国内的手持式金属探测器虽市场需求较大,生产厂家也众多,但国产市场占额相对较少,其产品及性能很多无法和进口的产品相媲美,民航等场合使用的产品更多是进口产品。在手持式金属探测器的操作过程中,握柄与手掌接触最为密切,其造型直接影响使用者使用时的主观体验。目前传统的手持式金属探测器存在造型单一、人机适应性不佳、质量参差不齐等缺陷,长期使用设计不当的握柄易引起手部生理疲劳,形成积累性伤害并降低工作效率,甚至会带来心理上的排斥情绪。因此本文从手部生理构造及弯曲方式出发,依据客观实验数据与主观评价表相结合的方式,提出了一种手持式探测工具的优化设计方案,以手持式金属探测器握柄为例,对优化手持式探测工具握柄具有重要意义。本文在研究手部基本构造及手掌弯曲方式的基础上,首先得出手指运动的基本规律,归纳手掌弯曲方式的特点并对手掌内部与握柄接触面积进行区域划分,总结出手工具设计原则,以此作为手持式金属探测器握柄优化的重要理论依据。其次,本文归纳了手工具及探测器的种类,并选定研究样本。依据手持式金属探测器的持握方式,先通过红黑钢笔水分区实验,明确手掌内部与握柄接触较大的区域;再通过实验者手弯曲握研究样本的方式,运用光纤光栅应变测量系统,得到接触较大区域的应变数据;随后将得到的应变数据,利用编程软件进行处理,得到动态应变曲线图,通过分析曲线图中的实验数据,得出握柄的优化设计原则与方向,为手持式金属探测器握柄的优化设计提供了客观的实验依据。最后,依据得到的客观实验数据及设计原则,提出握柄优化设计方案,并对其进行主客观实验验证、改进与再验证。即绘制草图并选择设计方案,通过制作同比例泥膜的方式,让实验者持握泥膜并作出主观评价,随即选出主观最优方案;随后运用有限元仿真技术,对主观最优方案进行客观实验验证;依据得到的实验数据对主观最优方案进行改进,并修改泥膜让实验者再次持握作出主观评价,主观验证可行性;最后再次运用应变测量系统,利用实验的方式,客观验证其可行性。通过对比之前的实验数据,结果证明持握改进后的最优方案峰值减小,应变分布更加均匀,在一定程度上实现了握柄的优化设计,同时验证了本文系统设计流程的可行性,为握柄优化设计提供了有价值的理论参考。