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人机工程学在设计里应用
班级: 工业设计 姓名: 陈晓清 学号: 09060
一、 椅子
我们依据古籍资料开发了多款“第一把交椅”, 选择优质鸡翅木做原料, 充足表现了其木质肌理细密, 紫褐色深浅相间成文, 予人以羽毛璀璨闪耀之感特点。还原了这款历史上最有名椅子! 这种椅子特点是木头双脚交叉, 张开以后才能平稳, 所以又称“交床”。 大约在唐以后, 大家才把带后背与扶手坐具称为椅子。在宋元时已出现了带靠背交椅, 分为直背与圈背两大类。明代交椅就是圈背交椅延续与发展, 而前者直后背交椅, 《三才图会》名之曰“折叠椅”。
明代交椅以造型优美流畅而著称, 它椅圈曲线弧度柔和自如, 制作工艺考究, 通常由三至五节榫接而成, 后背椅板上方施以浮雕开光, 座面多以麻索或皮革所制, 前足底部安置脚踏板, 装饰实用两适宜。扶手、 靠背、 腿足间, 通常都配制雕刻牙子, 另在交接之处也多用铜装饰件包裹镶嵌, 不仅起到坚固作用, 更含有点缀美化功效。交椅可折叠, 搬运方便。
在交椅进入厅堂时, 它交叉折叠椅足已失去了原来野外使用功效, 于是有些人将它改成常规椅子四条直足, 这便成了“圈椅”。现传世明式交椅, 以黄花梨最珍稀, 而杂木交椅存世量不少。

二、 自行车
1886年, 英国约翰.k.斯塔利, 是一位机械工程师, 从机械学, 运动学角度设计出了新自行车样式, 为自行车装上了前叉和车闸, 前后轮大小相同, 以保持平衡, 并用钢管制成了菱形车架, 还首次使用了橡胶车轮。斯塔利不仅改善了自行车结构, 还改制了很多生产自行车部件用机床, 为自行车大量生产利推广应用开辟了宽广前景, 所以她被后人称为“自行车之父”。斯塔利所设计自行车车型与今天自行车样子基础一致了。
　 1888年, 爱尔兰兽医邓洛普, 从医治牛胃气膨胀中得到启示, 她把家中花园里用来浇水橡胶管粘成圆形, 打足了气, 装在自行车轮子上, 前往参与骑自行车比赛, 竟然名列前茅, 引发了大家极大爱好。充气轮胎是自行车发展史上一个划时代创举, 它增加了自行车弹性, 不会因路面不平而震动; 同时大大地提升了行车速度, 增大了车轮与路面摩擦力。这么, 就根本上改变了自行车骑行性能, 完善了自行车使用功效。
一样是1888年, 英国考文垂市约翰.k.斯塔利 生产出了第一辆现代自行车———“安全”自行车。其关键特点是采取菱形车架, 使得车身有更高刚度和强度, 后轮用链条驱动, 并经过前叉直接把握方向。
　 骑行性能与自行车结构尺寸相关, 骑行者体材与车辆相互匹配才会骑行轻快、 舒适和操纵自如。人体与车辆在A、 B、 C3点接触,3个点组成一个三角形, 它边长和角度是自行车关键参数。AB和AC长度关系到骑行者能否最有效地发挥体力。BC 长度和位置依车型和骑行者习惯而定, 它决定骑行者姿势和舒适性。   （降速自行车）
自行车前后轮中心距L、 前叉倾斜角θ和前叉伸距T也是自行车关键参数, 依据车型选定。通常来说, L、 T值大而θ值小时, 车辆稳定性好, 直线行驶自复力强, 但灵活性差; 反之, L、 T值小而θ值大时, 车辆灵活性强而稳定性差些。L值是依据骑车人体材来选择,通常在900～1200mm;θ值在65°～75°;T值决定于θ值。前叉翘度H通常控制在前叉转向轴线和前轮中心垂线交点J位置, J点离地面高度通常为车轮半径R15％～60％。另外, 制造精度以及车轮重量（含轮胎）也影响骑行性能。

三、 电话
提起人机工程学首先要介绍一个人物――亨利·德雷夫斯（Henry Dreyfess, 1903-1972）, 她是人机工程学奠基者和创始人。德雷夫斯起初是做舞台设计工作, 1929年她建立了自己工业设计事务所。她1930年开始与贝尔企业合作, 德雷夫斯坚持设计工业产品应该考虑是高度舒适功效性, 提出了“从内到外（from the inside out）”设计标准, 贝尔企业开始认为这种方法会使电话看来过于机械化, 但经过她反复论证, 企业同意根据她方法设计电话机。这以后德雷夫斯一生都与贝尔电话企业有结缘, 她是影响现代电话形式最关键设计师。
贝尔企业1927年首次引进横放电话筒, 改变了以往纵放电话筒设计, 1937年德雷夫斯提出了从功效出发, 听筒与话筒合一设计。德雷夫斯设计300型电话机, 今天看起来即使传统, 但这一设计首次把过去分为两部分、 体积很大电话机缩小为一个整体。因为这个设计成功, 使贝尔企业与德雷夫斯签署了长久设计咨询合约。
五十年代早期, 制作电话机材料由金属转为塑料, 从而基础确定了现代电话机造型基础。到五十年代末, 德雷夫斯已经设计出一百多个电话机。
德雷夫斯人机工程学其它研究结果是在1955年以来她为约翰·迪尔企业开发一系列农用机械中, 这些设计围绕建立舒适、 以人机学计算为基础驾驶工作条件这一中心, 特点是外型简练, 其中与人相关部件设计合乎人体舒适基础要求, 这是工业设计一个非常关键进步与发展。德雷夫斯设计信念是设计必需符合人体基础要求, 她认为适应于人机器才是最有效率机器。

四、 汽车
1769年, 法国人N.J.居纽(Cugnot)制造了世界上第一辆蒸汽驱动三轮汽车。1879年德国工程师卡尔.苯茨(KartBenz), 首次试验成功一台二冲程试验性发动机。1883年10月, 她创建了“苯茨企业和莱茵煤气发动机厂”, 1885年她在曼海姆制成了第一辆苯茨专利机动车, 该车为三轮汽车, 采取一台两冲程单缸0.9马力汽油机, 此车含有了现代汽车部分基础特点, 如火花点火、 水冷循环、 钢管车架、 钢板弹簧悬架、 后轮驱动前轮转向和制动手把等。1886年1月29日, 德国工程师卡尔? 本茨为其
机动车申请了专利。同年10月, 卡尔本茨三轮机动车取得了德意志专利权（专利号: 37435a）。这就是公认世界上第一辆现代汽车。因为上述原因, 大家通常都把1886年作为汽车元年, 也有些学者把卡尔.苯茨制成第一辆三轮汽车之年(1885), 视为汽车诞生年。（世界第一辆汽车）
　甲壳虫型汽车
　 1934年, 流体力学研究中心雷依教授, 采取模型汽车在风洞中试验方法测量了多种车身空气阻力, 这是含有历史意义试验。1934年, 美国克莱斯勒企业首先采取了流线型车身外形设计。1937年, 德国设计天才费尔南德? 保时捷开始设计类似甲壳虫外形汽车。甲壳虫不仅能在地上爬行, 也能在空中飞行, 其形体阻力很小。保时捷博士最大程度地发挥了甲壳虫外形优点, 使“大众”汽车成为当初流线型汽车代表作。
船型汽车
　　这种汽车改变了以往汽车造型模式, 使前翼子板和发动机罩, 后翼子板和行李舱罩溶于一体, 大灯和散热器罩也形成整体, 车身两侧形成一个平滑面, 车室位于车中部, 整个造型很象一只小船, 所以大家把这类车称为“船型汽车”。
鱼型汽车
为了克服船型汽车尾部过分向后伸出, 在汽车高速行驶时会产生较强空气涡流作用这一缺点, 大家又开发出像鱼脊背鱼型汽车。1952年, 美国通用汽车企业别克牌轿车开创了鱼型汽车时代。假如仅仅从汽车背部形状来看, 鱼型汽车和甲壳虫型汽车是很相同。但如仔细观察, 会发觉鱼型汽车背部和地面所成角度比较小, 尾部较长, 围绕车身气流也就较为平顺些, 所以涡流阻力也相对较小。
楔形汽车
　 “鱼型鸭尾式”车型即使部分地克服了汽车高速行驶时空气升力, 但却未从根本上处理鱼型汽车升力问题。在经过大量探求和试验后, 设计师最终找到了一个新车型――楔形。这种车型就是将车身整体向前下方倾斜, 车身后部像刀切一样平直, 这种造型能有效地克服升力。
　　楔形造型关键在赛车上得到广泛应用。因为赛车首先考虑流体力学(空气动力学)等问题对汽车影响, 车身能够完全按楔形制造, 而把乘坐舒适性作为次要问题考虑。如20世纪80年代意大利法拉利跑车, 就是经典楔形造型。楔形造型对于现在所考虑到高速汽车来说, 不管是从其造型简练、 动感方面, 还是从其对空气动力学表现方面, 都比较符合现代大家主观要求, 含有极强现代气息, 给人以美好享受和速度快捷感。 日本丰田汽车有限企业MR2型中置发动机跑车(尾部装有挠流板), 能够称之为楔形汽车中代表车。
汽车造型发展是以愈加好地将空气动力学设计方案与乘坐舒适性合适地给予结合, 在充足考虑到以上两个关键问题基础上, 努力开发人体工程学领域新技术, 以设计、 制造出更完美、 更优异汽车为目标。

五、 飞机
莱特弟兄与人类历史上第一架飞机。大多数飞机由五个关键部分组成: 机翼、 机身、 尾翼、 起落装置和动力装置。
二十世纪最重大发明之一, 是飞机诞生。人类自古以来就梦想着能像鸟一样在太空中翱翔。而多年前中国人发明风筝, 即使不能把人带上太空, 但它确实能够称为飞机鼻祖。
1927年至1932年中, 座舱仪表和领航设备研制取得进展, 陀螺技术应用到飞行仪表上。这个装在万向支架上旋转飞轮能够在空间保持定向, 于是成为引导驾驶员能在黑暗中、 雨雪天中飞行多种导航仪表基础。这时飞机中就出现了人工地平仪, 它能向飞行员指示飞机所处飞行高度; 陀螺磁罗盘指示器, 在罗盘上刻有度数, 可随时显示出航向改变; 地磁感应罗盘, 它不受飞机上常常带有大量铁质东西影响, 也不受振动和地球磁场影响。这些仪表以灵敏度高、 能测出离地30多米高度表和显示飞机转弯角速度转弯侧滑仪, 另外还有指示空中航线无线电波束, 都是用来引导驾驶员经过模糊不清大气层时手段。
1939年9月14日世界上第一架实用型直升机诞生, 它是美国工程师西科斯基研制成功VS－300直升机。西科斯基原籍俄国, 1930年移居美国, 她制造VS－300直升机, 有1副主旋翼和3副尾桨, 以后经过数次试飞, 将3副尾桨变成1副, 这架实用型直升机从而成为现代直升机鼻祖。
　 飞机机翼上下两侧形状是不一样, 上侧要凸些, 而下侧则要平些。当飞机滑行时, 机翼在空气中移动, 从相对运动来看, 等于是空气沿机翼流动。因为机翼上下侧形状是不一样, 在一样时间内, 机翼上侧空气比下侧空气流过了较多旅程（曲线长于直线）, 也即机翼上侧空气流动得比下侧空气快。依据流动力学原理, 当飞机滑动时, 机翼上侧空气压力要小于下侧, 这就使飞机产生了一个向上升力。当飞机滑行到一定速度时, 这个升力就达成了足以使飞机飞起来力量。于是, 飞机就上了天。
说再直见解: 上表面数据一律假设为1, 下表面一律假设为2。则: 机翼上表面长度为S1, 下表面为S2, 上表面和下表面在空气中移动时间一定, 设为T, T1=T2, 由此能够得出: V1=S1/T1 V2=S2/T2 S1＞S2 T1=T2, 所以: V1＞V2, 依据帕奴利定理——“流体对周围物质产生压力与流体相对速度成反比。”, 所以上表面空气施加给机翼压力F1小于下表面F2。F1、 F2协力肯定向上, 这就产生了升力。