通常，工具包括頭部和手柄，有時還有軸，或者在電動工具的情況下，包括主體。 由於該工具必須滿足多個用戶的要求，因此可能會出現基本衝突，可能必須妥協。 其中一些衝突源於用戶能力的限制，還有一些是工具本身固有的。 然而，應該記住，人類的局限性是與生俱來的，而且在很大程度上是不可改變的，而工具的形式和功能可以進行一定程度的修改。 因此，為了實現理想的改變，注意力必須主要集中在工具的形式上，特別是用戶和工具之間的接口，即手柄。
握力的本質
廣泛接受的抓地力特徵是根據 強力握把 精準抓握 和 鉤握，幾乎所有的人類手工活動都可以通過它來完成。
在諸如用於錘打釘子的強力握把中，工具被夾持在由部分彎曲的手指和手掌形成的夾具中，拇指施加反壓力。 在精確抓握中，例如在調整固定螺釘時使用的工具，工具被夾在手指的屈肌面和相對的拇指之間。 精確握法的一種改進是鉛筆式握法，這是不言自明的，用於復雜的工作。 精準握把的力量只有強力握把的 20%。
鉤式握把用於除了握住以外不需要任何其他東西的地方。 在鉤握中，物體從彎曲的手指上懸掛下來，有或沒有拇指的支撐。 重型工具應設計成可以用鉤形把手攜帶。
握把厚度
對於精密握把，螺絲刀的推薦厚度為 8 至 16 毫米 (mm)，鋼筆的推薦厚度為 13 至 30 毫米。 對於圍繞一個或多或少的圓柱形物體施加的力量握力，手指應該圍繞圓周的一半以上，但手指和拇指不應相交。 推薦的直徑範圍從低至 25 毫米到高達 85 毫米。 最佳值因手的大小而異，男性約為 55 至 65 毫米，女性約為 50 至 60 毫米。 手小的人不應在直徑大於 60 毫米的強力握把中執行重複動作。
握力和手的跨度
使用工具需要力量。 除了握持，對手部力量要求最大的是鉗子、破碎工具等橫桿動作工具的使用。 有效壓碎力是握力和所需工具跨度的函數。 男性拇指末端和抓握手指末端之間的最大功能跨度平均約為 145 毫米，女性約為 125 毫米，存在種族差異。 對於男性和女性均在 45 至 55 毫米範圍內的最佳跨度，單次短期動作可用的握力範圍為男性約 450 至 500 牛頓，女性約 250 至 300 牛頓，但對於重複性動作建議的要求可能是男性接近 90 到 100 牛頓，女性接近 50 到 60 牛頓。 許多常用的夾子或鉗子超出了單手使用的能力，尤其是對女性而言。
當手柄是螺絲刀或類似工具的手柄時，可用扭矩取決於用戶將力傳遞到手柄的能力，因此取決於手和手柄之間的摩擦係數以及手柄的直徑。 手柄形狀的不規則性對施加扭矩的能力影響很小或沒有影響，但鋒利的邊緣會導致不適並最終導致組織損傷。 允許施加最大扭矩的圓柱形手柄的直徑為 50 至 65 毫米，而球形手柄的直徑為 65 至 75 毫米。
手柄
手柄形狀
手柄的形狀應最大限度地增加皮膚和手柄之間的接觸。 它應該是通用的和基本的，通常是扁平的圓柱形或橢圓形截面，具有長曲線和平面，或球體的一部分，以符合抓握手的一般輪廓的方式組合在一起。 由於與工具本體相連，手柄也可以採用馬鐙形、T形或L形，但與手接觸的部分將是基本形狀。
手指圍成的空間當然是複雜的。 簡單曲線的使用是為了滿足不同手和不同屈曲度所代表的變化而做出的折衷。 在這方面，不希望以脊和谷、凹槽和凹痕的形式將彎曲手指的任何輪廓匹配引入到手柄中，因為事實上，這些修改不適合大量的手並且可能確實超過時間長了，對軟組織造成壓力損傷。 特別是，不建議使用大於 3 mm 的凹槽。
圓柱截面的一種變體是六角截面，這在小口徑工具或儀器的設計中具有特殊價值。 在小口徑的六邊形截面上比在圓柱體上更容易保持穩定的抓握。 三角形和方形截面也被使用並取得了不同程度的成功。 在這些情況下，邊緣必須倒圓角以避免壓力傷害。
握把表面和質地
幾千年來，除了鉗子或夾子等壓碎工具之外，木材一直是工具手柄的首選材料並非偶然。 除了它的美學吸引力，木材很容易獲得併且很容易被不熟練的工人加工，並且具有彈性、導熱性、摩擦阻力和相對於體積的相對輕質的特性，這使得它非常適合這種用途和其他用途。
近年來，金屬和塑料手柄在許多工具中變得越來越普遍，後者尤其適用於輕型錘子或螺絲刀。 然而，金屬手柄會向手傳遞更多的力，因此最好包裹在橡膠或塑料護套中。 在可行的情況下，抓握表面應可輕微壓縮、不導電且光滑，並且應最大化表面積以確保壓力分佈在盡可能大的區域。 已使用泡沫橡膠握把來減少手部疲勞和壓痛的感覺。
工具表面的摩擦特性隨手施加的壓力、表面的性質以及油或汗液的污染而變化。 少量的汗水會增加摩擦係數。
手柄長度
手柄的長度由手的關鍵尺寸和工具的性質決定。 例如，對於單手在強力握把中使用的錘子，理想的長度範圍從最小約 100 毫米到最大約 125 毫米。 短手柄不適合強力握把，而短於 19 毫米的手柄不能用拇指和食指正確抓握，也不適合任何工具。
理想情況下，對於電動工具或除頂蓋鋸或鋼絲鋸以外的手鋸，手柄應在第 97.5 個百分位水平容納閉合手插入其中的寬度，即長軸方向為 90 至 100 毫米，長軸方向為 35 毫米短至 40 毫米。
重量與平衡
對於精密工具，重量不是問題。 對於重型錘子和電動工具，重量在 0.9 公斤和 1.5 公斤之間是可以接受的，最大重量約為 2.3 公斤。 對於大於建議的重量，工具應通過機械方式支撐。
在衝擊工具如錘子的情況下，希望將手柄的重量減少到與結構強度相容的最小值並且在頭部具有盡可能大的重量。 在其他工具中，餘額應盡可能平均分配。 對於小頭和大手柄的工具，這可能是不可能的，但是隨著體積相對於頭部和軸的尺寸的增加，手柄應該逐漸變輕。
手套的意義
工具設計者有時會忽視工具並非總是由徒手握持和操作。 通常戴手套是為了安全和舒適。 安全手套很少笨重，但在寒冷氣候下戴的手套可能很重，不僅會影響感官反饋，還會影響抓握能力。 戴羊毛或皮手套會使手的厚度增加 5 毫米，拇指處的手寬增加 8 毫米，而較重的連指手套可分別增加 25 至 40 毫米。
慣用手
西半球的大多數人喜歡使用右手。 少數人在功能上是靈巧的，所有人都可以學會用任何一隻手以或多或少的效率進行操作。
儘管慣用左手的人數很少，但只要可行，工具手柄的安裝應使左撇子或右撇子都能使用該工具（示例包括電動工具中輔助手柄的定位或剪刀或夾子中的手指環），除非這樣做顯然效率低下，例如螺釘型緊固件的情況，這種緊固件旨在利用右撇子前臂強大的旋後肌肉，同時排除左手 - hander 以同樣的效果使用它們。 必須接受這種限制，因為提供左手螺紋不是可接受的解決方案。
性別的重要性
一般來說，女性的手部尺寸、抓握力和力量往往比男性低 50% 到 70%，當然，與處於較低百分位端的一些男性相比，處於較高百分位端的一些女性手更大，力量也更大。 結果，有相當數量但不確定的人，大多數是女性，難以操作各種專為男性使用而設計的手動工具，特別包括重錘和重鉗，以及金屬切割、壓接和夾緊工具和剝線鉗。 女性使用這些工具可能需要雙手操作而不是單手操作。 因此，在混合性別的工作場所，必須確保提供合適尺寸的工具，不僅可以滿足女性的需求，還可以滿足手部尺寸較低的男性的需求。
特別考慮
在可行的情況下，工具手柄的方向應使操作手符合手臂和手的自然功能位置，即手腕超過一半旋後，外展約 15° 並略微背屈，小指幾乎完全屈曲，其他人不太屈曲，拇指內收並略微彎曲，這種姿勢有時被錯誤地稱為握手姿勢。 （在握手時，手腕不會超過半個旋後。）手腕的內收和背屈與手指和拇指的不同彎曲的組合產生了一個抓握角度，包括手臂的長軸和手臂的長軸之間的大約 80°通過拇指和食指形成的環的中心點的線，即拳的橫軸。
強迫手進入尺骨偏斜的位置，即手向小指彎曲，如使用標準鉗子時發現的那樣，會對手腕結構內的肌腱、神經和血管產生壓力，並可能導致腱鞘炎、腕管綜合症等致殘性疾病。 通過彎曲手柄並保持手腕伸直（即彎曲工具而不是彎曲手），可以避免壓迫神經、軟組織和血管。 雖然這一原則早已得到認可，但尚未被工具製造商或使用大眾廣泛接受。 它特別適用於設計交叉槓桿作用工具，例如鉗子，以及刀具和錘子。
鉗子和十字槓桿工具
必須特別考慮鉗子和類似設備的手柄形狀。 傳統上，鉗子具有等長的彎曲手柄，上部曲線近似於手掌的曲線，下部曲線近似於彎曲手指的曲線。 當工具握在手中時，手柄之間的軸線與鉗子的鉗口軸線在一條直線上。 因此，在操作中，必須保持手腕極度偏尺，即向小指彎曲，同時反复旋轉。 在這個位置上，身體的手腕臂部分的使用效率極低，並且對肌腱和關節結構的壓力很大。 如果該動作是重複的，則可能會導致過度使用傷害的各種表現。
為了解決這個問題，近年來出現了一種更符合人體工程學的新型鉗子。 在這些鉗子中，手柄的軸線相對於鉗口的軸線彎曲了大約 45°。 手柄加厚，可以更好地抓握，同時減少對軟組織的局部壓力。 上手柄按比例較長，形狀適合併圍繞手掌的尺骨側。 手柄的前端包含拇指支撐。 下手柄較短，前端有一個柄腳或圓形突起，彎曲的手指符合彎曲的手指。
雖然上述變化有些激進，但可以相對容易地在鉗子中做出幾項符合人體工程學的合理改進。 也許最重要的是，在需要強力握把的地方，手柄的加厚和輕微扁平化，手柄的頭端有拇指支撐，另一端有輕微的喇叭口。 如果不是設計的一部分，可以通過用橡膠或適當的合成材料製成的固定或可拆卸的非導電護套包裹基本金屬手柄來實現這種修改，並可能直接粗糙化以提高觸覺質量。 手指的手柄壓痕是不希望的。 對於重複使用，可能需要在手柄中安裝一個輕型彈簧，以便在關閉後將其打開。
相同的原理適用於其他十字槓桿工具，特別是在手柄的厚度和扁平度方面的變化。
刀
對於通用刀具，即不用於匕首抓握的刀具，手柄和刀片之間最好有 15° 角，以減少關節組織的壓力。 手柄的尺寸和形狀通常應與其他工具一致，但為了適應不同的手型，建議提供兩種尺寸的刀柄，即一種適合 50% 至 95% 的用戶，另一種對於第 5 個到第 50 個百分位數。 為了讓手盡可能靠近刀片施力，手柄的頂部表面應包含一個凸起的拇指托。
需要一個護刀器以防止手向前滑到刀片上。 護罩可以採用多種形式，例如長約 10 至 15 毫米的柄腳或彎曲突起，從手柄向下突出，或與手柄成直角，或由重金屬環從前至手柄的後部。 拇指托還可以防止打滑。
手柄應符合一般人體工程學指南，具有抗油脂的屈服表面。
錘
除了與彎曲手柄相關的要求外，上面已大致考慮了對錘子的要求。 如上所述，手腕的強迫和重複彎曲可能會導致組織損傷。 通過彎曲工具而不是手腕，可以減少這種損壞。 關於錘子，已經檢查了各種角度，但看起來將頭部向下彎曲 10° 到 20° 之間可能會提高舒適度，如果它實際上並沒有提高性能的話。
螺絲刀和刮削工具
螺絲刀的手柄和其他一些類似握持方式的工具，如刮刀、銼刀、手鑿等，都有一些特殊的要求。 每一次都與精確握把或強力握把一起使用。 每個人都依靠手指和手掌的功能來穩定和傳遞力量。
已經考慮了手柄的一般要求。 已發現螺絲刀手柄最常見的有效形狀是經過改進的圓柱形，末端為圓頂形以容納手掌，並在與軸相交處略微張開以提供對手指末端的支撐。 以這種方式，扭矩主要通過手掌施加，手掌通過從手臂施加的壓力和皮膚處的摩擦阻力保持與手柄接觸。 手指雖然傳遞了一些力，但更多地起到了穩定的作用，由於需要較少的力量，因此不會造成疲勞。 因此，頭部的圓頂在手柄設計中變得非常重要。 如果圓頂上或圓頂與手柄相接的地方有鋒利的邊緣或脊，則手會長老繭並受傷，或者力的傳遞會轉移到效率較低且更容易疲勞的手指和拇指。 軸通常是圓柱形的，但引入了三角形軸，可以為手指提供更好的支撐，儘管使用它可能會更疲勞。
如果重複使用螺絲刀或其他緊固件以致存在過度使用傷害的危險，則應將手動起子更換為從頭頂吊帶上懸掛的電動起子，其方式應易於取用而不會妨礙工作。
鋸和電動工具
手鋸，除了鋼絲鋸和輕型鋼鋸，像螺絲刀一樣的手柄是最合適的，通常有一個手柄，手柄的形式是連接在鋸片上的閉合手槍式握把。
手柄基本上包括一個環，手指放在該環中。 該環實際上是一個兩端彎曲的矩形。 考慮到戴手套，它的長徑內部尺寸應約為 90 至 100 毫米，短徑應為 35 至 40 毫米。 與手掌接觸的手柄應該是前面提到的扁平圓柱形，具有復合曲線以合理地貼合手掌和彎曲的手指。 外弧至內弧的寬度應為35mm左右，厚度不超過25mm。
奇怪的是，抓握和握住電動工具的功能與握住鋸子的功能非常相似，因此某種類型的手柄也很有效。 電動工具中常見的手槍式握把類似於打開的鋸柄，其側面是彎曲的而不是扁平的。
大多數電動工具包括手柄、主體和頭部。 手柄的位置很重要。 理想情況下，手柄、身體和頭部應該在一條直線上，這樣手柄連接在身體的後部，頭部從前面突出。 動作線是伸出食指的線，使頭部偏心於身體的中軸線。 然而，工具的質心位於手柄的前面，而扭矩會產生手必須克服的身體轉動運動。 因此，將主手柄直接放在質心下方會更合適，這樣，如果需要，主體可以在手柄後面和前面突出。 或者，特別是在重型鑽機中，輔助手柄可以以這樣的方式放置在鑽機下方，使得可以用任一隻手操作鑽機。 電動工具通常由裝在手柄前端上部並由食指操作的扳機操作。 扳機應該設計成可以用任何一隻手操作，並且應該包含一個易於復位的閂鎖機構，以便在需要時保持電源開啟。