目录
一、设计名称„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 二、设计目的„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 三、设计内容„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2
3.1 家具流行趋势„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 3.2餐桌椅的保养与维护„„„„„„„„„„„„„„„3 四、设计过程和步骤„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 4.1人体构造 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
4.2人体动作域 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 4.3人体尺寸„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 4.4轮椅各部分结构的人机分析„„„„„„„„„„„„„5 4.5安全性设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 4.6.舒适型设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 五、人机工程学餐桌椅的设计步骤„„„„„„„„„„„„„„„6
5.1三维人体模型的建立„„„„„„„„„„„„„„„„„6 5.2人机工程学餐桌椅三维设计„„„„„„„„„„„„„„9 5.3安全性设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 5.4舒适性设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 六、设计总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12
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一、设计名称：家用餐桌人机工程学设计 二、设计目的
随着社会的不断的进步，人们对于生活质量的关注度也逐渐上升。生产技术和互联网络的飞速发展把社会的生产技术设计的人性化推向了一个全新的阶段，设计的“人-机-环境”的相互统一与“以人为核心”的设计理念已经成为整个现代社会设计生活运作的重要基础，人们对于产品的舒适性以及安全性的要求也不断督促着设计者们的推陈出新。随着智能时代的来临，专用餐桌椅设计的设施也已逐渐成为一项大从的迫切需求，餐桌椅设施的人机因素的研究也越来越受到人们的重视。家用餐桌椅作为人的一种辅具，它以人作为动力，与人有着十分密切的关系。在餐桌椅的设计与使用过程中，包含着大量的人机工程学问题。为了使餐桌椅的设计更趋于成熟，为了使操作者在操作时更加方便和舒适，则需要运用人机工程学的原理来设计餐桌椅。并通过对其结构的优化时使用者更加舒适和安全。并基于人机工程学的原理和方法，根据人体测量数据，外形尺寸进行了设计，并对其结构尺寸和舒适性等进行了分析，设计出结构更加简单、安全可靠的轮椅。
餐桌椅的主要操纵者是在坐姿的状态下工作的，为了使操作者在使用时处于舒适的状态和适宜的环境中，在设计中就必须充分考虑人体坐姿的尺度。以座椅的结构为例，主要考虑座宽、座高、座深的设计尺寸。并为了使操作者在操作过程中始终处于安全和能够准确无误的完成操作，对餐桌椅的表面的材质进行一定的改和加工使使用者更加舒适。同时对其座椅的形态和材质也进行一定的改变，让操作者在工作中不会处于疲劳的状态下，从而使轮椅更好的发挥它的功能。
三、设计内容 目前市场上出售的餐桌，以原木色泽的为最多（分为实木和人造板两种；另外，透明玻璃面餐桌底座为大理石或金属等材质的餐桌也占有一定的市场份额。
首先要确定用餐区的面积有多大。不论是具有专门的餐厅还是客厅、书房兼任餐厅的功能，首先要确定所能占用的用餐空间的最大面积是多少。 如果房屋面积很大，有的餐厅，则可选择富于厚重感觉的餐桌以和空间相配；如果餐厅面积有限，而就餐人数并不确定，可能节假日就餐人员会增加，则可选择目前市场上最常见的款式——伸缩式餐桌，即中间有活动板，平时不用时收在桌子中间或拿下来，不要为了一年仅三四次的聚会而买一个特大号的餐桌。
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面积有限的小家庭，可以让一张餐桌担任多种角色，如既可以当写字台，又可以当娱乐消遣的麻将台等。在没有餐厅的家庭里，首先要考虑的是餐桌能够满足家庭所有的成员吗﹖它收拾起来是不是很方便。因此目前市场上多见的可折叠的餐桌比较适合选用。
其次可根据家居的整体风格来进行选择。居室如果是豪华型装修的，则餐桌应选择相应款式，如古典气派的欧式风格；如果居室风格强调简洁，则可考虑购买一款玻璃台面简洁大方的款式。另外，老餐桌也不一定非得丢掉，在如今讲求自然风格的潮流下，如果您拥有一款实木的老式餐桌，则可以把它搬入新家，只要在上面铺上一块色泽与装修协调的桌布，也另有一份雅致。 餐桌的形状对家居的氛围有一些影响。长方形的餐桌更适用于较大型的聚会；而圆形餐桌令人感觉更有民主气氛；不规则桌面的，如像一个“逗号”形状的，则更适合两人小天地使用，显得温馨自然；另有可折叠样式的，使用起来比固定式的灵活。
餐桌是格外需要烘托的。有人说一张餐桌就是一个任由您打扮的模特。为了要显出它独特的风格，可选择不同的桌布，如简朴的麻质桌布表现出一种传统风味，鲜艳明亮的桌布则能令人感到一种欢快活泼的气息。另外，餐桌上方配以合适的灯具，既能让人领略美食的“色”之美，又能营造出一种迷人的氛围。在精心打扮的餐桌旁和亲朋好友一起享用一顿精心烹调的晚餐，浓浓乐趣，尽在其中。
3.1 家具流行趋势 目前板式餐桌椅和钢木结合餐桌椅占据家具市场的80%以上。餐桌椅的出口主要以欧洲时尚流行款式为主，并且折叠式的更受欢迎，更易出口。快餐厅的配套桌椅很受国内外消费者喜欢。餐桌椅的款式的多样化设计必将是一个很好的发展方向，能够得到很好的发展前景。
3.2餐桌椅的保养与维护
实木餐桌椅其最大优点在于浑然天成的木纹，与多变化的自然色彩。由
于实木是不断呼吸的有机体，建议放置在温湿度合宜的环境里，同时须避免饮料、化学药剂或过热的物体放置在表面，以免损伤木质表面的天然色泽。若是美耐板材质，当污垢较多时，北京和君信美家具建议利用稀释过的中性清洁剂佐以温水先擦拭一次，再以清水擦试，记得以柔软的干布擦去残离水渍，待完全擦净后，再使用保养蜡磨亮，就算大功告成了，唯有重视日常的清洁与保养，才能使木家具历久弥新。
大理石容易染污，清洁时应少用水，定期以微湿带有温和洗涤剂的布擦拭，然后用清洁的软布抹干和擦亮。磨损严重的大理石家具难以处理，可用
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钢丝绒擦拭，然后用电动磨光机磨光，使它恢复光泽。或用液态擦洗剂仔细擦拭，可用柠檬汁或醋清洁污痕，但柠檬停留在上面的时间最好不超过2分钟，必要时可重复操作，然后清洗并弄干。
几乎所有的餐桌都怕热，所以在餐桌上摆放热东西时一定要使用隔热垫，否则一顿饭吃完后 ，只见桌子上留下了一圈一圈的白垢，再好的心情也飞到九重天外了。
打翻的汤汁造成色差怎么办?
对于编织材质的餐桌椅，尤其是皮质的和布质的来说，被食物的汤汁淋到时若不马上处理，就会产生色差或留下污痕。如果汤汁已经干掉，试试以下的方法：木制餐桌椅可用热抹布把污垢清理掉，再视情况用染料修补。皮质的部分要先把污垢用抹布清理，再用专用染料补色。布质的部分则用刷子沾着浓度为5%肥皂温水，刷掉脏的部位，再用干净抹布擦干。
四、设计过程及步骤
4.1人体构造
与人体工程学关系最紧密的是运动系统中的骨骼、关节和肌肉，这三部分在神经系统支配下，使人体各部分完成一系列的运动。骨骼由颅骨、躯干骨、四肢骨，三部分组成，脊柱可完成多种运动，是人体的支柱，关节起骨间连接且能活动的作用，肌肉中的骨骼肌受神经系统指挥收缩或舒张，使人体各部分协调动作。
4.2人体动作域
人们在室内各种工作和生活活动范围的大小，即动作域，它是确定室内空间尺度的重要依据因素之一。以各种测量方法测定的人体动作域，也是人体工程学研究的基础数据。如果说人体尺度是静态的、相对固定的数据，人体动作域的尺度则为动态的，其动态尺度与活动情景状态有关。
4.3人体尺寸
百分位数/% 年龄分组 男（18-60） 女(18-55) 1 5 10 50 90 95 99 1 5 10 50 90 95 99 项目 数据 4
坐高/mm 836 858 870 908 947 958 979 7 809 819 855 1 901 920 坐姿颈椎点高/mm 599 615 624 657 691 701 719 563 579 587 617 8 657 675 坐姿眼高/mm 729 749 761 798 836 847 868 678 695 704 739 773 783 803 坐姿肩高/mm 539 557 566 598 631 1 659 504 518 526 556 585 594 609 坐姿肘高/mm 214 228 235 263 291 298 312 201 215 223 251 277 284 299 坐姿大腿厚/mm 103 112 116 130 146 151 160 107 113 117 130 146 151 160 坐姿膝高/mm 441 456 461 493 523 532 549 410 424 431 458 485 493 507 小腿加足高/mm 372 383 3 413 439 448 463 331 342 350 382 399 405 417 坐深/mm 407 421 429 457 486 494 510 388 401 408 433 461 469 485 臀膝距/mm 499 515 524 554 585 595 613 481 495 502 529 561 570 587 坐姿下肢长/mm 2 921 937 992 1046 1063 1069 826 851 865 912 960 975 1005 坐姿人体尺寸
4.4轮椅各部分结构的人机分析
1、坐垫可说是与使用者最贴身的地方，设计上会依照使用者的臀部尺寸和形状曲线进行设计。坐垫载重后下压的幅度不可太深，也就是支援力要
够，否则乘坐者会坐得不舒服。
2、靠背区分为可调整与固定角度两大类，靠背一般会根据人体背部曲线设计，以舒适性和安全性为原则。
3、把手可分为定向及双向，双向把手因为可以换向推行，故可以面对
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乘坐者。另外也有把手可以调整高低，这是针对不同的身高而设计的。使用上注意不要将其他民物品挂在把手上，以免重心不稳而翻覆，伤到乘坐者。
4、餐桌椅骨架若为铁管，通常重量较重，但是有很好的刚度及强度保证；铝管重量较轻，但是在安全保证方面不如铁管。新型材料铝合金的合成解决了这一问题，在轻巧方便的同时又有很好的安全保证。
4.5安全性设计
人们在用餐时是出于高度集中和脆弱的，用餐时的刀叉、碗筷、杯子在出现意外时都可能伤到用餐者。用餐安全很重要，所以餐桌椅安全性必须是设计师考虑的重中之重，任何潜在的安全隐患都有可能伤害到乘坐者。
4.6.舒适型设计
餐桌椅椅的设计对象是人，这一点我们应该首先明确，如何使他们坐的舒服，是我们必须考虑的问题，例如，靠背的形状、高度和坐垫的形状、高度以及厚度都必须符合人体的曲线分布，就餐时是否方便就餐等等。
五、人机工程学餐桌椅的设计步骤
5.1三维人体模型的建立
在人机工程分析与评价系统中,三维人体建模有以下特点：
1、人机系统中的虚拟人注重运动特性,要求能够仿真人机作业环境中的各种动作,为动态地进行人机评价做准备。
2、基于人体测量数据的三维建模, 设计者必须熟悉适用条件、百分位的选择等方面的知识, 才能正确的应用有关的数据,明确设计对象, 然后再确定以该群体中的哪些百分位数作为参照的标准, 要求能够根据不同的适用环境构造不同的虚拟人体。采用了基于表面型来进行人体建模,能够满足虚拟人的运动特性; 以人体测量数据库为基础,能够按照给定参数( 如男女、身高、体重、三围等) 建立人体模型。
人体测量数据的应用原则
人体尺寸 应用条件 百分位选择 注意事项 6
应该考虑本书中其他 当视线时设计问题的中心时， 假如有适当的可调节性，就 地 坐姿眼高 确定视线和最佳视区要用到这个尺寸这类设计对象包括剧院、礼堂、教室和其他需要有良好视听条件的室内空间 能适从5百分位到第95百分 方所述头部与眼睛的转动范围、座椅软垫的弹性、座椅面距地位或者更大的范围 面的高度和可调座椅的调节范围 这些数据对于确定座椅内尺寸 由于涉及到间距问题，应 根据具体条件，与 臀部宽度 计酒吧、柜台和办公座椅极为使用第95百分位的数据 有用 两肘之间度和肩宽结合使用 设计柜台、书桌、会议桌、家 在确定上述设备的 具及其他一些室内设备的关键 由于涉及到间距的问题，应尺寸，而这些设备都需要把腿放在工作面下面。特别是有适当的间隙，这些数据是必不可少的 软垫的弹性 选用第95百分位的数据 尺寸时，一些因素也应该同时予以考虑，例如腿弯高度和座椅大腿厚度 是确定从地面到书桌、餐桌和 要保证适当的间距，故应选 要同时考虑座椅高度柜台底面距离的关键尺寸，尤用 和 其适用于适用者需要把大腿部分放在家具下面定的场合。坐着的人与家具底面之间的靠近程度是否是关键尺寸 第95百分位的数据 坐垫的弹性 膝盖高度 7
确定座椅高度，应选用第5 是确定座椅面高度的关键尺寸， 位的数据，因为如果座椅太选用这些数据时必须注意高，大腿受到压力会使人感坐垫的弹性 到不舒服。例如一个座椅高度能适应小个子人，也就能适应大个子恩 腿弯高度 尤其对于确定座椅前缘的最大高度更为重要 这个长度尺寸用于座椅的设计 选用第5百分位的数据，能 臀部至 腿弯长度 中，尤其适用于确定腿的位置、确定长凳和靠背椅等前面的垂直面以及确定椅面的长度 适应最多的使用者-臀部-膝腘度较长和较短的人。如果选用第95百分位的数据，则只能适合这个长度较长的人，而不适合这个长度较短的人 要考虑椅面的倾斜度
坐姿活动空间的示意图。
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成年男子坐姿,身高为1775.0mm ,体重为75kg
5.2人机工程学餐桌椅三维设计 5.2.1材料选择
轴向拉伸与压缩是杆件变形中最简单的形式。在机械和仪器中，承受拉伸和压缩作用的杆件最多，在折叠餐桌椅的过程中，联接常常用到螺栓，被拧紧后，螺栓就承受拉力。分析受轴向拉伸或轴向压缩作用的杆件的受力情况可知，杆件拉伸和压缩的受力特点是作用在杆件两端的两力大小相等、方向相反，且作用线与杆件的轴线相重合。其变形的特点是杆件沿轴向伸长或缩短，而其横截面变细或变粗，分别如图3.2.1（a）、(b)所示
图3.2.1 拉伸与压缩
由上可知，不论是受拉伸还是压缩，杆件横截面上的内力均沿着杆件的轴线，这种力称为轴力，轴力可以是拉力，也可以是压力。以受拉杆件横截面上的内力分部来确定横截面上各点的应力，杆件在外力的作用下不仅要产生内力，同时还要产生变形，而且内力与变形之间是密切相关的。所以可以实验来观察变形，以了解内力的分布。
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取一等截面直杆，在其表面画两条垂直于杆轴的横线ab和cd，并在两条横线间画两条平行于杆轴的纵向线。然后在杆两端加上一对轴向拉力，使杆件产生拉伸变形。从杆件表面可观察到：ab和cd直线分别平移至a1b1和c1d1位置，仍为直线且和杆轴垂直；两条纵向线伸长，且伸长量相等，并仍然与杆轴平行。根据观察到的表面现象，可作出平面假设：变形前为平面的横截面，变形后仍为平面，但沿轴线发生了平移。如图3.2.2所示
图3.2.2 受拉杆件截面上的应力
根据平面假设可知，任意两横截面间的各纵向线的伸长（或缩短）均相同。由材料的均匀连续性假设可知，横截面上的内力是均匀分布的，即各点的应力相等。
5.2.2餐桌椅三维实体造型
Rhino具有它强大的造型功能，基于本文以上的设计，采用Rhino软件，对餐桌椅进行三维造型，确定了零部件之间的装配关系。其三维实体如图10所示。
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图10
5.3安全性设计
1、整体骨架连接采用直径200mm，厚度2.5mm的铝合金管材，其强度刚度远大于可承受一成年男子的要求，可以保证家用餐桌椅的安全强度。
5.4舒适性设计
1、靠背和坐垫的曲线设计
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图8靠背图 图9座垫图
图8为设计的餐桌椅的座椅靠背形状，图9座垫图为设计的餐桌椅座椅坐垫形状，它们均采用合理的弧面，靠背符合人体背部曲线，坐垫符合人体臀部曲线，都符合体压分布，满足舒适性要求。
2、坐垫前后成一个6度的夹角，这个角度是考虑到使用者在进餐时，需要向前仰有力这个6度的夹角，这样就餐者更加给力，更加舒适。
六、设计总结
首先由衷感谢老师提供给我们这样一个锻炼自己的机会，让我们第一次感受到学来的知识不只是用来完成试卷的。
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程。”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义。通过这次课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础．
说实话，课程设计真的有点累．然而，当我整理自己的设计成果，漫漫回味这四周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消．虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟的许多。
通过课程设计，我对各种软件（例如，3D max、PhotoShop、Office、Rhino）的运用更加娴熟，对产品的设计流程认识更加深刻，使我深深体会到，干任何事都必须具备相应的理论知识及动手能力，和足够的耐心、细致。课程设计过程中，许多机构问题有时不免令我感到有些心烦意乱，但我仔细想想老师平时教我们的东西，在认真分析，问题就会迎刃而解，这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练。短短三周的课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如
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此的缺乏，自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足，几年来的学习了那么多的课程，今天才知道自己并不会用．想到这里，我真的心急了，老师却对我说，这说明课程设计确实使我你有收获了。老师的亲切鼓励了我的信心，使我更加自信。
最后，我要感谢我的老师们，是您严厉批评唤醒了我，是您的敬业精神感动了我，是您的教诲启发了我，是您的期望鼓励了我，我感谢老师您今天又为我增添了一幅坚硬的翅膀．今天我为你们而骄傲，明天你们为我而自豪。
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