第七章 人机系统设计
第七章安全人机系统的设计与评价ppt课件全
• (2)可减少零组部件的种类，从而减少了测 量工具和测量仪器的品种、规格和数量；
• (3)能保证供应，减少备件的贮备和资金积 压；
• (4)提高了零件的互换性、更换性和易校性 ，即提高了维修性 。
5.提高结合部的可靠性 6.结构安全设计 7.设置齐全的安全装置 8.人机界面设计
二、设计错误和操作错误分析
• （一）设计错误分析 • 机器设计不当和设计出现差错叫设计错误。 • 具体说来有如下几个方面： • 1.功能分配错误 • (1)给人分配了无法顺利执行的功能； • (2)可以由人很好执行的功能分配给了机器； • (3)人与机器之间的功能分配，有一部分是受
功能性质所限制。
2.人机系统安全评价分析的新概念
• （1）现代人机系统的新特点 • 系统的分析与设计必须按照人的认
知与心理活动进行。 • 现代的大规模工业系统的危险分
析与评价，必须充分考虑人在系统运 行和维护中的作用。 • 现代工业系统趋向大规模、集中 化，人的因素问题，应用传统的学科 领域知识，对人机系统的安全设计和 安全控制，提供的理论是不够的。
态。
3.耐环境设计
• 产品设计时要考虑环境条件 的影响，应进行耐机械应力的设 计，抗气候条件设计，为此，在 设计、试制阶段要进行实验室模 拟或现场作预测环境条件下的可 靠性试验，如耐久性试验，寿命 试验，环境试验，可靠性测定和 可靠性验证等试验。
4.简单化和标准化设计
产品零组部件标准化有如下几个优点：
那些方法可以提高系统效能可靠度？
6.如何理解人的不稳定因素，它和不安全行 为有何关系？
7.人的失误原因有哪些？如何控制？
8.如何正确处理可靠性设计与维修性设计的 关系？
人机工程学人因环课件教案第七章人机系统的设计与评价
c.有利于维护人员作业和系统信息修改和增减。
d.使用者的操作满意程度。
3.4 人机界面设计
人机界面设计主要内容包括：系统显示、控制以及它 们之间的关系设计、使用空间设计等。 对触摸屏而言，其信息显示屏也是系统的控制操作区 域。此外，还有IC卡电话听筒、数字按键等其他方面的硬 件操作。其人机界面设计步骤如下：
2 人机特征技能比较
人在人机系统中的作用主要有以下三个方面。
a.信息输入：通过感觉器官接受环境信息。 b.信息处理：人把接受到的信息和人已有的知识经验 进行比较分析之后作出决策。 c.行为输入：依据决策采取相应的行动。
2.1 人机功能分配
根据人机功能特征的对比分析，人机合理的分工为： 强度大的、快速的、高精度的、持续时间长的、单调的、 高阶运算的、操作复杂的、环境恶劣的工作，适合机器 承担；方案设计、程序编制、装配、维修、创造、应付 不测、故障处理等工作适合人去做。同时，在人机功能 分配时还应考虑经济和社会相关因素的影响。
比较项目
产品要素的特征 1.固定性质良好，稳定 2.灵敏度、准确度、检测范围良好 3.再现性良好 4.线性良好 5.反应快 6.无错觉 7.专用，缺乏通用性 1.不会疲劳 2.再现性、准确度、线性良好 3.操作的范围、马力、力量大 4.反应快 5.高效率者多 6.专用，一般缺乏通用性 1.高速 2.定量记忆良好 3.能同时高效率、协调地运转两个以上 装置
3.3.2 作业研究
要完成系统的作业，必须分析作业性质与人的能力相适 应的关系，在系统功能层次划分的基础理论上，确定每一 层次上功能的输入和输出，即引起人的功能活动的刺激输 入和人的功能活动的输出反应。 触摸屏的作业要求如下：
a.操作简单，对于电话、网络知识背景的使用者只需点击屏面即可操作。
安全可靠的人机系统设计
安全可靠的人机系统设计一、引言人机系统设计是指人与机器之间通过相应的硬件、软件、工艺流程等组合成一个具体的系统，来实现任务：使得人能够更加高效地完成任务，同时也能够确保机器对人体的安全与可靠性。
随着人类科技不断发展，人机系统的应用范围也日益扩大、普及，但随之而来的安全隐患也必然增加。
所以，在人机系统的设计过程中，安全可靠性也成为了重要的设计需求，本文将从嵌入式系统、设计原则和系统测试三个方面来介绍安全可靠的人机系统设计。
二、嵌入式系统嵌入式系统是指在各种应用中，以特定形式，嵌入到设备中的微型计算机系统。
由于嵌入式系统不同于以PC为代表的通用计算机，在设计过程中需要考虑硬件电路、固件等诸多因素。
嵌入式系统具有小巧、节能、高效等特点，因此在人机系统的设计中，嵌入式技术的运用越来越广泛。
但同时，也对应了一系列的问题，如系统可靠性、安全性、可维护性等。
由于嵌入式系统只会呈现出有限的状态，因此在生命周期内，出现故障的可能性就比较大。
为此，在安全可靠的人机系统设计过程中，应当注重以下几点：1. 系统开发工具的选择在嵌入式系统设计中，系统开发工具的选择特别重要。
不同的嵌入式系统设计所对应的开发工具会有很大的不同，因此需要根据所需系统的特点来选择相应的工具。
如有的系统需要高效处理大量数据，则需要选择较高级别的处理器，选择充分的嵌入式开发工具可以有效地提高人员的开发效率，加快产品的推广速度。
2. 对系统进行清晰的架构设计在进行系统设计时，需要尽可能地避免紧密耦合的组件结构，以防遇到相关的bug时，恢复过程的难度，进一步加大了交付时间的风险。
这其中，关键在于清晰的架构设计、模块化的设计原则是可以有效地消除各个组件之间的紧密耦合、减少错误传播等问题，从而为确保人机系统的可靠性和长久运行做出准备。
3. 引入合适的测试策略嵌入式系统设计时需要碰到很多大量、复杂的情况，处理这些复杂情况的最好方法是引入合适的测试策略。
测试策略的设计应当充分考虑到安全可靠性标签，并保证针对每一种问题，其相应的测试程度与加强力度是逐步增强的。
工程项目人机系统设计方案
工程项目人机系统设计方案一、项目背景随着科学技术的发展和人工智能的日益普及，人机系统在工程项目中扮演着越来越重要的角色。
人机系统的合理设计和优化可以提高工程项目的效率和安全性，降低人工成本和风险，从而推动工程项目的可持续发展。
本文将结合实际工程项目，对人机系统的设计方案进行详细阐述。
二、系统概述本文所述的人机系统设计方案主要包括以下几个方面：1. 人机界面设计：包括显示界面、操作界面、语音界面等，能提供直观、易用的操作界面，实现人与机器的信息交互和指令传递。
2. 智能控制：通过人工智能技术，实现设备的智能控制和自动化运行，提高效率和减少人工成本。
3. 安全监控：通过传感器、监控设备等，实现对工程项目现场的安全监控和预警，保障人员和设备的安全。
4. 数据管理与分析：通过数据采集、存储、分析和挖掘，提供决策支持和优化调整的依据。
5. 人机协作：实现人员与机器之间的协作和互动，提高工作效率和质量。
三、人机界面设计1. 显示界面：根据项目需求，设计直观、清晰的显示界面，能够准确、全面地展示工程项目的运行状态、参数信息、报警信息等。
采用图形化显示，便于人员直观理解和判断。
2. 操作界面：设计简单、易用的操作界面，实现设备的远程控制、调整和参数设置。
界面布局合理，功能布局清晰，提供快速、准确的操作体验。
3. 语音界面：对于大型工程项目，可以考虑引入语音交互技术，实现人与系统的自然语言交流。
通过语音界面，人员可以通过语音命令实现设备的控制和信息查询。
四、智能控制1. 设备智能化：通过智能传感器、执行器和控制系统，实现设备的自动化运行和智能化控制。
对于复杂的工程项目，可以考虑引入机器学习和深度学习技术，实现设备的智能优化和自适应调整。
2. 自动运行：通过对工程项目流程的分析和优化，设计自动化运行方案，实现工程项目的自动化管理和控制。
能够降低人工成本，提高效率和稳定性。
3. 远程监控：实现对设备的远程监控和远程故障诊断，及时发现和解决问题，保障工程项目的正常运行。
人机工程学人因环课件教案第七章人机系统的设计与评价
人机系统的设计与评价
■人机系统概述 ■人机特征机能比较
■人机系统设计
■人机系统的分析评价 ■人机系统的可靠性分析
■工作系统设计的人机要求
1 人机系统概述
自然界中的许多物体都存在着相互之间的关联， 正是这种千丝万缕的关系，使它们相互以一定方式相 结合，构成不同的系统。无论在工作或生活中，人总 是要以某种方式与一些物体发生联系，形成一个不可 分割的整体，这个整体就称为人机系统。 人机系统作为一个完整的概念，表达了系统设 计的一种主体思想以及系统研究的对象和范围。 人—机—环境系统不仅要研究其中单项元素，而主 要是用联系方法研究三者之间的互相关系。对于工 业产品设计来说，人机系统的理论是设计的一种基 本思想、一种分析与解决问题的方法。
判断能力
耐久性
1.保养得好可耐长期使用 2.即使不适于生物生存的环境也不怕 1.决定于设计材料等技术如何 2.一般来说非常良好
1.有自我恢复性 2.记忆、熟练的结果有减退的情况 3.不能自发维持紧张，因此不善于从事单调作业 1.错觉多 2.熟练程度要看条件如何 3.紧急时有混乱情况，受情绪的强烈影响，情绪不安时低 下 4.无信心时低下 5.有时善于排除故障等意外事态 1.虽有语言、行动、表情等，但容量都较小 2.不善于量的输出 1.成为标准品成人大约要20年 2.人的要素附带有社会生活、家庭生活等复杂的系统
表7—2
系统设计 阶段 定义系统 目标和参 数
人机系统的设计步骤
阶段主要设 计内容 确定系统目 标 确定系统参 数 系统适用条 件 注意事项 使用者的要求和约束条件 设计内容 明确使用者的需求、特性，使用者群体特性
确定系统使用条件、人员要求、环境条件要 求 系统作业方式，使用者的素质、培训要求与 计划 对系统的功能进行分析比较
人机系统的总体设计
人机系统的总体设计
人机系统的总体设计是室内布局设计的主要依据，只有灵活的运用它，才能使室内布局完美并且让人感到舒适。
与此同时人机系统的总体设计也可以运用到室内物品的摆放上，可以让空间得到合理的应用，同时也让人耳目一新。
经过调查研究，在室内布局的方面社会上还存在很大的问题，这些问题是室内让人感到不舒服的主要原因，往往在美观和实用方面都有很大的问题。
有时候只是一点小小的问题，但造成的影响十分巨大，只要我们解决了这些问题，在有限的空间里可以带给我们无限的幸福。
以下是室内平面图的展示（图1),这是某楼房的室内平面图，这个室内的布局有一些地方存在问题，而这些问题会使入住者给到不方便。
在分析了存在的问题之后，我给出了改进方案，会使住房环境得到改善。
而改进的平面图如图2所示。
图1。
认知自动化的人机系统设计
认知自动化的人机系统设计人机系统是指由人与计算机相互合作完成一定任务的系统。
在现代社会中，人机系统设计已经渗透到我们生活的方方面面，从智能手机、智能家居到自动驾驶汽车，人机系统的设计已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
认知自动化则是人机系统设计的一个重要分支，它旨在让计算机系统能够模拟人类的认知过程，帮助我们更高效地完成任务。
需要综合考虑人类认知心理学、计算机科学、人机交互等多个领域的知识。
通过研究人类的认知过程以及行为模式，设计一个符合人类思维习惯的界面和操作方式，使得用户在使用计算机系统时可以更加自然和高效地完成任务。
同时，还需要借助人机交互技术，实时地收集用户的反馈信息，并作出相应的调整，以满足用户的需求。
在认知自动化的人机系统设计中，还需要考虑到用户的心理特征和行为习惯。
不同的用户有不同的认知水平和使用习惯，因此设计师需要根据用户群体的特点来进行个性化设计，使得系统更加贴近用户的需求。
此外，设计师还需要考虑到用户的情绪和情感因素，通过界面设计和交互方式来引导用户情绪，提高用户的满意度和忠诚度。
在实际的人机系统设计中，认知自动化技术已经得到广泛应用。
比如，在智能手机的智能助手中，通过语音识别和自然语言处理技术，可以实现人机对话，帮助用户快速完成日常任务；在自动驾驶汽车中，通过感知技术和决策算法，实现系统对周围环境的认知和自动驾驶；在智能家居系统中，通过物联网技术和自动化控制，实现用户对家居设备的远程控制和智能化管理。
认知自动化的人机系统设计不仅可以提高系统的智能化和自动化水平，也可以提高用户的体验和满意度。
通过模拟人类的认知过程，使得计算机系统更加智能和人性化，从而更好地满足用户的需求。
未来，随着技术的不断发展，认知自动化的人机系统设计将会越来越普及，并在我们生活中发挥越来越重要的作用。
第7章-系统设计
第七章系统设计通过本章学习，应当掌握以下内容1、系统设计的任务、目标和内容2、构造化设计的根本思想3、如何从数据流程图导出构造图4、一体化设计方法的根本原理与方法5、代码设计的原那么与方法6、输出设计的内容7、输入设计的原那么和内容8、输入数据的校验方法9、人机对话设计的原那么识记：一、系统设计的任务、目标和内容二、评价信息系统的标准三、构造化设计的根本理论四、模块、构造图的概念与使用五、模块的联系与耦合六、变换分析和事务分析方法的原理与运用七、代码的作用、类型、设计的原那么及代码检验八、输出设计的内容九、输入设计的原那么和内容十、输入数据的校验方法十一、人机对话设计的原那么领会：一、系统分析阶段要答复的中心问题是什么？二、为什么说从系统研制的角度讲，系统的可变更性是最重要的标准?三、构造图与数据流程图有什么区别与联系四、模块划分的原那么是什么？五、怎样度量耦合的高与低六、什么是模块的控制范围?什么是判断的作用范围?七、如何编写系统设计说明书应用：根据给定的数据流程图，能够画出信息系统构造图方案课时：8课时第一节系统设计的任务要求系统分析阶段要答复的中心问题是系统"做什么"，即明确系统功能，这个阶段的成果是系统的逻辑模型。
系统设计要答复的中心问题是系统"怎么做"，即如何实现系统说明书规定的系统功能。
在这一阶段，要根据实际的技术条件、经济条件和社会条件，确定系统的实施方案，即系统的物理模型。
一、评价信息系统的标准根据一个逻辑模型，可以提出多个物理模型。
我们怎样评价、选择物理模型呢?为此，我们有必要先简要讨论评价信息系统的标准。
面向管理的信息系统，其优劣程度取决于它为管理工作提供信息效劳的质量。
我们可以从六个方面来衡量。
1、信息系统的功能2、系统的效率3、系统的可靠性4、系统的工作质量5、系统的可变更性6、系统的经济性二、系统设计的目标系统设计必须从保证系统的变更性人手，设计出一个易于理解、容易维护的系统。
人机系统设计程序
• •
• •
• ④宜人分配原则 • 系统的功能分配要适合于人的生理和心理的多种 需求，有意识地发挥人的技能。
• ⑤弹性分配原则 • 即系统的某些功能可以同时分配给人或机器，这 样人可以自由选择参与系统行为的程度。例如许 多控制系统可以自动完成，也可手动完成，尤其 现代计算机的控制系统，要有多种人机接口，从 而实现不同
• (1)功能分配 • 在人机系统中，把已定义的系统功能按照一定的分配原则，合理地分 配给人和机器。 • 系统功能的分配要充分考虑人和机器的基本界限。人的基本界限包括： 准确度的界限、体力的界限、知觉能力的界限、动作速度的界限。机 器的基本界限包括：机器性能维持能力的界限、机器正常动作的界限、 机器判断能力的界限、成本费用的界限。 • 人和机器各有局限性，所以人机间应当彼此协调，互相补充。如笨重、 重复的工作，高温剧毒等条件，对人有危害的操作以及快速有规律的 运算等都适合于机器(机器人、计算机)承担，而人则适合于安排指令 和程序，对机器进行监督管理、维修运用、设计调试。革新创造、故 障处理等。 • 在长期的实践中，人们总结了系统功能分配的一般原则。
• •
①比较分配原则 通过人与机器的特性比较，进行客观的和符合逻辑的分配。例如在信息处理 方面，机器的特性是按预定程序可高度准确地处理数据，记忆可靠且易于提 取，不会“遗忘”信息；人的特性是有高度的综合、归纳、联想创造的思维 能力。因此在设计信息处理系统时，要根据人和机器的各自处理信息的特性 来进行功能分配。 ②剩余分配原则 在功能分配时，首先考虑机器所能承担的系统功能，然后将剩余部分功能分 配给人。在这当中，必须掌握和了解机器本身的可靠度，如果盲目地将系统 功能强加于机器，则会造成系统的不安全性。 ③经济分配原则 以经济效益为原则，合理恰当地进行人机功能分配。如对某一特定功能。由 机器承担时，需要重新设计、生产和制造；由人来承担时，则需要培训、支 付费用等。这两者的经济效益通过比较和计算来确定功能的分配。
章人机系统总体设计.ppt
六.人机系统设计案例分析
6.4 人—车动态特性分析， 见图11-11
动ห้องสมุดไป่ตู้稳定性 力学特性
自行车的造型要有适合
案例：斜式滚筒洗衣机
附图
11-2
图 三 种 类 型 人
11-3
图
人 与 机 的 结 合
11-5
图 人 机 系 统 设 计
11-6
图 人 － 机 界 面 设 计 程
六.人机系统设计案例分析
6.1 人—自行车系统组成，见 图11-7
人与支撑部件的关系 人与动力接触部件关系 人与传动部件关系
六.人机系统设计案例分析
6.2 影响自行车性能的人体 因素图11-8
人的体格因素; 人的下肢肌力 人的输出功率; 人的脚踏速度
六.人机系统设计案例分析
6.3 自行车设计结构要素分 析，见图11-9，图11-10
章人机系统总体设计
内容要点：
人机系统设计的概念 人机系统总体设计程序 人机系统总体设计方法 人机系统总体设计理念的设计案例
一.总体设计的目标
1.1人机系统组成，见图11-1 1.2人机系统模型， 按自动化程度分类，见图11-2 按人机结合方式分类，见图11-
3
二.总体设计的原则
2.1 在座空间和工作设备的设计 2.2工作环境设计 2.3工作过程设计
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三.总体设计的程序
3.1人机系统设计的程序，见图 11-5
3.2人机系统开发的步骤，参阅 表11-1
四.总体设计的要点
4.1人机功能分配，参阅表11-2 4.2人机匹配 4.3人机界面设计，见图11-6
五.总体设计的评价
第7章 人机系统设计
第7章人机系统设计7.1 人机系统设计概述7.1.1 人机系统及其设计所谓系统，是指由若干要素以一定结构形式联结构成的具有某种功能的有机整体。
可见系统具有这样一些特点：①由若干基本要素（或子系统）组成；②这些要素以一定形式、方法、结构组成一个整体；③这一整体具有不同于各组成要素的新的功能。
人机系统即是由“人”与“机”两个子系统构成的（这两个子系统又分别由各自的要素构成）的一个整体系统。
在这个系统中，“人”与“机”相互联系、相互作用，共同完成完成特定的目标；同时，这个系统还受到外界环境的影响和作用。
人机系统设计就是在研究“人”、“机”子系统各自的功能和特点的基础上，研究它们在环境因素的影响和作用下，之间相互联系、相互作用形成有机整体并实现功能的方式。
7.1.2 人机系统设计的要素（一）系统目标分析人机系统，首先从系统的总目标开始，明确系统总的目标性能，进一步分析系统应具备的功能以及实现这些功能的途径。
人机系统的功能分析往往是属于多层次的，必须逐层分析到各个子系统的每个组成部分的零部件及每个操作人员的有关生理、心理特点。
具体人机系统的功能一般是特定的，如工人与车床构成的系统是为了完成某个零件的加工；驾驶员与汽车构成的系统是为了完成人或货物的运输。
此外，人机系统还有对安全、舒适、经济和效率的要求。
安全，是指不出现对人体的生理危害或伤害，保障人的健康，并避免严重事故的发生；舒适，是指满足人的生理和心理要求，使人处于最佳的工作状态；经济，是在满足系统技术要求的前提下，尽可能使制造、使用和维护的成本降到最低，创造更大的利益；效率，是指提高人的工作效率与质量，在尽可能短的时间和小的投入下，完成尽可能数量多和质量好的任务。
（二）人与机肯定人机系统中人的主导地位和作用，是人机工程学的一个基本思想前提。
人机系统设计主要是对处理系统中的人和人机界面等关系的，而不是系统的全部硬件。
强调人的特性和限度，为人设计，让人的因素贯穿设计的全过程，是人机工程学的重要实践原则。
认知自动化的人机系统设计
认知自动化的人机系统设计随着人工智能技术的不断发展，认知自动化的人机系统设计已经成为了一个备受关注的领域。
认知自动化的人机系统设计是指利用人工智能技术和认知科学的原理，设计出能够自动完成认知任务的人机系统。
这种系统能够模拟人类的认知过程，实现智能化的决策和行为。
在认知自动化的人机系统设计中，需要考虑以下几个方面：首先是感知和理解能力。
人机系统需要具备感知和理解外部环境的能力，包括视觉、听觉、触觉等多种感知方式。
通过传感器获取外部信息，然后通过算法进行处理和分析，最终实现对环境的理解。
其次是学习和推理能力。
人机系统需要具备学习和推理的能力，能够根据不断积累的数据和经验，不断优化自身的决策和行为。
通过机器学习和深度学习的技术，系统可以不断提升自身的能力。
再者是决策和执行能力。
人机系统需要能够根据感知和理解的结果，做出相应的决策，并将决策结果转化为行为。
通过智能算法和控制系统，系统可以自动执行决策，实现自主的行为。
最后是人机协同能力。
认知自动化的人机系统设计不是取代人类，而是与人类进行协同工作，共同完成任务。
系统需要能够与人类进行有效的交互，理解人类的意图和需求，实现良好的人机合作。
在实际的应用中，认知自动化的人机系统设计可以应用于各个领域，如智能交通系统、智能家居系统、智能医疗系统等。
通过不断的研究和创新，人机系统设计可以更好地服务人类，提高生活质量，推动社会的进步和发展。
总的来说，认知自动化的人机系统设计是人工智能领域的一个重要方向，具有广阔的应用前景和深远的影响。
通过不断的研究和实践，我们相信认知自动化的人机系统设计将会为人类带来更多的便利和福祉。
人机系统设计的基本要求
人机系统设计的基本要求
哇塞，人机系统设计啊，这可真是个超级重要的事儿呢！那它的基本要求是啥呢？听我慢慢道来哈。
首先呢，得容易操作呀，就像咱平时用手机一样，要是太复杂了，那岂不是让人头疼死啦？比如说那种智能家电的遥控器，要是设计得超级复杂，恐怕连说明书都得看好久吧，那谁还有耐心用啊！你说是不是？然后呢，系统得稳定可靠呀，总不能动不动就出故障吧。
好比一辆车，要是经常抛锚，那还怎么让人放心开呀！这稳定性就像我们的好朋友，关键时刻可不能掉链子。
还有哦，界面得友好呀，要让人看着舒服、用着顺手。
就好像一个温馨的家一样，让人一进入就感觉很放松、很自在。
要是界面设计得乱七八糟的，眼睛都看花了，谁还愿意去用呢？再就是得有良好的反馈呀，你做了一个操作，得马上知道结果呀。
举例来说，你在手机上点了发送消息，得马上显示发送成功或者失败，不然心里多没底呀！
人机系统设计可不只是技术活，还得考虑我们用户的感受呢。
就像厨师做菜，不光要让菜有营养，还得让味道好吃，才能吸引人嘛。
只有满足了这些基本要求，人机系统才能更好地为我们服务呀！我们才能真正享受到科技
带来的便利和乐趣呀！总之，人机系统设计真的超级重要，一定要认真对待呀，可不能马虎！。
认知自动化的人机系统设计
认知自动化的人机系统设计认知自动化的人机系统设计是指通过利用人类认知过程的理解和自动化技术的应用来设计更加智能化的人机交互系统。
在这种系统设计中，人类的认知过程被模拟和整合到机器系统中，从而实现更加高效和智能的人机交互体验。
首先，认知自动化的人机系统设计需要考虑人类认知过程的特点和机制。
人类认知过程包括感知、思维、记忆、学习等多个方面，而这些方面的特点和机制需要被准确地模拟和理解。
例如，人类的感知过程受到外界环境的影响，需要准确地获取和处理信息；而思维过程则包括推理、判断、决策等多个方面，需要系统能够模拟和实现这些认知过程。
其次，认知自动化的人机系统设计需要考虑机器学习、人工智能等技术的应用。
在当今信息技术高度发达的情况下，机器学习和人工智能等技术已经成为实现认知自动化的重要手段。
通过利用机器学习技术，系统能够根据大量数据学习和优化自身的认知过程，从而实现更加智能和高效的人机交互体验。
人工智能技术的应用能够让系统更加智能地理解和响应人类的需求，从而提升人机交互的效率和体验。
最后，认知自动化的人机系统设计需要考虑人机交互的用户体验和人机协作的方式。
在设计人机系统时，需要考虑用户的需求和习惯，确保系统能够提供符合用户期望的人机交互体验。
同时，人机系统设计还需要考虑人机协作的方式，系统能够和人类协同工作，实现更加智能和高效的工作效果。
总的来说，认知自动化的人机系统设计是一项综合性的工程，需要综合考虑人类认知过程的特点和机制、机器学习和人工智能等技术的应用，以及人机交互的用户体验和人机协作的方式。
通过合理的设计和优化，认知自动化的人机系统能够实现更加智能和高效的人机交互体验，为人类的工作和生活带来便利和效率的提升。
《人机工程学》第7章 人机界面设计
第7章 人机界面设计
指针在仪表外侧时， 数字应标在刻度的内侧； 开窗式 仪表的窗口应能显示出被指示的数字及上下相邻的两 个数字， 标数应顺时针辐射定向安排。 数字标度的优 劣比较见图7 - 10。 为了不干扰对显示信息的识读， 刻度盘上除了刻度线和必要的字符外， 一般不加任何 附加装饰。 一些说明仪表使用环境、 精度的字符应安 排在不显眼的地方。
第7章 人机界面设计
图7 - 10 刻度标数优劣比较
(a) 刻度标数正确； (b) 刻度标数不良
第7章 人机界面设计
图7 - 10 刻度标数优劣比较
(a) 刻度标数正确； (b) 刻度标数不良
第7章 人机界面设计
4. 指针设计
指针是仪表不可缺少的组成部分。 其功能是用于 指示所要显示的信息。 为了使监控人员能准确而迅速 地获得信息， 指针的大小、 宽窄、 长短和色彩配置等 必须符合监控人员的生理与心理特征。
也需认真考虑， 其位置排列应是：
1) 最常用的和最主要的显示器尽可能安排在视野 中心3°范围之内， 因为在这一视野范围内， 人的视 觉效率最优， 也最能引起人的注意。
第7章 人机界面设计
2) 显示器很多时， 应当按照它们的功能分区排列，
区与区之间应有明显的区分。 3) 显示器应尽量靠近， 以缩小视野范围。 4) 显示器的排列应当适合人的视觉特征。
第7章 人机界面设计
表7 - 3 模拟式与数字式显示仪表的特点
第7章 人机界面设计
第7章 人机界面设计
图7 - ４ 警戒用仪表的形式
第7章 人机界面设计
4) 追踪用仪表。 追踪操纵是动态控制系统中最常 见的操纵方式之一， 它根据显示器所提供的信息， 进 行追踪操纵， 以便使机器按照所要求的动态过程工作。 5) 调节用仪表。 只用以显示操纵器调节的值， 而 不显示机器系统运行的动态过程。
人体工效学与人机系统设计
人体工效学与人机系统设计人体工效学是一门研究人机界面关系、人的生理特性与心理特性所形成的用户界面人机系统设计学科，在现代科技迅速发展的背景下，人机交互越来越频繁，各种各样的人机系统不断涌现。
人体工效学在其中的重要地位也越来越显著，其可以很好地解决人机交互体验中出现的各种问题，减轻人们的劳动强度，提高工作生产效率。
一、人体工效学人体工效学，是通过考虑人的身体特性反应，将设计尽可能地符合人体标准，避免不必要的劳动强度，降低错误率，提高操作效率和舒适感，达到人机协作的最佳状态的学科。
人体工效学主要针对一个大范围问题，包括人的身体特点，如人眼对颜色，亮度、色彩对比度的敏感特点，以及人的心理特征，如人的反应速度，记忆能力，人对信息量的多寡的适应性等问题。
人体工效学研究的主要目标是通过了解人的身体结构、功能及行为特征，构建适合人的工作环境，减轻身体和精神负担，提高效率。
二、人机系统设计人机系统设计，是将人和计算机作为合作的系统来构建，采用人因工程的工具和方法，以人为中心设计和构建高效、智能的交互系统。
人机系统设计要求根据不同的用户群体需求，设计不同功能模块，并通过良好的体验质量，增加用户对系统的满意度，提高工作效率。
人机系统设计主要包括外观设计、智能化设计、功能设计三个方面。
外观设计突出系统的美感与整体性，智能化设计解决人机交互时的难点，如语音识别、手势控制等智能交互模式，功能设计侧重于人机交互的效率，如大数据分析、智能信息处理等。
三、人体工效学对于人机系统设计的影响人体工效学研究的本质是将人作为系统的一个要素进行研究和考虑，将人性化的需求融入到人机交互系统中，让系统更加符合人的使用习惯。
人体工效学对人机系统设计的影响主要有以下几个方面：1、舒适性的提高通过考虑人的生理特点和心理特征对系统进行优化设计，可以使用户在使用系统所体验到的舒适程度更高。
人对舒适度的需求是自然的，因此只有考虑到了用户的需求，才能减轻用户的疲劳感，从而降低系统的使用成本，提高系统的竞争力。
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概述 作业空间设计
2010-9-3
概述
人机系统的构成
– 系统概念
什么是系统 系统的观点 系统范围和分类
– 人机系统的基本结构
操作者 控制器 被控系统 (机器)
显示器
环
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境
概述
系统设计的基本思想 系统设计的流程
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概述
人机系统目标的建立与功能分析 功能分配:根据人与机器的特性进行功能分配 功能分配
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作业空间设计
坐姿作业空间设计
– 平面作业范围
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作业空间设计
坐姿作业空间设计
– 坐位空间的尺寸设计
设计原则 工作台的高度尺寸
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作业空间设计
坐姿作业空间设计
– 坐位空间的尺寸设计
工作台的高度与作业性质有关
– 精密、小型零部件加工装配 – 对视力要求高的作业
作业空间设计
坐-立姿的作业空间设计（美国的例子） 立姿的作业空间设计
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作业空间设计
坐-立姿的作业空间设计（德国的例子） 立姿的作业空间设计
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作业空间设计
坐-立姿的作业空间设计（中国的例子） 立姿的作业空间设计
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作业空间设计
座椅设计
– 座椅的影响 – 不同作业类 型应有相应 的座椅设计
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概述
人员开发
– 作业描述 – 编制作业规范
界面设计
– 人机的接口 – 人机界面设计原则 – 显示器和控制器的布置
系统开发与评价
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作业空间设计
引言 设备布置
– 布置原则
考虑人-机关系 考虑机-机关系
– 工艺原则 – 对象原则 – 成组单元原则
考虑人-人关系
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作业空间设计
座椅设计
– 座椅设计的 几个重要的 工效学参数
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作业空间设计
作业空间的调节与改善
– 不能生搬硬套 – 工作台面的布置应随着加工件的变化做出 适当调整 – 电烙铁的案例 – “5S”活动中的工效学原则及其做法
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作业空间设计
立姿作业空间设计（立姿的特点） 立姿作业空间设计（立姿的特点）
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作业空间设计
立姿作业空间设计（头部姿势与视线的影响） 立姿作业空间设计（
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作业空间设计
立姿作业 空间设计
立姿的不同高 度的适应作业 类别
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作业空间设计
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按工艺原则
毛 胚 库
铣 钻 钳 检 磨 磨
A
车 车 铣 镗 镗 刨
装 配
A’
车 间
材 料 库
B
车
B’
按对象原则
A
材 料 库
1
车床
2
钻床
3
磨床
4
电镀
5
检验 B
成 品 库1ຫໍສະໝຸດ 2床3钻床
4
磨床
5
检验
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作业空间设计
坐姿作业空间设计
– 坐姿的特点
上肢最大可及 范围为一个立 体空间
立姿作业空间设计
– 立姿工作台高度的设计 作业时上臂自然下垂，小臂自然弯曲，工作 台高度应在肘部以下（800~900mm） 被加工件的大小也影响工作台的高低
坐-立姿的作业空间设计 立姿的作业空间设计
– 坐-立姿的特点 立姿的特点 适应对象 高度按立姿设计 设置搁脚板 座椅面较小
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– 在建设方面: 机器比人强 – 在连续性方面: 机器优于人 – 在接受信息和记忆方面: 人优于机器 – 在运算方面: 机器高与人类 – 在智能方面: 人优于机器 分配原则 分配原则: – 分给人的: 图形识别、信息的归纳、推理、判断决策 – 分给机器：单一、重复、长时间的大功率的作业、高速度的 作业、恶劣条件下的作业等
容膝空间、容脚空间的确定 一般尺寸要求
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作业空间设计
坐姿作业空间设计（一般尺寸） 坐姿作业空间设计（一般尺寸）
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作业空间设计
坐姿作业空间设计（德国的案例） 坐姿作业空间设计（德国的案例）
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作业空间设计
坐姿作业空间设计（脚控制的位置） 坐姿作业空间设计（脚控制的位置）