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家具把手設計中的人體工程學

發布時間:2020-08-27 16:51:58

人體工程學研究與測試實驗室

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人體工程學是一門涉及多學科的新興邊緣科學,它通過研究人、機、環境之間相互關系的規律,力求使人一機一環境系統的總體性能達到最優。人體工程學首先是一種理念,它把使用產品的人作為產品設計的核心,要求產品的外形、色彩、性能等,都要圍繞人的生理、心理特點來設計。隨著家具部件標準化設計,批量化生產,分工越來越細,家具把手的設計生產逐漸從家具生產中分離出來,由專門廠商制作?;牡亩鄻踊?,結構的改革和使用功能的增加,家具把手在家具上的作用再不僅僅是裝飾和連接作用了,其功能的內涵越來越豐富。





家具把手

可以按照其主要用途分為功能性把手和裝飾性把手兩大類, 在工業化生產水平高度發展的今天,兩者在工業設計理論的指導下,正在逐步走向統一。研究家具把手,對家具制造企業提高生產效率,降低成本,提高產品的質量,增強國內外市場的競爭力,增創效益都有積極的作用。




家具把手設計屬于一種實用設計,我們運用人體工程學原理分析研究家具把手的人機系統,力求探索出一種科學的行業標準,行之有效的設計方法,讓設計師和廠家能依之有據、快而好省地做出一套完美產品來。

01


分析研究對象 

人一機一環境系統工程(學),從“系統”的總體高度出發,一方面既研究人、機、環境各要素本身的性能,另一方面卻更重視研究這三大要素之間的相互關系、相互作用、相互影響,以及它們的協調方式,并借助系統工程的科學成就,引導人們找到最優組合方案,使人一機一環境系統的總體性能達到最佳狀態。

這種最佳狀態一般都應滿足安全、 高效、經濟等指標。人一機一環境系統工程(學)雖然著重強調從系統的高度、總體的高度來思考問題,同時也必須對單個的人體、機器和環境做更細致的研究。

02

人機系統的構成模型

人機系統的構成,可以分為人、機、環境三個子系統。對這三個子系統的研究,各自獨立為一門科學,即人的科學、技術工程科學及環境科學。這三個子系統中兩兩相互交叉,又構成三個系統,即人——機系統、人——環境系統、機——環境系統, 這三個系統交叉則構成人一機一環境系統,如圖l 所示。

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03

以“把手”為中心的系統模型

人一機一環境系統中三個子系統示意圖,是一個全面的、概括性的系統示意圖。我們在應用人機模型原理分析考慮以“把手”為中心的系統模型的時候,可以簡化成如圖2的系統示意圖。在這個系統中,重點分析以下三個系統:人一 一把手系統、把手自身系統、把手——環境(家具)系統。分析研究了這三個系統,基本上就可以找到科學的、行之有效的設計方法。

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人機系統模型分析


在人機關系中,人是主體,機是對象,環境是條件。主次關系分明,又各有各的豐富內涵。在具體分析這個系統模型時,應著重從以下幾個方面入手:


人 與 把 手 的 界 面 設 計

人與把手的界面設計,首先從手的角度切入?!笆帧钡脑O計主要是指與手接觸相關的界面設計,包括按壓的界面、旋轉的界面、握的界面、捏的界面等。在進行”手”的界面設計時,應該遵守解剖學原則和人體工程學原則。 

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設 計 的 一 般 原 則

“手”的界面設計必須遵守以下基本原則:

(1)必須有效地實現預定的功能;

(2)與操作者的手成適當比例,使操作者發揮最大效率; 

(3)必須按照作業者的力度和作業能力設計,要適當考慮性別、年齡、訓練程度和身體素質上的差異。

(4)把手要求的作業不能引起過度疲勞和盡量避 免靜態施力。

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解 剖 學 因 素

(1)避免靜態施力;

(2)保持手腕處于順直狀態;

(3)避免掌部組織受壓力;

(4)避免手指重復動作。

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把 手 自 身 系 統


把手設計是手持式工具設計的一項重要內容。隨著我國工業技術的發展,新材料的不斷開發和運用,設計中文化內涵的延伸和發展,家具把手式樣越來越豐富。


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把 手 的 材 質


家具把手的材質有木質的、銅質的、陶瓷的、皮革的、玻璃的、鋁合金的、PVC的等,高級的還有水晶的和鍍金的。常見的是銅質把手,玻璃、鋁合金的也因外觀華麗而受人青睞,PVC的則因價格相對便宜而有一定的市場。在高檔裝修中,水晶把手能夠增加室內的光澤感,(鍍)金、銀的把手屬于奢華一類。

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把 手 的 造 型


家具把手造型從整體上可以分為點、線、面式;具體可分為球形、環形、菱形、棍形、花形、手摳式等,還有各種動物形的和水果形的等模擬形,十分生動可愛。球形的把手給人厚重的感覺;波浪形的富于變化,追求一種表現感;拉桿形的更注重使用方便;動物形的和水果形的給人感覺很活潑,適合兒童使用;手摳式的,直接在抽屜面板或柜門上實現,二者渾然一體。 

把手的橫截面形狀,一般來說,圓形截面適合于抓握,與手接觸面積較大;丁字形可以增大扭矩,適用于操縱力較大的家具把手。把手與家具工作部分彎曲角為10度時, 有利于操作和降低疲勞。大多數把手具有通用性,但一般還是按照右手設計的,在具體設計時, 應該關注特殊人群,如左撇子式。

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把 手 的 尺 寸

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(1)把手抓握部分的橫截面尺寸取決于它的造型、 材料特性。手握式把手以手的虎口尺寸為參照;手摳式的以指厚指寬為參照。

(2)把手的長度,它取決于手掌的寬度。5%的女性和95%的男性掌寬在71mm~97mm范圍內,因此較適合的把手長度是100mm~125mm?,F在很多把手的尺寸是考慮與家具的整體美觀而設定的。一 般應采取最小原則,即保證最小尺寸要求后,據裝飾要求定。有的家具把手雖然形式上跟普通把手一樣,但需要雙手把持,如較寬的抽屜或柜門,這樣的把手尺度要保證兩手寬度握持。 

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(3)雙孔把手孔間距。家具用的雙把手的主要參數是抓握空間。當抓握空間寬度為45mm~80mm時,抓力最大;兩把手平行時抓握空間應為45mm~50mm;兩把手對稱內彎時,抓握空間應為75mm~ 80mm。

(4)實施人體工程學的參數標準化。這樣可以使設計規范化,簡化設計工作,縮短設計周期,簡化生產工藝過程,提高系統的質量、可靠性,降低生產成本。給出人體參數變化規律,提供完整參考系列,為設計及研究工作創造條件。



“把 手 ——環 境(家具)”系 統


有些把手是與家具配套設置的,老式木質家具的把手一般都屬于這種情況,使家具有渾然一體的感覺?,F在的家具把手,更加講究美觀和使用上的方便。把手與家具的環境系統,主要是指把手與家具的選配原則和安裝位置關系。






選 配 原 則


把手與家具整體風格相匹配。根據家具的風格與色彩確定所配把手的材質與色彩,通常來說,木質的、銅質的、銀質的把手適合與大多數風格與色彩的家具相搭配。如:灰色的防火板櫥柜可配以寶藍色磨砂材質的把手,紅色和寶藍色色彩純度較高的櫥柜可配以黑色材質的把手。單件家具拉手不必過分奇巧,一般使用長條形、長棍形或木制 圓形即可。這些拉手能夠給人一種文雅樸素之感。組合或較豪華型家具可選擇式樣新穎的金屬把手,色澤也要求鮮明一些,以襯托家具的雍容華貴。家具多小柜門或多抽屜的部位,應避免選擇長條形拉手,選擇較小菱形或環形把手即可;如果是角柜,就宜選擇靈巧、款式新的把手來映襯家具的活潑美??傊?,在選擇拉手時,要使把手在家具上起到畫 龍點睛的作用。

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把 手 的 安 裝 位 置


與把手的安裝面板在家具的位置有關。一般把手位置要設置在最省力的位置,最省力的位置也就是能發出最大操作力的位置。在此范圍內時,主要依據把手與家具的搭配就可,按照用力時的力矩最小原則,一般靠面板邊緣。超過此范圍的,在上面的盡量靠下,在下面的盡量靠上。

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