人机工程学在工程机械设计中得到广泛的应用，人机工程学以人的心理和生理的特征为依据，分析人与机械、人与环境之间的相互联系，因此，操作者成为人机工程学的主要研究对象。随着施工作业日益复杂，工程机械的种类也逐渐增多，这就给操作者提出了更高的要求。操作者的工作越来越繁重，因此，改善操作者的工作环境成为急需解决的事情。

 

　　一、人机工程学在工程机械设计中的运用

 

　　根据功能、用途、使用条件的不同，工程机械可以分成很多种类型，不同类型的工程机械，其结构参数、人机关系匹配以及性能指标等各不相同，在一定条件下可能会产生很大的差距。人机工程是所有工程机械都要面临的问题，对于不同的工程机械来说，人机工程问题在很大程度上是相同的。

 

　　1、设计驾驶室时要考虑操作者作业姿势

 

　　在工程机械作业中，操作者的基本姿势主要是坐姿和立姿[1]。因此，在进行机械工程设计的时候，要充分考虑到这一点，给操作者留出适当的活动范围。

 

　　（1）坐姿：对于车辆等装卸运输机械来说，在机械作业中，驾驶操作者主要的姿势为坐姿，为了使驾驶员有一个舒适的驾驶环境，因此对座椅的设计成为重点。这时需要考虑多方面的因素，比如在坐姿情况下，要使驾驶员的眼睛能够获得最好的视野，驾驶员的手和脚可以很方便的操作方向盘等，同时还要注意驾驶员的头与驾驶室顶蓬的距离，这样就可以避免因路况不好出现颠簸时，驾驶员的头不至于撞到驾驶室的顶蓬。出于对这些因素的考虑，要将座椅设计成可调节式的，这样不同身高体型的驾驶员就可以根据自己的身高左右上下调节驾驶座，满足不同驾驶员的不同需求。

 

　　（2）立姿：对于一些大型的工程机械来说，驾驶室的空间一般情况下比较大，这样有利于驾驶员一般操作机械一边观察外部的施工状况，因此驾驶员一般多采用站姿。在对驾驶室进行设计时，考虑到驾驶员一般采用立姿，要给出足够的空间以保障驾驶员能够方便的站立和活动。同时为了驾驶员操作的方便，要将常用操作装置放置到距离驾驶员比较近的区域内，这样可以在很大程度上避免驾驶员的重复操作[2]。在这种情况下，座椅的主要作用是让驾驶员休息，因此座椅的位置要尽量靠后，不能影响到驾驶员的立姿活动。

 

　　2、操纵装置设计要保证方便轻松

 

　　工程机械最基本、最重要的操作就是驾驶操作和工作操作，在操作过程中，必须由人施加一些列的力或者是动作才能完成，因此在设计操作装置时，要使设计符合人机工程学的原理，即保障操作装置的大小、位置、形状等都要与人体力学和人体生理结构特征相适应。首先要注意操作装置的位置，操作装置要设计在人操作最方便的位置上，要使其处在人反应最灵活的空间范围之内。除此之外，要求操作装置的运动方向要符合多数人的操纵习惯，这样，才能降低操作难度，提高工作效率。同时，在设计操作装置时，要尽量保持操作装置整体布局的简洁、明确。

 

　　3、保障驾驶、操作的安全性

 

　　在工程机械设计中，要充分考虑到驾驶员的安全，其结构在设计时要以安全设计为原则。当工程机械在陡坡或者是崎岖不平的地方作业时，安全问题显得尤为重要，工程机械的安全性，直接影响到驾驶员的人身安全，因此，在工程机械的设计中，要将驾驶员的安全作为考虑的重点。可以设计防落物保护装置和防翻滚保护装置等，同时还可以设计各种自动监控装置。为了加强工程机械的安全性，可以使用安全玻璃，同时设计紧急逃生出口等。采用各种新设计最大限度的扩大驾驶员的视野，比如采用全视野的前窗等。驾驶室要注意安装顶灯，这样在夜间可以照明周围环境，提高操作的安全性。

 

　　4、通过减振降噪来提高作业舒适度

 

　　就目前情况来看，在工程机械作业时，大多数工程机械在工作过程中都会产生某种不同程度的振动，长时间的承受这种振动，会使操作者产生腰酸背痛的症状，在很大程度上影响操作者身体健康，除此之外，长期的振动还极容易使操作者感到疲劳，降低作业的效率，甚至是出现意外事故。减少振动成为工程机械设计中急需解决的问题。在工程机械的设计中，可以选用比较好的减震材料，在选择弹性支撑时要注意其隔振性能，尽量选择隔振性能好的弹性支撑。通过这些，可以在很大程度上减轻振动，为驾驶员提供一个舒适的工作环境。

 

　　噪声对人的生理心理健康都会产生很大的影响，工程机械的噪声主要来自于发动机和底盘[3]。驾驶员长期处在嘈杂的环境中，一方面驾驶员的听力会受到损坏，影响身体健康，另一方面，噪声会掩盖安全信号，同时也使驾驶员无法分辨机器的不正常声响，这样驾驶员就无法及时发现工程机械的问题，不仅降低工作效率，严重时还会造成操作失误。控制噪声主要有以下两种方法：首先要降低噪声源发出的噪声，工程机械的噪声主要来自于风扇、发动机等，因此可以采用先进的技术、加强维修养护等尽量减少噪声的产生。其次要控制噪声的传播途径，可以利用隔音板、消声器等切断噪音传播的途径。

 

　　5、外观色彩的设计

 

　　工程机械的外观造型要充分体现工程机械性能的先进性和科学性，就目前而言，工程机械的外观已经发生了很大的改变，棱角分明的传统直线形体越来越少，取而代之的是“大圆角”曲线形体，这样的造型更加符合人机工程学原理，不仅给人新颖的感觉，同时还更加的安全舒适。

 

　　好的色彩环境可以影响人们的心理和生理，色彩运用的好可以减少作业时出现差错，提高工作的效率。同时色彩可以迅速的恢复人们的视觉能力，缓解眼睛疲劳，在一定情况下，会提高人对信号的辨别速度。差的色彩环境会给人的心理带来负面的影响，容易产生烦闷等情绪。所以在工程机械的设计中，一定要注意色彩的运用。为了有效的缓解驾驶员过于紧张的神经，可以采用宁静、明朗的色彩，比如黄色或者是橙色。以黄色或者是橙色为主体色，可以营造一种稳重、简洁的效果。

 

　　二、人机工程学在工程设计中的发展趋势

 

　　随着计算机技术引入工程设计领域，工程设计的理念开始发生巨大的变化，人机工程学开始受到制造业的重视，并且在制造业得到广泛的应用。在现代工程设计中，给操作者提供一个舒适、安全的工作环境成为设计的重点，可以预见，在今后的工程设计工作中，“以人为本”的设计理念将会更加突出的表现出来。

 

　　1、绿色设计的理念

 

　　绿色设计是站在我国当前环境破坏严重的现状下，以人的根本利益为出发点的设计观念，在设计产品时，对如何减少环境污染、节约资源和能源等问题进行全面的思考。这种设计理念既可以满足人对工程机械的各种需求，同时又能以可持续发展那为原则，注重环境保护，实现人与自然的和谐相处。

 

　　2、虚拟设计

 

　　科学技术的不断进步为虚拟设计的实现提供了条件。虚拟设计可以虚拟现实环境，使设计人员不受时间和空间的限制，对工程机械产品进行虚拟加工等。通过虚拟设计，一方面可以在很大程度上避免设计缺陷，另一方面可以极大地降低开发成本。

 

　　结束语：社会的进步推动力人机工程学的发展，在我国，人机工程学使得传统的工程机械产品设计理念发生很大的转变，现代工程设计以操作者的心理生理特点为关注的核心，极大的提高工作效率。在未来的工程机械的设计中，工程机械将更具人性化。

 

　　参考文献

 

　　[1]王建军.人机工程学在人性化煤矿机械设计中的应用研究[J].机械管理开发，2010，02：60-61.

 

　　[2]文强.人机工程学在工程机械中的应用[J].煤炭技术，2008，02：149-150.

 

　　[3]刘永锋.人机工程在机械设备中的应用[J].黑龙江科技信息，2014，11：85.