基于人机工程学的模块化绘图桌优化设计

汪琳 李佩 钱雨婷 李牧醒

【摘要】随着我国近些年来的发展，国家越来越重视设计，许多高校也开设了设计课程，功能单一的绘图桌在绘图设计时总会有一些不方便。本文主要对学生使用的绘图桌展开研究，通过人机工程学中所学的知识以及对市面上出现的绘图桌使用情况进行分析，提出了一种基于人机工程学的模块化绘图桌设计。改良后的多功能绘图书桌更便于设计专业学生或是绘图需求不同的人群。

【关键词】绘图桌；人机工程学；模块化

【中图分类号】J205 【文献标识码】A

引言

在大学里，由于每个专业的授课方式以及专业要求不同，对绘图桌的要求也有所不同。但是，现在高校内所使用的绘图桌功能过于单一，拷贝板、绘图桌、课桌和绘画画架都是独立存在的。本研究通过運用人机工程学原理和产品改良设计的程序与方法对现有的绘图桌结构进行再次探析和优化设计。试图解决设计专业学生对绘图桌结构优化和多功能的需求，以便提高绘图效率和绘图桌的利用率，为学习提供便利。

一、绘图桌的人机分析

绘图桌的高度以及桌面的大小是由人机工程学中人坐姿作业范围来决定（图1），这一范围除人手臂伸展的方向和所要完成的作业性质决定，还要受到作业者的着装和其他因素的影响。绘图桌桌面的倾斜角度依据人坐姿作业时上臂处于自然下垂并且轻松舒适的状态。由于每个人的身高不同，坐姿高度也不同，最重要的是绘图需求的不同，将绘图桌设计为可三档调节的倾斜角度，满足不同的作业者需求。

桌面倾角：根据《人机工程学》中可以了解到，12 ～24°的桌面倾斜角度会使人的身体脊椎处于非常舒适的状态，可以减缓桌面对眼睛与头部的压力；25°～50°是制图和拷贝比较常用的角度；75°左右是为了绘画时最好的角度，相当于画架的角度。因此，我们将绘图桌设计的三个倾斜角度分别为∠1=24°、∠2=45°、∠3=75°。如图2所示。

三、绘图桌的模块化功能分区分析

本着一体化、人性化的设计理念，在使用功能上加入了桌面灯柱和桌面角度调节以及嵌入式LED灯源拷贝板等功能，共分为四大模块对新型绘图桌进行设计。

模块一：

针对普通绘图桌不可调节的桌面进行改良设计，将整体的桌子进行分割，成为一个独立的部分，将其再分割为两个模块，分为上、下两部分，上半部为灯管设计，下半部转化成为桌子的支撑架，不需要时放平，与桌面平齐，变成一个整体，美观又实用。两个模块的轴心在桌子宽度的中点，分两个旋转模块，分开旋转，互不影响，且外置灯管结构能够遮挡内部桌面支撑架的旋转轴，看似一个部分，实为两个部分。桌面与支撑框架有凹槽，放置支撑架可把桌面分成三个角度，能够满足不同的绘图要求。

模块二：

在桌面的支架分割后再分割出灯管结构，在支撑架的上部分设计为5W嵌入式台灯，长条的台灯能满足整个桌面的光源需求，台灯采用5WLED灯，不但能为整个桌面提供充足的光源，而且环保节能。当外部光源充足时，可将台灯折叠起来与桌面放置成同一平面，既保持了桌面的统一性、完整性，也方便了绘图者的使用。在桌面右侧有开关按钮，蓝色为桌面LED拷贝板开关，白色为桌面灯源开关，电源线路沿桌边并联至右前方的桌腿处，不易缠绕，安全。如图4所示。

模块三：

在传统的普通桌面上改良设计，加入一块LED光源拷贝板，摒弃传统的桌面设计，加入拷贝板更加方便记录绘图者的作品，不易丢失，不易损坏作品，简化了以往拍照、扫描等烦琐的储存方式，大大提高了作品的完整性和保存的及时性。拷贝板的电源线嵌入桌面，没有裸露的电线，尽可能地降低其危险性。如图5所示。

模块四：

对于桌面左右两侧的位置进行详细的模块功能划分，模块的划分更加利于绘图者对绘图工具的整理收纳，绘图工具的便捷存放将会大大提高绘图者的绘图效率。两侧的收纳盒可旋转，互不影响各个功能，依附于桌腿，桌腿为旋转中心，可90°旋转。桌腿不同于中规中矩的等量设计，突破常规，前侧的桌腿加粗并在右侧掏空，预留了电源线的位置，使得电源线更加安全，不易暴露在外，减小电线缠绕的危险性，方便收纳。如图6所示。

四、结论

基于人机工程学的模块化绘图桌是绘图桌设计上的一个专业性的突破，模块化的绘图桌根据绘图者的需求改良设计而成。对桌面的设计进行模块化，设计了拷贝板，灯管、桌面支撑架，旋转式收纳等模块。可旋转的收纳设计为有限的绘图环境提供了便利条件，还增加了灯管与桌面一体式设计，而多功能正是本设计的意义所在。现代简约的腿部结构不像传统的桌子那样中规中矩的四条腿，将前腿与后腿的功能模块放大化，本设计简洁、实用，更偏向灵活、安全、环保的趋势。同时，因为桌面角度可调，可以满足不同使用者的不同需求，大大提高使用者的绘图效率。在不绘图的时候，它还可以当作美术桌、写字桌来用，一桌多用。

总而言之，本设计根据每个人的绘图习惯和绘图环境的要求做出人性化的调整和改变，让绘图者根据自己的爱好、自己的作图习惯以及自身特点使用，使绘图者绘图更加方便，也提高了绘图效率，真正做到了资源的有效合理利用，具有较大的推广使用价值。

参考文献：

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[2]王林，钱金贵，詹佳辉，等.便携式多功能绘图桌的设计[J].中国新技术新产品，2015（8）：86-88.

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[4]吕杰锋，陈建新，徐进波.人机工程学[M].北京：清华大学出版社，2009.

作者简介：汪琳（1997-），女，安徽六安市人，本科在读，蚌埠学院艺术设计学院产品设计专业学生。