崔茜子

（西安理工大學(xué)，陜西 西安 710054）

防護(hù)手套設(shè)計(jì)中的人機(jī)應(yīng)用

崔茜子

（西安理工大學(xué)，陜西 西安 710054）

在許多工作場(chǎng)所，有必要通過使用防護(hù)手套來保護(hù)工人的手。大量研究已確認(rèn)了手套對(duì)手在不同方面的影響性能。然而，我們可以通過對(duì)防護(hù)手套的研究去發(fā)現(xiàn)手套的一些設(shè)計(jì)特征。

防護(hù)手套；設(shè)計(jì)；舒適；厚度；區(qū)域

在日常生活與工作中，使用防護(hù)手套是必不可少的。莫拉利達(dá)爾等人曾開發(fā)過兩只與手不同區(qū)域不同厚度的不同原型棉手套，根據(jù)力的分布和對(duì)手掌的靈敏度測(cè)試，比較那些穿戴雙層手套的人，發(fā)現(xiàn)我們的手有兩個(gè)和四個(gè)特定的保護(hù)區(qū)域。這就是為什么有特定區(qū)域設(shè)計(jì)的防護(hù)手套被證明在握力上是優(yōu)于雙層手套的。

在防護(hù)手套的設(shè)計(jì)中我們主要考慮的是防護(hù)手套對(duì)手的保護(hù)或帶來的不適感，相信較厚的手套可以提供更好的保護(hù)。雖然在設(shè)計(jì)中主要關(guān)注的是手套對(duì)手的保護(hù)而不是手在戴上手套時(shí)手套發(fā)揮的性能。但不可否認(rèn)統(tǒng)一材料厚度的手套會(huì)導(dǎo)致手套顯得笨拙，因而會(huì)使人戴手套操作時(shí)顯得不適，也許還會(huì)帶來其他的危險(xiǎn)條件，比如握力或運(yùn)動(dòng)范圍的損失，或統(tǒng)一的厚度減少感官的反饋和靈巧度。

曾經(jīng)有人對(duì)此進(jìn)行過研究，研究結(jié)果表示，在一個(gè)汽車廠里，只有42%的工人覺得戴手套舒適，并樂意使用他們的防護(hù)手套和防護(hù)設(shè)備；相反，如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，工人經(jīng)常會(huì)因?yàn)槭孢m度不夠而反對(duì)穿戴。所以說，防護(hù)手套的厚度以及抗磨損保護(hù)裝置可能是在設(shè)計(jì)防護(hù)手套中需要仔細(xì)思考的。在防護(hù)手套的設(shè)計(jì)中有很多該考慮的部分，包括材料、使用條件、對(duì)工作任務(wù)的要求以及舒適的環(huán)境，甚至還包括手套的制造工藝、成本、工人使用特定環(huán)境和任務(wù)。要開發(fā)與設(shè)計(jì)出符合人體工程學(xué)的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，防護(hù)手套的厚度明顯是影響手套在靈活性和觸感方面的一個(gè)重要因素，因此，材料和厚度也有一個(gè)對(duì)握力能力的影響。兩個(gè)早期的研究結(jié)果表明，評(píng)估戴上手套的手在使用手工具工作（包括螺絲刀和鉗子）時(shí)表明，超過2小時(shí)的工作可改變戴手套的影響期。因此，手套評(píng)價(jià)研究需要考慮實(shí)際工作在何種條件下被工人使用的情況。

為了更進(jìn)一步的對(duì)防護(hù)手套使用的特定情況以及使用時(shí)會(huì)普遍出現(xiàn)的問題，曾經(jīng)有人做過真實(shí)的實(shí)驗(yàn)，招募了來自諾丁漢大學(xué)的12名男性，24歲和34歲之間。所有的參與者都是右手健康，沒有上肢外傷史，并沒有一直專業(yè)從事手工工作的（特別是用鉗子或螺絲刀）。參與者進(jìn)行的模擬實(shí)驗(yàn)是使用相同的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和布局裝配任務(wù)。第一個(gè)任務(wù)是分別帶上原型防護(hù)手套和統(tǒng)一厚度手套以及裸手使用螺絲刀和鉗子,螺絲刀任務(wù)要求參與者配合和支持左手的兩個(gè)組件,然后把螺絲裝到每個(gè)組件的孔,用右手的螺絲刀緊固。第二個(gè)任務(wù)是分別帶上原型防護(hù)手套和統(tǒng)一厚度手套以及裸手使用傳統(tǒng)的直型鉗，鉗任務(wù)要求每個(gè)參與者用左手按住線和折疊線的兩端用右手使用鉗的U形,然后把兩個(gè)的U形連接在一起。結(jié)果研究表明，徒手條件比戴上手套時(shí)完成時(shí)間快。與此同時(shí)，帶上原型手套完成任務(wù)的時(shí)間比戴上統(tǒng)一厚度的手套完成時(shí)間短。

當(dāng)參與者在使用手套進(jìn)行任務(wù)的同時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)手套磨損，手套材料層和工具的柄之間的觸感（尤其在指尖）和敏捷度將減少（如圖1），這可能會(huì)使它更難操縱組件和工具。因此，為了更好地控制任務(wù)工具，工具手柄應(yīng)牢牢的在手掌大魚際區(qū)。用拇指和食指額外的支持可能導(dǎo)致這些區(qū)域更多的不適。不同手套的特征如厚度，材料和靈活性材料可能都是影響這些效果的因素。對(duì)徒手操作螺絲起子的任務(wù)，最不適的區(qū)域是在食指和中指的指尖。當(dāng)戴上手套，舒適水平最高的是棕櫚區(qū)，大魚際區(qū)，和兩個(gè)拇指和食指下部。工作時(shí)，徒手用鉗子，最不適在棕櫚區(qū)。當(dāng)戴手套用鉗子的時(shí)候，不適的最高水平是兩個(gè)拇指和食指下部①。

圖1

根據(jù)這些研究的結(jié)果來看，手套設(shè)計(jì)觸感（特別是在指尖）和靈巧的改進(jìn)可能是一個(gè)更重要的考慮因素，改進(jìn)手指和關(guān)節(jié)的靈活性是由原型手套的分區(qū)域設(shè)計(jì)提供。因此，在手的靈巧方面，劃分特殊區(qū)域的防護(hù)手套相比于統(tǒng)一厚度的手套設(shè)計(jì)似乎是一個(gè)更好的選擇。

從防護(hù)手套的設(shè)計(jì)中可以發(fā)現(xiàn)，人機(jī)應(yīng)用是設(shè)計(jì)中必不可少的重要元素，任何一款產(chǎn)品的出現(xiàn)都是為了滿足消費(fèi)者及使用者的需求，能讓使用者舒適的使用才是產(chǎn)品的價(jià)值所在，因此，不僅僅是防護(hù)手套的設(shè)計(jì)要考慮人機(jī)的應(yīng)用，每一款產(chǎn)品都需要設(shè)計(jì)師注入合理的人機(jī)應(yīng)用，使產(chǎn)品能夠最大限度的為人們所利用，同時(shí)也能夠體現(xiàn)每款產(chǎn)品的最大價(jià)值。

注釋：

①Design options for improving protective gloves for industrial assembly work.Applied Ergonomics Volume45,Issue4,July2014.

X928.7

A

1005-5312（2015）32-0271-01