人机工程学理念下之园林工具构设研究

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论文字数:**** 论文编号:lw202329266 日期:2023-07-22 来源:论文网

第1章绪论


1.1课题研究背景
2011年,我国城市人均公园绿地面积已经由2010年的10.66m2上升至8m2,城市建成绿化面积比h年增加11. 8万公顷。绿地面积的增加直接提供了更多的绿化工作岗位,也必定带动园林工具产业的发展。另据研究预测,到2020年,我国将有超过2.48亿的老年人,占全国人口的17.17%。对于渴望平静的安度晚年的老年人,寄情f花草,将是城市老年人,尤其是空巢老人的一个重要精神寄托。这在一定程度上将对园林产业的发展提供一个良好的机遇。园林剪刀因其易于修建枝条的特点,作为最为常见的园林工具之一,其在产业中的地位不言而喻。但是长时间高频率地使用,使用者却容易患上各种积累性伤病,影响工作,乃至正常的牛.活。这对于使用者木人和这个产业都产牛了负面的影响。在美国,约10%的伤害赔偿是由于手工工具造成的,每年损失超过100亿。


1.2市场现有产品对比
通过对市场的走访,和对淘宝等网上交易平台的搜索,现在市面:常见的单手操作的园林剪刀如图1.1所示,以传统一次省力杜杆结构为主,也有一小部分其他结构的剪刀,如沃兹公司的棘齿结构的修枝剪。统计数据显示,在较细(3mm)的枝条,传统剪刀比棘齿型更为高效,使用也更舒适,产生的疲劳度也较低。随着枝条直径增加,棘齿型的优势逐渐体现,其可以通过多次张合来完成2次剪切动作,通过增加用功距离的方式拆力。


第2章课题相关理论探讨


2.1人机工程系理论
工程学(Ergonomics或Man-Machine Engineering),欧洲多称为工效学(Ergonomics),美国称为人因工程学(Human Factors Engineering),十上世纪20年代诞牛于英国,并在美国得以完善的学科。是根据人的心理、牛.理和身体结构等因素,研究人-机-环境之间和谐关系,用以保证人类安全、健康、舒适牛活和工作,并获得较高效率的一门交叉学科。人机工程学得到广泛认同的定义是由1EA (国际工效学会,InternationalErgonomics Association)确定的,并与2000年8月更新:人机工程学时研究系统中人与其他组成部分的交互关系的门学科,并运用其理论、原理、数据和方法进行设计,以优化系统的效能和人的健康幸福的关系。


2.1.2手持式工具的人机工程学理论
持式工具作为最也是最基木的工具从石器时发表展至今已经数以万年计的历史。人机工程学的研究和事实表明,过重,使用时长时间保持一个动作或重复单一的劳动都可能造成立即性或积累性肌肉骨豁损伤,甚至是手部机能病变。手持式工具在设计的过程中必须满足一钱人机工程学原则,由于不同的文献其原则的侧重不同,因此将些普遍性的原则总结如下:
1.确保工具的重量处于较低的水平,一般情况不超过2.3KG。对于使用频率较高的,因在保证使用效率和安全的基础降低重量;
2.以一定角度的弯曲把来避免手腕的弯曲,从而减少因掌屈、尺偏等造成的积累性疾病;
3.提供好的抓掘中间。将敲人握机控制在10cm以内;精密抓握把手直径8-16mm,养力抓握30-40mm; 5%-95%的女性至男性的掌宽为71 -97mm,闪此设计超过10cm的把乎有助提供更多的抓握空间;
4.握力上限因控制在100N以内,有助于降低超过极限的握力造成的立即性损伤;
5.注意左右手适宜和男女差异。设计左右手均可使用的工具有助于缓解右平的压力,并有助于左手习惯的人使用;男女理结构的不同,力量差别明显,设计时应考虑相应情况;
6.安全性。防止滑落,增强摩擦强度,为乎部提供相应的防护都是在设计中需要考虑的问题。


2.2设计心理学理论
设计心理学是应阳心理学(Applied Psychology)的一个分支。是研究人对产品的使用需求和心理需求,并将这些需求应用产品设计中的-门学科,通过对使用者的心理分析,从而设计用户体验更佳的产品。与人机工程设计心理学也是一门以用户为中心的学科。在设计心理学中,好的设计不仅仅是具有良好的人机数据构成,更是造型,色彩,企业品牌,使用体验,个人以及群体习惯,甚至是下意识感受等众多方面的集合体。在心理学上,暗示的作用是强大,对一款产品,如果使用者在初次使用,或曾经的使用中受到了不良的体验甚至是伤害,那么在今后的使用屮就会意识的避免使用同类的产品,及时必须使用,曾经的经历有可能会加剧设计缺陷所带来的不良反应。


第2章 课题相关理论探讨......................................... 9-14
2.1 人机工程学理论......................................... 9-10
2.1.1 定义......................................... 9
2.1.2 手持式工具的人机工学理论 .........................................9-10
2.2 设计心理学理论......................................... 10-11
2.3 细节设计理念 .........................................11-13
2.3.1 细节造型设计......................................... 11
2.3.2 色彩设计 .........................................11-12
2.3.3 材质设计......................................... 12-13
2.4 章节小结 .........................................13-14
第3章 课题研究与设计 .........................................14-25
3.1 课题设计定位......................................... 14
3.2 前期设计探索及设计定型......................................... 14-18
3.3 机构创新设计 .........................................18-21
3.4 造型设计部分......................................... 21-24
3.4.1 人机尺寸应用......................................... 21-22
3.4.2 色彩搭配应用......................................... 22-23
3.4.3 其他设计......................................... 23-24
3.5 章节小结 .........................................24-25


结论


分析手持式园林工具剪刀的材质可以发现,不锈钢和ABS是最主要的选择。不同于铜的高成木,钢铁的易腐蚀性,铝的不可电镀性,不锈钢因其相对低廉的价格,高稳定性,高强度的特点成为了最主要的材料,在材质的处理上,出于对成木的控制和对审美的需求,多数基木选择保持其原有的材质,即金属的银白色,也有部分采用了电镀的方式为不锈钢着色,多是黑色,其他的色彩则利用把手的ABS材料的多彩性来调和整体。在把手的材质处理上,磨砂质感因其具有良好的抓握性,稳重的色泽更受到工具厂商的亲耐。
本设计方案在设计效果上采用了与大多数园林剪刀类似的材料原则,即不锈钢和ABS或PC相配合。在实际的模型制作中发现,CNC手板厂商在制作过程中主要采用ABS、Al、Cu材质,其共同特点是易于数控加工,不锈钢,钢,铁等金属因不易制作,故不常使用。ABS适合做整体的模型外观,其价格相对低廉,色彩丰富。A1和Cu主要应用在需要功能体现的模型中,因Cu的价格较A1昂贵所以最后选择A1来替换当初设计中使用的不锈钢。但是A1材质不可电镀,不可喷漆性,只能通过阳极氧化才能达到设计的需求,由于经费所限,不得不放弃氧化方案,转而重新设计了成木相对较低的色彩搭配。


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