手工鋸設計基礎研究

摘 要：在現(xiàn)今的社會情況下我國對環(huán)境綠化保護越來越重視，園林綠化面積也在一定程度上不斷增長，這也促進了園林產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。由于目前的部分園林工具存在著一些人機工程上的缺點，導致在使用時容易對使用者造成一定的傷害。而在一個好的設計中，除了人機工程學數(shù)據(jù)的使用，產(chǎn)品的色彩設計應用，材料的加工工藝也是完善產(chǎn)品的重要理論支持。

關鍵詞：人機工程學；色彩設計；材質選擇

1 緒論

1.1 手持工具設計的研究背景

本次課題的研究選擇的是圍繞手持工具產(chǎn)品中的園林工具——手工鋸來進行研究和設計。作為人類綠化景觀養(yǎng)護設備的園林工具，隨著生態(tài)環(huán)境建設和城市綠化建設的迅猛發(fā)展，綠地面積的大幅度上升也直接提供了更多的綠化工作崗位，也帶動了園林工具產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。在如今大力提倡生態(tài)環(huán)境的大背景下，社會的可持續(xù)發(fā)展也在預示著園林工具行業(yè)的發(fā)展是非常有潛力的。

1.2 手持工具的發(fā)展

從古至今，人類為了在自然界中生存下來，時時刻刻都在與大自然坐著激烈的斗爭，而在斗爭的過程中人類所制造出來的物品不僅僅是一件冰冷的生存用品，在這些生存用品當中包含了人類的思想。石器作為最早的人類手持工具被制造出來，它所具備的意義就是從事有意識的勞動。在古文《論語.衛(wèi)靈公》中有一句名言說道：“工欲善其事，必先利其器”。而隨著歷史的進步和變化，人類對工具的生產(chǎn)和使用也變得多樣化，人們通過機械化手段來追求完美的、精致的手持工具。

現(xiàn)代社會的經(jīng)濟水平達到了一定的程度，作為消費者的我們也會對所使用的工具提出更高的要求。在這種大環(huán)境下，工具的生產(chǎn)和制造變得更加挑剔和苛刻，不僅要實用更要適用，還需要具備更多的審美、情感、文化以及精神的含義在其中。

2人機工程學設計基礎

手持工具對人體的影響

人們通常認為用手掌的握力一把抓握的膠泥把手最為符合人手掌的形狀，因此這也應該是最為合理的手柄造型。然而實際情況并非如此，手柄的形狀應該和工具的使用方式相適應。

手持工具設計不僅需要符合美學特征更需要在人機工程學上符合人體的手部使用。人的雙手作為身體上的重要器官，也是人身體的延伸。在日常的生活和工作中也是身體上不可缺少的工具，人的雙手不僅能夠做出各種復雜而且靈巧的動作，還具有非常精細的感知能力。手是由骨頭，神經(jīng)，肌腱，韌帶和動脈組成的。正是這些復雜且精細的結構組合在了一起才能完成人類這一系列復雜又精巧的動作。

在我們現(xiàn)今的生活、工作中使用的工具有大部分并未達到最為優(yōu)化的形態(tài)，其工具的形態(tài)與尺寸等因素與人機工程學并不一致，所以無法使得人們有效并且長時間地安全操作。如果使用設計不良的手持工具達到較長的時間段，就容易使得人體感到不適，從而降低了生產(chǎn)效率，增加了心理上的不滿。因此對手持工具的人機特性研究必須有適當?shù)脑O計、評價、使用和選擇。

2.1 手持工具的人機設計原則

工具在使用中需要保持手腕處于自然的順直狀態(tài)工具必須在比例上與使用者保持適當，才能使得工作生產(chǎn)發(fā)揮最大效果。

工具的設計需要減少工具對使用者手掌組織產(chǎn)生的壓力。

2.2 手持工具的人機因素

在對工作環(huán)境的研究中，需要考慮到人的因素、人—機—環(huán)境三者之間的相互作用、生產(chǎn)工作時的工作效率、安全性和使用時的舒適等問題。在需要長時間使用手持工具的工作環(huán)境中應充分考慮到人機關系之間的協(xié)調性：（1）手柄的部位要與人體手掌相匹配，手持式工具的操作大多為力抓握的形式，所以要符合手持工具和人手掌的人機關系，例如手柄的直徑和長度因素，手柄的直徑數(shù)據(jù)取決于手持工具的作業(yè)姿勢和手掌的尺寸大小，而在手柄的長度尺寸上則取決于手掌的寬度尺寸；（2）保持手腕的順直狀態(tài)從而能夠避免重復作業(yè)生產(chǎn)時產(chǎn)生的手部局部疲勞，可以通過對手柄的設計來達到手腕的順直狀態(tài)，同時也需要考慮到手持工具作業(yè)時的工作方向；（3）靜態(tài)施力的避免，手部肌肉施力依靠收縮產(chǎn)生，持續(xù)時間太長，容易導致供血不足；（4）手持工具的作業(yè)活動范圍應在手的最佳活動范圍內進行，手部的最佳活動范圍不僅是指能夠容易到達的工作地點，也是指人的視線能夠到達的地方，而在工作過程中需要避免手臂長時間的操作而引起的疲勞，以免降低工作效率；（5）注意性別上的差異和左手為習慣用手者群體的需要和特性；（6）避免手掌部位的組織受到過大的壓力。

2.3 手柄的造型因素

在手柄的造型設計因素包括手柄的直徑、長度以及接觸面的形狀等情況。

（1）手柄的直徑：在手持工具的手柄直徑的大小取決于手持工具的用途和使用者手掌的尺寸。如果手柄的直徑過大，容易導致手掌的握力減少，從而降低工具的靈活性和工作效率，并且會要求手指的彎曲力度加大，容易產(chǎn)生疲勞感；（2）長度上取決于手掌的寬度。（3）而在形狀上，增大抓握部位的面積以減少手部組織所受到的壓力。

3 設計輔助理論分析

細節(jié)設計理念

我們都聽過一句話—“細節(jié)決定成敗”，一個產(chǎn)品在細節(jié)造型上無解可擊，那么這個產(chǎn)品肯定不會是一個失敗的產(chǎn)品。細節(jié)設計的完善能夠使得產(chǎn)品提高好幾個檔次和品味，提高產(chǎn)品的使用工效，也能讓使用者得到心理和生理上滿足。從心理學的角度上看，人在對最低生存層次的需求得到一定的滿足后會逐步向更高心理層次上需求的轉移，在這個轉移的過程中，已經(jīng)從解決有無的角度開始往優(yōu)化產(chǎn)品細節(jié)、提升產(chǎn)品質量的角度上進行發(fā)展。從人機工程學中以人為本的設計角度上能看出來，工業(yè)產(chǎn)品在做到優(yōu)秀的細節(jié)設計優(yōu)化時，更能夠將設計者的設計思想和設計理念傳達出來，能夠在設計師和產(chǎn)品的使用者之中建立交流的橋梁。產(chǎn)品的細節(jié)和整體是相互轉化的。產(chǎn)品的整體是由一個個細節(jié)構成的，而細節(jié)對整體而言起著更為重要的決定性作用。相同款式的產(chǎn)品，一款在細節(jié)上做得更加突出，一款毫無亮點。注重細節(jié)的設計更能夠吸引消費者的目光，引起注意。endprint

3.1 色彩設計

色彩學是研究色彩產(chǎn)生并將其在自然規(guī)律中進行應用的一門學科。色彩學的科學依據(jù)是由我們非常熟悉的科學家牛頓和開普勒奠定的，而在心理學和生物學上，這兩種學科著力解決人對色彩的感受。在國際上普遍被公認的是孟賽爾色系，它對“色相、明度和純度”三者具體數(shù)值的規(guī)范來保證色彩使用的準確性。

作為產(chǎn)品的重要細節(jié)之一，不同的產(chǎn)品色彩搭配傳遞給人們的感受也不一樣，產(chǎn)生的效應也不一樣。在產(chǎn)品的外觀色彩中，色彩主要作用是顯得美觀，好看。有了豐富色彩搭配的產(chǎn)品能夠給消費者一種美的精神享受。隨著社會的發(fā)展，產(chǎn)品的造型和色彩也發(fā)生了很大的變化，消費者能夠對同一類的產(chǎn)品具有一定的色彩認識，能夠通過不同的色彩搭配區(qū)別不同類型的產(chǎn)品。例如通常使用固體色或較為絢麗的色彩來體現(xiàn)產(chǎn)品的科技感；在家用產(chǎn)品中顏色則相對溫馨，這樣能夠給人一種心理安慰。在工業(yè)產(chǎn)品的用色規(guī)定中，橙色是警戒、安全的指定顏色。在較多情況下，橙色和紅色都具有警示作用，但是橙色相比紅色而言少了一些強烈的意味，所以橙色的使用不僅能夠在安全上起到警示作用，而且還能夠降低工具使用時的視覺疲勞。

在人的感知中，色彩的表達是具有溫度和情感的。通常我們了解的為紅色與橙色兩種亮色代表了熱烈、食欲和溫暖，藍色和綠色兩種顏色則相對會讓人覺得比較安靜、沉穩(wěn)和憂郁。因此一個成熟的產(chǎn)品也需要符合人們對色彩識別習慣有著了解，色彩設計也對產(chǎn)品的成功起到了關鍵作用。

3.2 產(chǎn)品的材質選擇

在工業(yè)產(chǎn)品的整體構造中，產(chǎn)品的細節(jié)決定著企業(yè)品牌的成敗，而對于產(chǎn)品使用材質的選擇更是決定著產(chǎn)品的細節(jié)表現(xiàn)。不同材質的物理因素不一樣，例如塑料材質和金屬材質在硬度、韌性、強度上完全不一樣。即使是同為金屬的鋁、不銹鋼、銅等等都有著不同的特性。

而在工業(yè)設計中，不同的材質除了基本的功能結構需求外，也需要和不同的色彩搭配來滿足審美需求和功能的劃分。

4 結語

通過對本文能夠了解到設計制作一款產(chǎn)品是非常復雜的，手持工具產(chǎn)品的設計符合人機工程學的基本要求是設計的基礎。如果不符合產(chǎn)品設計原理則可能會對使用者造成生理上、心理上的影響。這對產(chǎn)品生產(chǎn)商和產(chǎn)品行業(yè)的發(fā)展造成很多不良的影響。在符合人機尺寸數(shù)據(jù)的同時，產(chǎn)品設計還需要追求更高層次的心理滿足。通過對產(chǎn)品色彩，材質上的考慮，完善產(chǎn)品細節(jié)結構，構建出一個合理的、能夠使使用者和設計師相互溝通的產(chǎn)品，讓產(chǎn)品的使用者體驗到尊重，這樣才能更好得開發(fā)新的產(chǎn)品，從而使得該產(chǎn)品行業(yè)得到良性地發(fā)展。

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作者簡介：唐凱旋（1993-）男，湖南永州人，學生，本科，研究方向：工業(yè)設計。endprint