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机械自动化设计与制造研究
Research on Mechanical Automation Design and Manufacturing

准取决于“功能”的实现。因为在机械化初期，人们对机械加工工艺技术掌握得
还不够熟练，因此其使用功能成为设计的标准，而无法顾及人们在其他方面的需
求。随着人类科学技术水平的不断提高，机械加工工艺技术也日益成熟，单纯地
满足使用功能已远远不能满足人们的需求，人们期待着在更舒适的状态下提高工
作效率，这就对机械产品的设计提出了更高层次的要求。

（一）与人和谐层次的需求分析
著名的马斯洛需求理论中将人的需求层次分为 5 种，分别是生理需求、安
全需求、社交需求、尊重需求和自我实现需求。针对机械产品，我们可以将人的

需求大致分为生理需求和心理需求。
1. 满足人的生理需求
从满足人的生理需求层次来说，大致可以理解为机械产品必须易读、易操
作以及机械产品尺寸适宜人等。在机械类产品中显示装置常常成为人与机器交流
沟通的桥梁。因此，机械产品的显示装置应符合人的视觉与听觉特性。例如显示

装置应布置在人的最佳观察视野范围内，即铅垂方向视水平线下约 15°左右、
水平方向中垂线左右 20°范围内。在该范围内，人能在短时间内辨认清楚形体。
在符合人们的听觉特性方面，声音的频率应设计在人们最敏感的频率范围内，即

1000Hz~3000Hz 之间。
从易操作方面来说，机械产品中操纵装置较多，因此，在设计机械产品的
操纵装置时应符合人的手足尺寸与人体关节活动及施力特点。操纵装置的大小、
形态等要适应人的手或脚的运动特征，用力范围应当处在人体最佳用力范围之内，
不能超出人体用力的极限，重要的或使用频繁的操纵装置应布置在人反应最灵敏、

操作最方便、肢体能够达到的空间范围内。
由于操作机械产品的人群大部分为男性，因此在设计机械产品的整体尺寸
或某部分尺寸时应符合男性身体尺寸，具体取单限值尺寸、双限值尺寸还是平均

尺寸应根据具体的机械产品使用情况而定。若该机械产品专门针对女性使用，那
在其各方面都应以女性身体尺寸为准。
让机械的操作者享有最基本的人身安全，避免机械伤害是每一个机械设计
者在设计阶段就应着重考虑的，也是人机工程向机械设计提出的要求，同时这也
是机械产品人性化设计中满足人生理需求的最关键部分。例如在设计一些比较危

险的部件时，可以缩小其空间或者安装安全防护罩让操作者无法接触到该部位；

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