肌肉骨骼失調(diào)及其預防演示文稿HumanFactorslab,ManagementSchool,Xi’anJiaotongUniversity,China當前1頁，總共58頁。HumanFactorslab,ManagementSchool,Xi’anJiaotongUniversity,China（優(yōu)選）肌肉骨骼失調(diào)及其預防當前2頁，總共58頁。第9章肌肉骨骼失調(diào)及其預防肌肉骨骼失調(diào)概述肌肉骨骼失調(diào)分類肌肉骨骼失調(diào)預防當前3頁，總共58頁。9.1肌肉骨骼失調(diào)概述MSDs是一類常見的職業(yè)性疾病。工作中的不良體位和姿勢、不正確工作方法、長期反復動作、不良的物理環(huán)境，造成慢性累積性疲勞和損傷。關于MSDs（MusculoskeletalDisorders）的定義人體肌肉骨骼組織的疾病，包括肌肉、神經(jīng)、腱、韌帶、關節(jié)、軟骨、血管以及椎間盤等的傷害和失調(diào)，這些傷害往往是長期累積而導致的，而并不是由滑倒、跌倒、墜落以及類似的一些事故所造成的。

——美國職業(yè)安全與衛(wèi)生管理局（OSHA）類似的一些研究說法

CumulativeTraumaDisorders（CTDs）累積性損傷Work-relatedDisorders

職業(yè)性損傷

……當前4頁，總共58頁。9.1肌肉骨骼失調(diào)概述表現(xiàn)為軟組織、肌腱的損傷；關節(jié)腫痛、肌肉酸痛發(fā)病部位主要以腰背部、肩頸、手臂為主常見癥狀：下背痛、頸肩疾患、腰椎間盤突出、腕隧道癥候群、腱鞘炎MSDs的危害及研究意義嚴重影響工作，威脅勞動者健康，生產(chǎn)率下降在職業(yè)性疾病的發(fā)生中居第二位經(jīng)濟發(fā)達國家政府和衛(wèi)生研究機構(gòu)的普遍關注世界衛(wèi)生組織(WHO)鼓勵國內(nèi)、國際間的研究工作研究和預防MSDs，提高生活質(zhì)量和工作效率，具有重大的社會意義當前5頁，總共58頁。9.1肌肉骨骼失調(diào)概述肌肉骨骼失調(diào)的原因

受力：必要條件擠壓使軟組織、肌肉或關節(jié)的運動無法保持在舒適的狀態(tài)

重復：更多的肌肉施力肌肉收縮得更快、更頻繁，引起組織的緊張

姿勢：重要原因作業(yè)姿勢決定關節(jié)的位置避免超負荷、操作關節(jié)不平衡、靜態(tài)施力

休息：疲勞會增加軟組織損傷的可能性充分的休息可以使肌肉恢復自然狀態(tài)

當前6頁，總共58頁。9.1肌肉骨骼失調(diào)概述MSDs的生理物理原理

肌肉、骨骼及相關組織的結(jié)構(gòu)和工作原理

肌肉、肌肉纖維、骨骼三個部分共同作用人體活動

人體肌肉施力分為靜態(tài)施力和動態(tài)施力

推—拉力量極限

工人不受傷害情況下的最大力量支出

靜態(tài)力量和疲勞

當前7頁，總共58頁。9.1肌肉骨骼失調(diào)概述肌肉施力靜態(tài)施力：肌肉等長收縮動態(tài)施力：施力與放松交替特點：任務導向、女性小于男性三維靜態(tài)施力程序：3DSSPP（UofM)

可以輔助評價特定工作的力量需求，也可以作為工作設計/再設計、評價的工具。由于它的靜態(tài)屬性，3DSSPP忽略加速和運動的影響，它僅僅應用于手工任務中的慢速運動當前8頁，總共58頁。9.1肌肉骨骼失調(diào)概述肌肉施力——扭力的三種不同姿勢身體直力，雙手扭轉(zhuǎn)。扭轉(zhuǎn)長的把手時，男子的扭力為381±127牛頓；女子的扭力為200±78牛頓；身體屈曲，雙手扭轉(zhuǎn)。男子的扭力為544±244牛頓；女子的扭力為267±138牛頓；彎腰操作。男子的扭力為943±335牛頓；女子的扭力為416±196牛頓。當前9頁，總共58頁。9.1肌肉骨骼失調(diào)概述靜態(tài)力量和疲勞時間負荷圖施力大小與持續(xù)時間的關系力量與時間：反比當工作負荷為最大肌力的8－10％時，可以長時間工作，但以最大肌力工作時，只能持續(xù)很短的時間；施力大小和工作可以持續(xù)時間的關系為：

t是最長工作時間，F(xiàn)是相對肌力大小(％)，f是工人可以長時間工作時的臨界肌力（％）。k，n是常數(shù)

間斷靜態(tài)工作的最長工作時間t

：

其中p指的是靜態(tài)施力時間占總工作時間的比例。

nfFkt)(-=當前10頁，總共58頁。9.1肌肉骨骼失調(diào)概述與工作有關的MSDs工作地布置工作臺的高度、工具的擺向、工作對象工具設計工作方法和工作習慣作業(yè)姿勢當前11頁，總共58頁。9.2肌肉骨骼失調(diào)分類頸部失調(diào)上肢失調(diào)腰背失調(diào)下肢失調(diào)當前12頁，總共58頁。9.2肌肉骨骼失調(diào)分類頸部失調(diào)頸部的主要功能是支持和運動頭部，起作用的是頸肩部軟組織失調(diào)的癥狀：頸椎肌肉損傷、頸肩部疼痛、沉重及功能受限等工作中的姿勢

每天低頭工作的區(qū)域，特別是辦公室的文職人員勞動密集型企業(yè)的工人，如縫紉工、電子廠流水線作業(yè)員操作的重復性

頸椎周期性地完成某一個動作，如左右扭轉(zhuǎn)、抬頭低頭等肩膀或胳膊的重復運動施加給頸椎的力量

當前13頁，總共58頁。9.2肌肉骨骼失調(diào)分類上肢失調(diào)上肢系統(tǒng)及其姿勢

人體的上肢系統(tǒng)主要包括：肩、大臂、小臂、腕、手和骨、肌肉、腱、韌帶、神經(jīng)。失調(diào)的生物力學危險因素重復和持續(xù)的施力不舒服的姿勢很大強度的施力

圖上肢骨的分布圖當前14頁，總共58頁。9.2肌肉骨骼失調(diào)分類上肢失調(diào)骨、肌肉、關節(jié)、肌腱和韌帶構(gòu)成了上肢的機體，它們互相配合完成特定的作業(yè)。關節(jié)骨骨肌肉腱韌帶圖骨骼、肌肉、關節(jié)、韌帶、腱的關系圖當前15頁，總共58頁。9.2肌肉骨骼失調(diào)分類上肢失調(diào)手臂的操縱力（坐姿、立姿）

手的握力拉力與推力扭力提力肘彎曲時的操縱力當前16頁，總共58頁。9.2肌肉骨骼失調(diào)分類上肢失調(diào)常見的上肢失調(diào)部位肩部辦公室人員、縫紉工、打字員、搬運重物的搬運工，肩部肌肉長期處于拉伸或收縮狀態(tài)，容易受到損傷。手臂裝配線上的工人，使用手工工具、計算機鍵盤或其它設備進行工作的人員，機器操作員，需要大量使用臂和手，因此這些部位特別容易受到軟組織損傷。

腕部握工具、生產(chǎn)操作、操作電腦時手腕都要用力，不正確的用力以及手腕長期處于伸直狀態(tài)，都容易造成腕部損傷。當前17頁，總共58頁。9.2肌肉骨骼失調(diào)分類上肢失調(diào)與手有關的MSDs圖手背的組織

圖手的結(jié)構(gòu)當前18頁，總共58頁。9.2肌肉骨骼失調(diào)分類上肢失調(diào)左圖手的三個狀態(tài)

右圖腕關節(jié)的運動當前19頁，總共58頁。9.2肌肉骨骼失調(diào)分類上肢失調(diào)

相關術語(Putz-Anderson,1988)曲腕橈向偏差(Radialdeviation)：手沿拇指方向腕部彎曲；尺骨偏差(Ulnardeviation)：手沿小指方向腕部彎曲。關節(jié)彎曲、伸展彎曲：減小相鄰骨之間角度的運動；伸展：增大相鄰骨之間角度的運動。當前20頁，總共58頁。9.2肌肉骨骼失調(diào)分類上肢失調(diào)與手有關的力量型工具當前21頁，總共58頁。9.2肌肉骨骼失調(diào)分類上肢失調(diào)腕管綜合癥(CarpalTunnelSyndrome)

也稱作腕部通道癥候群，是一種常見的手部神經(jīng)損傷。主要表現(xiàn)為正中神經(jīng)分布部位出現(xiàn)感覺異常（主要是拇指，食指，中指掌側(cè)），如手部麻木、灼痛、腕關節(jié)腫脹、手部動作不靈活甚至無力等。常發(fā)生在電腦或者其他視屏崗位，這些崗位經(jīng)常使用到鍵盤和鼠標，從而使手腕經(jīng)常處于背屈狀態(tài)，或者要頻繁重復屈伸手腕。女性的發(fā)病幾率比男性高3倍，這是因為女性手腕管通常比男性小，腕部正中神經(jīng)容易受到壓迫。

當前22頁，總共58頁。9.2肌肉骨骼失調(diào)分類圖腕部通道的圖示圖腕部活動造成的手部損傷下圖中陰影部分代表受腕管綜合癥影響的區(qū)域。

包括刺痛、麻木和疼痛。

當前23頁，總共58頁。9.2肌肉骨骼失調(diào)分類腕骨神經(jīng)彩圖當前24頁，總共58頁。9.2肌肉骨骼失調(diào)分類腕部損傷

在計算機操作中，腕部不但要經(jīng)常保持背屈狀態(tài)，還要不斷地伸屈以敲擊鍵盤和點擊鼠標，因此強迫體位與頻繁活動聯(lián)合作用，使腕部的癥狀更為常見和嚴重，也就是前面所說的腕管綜合癥。肘部損傷

由于鍵盤和鼠標都高于操作臺，腕部常處于上翹狀態(tài)，即背屈，手腕背屈時腕部伸肌持續(xù)緊張，可引起操作者的肘部疼痛，常稱為肱骨外上髁炎，又稱網(wǎng)球肘。肩部損傷

敲擊鍵盤和點擊鼠標時，上臂通常處于前伸狀態(tài)，斜方肌持續(xù)緊張，可導致肩部疼痛。這個癥狀常與頸部癥狀共存，因此稱為肩頸綜合癥。案例：計算機操作時的上肢肌肉骨骼失調(diào)圖計算機操作者的工作狀態(tài)當前25頁，總共58頁。9.2肌肉骨骼失調(diào)分類腰背失調(diào)后背疼痛的五類風險因素（Hildebrant,1987）一般：重體力工作，一般工作姿勢。靜態(tài)工作負荷：靜態(tài)工作姿勢，坐，站立，彎曲，工作姿勢沒有變化。動態(tài)工作負荷：重體力手工處理，舉起物料（物料很重或是頻率很高，扭轉(zhuǎn)），物料運送，推/拉物料，身體向前彎和旋轉(zhuǎn)等。工作環(huán)境：振動、搖晃、滑動/落下。工作內(nèi)容：單調(diào)、重復性工作、工作不滿意。當前26頁，總共58頁。9.2肌肉骨骼失調(diào)分類腰背失調(diào)后背損傷預測模型

工作嚴重性指數(shù)（JSI）——將工人能力和工作需求進行基于時間和頻率的加權(quán)n任務組數(shù)mi任務組i中的任務數(shù)hoursi

任務組i持續(xù)的時間(小時/天)hourst每日工作時間(小時/天)daysi

任務組i持續(xù)的時間(天/周)dayst每日工作時間(天/周)WTj任務j所需提舉的最大負荷CAPj工人在完成任務j時的能力Fj任務j的提舉頻率Fi任務組i總的提舉頻率=

當JSI大于1.5時，后背損傷迅速增加。通過增加工人能力，可以降低JSI到合適的水平（例如，選擇較高能力的工人）或者改變工作參數(shù)

當前27頁，總共58頁。9.2肌肉骨骼失調(diào)分類腰背失調(diào)預測后背損傷的動態(tài)模型

模型的回歸因素包括：提舉頻率（次/小時）平均扭轉(zhuǎn)速度（度/秒）最大扭距（牛?米）最大彎曲程度（度）最大側(cè)面速度（度/秒）

當前28頁，總共58頁。9.2肌肉骨骼失調(diào)分類腰背失調(diào)腰椎間盤突出人體做彎曲活動時，脊柱彎曲——椎骨間距發(fā)生變化——椎間盤受推擠和摩擦——向韌帶作用推力——韌帶被拉伸——腰部感到不舒適

不正確的姿勢、體重過重或粗重的工作，會導致椎間盤突出而壓迫脊髓或脊神經(jīng)根

腰椎間盤突出的成因為慢性退化與經(jīng)常的負重搬運、推拉扭轉(zhuǎn)姿勢不當、過度的全身振動密切相關與肌肉、肌腱及關節(jié)的問題（扭傷、閃到、外傷、脊椎退化性關節(jié)炎等）有一定的聯(lián)系

當前29頁，總共58頁。9.2肌肉骨骼失調(diào)分類后背失調(diào)的預防將工效學原理應用于設計任務，如手工搬運物流（MMH）的工作再設計流程當前30頁，總共58頁。9.3肌肉骨骼失調(diào)預防人因工程干預工程控制工具設計監(jiān)控管理方法OWAS姿勢分析MSD環(huán)境風險因子檢查表

行政管理

人因工程干預應為主要改善方式，而管理手段只能作為暫時性方法，在工程改善尚未完成或工程改善不可行時才以行政管理作為防護手段。管理并不能從根本上除掉危險因子。當前31頁，總共58頁。9.3肌肉骨骼失調(diào)預防工程控制物料、成品、半成品、零件等運送過程自動化，盡量避免直接使用人力直接搬運。作業(yè)臺面、進料口、輸送帶等的高度應配合現(xiàn)場人員身材高度，必要時應當提供可調(diào)整腳踏墊與座椅。重復性高的作業(yè)中，所有操作物件、零件、工具均應置于雙手伸取可及的作業(yè)空間內(nèi)。充分利用夾具固定物件、零件，避免人員因為調(diào)整、對準、施力而必須在靜態(tài)負荷下維持不良姿勢。較重的手工工具應懸掛于固定位置，選用時應當注意重量、握柄大小與樣式，按鈕鍵的施力應適當。成品包裝與物料零件盒應選用堅固質(zhì)輕的包裝，以減輕人員處理的重量，并應提供便于雙手握提的設計。當前32頁，總共58頁。9.3肌肉骨骼失調(diào)預防工具設計1.保持手腕伸直圖帶彎柄的錘子圖兩種鉗子的比較

扭動工具而不是手腕

當前33頁，總共58頁。9.3肌肉骨骼失調(diào)預防工具設計2.使組織壓迫最小3.減少手指的重復活動圖工具的兩種設計盡量分散力量，使對血管和神經(jīng)（如手掌）的壓力降到最低，增大手和工具的接觸面積是分散壓力的一種方法圖不同手指的操作多個手指操作的控制器比只用拇指操作的控制器要好一些當前34頁，總共58頁。9.3肌肉骨骼失調(diào)預防頭頸部背部手臂腿部重量2．前傾2．前彎單手位肩下方2．站立2.5-10KG3．側(cè)彎3．扭轉(zhuǎn)雙手位肩上方3．單腳直站立3.>10KG4．后仰4．彎曲且扭轉(zhuǎn)4．雙腳彎站立5．旋轉(zhuǎn)5．單腳彎站立421416．跪姿7．走動

OWAS姿勢編碼圖表當前35頁，總共58頁。9.3肌肉骨骼失調(diào)預防OWAS編碼原則

（1）一般身體特征（坐、站、蹲....）（2）身體部位（腰、手臂、下肢...）（3）負荷的重量經(jīng)過排列組合后，即為OWAS方法的編碼系統(tǒng)（Karhuetal.,1977）研究人員可在觀測作業(yè)人員動作后，針對某一姿勢給其一編碼組合，每個編碼組合代表一種姿勢。最早的OWAS方法僅考慮背部、手臂及腿部等三個部位，身體姿勢僅僅能進行三碼編碼，后來部分專家建議將頸部及負重列入，編碼因此擴充為五碼。當前36頁，總共58頁。9.3肌肉骨骼失調(diào)預防動作分析等級

（ActionCategoriesAC）OWAS方法將各種身體姿勢編碼加以統(tǒng)計，判斷作業(yè)人員工作姿勢的行動等級（ActionCategoriesAC）行動等級分為四個等級：AC1、AC2、AC3、AC4

等級AC姿勢危害處理方案AC1正常姿勢不需處理AC2姿勢有輕微危害需要近期采取改善措施AC3姿勢有明顯危害需要盡快采取改善措施AC4姿勢有嚴重危害需要立即采取改善措施當前37頁，總共58頁。9.3肌肉骨骼失調(diào)預防當前38頁，總共58頁。9.3肌肉骨骼失調(diào)預防行政管理

行政管理主要目的是減少人員暴露于肌肉骨骼傷害危險的機會。例如，建立符合人因工程的標準作業(yè)規(guī)定和程序，制定工作休息時間表，工作輪調(diào)，多能工訓練，作業(yè)方法等教育訓練等。

縮短耗能與易疲勞作業(yè)的每班作業(yè)時間工作輪調(diào)，分散降低暴露于危險因子的機會增加合理的工作間休息次數(shù)與時間工作內(nèi)容豐富化，避免極度單調(diào)重復的操作引起的疲勞危險機會增大人員主導工作步調(diào)的彈性教育訓練，使員工樹立預防意識，掌握正確的操作技巧當前39頁，總共58頁。附錄1：本章術語肌肉骨骼失調(diào)（MSDs）MusculoskeletalDisorders累積性損傷（CTDs）CumulativeTraumaDisorders橈向偏差RadialDeviation尺骨偏差UlnarDeviation腕管綜合癥（CTS）CarpalTunnelSyndrome工作姿勢分析（OWAS）OvakoWorkingPostureAnalysisSystem當前40頁，總共58頁。附錄2：課程設計范例課程設計概要任選生活、學習、生產(chǎn)中的實例，利用人因工程的理論、方法和技術進行改進或設計，以達到安全、健康，提高效率、提高可用性、舒適性等目的。選題范圍人因工程中以MSDs為研究對象的作業(yè)空間設計、工具改進設計、學習（訓練）方法改進等。例如：課桌椅設計、鼠標鍵盤設計等。設計要求3000字以上，圖文并茂；內(nèi)容：選題意義（為什么要研究這個問題？）、研究設計（通過什么方法研究？）、研究方法（怎樣研究的？）、研究結(jié)果、結(jié)論與建議。當前41頁，總共58頁。附錄2：課程設計范例（學生作業(yè)）1.問題仔細觀察目前辦公室或家庭中的電腦桌或辦公桌前的計算機使用者，會發(fā)現(xiàn)這樣一個現(xiàn)象，打字時人們的兩手腕呈不對稱的扭曲狀，這主要是由于現(xiàn)在常規(guī)臺式計算機鍵盤的分布造成的。如下圖所示：范例1：基于人因工程的計算機鍵盤分區(qū)設計顯示器鼠標座椅數(shù)字主鍵盤區(qū)編輯當前42頁，總共58頁。

正常情況下的電腦桌前，鍵盤的字符輸入?yún)^(qū)的對稱軸與操作人員的對稱軸是有一定的距離的。將鍵盤向右移是不可能的，因為右邊一般都有鼠標，為了保證鼠標的使用空間，鍵盤必須偏左或放在中間。這樣打字時，操作人員的手腕尤其是右手腕會有一個很大的不正常扭曲。還有一種情況，當采用鍵盤托盤時（如下圖所示），雖然避免了鼠標的問題，但又帶來了另一個問題?，F(xiàn)在設計的電腦桌上的鍵盤托盤，都只是比常規(guī)鍵盤的寬度多了一點，鍵盤放在里面時，字符輸入?yún)^(qū)的對稱軸還是偏離了人體的對稱軸，問題依然存在。

顯示器鼠標座椅數(shù)字主鍵盤區(qū)編輯當前43頁，總共58頁。

在這種情況下，一種很常見的電腦綜合癥——腕隧道癥候群（CarpalTunnelSyndrome,CTS）就很容易被引發(fā)了。這種癥狀病因就出在“正中神經(jīng)”上，這是人體大腦與大拇指、中指及食指之間的主要傳輸管道，它在到達手掌之前，必須先穿過皮下韌帶與手骨之間的狹窄通道。通過這條狹窄通道的，另外還有血管與許多隨著每個手指的運動而來回的各種肌腱。是因“正中神經(jīng)”在腕隧道內(nèi)受到周圍軟組織的壓迫而造成。腕隧道位于手掌末端接近手腕處，當手掌長期上翻或下壓、過度伸張或彎曲腕隧道時，就容易發(fā)生腕隧道癥候群。造成這種情形最普遍的原因是過度重復使用手指、雙手、雙臂、還有雙肩的肌肉和肌腱。癥狀從輕微的像針扎在雙手上的痛感；到嚴重的雙手、雙臂產(chǎn)生令人難以忍受的疼痛、燒痛和抽痛、麻木、及虛弱無力，甚至可能導致長期的殘疾。這就是為什么CTS會成為電腦綜合癥中比較常見的一種的原因。確切來說，是不良的鍵盤設計給計算機使用者帶來了致病的隱患。

當前44頁，總共58頁。2.解決思路

要解決這個問題，首先可以想到的辦法是采用人體工程學鍵盤，如右圖所示。但是現(xiàn)在在市場上出現(xiàn)的人體工程學鍵盤的價格都很高。這主要是設計和材料的原因。這就使人體工程學鍵盤沒有在普通使用者手中普及。其實我們可以從現(xiàn)有的常規(guī)鍵盤設計出發(fā)，用人因工程的思想進行改進，使這個問題得以解決。當前45頁，總共58頁。

分析鍵盤的發(fā)展歷史我們可以看到，常規(guī)鍵盤的現(xiàn)有布局是逐步累加形成的，從開始打字機的字符輸入?yún)^(qū)，加上F鍵區(qū)和編輯區(qū)，再到現(xiàn)在加上數(shù)字鍵區(qū)。后來兩個區(qū)域加入時，只是靠慮到大多數(shù)人是右利，就把這兩個區(qū)域統(tǒng)統(tǒng)堆到了鍵盤的右邊，而沒有考慮到鼠標和操作人員的方便，也就是說沒有系統(tǒng)的設計，就這樣一路使用下來，而成為了人們的習慣，也形成了現(xiàn)在事實上的工業(yè)標準。針對前面提到的問題，我們可以考慮對現(xiàn)有常規(guī)鍵盤的三個主要區(qū)域進行調(diào)整。由于數(shù)字鍵區(qū)對手的靈活性要求較高，考慮到大多數(shù)人是右利，數(shù)字鍵區(qū)還是放在鍵盤的左邊。把編輯鍵區(qū)移動到鍵盤的右邊，編輯鍵區(qū)左右手操作的差別不大，而且數(shù)字鍵區(qū)也有編輯鍵區(qū)的存在，對現(xiàn)有的操作影響不是太大。這樣一來，鍵盤的字符輸入?yún)^(qū)的對稱軸與整個鍵盤的對稱軸基本上是重合的。下面就是調(diào)整后電腦桌前的示意圖。

當前46頁，總共58頁。顯示器鼠標座椅數(shù)字編輯主鍵盤區(qū)

3.改進方案

當鍵盤和鼠標放在一起時，情況好了很多。當前47頁，總共58頁。

有托盤時情況更好，基本上不會產(chǎn)生右手腕的不正常扭曲。顯示器鼠標座椅數(shù)字編輯主鍵盤區(qū)當前48頁，總共58頁。改進后的鍵盤設計是比較有效的，再從生產(chǎn)和普及上進行考慮。相對以往的設計，改進只是對現(xiàn)有鍵盤的三個主要區(qū)域進行了調(diào)整，在生產(chǎn)設計中，需要改動的主要是整塊調(diào)整一下PCB電路板和對外殼的模具進行重新設計，相對以往的設計，成本變化不大，對現(xiàn)有的材料、零件和設備能有效地重復利用。在推廣普及方面，由于生產(chǎn)上的變化不大，可以預計銷售價格與現(xiàn)有常規(guī)鍵盤的價格應該相差不大，能對現(xiàn)有的人體工程學鍵盤形成較大的價格優(yōu)勢。只要在推廣中使用戶們從以往的習慣中走出來，接受新設計帶來的好處，應該能夠普及開來。

4.總結(jié)這個設計的想法來源于生活中自己的親身感受。當這篇文章完成時，右手腕已經(jīng)有點酸痛了。學校宿舍的整體家具很不合理，當鍵盤放在托盤里時，右手必然是扭曲的，每次打字一段時間右手腕就會很不舒服。可如果更換一個人體工程學鍵盤，起碼要4、5百元錢，不是現(xiàn)在的學生階段可以承受的。通過平時使用時對鍵盤分區(qū)的感受，提出了這么一個方案。雖然方案很不成熟，也可以算是對所學的知識在生活中的應用。當前49頁，總共58頁。

1.研究背景

隨著人們物質(zhì)文化生活水平的提高和體育運動項目的增多，自行車在作為交通工具的同時，也已成為一種體育活動的器械，自行車運動成為人們愛好的體育競賽項目。但是，我們從人因工程學的角度，發(fā)現(xiàn)許多自行車的設計存在問題，不符合人因工程學的要求，特別是自行車的座位及把手設計仍存在問題。現(xiàn)對其提出自己的改進與設計。

2.問題分析

通過對自行車的觀察分析，我了解到自行車的設計中存在著以下的不符合人因工程學要的方面，先對其進行歸納，以便提出改進設計。2.1座位過高

根據(jù)人體坐姿的生物力學分析得知，人體上身越前傾，脊柱的彎曲程度越大，背部肌肉受力越大（見圖1）。當人騎這種車時，幾乎完全伏在車把上，背部與水平面幾乎平行，腰部椎間盤壓力分布不當，腰椎變形。建議將座位適當降低，這樣，人騎車時，脊柱的彎曲程度就會降低，脊柱的形狀接近自然狀態(tài)，腰椎間盤的壓力分布較均勻，有效減輕不合理的座位設計給人帶來的傷害。

范例2：自行車座位及把手改進與設計當前50頁，總共58頁。當前51頁，總共58頁。2.2缺少腰靠

雖然車座的高度已經(jīng)降低，但是騎者的背部負荷仍然很大，建議采用帶腰靠的座位。腰靠采用海綿、棉布等較柔軟的材質(zhì)，形狀符合人體背部的形狀。根據(jù)《工作座椅一般人類工效學要求》，腰靠是配置在座椅上主要起支撐腰部作用的構(gòu)件。裝有腰靠的自行車不但舒適還能保護腰部減少損傷，參見下圖自行車：當前52頁，總共58頁。2.3座位過窄

根據(jù)《人體測量學》中成年男子坐姿臀寬355mm（90%），成年382mm（90%），應以女子的臀寬為設計標準，以滿足座位的女子舒適度。根據(jù)《工作座椅一般人類工效學要求》，座椅為直接與人臀部接觸的主要承重表面。座寬應為坐面左右邊緣間通過座椅轉(zhuǎn)動軸與坐面交點處且垂直于左右對稱面的水平距離(無轉(zhuǎn)動軸的座椅，該參數(shù)在坐面深度方向二分之一處測量)。當前53頁，總共58頁。2.4座位過硬

傳統(tǒng)的老式28自行車座位的材料多是采用硬塑料制成，堅硬，邊緣處較突出，讓人感覺不舒服。根據(jù)《工作座椅一般人類工效學要求》，座椅的坐面有帶座墊的柔性坐面和不帶座墊的剛性坐面兩種型式。座墊應為由彈性材料及蒙面材料組成的柔性坐面?，F(xiàn)在新式車多采用海綿材質(zhì)，外面罩以人造革或橡膠或布質(zhì)座套，增強了人體舒適度，明顯優(yōu)越了很多。比如現(xiàn)在時興的電瓶車（電動自行車）的座位采用了類似摩托車的座椅，更加寬大、更加軟厚、對使用者來說更加舒適。2.5手柄握起來舒適度較差把手手柄，應采用較柔軟的材料制成，或者設計有符合人手形狀的突起，或者有防滑的條紋。

2.6剎車與車把的距離不合適實驗表明，當人手對某物體使握力時，間距7—8cm左右握力最大。若剎車與車把的距離不合適，會影響人騎車時能否及時地剎車，與人身安全相關。建議采用距離恰當?shù)膭x車，剎車的靈活性也要適當。根據(jù)調(diào)查，我們大部分為右手型所以要將右手設為后剎車，以免在緊急狀況下只剎前剎而發(fā)生危險。當前54頁，總共58頁。2.7車把不方便握

例如（見下圖），在騎自行車時，雙手手腕處于尺偏狀態(tài)，長此以往可能導致腕部肌腱腱鞘發(fā)炎。在騎彎把自行車時，人的手臂與手成90度，手腕處于緊張狀態(tài)，過度屈伸，有可能會導致腕管綜合癥。應該盡量避免手腕處于非順直或過度屈伸的工作狀態(tài)。

建議采用能滿足理想的車把高度的車把，即保證肘部成90度角，上臂與手在一條直線上。車把的長度也因該略長于手掌的長度，以滿足人戴手套汽車的需要。并且車把要設計成帶有一定的凹凸，適合人的抓握方便，在把柄上安裝軟的塑料把柄，以減輕手的摩擦以及吸汗和防凍。提高對手的舒適度。當前55頁，總共58頁。3.

整體修改方案設計的自行車車座較低，使車座低于車把。保持人脊柱接近自然狀態(tài)，減輕背部肌肉張力，使腰椎間盤受力均勻。當然也不能太低，太低了車座與地的距離過低，雙腿在等車過程中處于不完全伸張狀態(tài)，這樣不但很費力而且對膝關節(jié)也有一定的損傷。設計的自行車有靠背、坐墊寬大柔軟座位，減輕人腰部負荷。并對腰部起一定保護和按摩功能。設計自行車車把為平直式的，在滿足人坐姿接近自然狀態(tài)的條件下，肘部成90度，上臂與手成一條直線，避免人手腕部處于尺偏或過度屈伸狀態(tài)。剎車與車把間距設計在7—8cm，使剎車保持適當?shù)撵`活性，并且車把手柄套由橡膠或海綿制成，上面設計有防滑的凹槽。符合人的抓握習慣。適當增加車輪車帶的寬度，以增加車的平穩(wěn)性，以更便于操作駕駛。腳踏板在登車過程中與地面的距離保持在15-20mm的范圍內(nèi)，以及腳踏板的旋轉(zhuǎn)半徑應該合理不應太大。當前56頁，總共58頁。4.總結(jié)現(xiàn)在能源危機四起的時刻，人們對自行車的需求也在增加，它憑著休閑、方便、快捷、運動以及無污染在人們中形象越來越大。而且現(xiàn)在自行車已成為一種時尚的運動，越來越多的人喜歡喜使用自行車。所以說，設計一款時尚、實用、舒服的自行車時很必要的，這在能滿足人們的需求得同事也會帶來可觀的經(jīng)濟利益。通過上面的改進，改變了自行車的主要的改進方面得到了改進，新改進的自行車，減少了的騎車過程中的疲勞不必要身體損傷，更符合人體的生理特點。在此設計中由于沒有確切的數(shù)據(jù)沒法在設計改進時作出具體可行的方案，但我已從人因工程的角度對其進行分析研究，從宏觀的角度對