇嫩的,在家具设计中应避免因为接触角度或者不合理的受力设计导致的压迫和不适。人体在正常生活中可以归类为以下几个动作,坐、立、卧、蹲、走等,从而体现不一致的人体形态,不同的形态对空间条件也产生了不同的需求。学生公寓家具中的人体工程学设计,应该充分考虑到人体不同形态下的对于家具空间的要求以及使用舒适性,以及客观合理的观察后科学计算出不同形态下所需求的最佳空间条件,综合各种情况,加强人体和家具之间的和谐性和舒适性。要想使人体工程学和家具设计较好的融合在一起,在设计时必须充分参考使用人群的生理、心理需求,并且开展科学的各项试验,在实践的基础上完善设计。与此同时,为了达到节省材料的目的需要通过计算生物力学的承受力来确定家具的受力结构,达到轻便简约,易使用的特点,让使用者在使用时感到更加舒适。
1.2人体工程学与家具尺寸设置
人体工程学可通过观察使用者、整合测算适用人群的各个形体部位的平均尺寸、肢体行动范围和相关受力情况等,为环境和家具等产品设计提供依据,在家具设计中人体尺寸数据是设计的重要参考和有力指导。通过严谨认真并且符合科学原理的计算,我们便可以得到家具中最合理的尺寸,实现在既能节省大量材料的情况下又能让使用人群得到极大的满意度和舒适度。与此同时,严谨而精确的尺寸也便于使家具大规模的商业生产。[1]1.2.1部分人体工程学常用公式①人体体积计算L=1.015W―4.937(W为人体体重单位:kg)②人体各部分体积手掌体积V1=0.00566L前臂体积V2=0.01702L上臂体积V3=0.03495L大腿体积V4=0.0924L小腿体积V5=0.4083L躯干体积V6=0.6132L③人体各部分重量手掌重量W1=0.006W前臂重量W2=0.018W上臂重量W3=0.0357W大腿重量W4=0.0946W小腿重量W5=0.042W躯干重量W6=0.05804W(W为人体体重单位:kg)④人体各部分旋转半径手掌旋转半径R1=0.587L前臂旋转半径R2=0.526L上臂旋转半径R3=0.542L大腿旋转半径R4=0.540L小腿旋转半径R5=0.528L躯干旋转半径R6=0.830L[5]1.2.2部分设计原理桌子的设计高度应当以人体的立位基准点为准;座椅以坐姿基准点为准;床以卧位基准点为准。如设计座椅高度时,以人的坐骨结节点既坐姿基准点为准进行测量和设计,高度以390~420mm为宜,假若高度在380mm之下,便会因为膝盖的拱起而引起不舒适的感觉,并且带来起立时困难的问题;如果高度高于人体下肢长度500mm时,导致体压产生分力到大腿,使大腿内侧受压、下腿肿胀等。与此同时,座面的宽度、深度、倾斜度、靠背弯曲度都要应该充分考虑人体形体的尺度及各生理结构部位的活动规律。在柜类家具的.深度设计、写字台的高度及容腿空间、床垫的弹性设计等方面也都要以人为主体,从人的生理需要出发。
2学生公寓家具创新的必要性
当代大学生的生活水平已大大提高,他们对产品的需要已经不仅仅是满足自身的生理需要,学生公寓的家具具有优良的功能性已是最低的要求。对大学生来说,宿舍不仅是课余休息的地方,同时还是他们学习、娱乐与交流的场所。学生公寓家具除了其基本的使用功能外,还承担着空间划分的角色,它的设计会极大地影响对学生宿舍体验。[6]反观当下,学生公寓家具款式千篇 一律、缺乏生气,远不能满足当代大学生的需求;传统的学生公寓家具多是批量生产安装,尺寸统一,可能并不完全适用于每个学生。目前国内的学生公寓家具款式主要有“上下铺式”、“上床下桌式”和“上床下柜式”。老式的“上下铺式”,上下两层同为床铺,仅在角落设置衣柜,在宿舍中间放置书桌,这种形式缺乏个体区分,个体活动易互相影响,私密性低,且功能分散,不仅使用不便,还易造成宿舍拥堵杂乱;“上床下桌式”这种上层为床铺,下层为书桌和衣柜的形式,将多种功能整合在一起,便于使用,但由于床下空间有限,存在储物空间不足的问题;而以松江大学城学生公寓为例的“上床下柜式”,上层为床铺,下层为衣柜和置物架,书桌设置在一侧,这种形式多设置于层高较低的公寓,功能较集中,储物空间也比较大,衣柜进深较大,取物不便,且垂直设置的钢梯上下不便且易滑落摔伤。且学生的身材尺寸相差较大,统一而不可调节的尺寸设置并不适用大部分同学。概括成三点即:①储物空间不足或取物不便;②垂直设置的钢梯上下不便且易滑落发生危险;③家具尺寸设置统一而不可调节,使用不便。
3设计方案
沿用“上床下桌”的形式,但针对“上床下桌”形式小进深衣柜储物空间不足及“上床下柜”大进深衣柜取物不便的问题,设计了“旋转式衣柜”,不仅充分利用空间增加了储物空间,更以旋转代替够取,方便取物,搭配大尺寸的抽屉,基本可以满足大学生的储物需求;针对现学生公寓垂直设置的钢梯上下不便且易滑落发生危险的问题,我们在床尾设置了“箱柜式阶梯”,不仅方便上下,而且增加了一些储物空间;针对学生们的身材尺寸相差较大,统一而不可调节的尺寸设置不适用所有同学,运用人体工程学的知识,设计了可调节尺寸的桌椅,以便学生根据自己的身材调整桌椅高度,另外衣柜内部的挂杆和置物架等也是设置成可调节的,学生可根据自身习惯等自行调节。
参考文献:
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[4]杨志敏.人机工效学在椅类设计中的应用[J].木材加工机械,(4):15-18.
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篇6:人体工程学家具设计论文
人体工程学家具设计论文
一、家具设计与人体工程学教学中存在的问题
(一)课程
《家具设计与人体工程学》是我校把家具设计与人体工程学结合在一起所开设的一门专业基础必修课。课程共学时112学时,16学时每周,共7周课。课程旨在以项目实训的方式让学生在符合人体工程学的实验数据下进行家具设计,为“人、家具、环境”系统设计提供整体思路,为“以人为本”的设计思想提供可行方法。笔者长期从事家具与室内设计教学与设计实践工作先后收集并整理了十几套相应教材,基本可以归纳出课程包含四大部分内容:第一部分概述(介绍家具设计、人机工程学等概念)、第二部分人体工程学基础(主要介绍人体工程学的研究角度、方法和范畴等)、第三部分人体测量与数据的应用(侧重讲解在家具设计中常用的一些人体测量数据)、第四部分人体工程学与家具设计(人体工程学与家具设计的综合运用,结合案例,比如座椅设计、办公家具设计等)。显然第三、第四部分的内容为重点和难点。通过对本课程教与学师生调查问卷,我们总结了三大印象:第一印象――杂。课程涉及统计学、设计学、人体测量学、生物力学、劳动生理学、环境生理学、工程心理学、时间与工作研究等十多个学科。第二印象――困。课程中需要理解大量的新概念、专业术语,再加上几十组需要学生识记的常用人体尺寸统计数据表,很容易造成“困境”。第三印象――难。人体工程学(Ergonomics)又叫人体工学或人类工程学,人体工程学是探讨人与环境尺度之间关系的一门学科。人体工程学通过对人类自身生理和心理的认识,并将有关的知识应用在有关的设计中,从而使环境适合人类的行为和需求。人体尺度问题是课程的核心和难点。学生不仅要掌握人体自身的尺寸,还要掌握人体尺寸在设计学上衍生的人机尺寸,以及静态尺寸和动态尺寸等等。由于存在学科的跨越和知识点侧重的问题,很多研究方法和过程都没有反应在教材上,导致教与学中出现知其然不知所以然的现象。
(二)教师
1.教师过于重视理论讲授,教学手段单一,教学中与学生严重脱节,无法激发学生学习兴趣和主动性。究其原因教师与学生课前、课下沟通较少、教师引导激发学生自主研究学习不足等原因。
2.教师过于强调教材,注重理论的全面性,侧重点扩展明显不足,主次内容把握不够准确。究其原因是教师在本课程及其前后开设课程了解不足,导致了课堂上内容重复、或者涉猎不足等问题。
3.教师教学中实践教学与理论教学处理不当。常常出现理论与实践环节课时分配不合理、理论与实践环节不能同步或者错位、实践教学手段单一、案例剖析不到位等问题。
4.教师教学之余提升自身专业素养不够。凡事浅尝辄止,学术专研缺乏耐心和恒心。
(三)学生
1.积极主动性不够,被动学习情绪明显。究其原因是由于学生阶段性学习专业深入度不够,设计体验不足,影响其对人体工程学在专业领域重要性的正确认识。
2.无法从理论中联系到实践运用。究其原因是许多学校对人体工程学重视不够,然后错误地反应在教师的教学中,直接影响了学生对待课程的态度。许多教师把人体工程学作为一门理论课来讲授,最终以理论考试的方式作为结课考核。导致的结果是学生一开始就把精力用在备考上,对相关概念和知识只停留在记忆阶段而不是理解和掌握。
3.基础不足,价值观有余。我国大部分艺术类考生的理科基础、逻辑思维能力普遍较差,思维方式较感性,然而《家具设计与人体工程学》这门课程理科属性倾向较重,让很多学生望而却步。加上大部分艺术类考生自入学前价值观就出现了偏颇,他们认为上大学就是为了混文凭、考证书,至于专业好不好无所谓。这样一来《家具设计与人体工程学》这种课程很容易被学生忽略掉,表现为测试作弊、设计作业马虎应付。
(四)课程环境
课程环境对于一个专业、一门课、一位老师、一个学生来讲都是相当重要的。以家具设计与人体工程学为例,在学校专业成立初始,课程环境几乎为零。那时候如果老师上课连多媒体教室都无法实现,那么当量的优秀案例图片改如何向学生展示并讲解。家具设计与人体工程学这门课程重点在培养学生的家具设计造型能力,培养学生适应在“适合人的尺度”的思维模式下进行家具设计创作,所以教学的重点应该是突出体验教学。这种体验教学,不能局限在学生的想象阶段,不能仅仅依靠手绘或者电脑模拟效果图的制作来完成的。理想的体验教学应该是学生能在学习课程的时候能超越识记,掌握人体工程学的研究方法,明确设计是为人的设计的真正含义,能够通过图纸把自己的设计很好的表达出来并完成家具1:1模型,然后能充分的调动各感官机能,完成对模型的修改,完善设计。我校地处河南信阳市,艺术系开设了家具设计方向,到今天已经有了8年的光阴。发展八年学校基本建立了美术基础实训室、模型制作实训室、计算机CAD设计实训室、手木工制作实训室等,应该可以说小有所成、初具规模了。但从我校家具设计方向历届毕业生就业调查反馈表来看,凸出问题表现在毕业生岗位概念模糊、岗前紧张、专业能力局限在方案设计和手工模型中、对于家具设计到家具生产过渡断裂等问题。所以学校离培养高度市场适应性应用型人才成功转型还需要走很长一段距离,这需要全校师生以及“多方来助”的情况下才能逐步实现。完整的家具设计课程环境处了学校自身软硬件环境以外,还应该包含校企合作环境、校政扶持和监督环境、校与校来往学习合作共荣环境等。
二、家具设计与人体工程学教学有感
(一)缘起藤和竹
我校西邻“长淮明珠”南湾湖,南望“云中公园”鸡公山,校园内山清水秀,花木交荫,绿围翠绕,景色宜人。山上有丰富的自然资源,其中最多的就是满上的竹林和成片的老树古藤。学校土建动土,建设一些新校施,原本山上的野生的满山竹林和老藤,被一车车的拉往垃圾站焚烧殆尽,在笔者的眼里这是暴殄天物的行径。在家具史上,能工巧匠用老藤和竹子编制出了多少会计人口、流传古今的`家具,多少作品在今天的世界非物质文化的收藏典籍中成为经典。回想多年前,大学时期到教师阶段,学生阶段最痛苦的是每次家具设计课都要花好多钱购买各种各样的模型制作材料,但制作出来的模型效果多少会让人联想到水晶宫时期的矫揉造作、粗制滥造的感觉。原因是我们制作模型购买的大部分是模型卡、ABS板、KT板、喷漆、石膏等工业模型材料,它们除了能粗糙的表达出家具设计的造型形态之外,别说结构,就是简单的接缝收口都很难到位的。当然这些材料制作完模型之后,本身材料的固有色是很难看的,没有任何保留的价值,所以还得用喷漆给制作好的家具模型赋予“五颜六色”的外衣。一个个原本制作还算精致的模型,披上喷漆外衣之后,俨然成了一个七彩家具王国。最让师生感觉头大的事,喷漆对环境的污染――刺鼻的气味加上斑驳的漆影到处可见。现在教师阶段强烈的责任感在一次次的逼近,告诫自己不能“重蹈覆辙”。回看我们的祖辈,他们用无数的惊世之作一次次的想我们呈现自然材料的无穷魅力和价值。竹子特有的质地、中空的结构、快速的生长率(竹子2-3年可以成才)、竹黄和竹青的特殊性、竹结之美等等,竹子有太多太多的研究价值。老藤的最大的特点是它的韧度好、质感美、自然古朴形态美。竹子和老藤都不需要喷漆和上色,这也是它们作为家具模型制作最佳材料的优势之一。于是藤和竹的研究首次在家具设计与人体工程学的模型制作上全面展开。
(二)果成竹与藤
家具设计与人体工程学在教学上笔者一改传统教学常态,主张以“理论讲解为辅,团队研究为主”的课程教学方案,事实证明效果很好。以其中“人机工程学与座椅设计”环节为例:
1.全班分位若干小组,每个小组控制在3-5人,落实名单;
2.每个小组至少收集2个较具典型代表的座椅作品,可以市场购买或者家中邻里收集,方式不限;
3.学生陈述作品来源,教师点评,每小组确定2个最典型作品;
4.解构作品,通过对作品的拆解、使用体验,弄清其结构、尺寸、材料、工艺以及作品的优缺点分析,并在A3图纸上表达清楚;
5.完成原始图纸,教师点评,针对优缺点分析,根据人体工程学所学知识,完成设计改良;
6.教师点评,完善改良方案,制作1:1家具模型,材料竹子、古藤。
三、结语
“缘起竹藤,果成藤竹”给学生们打开了与大自然亲密接触的机会。在使用竹藤制作模型的时候,还能很好地把传统家具的榫卯结构结合在一起,让学生在享受自然造物之美同时,还能体会到榫卯之构的魅力。在自然中修心,在榫卯中修身,身心合一可谓天人合一的境界。
篇7:产品造型设计中的人机工程学的应用论文
0引言设计无处不在,有人甚至说设计就是一切。工业设计是人类社会文明高度发展工程中,伴随着大工业生产的技术、艺术和经济相结合的产物。在工业设计中,与人有最密切和直观接触的就是产品造型设计,随着设计深入到如此多的我们看到并使用的东西,人与产品之间的关系日益密切。在传统设计流程中,人机工程学常作为设计前期生理数据应用于产品概念设计阶段。这容易导致在结构设计和工艺设计及后期模具设计中出现数据不足数据不符的现象,造成设计的变更和制造成本的提高,也远未满足“以人为本”的设计需求。本文通过总结产品造型设计的特点,针对性的提出从人机工程学应用要点出发,进行并行应用的思路。使人机工程学全方位为产品造型设计服务。
1产品造型设计的特点
产品造型设计的特点主要体现在两个方面,一方面是技术与艺术的统一,另一方面是功能与形式的统一。其一,产品外观设计是产品形态是审美的创造,结合了设计师的艺术趣味与审美理解。它与产品的价值相关联,代表了产品的“气质”。设计师运用点、线、面等不同的形态元素表达了不同的设计理念,怀旧或前卫、正统或反叛、简洁或繁琐、直接或含蓄、理性或感性。这些呈现出现的形象特点形成产品的“风格”[2]。但我们也应该很明确的认识到产品不同于艺术品,产品设计不能是简单的设计师自身的直觉经验,而是系统地将多重功能和多重限制联系起来,其中有人的因素、经济的因素、工程的因素等等,设计师需要系统地将设计、创造、工艺、生产结合成整体,才能让创意更好地融入到产品之中。其二,功能是指产品所具有的效用,并被接受的能力,产品本身所具有的特定的功能能够体现其应用价值,因此才会被生产和销售。从另一个角度来讲,产品其实是功能的载体,产品设计的根本目的是实现某种特定的功能,产品的试题结构就是功能的载体。产品形态首先是为了表达产品的功能和性能特征,显示出在技术上的合理性,使人们对其功能有形象的认知。优秀的产品形式能够将产品的用途、用法、效果及公共价值准确无误地告诉消费者[2]。在生活中,产品的功能超越了纯粹的基本能力,呈现多元化趋势,如产品在基本使用功能外,还有能带来审美、娱乐等精神功能的作用。所以,好的产品造型设计是使用功能与精神功能相融合的外在表现,是形式和功能共存的产物。
篇8:产品造型设计中的人机工程学的应用论文
在产品造型设计中考虑人机工程学也就是考虑人与产品的交互方式、交互界面的设计,运用人机工程学的基本原理分析产品中人的因素,从基本的生理要素、心理要素着手,并将人的因素的研究融入到产品造型设计的全过程中。
3.1生理要素应用
人体尺寸是产品设计的基本资料,通过人体测量可获得人体的静态尺寸和动态尺寸。人体的静态尺寸是结构尺寸,而人体的动态尺寸是功能尺寸,它包括操作者在工作姿态或某种操作状态下的测量尺寸。动态人体尺寸测量的重点是人在执行某种动作时的身体特征。动态人体尺寸测量的特点是在任何一种人体活动中,身体各部分协调而连贯的完成动作指令[3]。但是对于大小不一的人体尺寸,其指令也有差异,设计不可能全部实现。根据尺寸的性质,在同一个产品的各个部分,为了适应不同的人体尺寸,满足大部分的人体需求,必须参考不同的数据[2]。例如由PeterOpsvik设计的.Balans凳,考虑到不同乘坐者年龄、坐姿。这款人体工程学椅子看上去似乎不稳想小孩玩的木马,但是坐上去却不是如此。坐上去以后椅子会子安前倾一个角度,保证你的脊柱是一条直线,脖子自然伸直,想弯都弯不了,而且肌肉完全不受力不紧绷。
3.2心理因素应用
根据用户的感觉、知觉特性、认识、学习和出错情况进行产品使用方式、操作界面的设计,以适应用户的职业需要、行动方式需要、认知需要和操作需要,以减少用户学习的时间,减少操作出错[3]。如:Nissan日产Pivo概念电动汽车设计,Pivo最特别的地方是革新式的360度车仓旋转功能及90度车轮旋转功能,当你驾驶Pivo时,从此不用再倒车入库,只要将车头做180度旋转,即可正向开车入库。这一操作方式的设计,完全从用户感知特性出发,做到轻松驾驶。
3.3产品造型设计流程中人机工程学的并行应用
传统的产品造型设计采用阶段性的流程进行,各阶段的工作按时间组织顺序进行。人机工程学被放在第一阶段的概念设计中作为基础数据使用,这容易导致在结构设计和工艺设计及后期模具设计中出现数据不足数据不符的现象,造成设计的变更和制造成本的提高。本文认为应将人机工程学的使用作为一个系统、集成的过程,在产品造型设计的各个阶段设计中同步进行,相互协同。从全局优化的角度出发,达到缩短产品开发周期、提高质量、降低成本的目的。
4结语
在市场竞争日益激烈,产品同质化程度越来越高的情况下“,人性化”的设计才是未来的趋势。因此在产品造型设计中,应从生理要素、心理要素两个要点出发,结合人机工程学的原理分析产品中人的因素,在产品造型设计流程中并行应用。将人机工程学应用融入到产品造型设计的全过程中。
篇9:产品造型设计中的人机工程学的应用论文
从以上产品造型设计的特点中我们不难看出,优秀的设计最终是要获得一种使生产者和消费者都满意的整体,体现“以人为本”的设计价值观。这个设计价值观直接推动了人机工程学的发展。人机工程学是20世纪80年代左右开始在国内发展的一门新兴交叉学科,随着现代社会经济和科学技术的快速发展,其发展更是超出人们的预期。该学科的显著特点是研究人、机、环境三要素自身特性的基础上,不仅仅注重对单一要素的优化,而是将“人”、“机”、“环境”三要素纳入“人-机-环境”综合体中进行系统的研究,旨在充分利用这三要素之间的内在关联性探寻系统优化设计方案。人机工程学的研究对象主要是:在工业设计中与人体有关的问题[3]。例如,人体形态特征参数、人的感知特性、人的反映特性以及人在劳动中的心理活动等。基于该学科的特点,其理论和方法可为设计中考虑“人的因素”提供人体尺度数据;可为设计中“机的功能”合理性提供科学依据;可为设计中考虑“环境因素”提供设计准则;可为“人-机-环境”系统设计提供整体思路;可为贯彻“以人为本”的设计思想提供可行方法。因而工业与工程设计成为人机工程学主要应用领域。在产品造型设计中,该学科理论与方法贯穿与设计的全过程,逐步将设计水平提升到人们所最求的高度。
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