第三讲-人机系统

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人机系统

人机系统

基本模式
人机系统的基本模式由人的子系统、机器的子系统和人机界面所组成: 人的子系统可概括为S-O-R(感受刺激-大脑信息加工-作出反应); 机器的子系统可概括为C-M-D(控制装置-机器运转-显示装置); 人与机器之间存在着信息环路,人机相互具有信息传递的性质,系统能否正常工作,取决于信息传递过程能 否持续有效的进行。
②控制器的兼容性:它涉及刺激与反应之间在空间、运动、概念上的相互关系,以及人们对这些关系的认识 和预测的一致性。例如,大的控制器与高增益相,控制器指针沿顺时针转动与输出增加相;
③控制器反馈信息的传递:即操作结果的信息应及时通过显示器或其他显示手段传递给操作者,以便使操作 者调整自己的操作反应,保证系统输出符合预定的要求;
简介
人机系统是由相互作用、相互依赖的人-机-环境三要素组成的具有特定功能的复杂集合体。 人——机器的操作者或使用者 机器——人所操纵或使用的各种机器、设备、工具等的总称。 例子:人骑自行车、人操纵机器、人使用自行车等都属于人机系统的范畴。 人机界面——在人机系统中,人与机器之间进行信息交换的交接面,如显示器和控制器。 对人机系统的研究始于第二次世界大战。在设计和使用高度复杂的军事装备中,人们逐步认识到必须把人和 机器作为一个整体,在系统设计中必须考虑人的因素,是科学发展的一个高级阶段。
功能
(1)信息接收:人通过感觉器官、机器通过感受装置(如各种传感器)来完成。 (2)信息加工 (3)信息贮存 (4)执行功能:这种功能一般有两种,一种是由人直接操纵控制器或由机器本身产生控制作用,另一种是传 送指令,即借助于声、光等信号,将指令从一个环节送到另一个环节。 (5)信号反馈 (6)输入与输出
显示器是人机界面的重要组成部分,其功能是向人提供各种有关的信息。显示器一般可分为视觉、听觉、触 觉和嗅觉等显示器。显示器的设计必须满足明显醒目、清晰、可懂这3个基本要求。为了实现这些要求,设计和选 用显示器必须要遵循下列原则:

(安全人机工程学)第2章人机系统

(安全人机工程学)第2章人机系统
安全人机工程学第2章人机系统
目录
• 人机系统的基本概念 • 人机系统的设计 • 人机系统的评价 • 人机系统的安全
01
人机系统的基本概念
人机系统的定义
总结词
人机系统是由人、机器和环境三个要素构成的复杂系统,其中人、机器和环境之间相互作用、相互影 响。
详细描述
人机系统是指由人、机器和环境三个要素构成的复杂系统,其中人是指操作者或使用者,机器是指设 备、仪器、工具等,环境是指人机系统所处的物理环境和社会环境。在人机系统中,人、机器和环境 之间相互作用、相互影响,共同完成特定的任务或目标。
03
人机系统的评价
人机系统评价方法
专家评估法
邀请人机工程学专家对人机系统进行评估,基于专家经验 和知识,对系统的安全性、效率和舒适性等方面进行评价 。
模拟评估法
利用计算机模拟技术,构建人机系统的虚拟模型,进行模 拟操作和评估,以预测真实使用中的性能和问题。
实验评估法
通过实验测试人机系统的性能,如任务完成时间、错误率 、疲劳程度等,以客观数据为依据,评估系统的优劣。
人机系统设计原则
一致性原则
确保人机界面的一致性和连贯 性,降低学习成本和使用难度

反馈原则
提供及时、准确的操作反馈, 帮助操作者了解系统状态和操 作效果。
简化原则
尽量简化操作步骤和界面元素 ,提高系统的易用性和可靠性 。
安全原则
确保人机系统的安全性,采取 必要的安全措施和防护装置,
防止意外事故的发生。
安全性标准
舒适性标准
评估人机系统对操作者个体差异的适应能力,如不同 技能水平、身体条件和认知能力的操作者都能方便地
使用系统。
可适应性标 准

人机系统的知识结构图

人机系统的知识结构图

可视性指数 会话指数 步行指数
人与机器的功能分析 功能分配
人机系统 设计程序
设计与评价
人机系统设计 思想与程序
连接分析法
人机系统评价
操作顺序图 分析法 校核表分析法
空间指数法
明确系统的目的和条件
进行人与机械的相互配合
进行人与机械的功能分配 对系统或机械的设计
人机系统设 计步骤
对系统进行分析评价
人机系统
工作环境指 数评价法
海洛德分析 评价法
人机界面
开环人机系统
闭环人机系统 人工操作系统 半自动化系统
自动化系统
人机串联 人机并联
人机串、并联混合
人机系统 的模型
让人来适应机器
机器子系统(C-M-D)
人机系统的 基本模式
人的子系统(S-O-R)
人机系统的含 义
人机系统的概述
让机器来适应人 人与机器相互适应系统的目标

人机交互课程 第3讲 课件

人机交互课程 第3讲 课件
手写笔一般还带有两个或三个按键,其功能 相当于鼠标按键,这样在操作时不需要在手 写笔和鼠标之间来回切换。
18
3.1.2 手写设备
图 汉王笔手写系统
19
3.1.2 手写设备
手写汉字识别软件
除了硬件外,手写笔和手写板的另一 项核心技术是手写汉字识别软件,目 前各类手写笔的识别技术都已相当成 熟,识别率和识别速度也能够满足实 际应用的要求。
移动鼠标时滚球随之滚动,便会带动旁边的滚轴 前方的滚轴代表前后滑动,右方的滚轴代表左右滑动 光栅轮转动阻隔/接通发光两极管发出的光束 光电感应芯片 0 / 1信号
优点
灵敏度高 滚球不耐脏,导致光的阻隔
光电鼠标
光电鼠标
1985年,施乐帕洛阿尔托研究中心(PARC) 推出 纯光电,完全没有机械结构
2004年12月,罗技发布全球 首款利用激光定位技术的鼠 标—罗技MX1000激光无线 鼠标
微软
1987年,发布了采用通用的 RS-232接口的鼠标,而不再 需通过I/O扩展卡
13
图 BTC 9019URF 无线游戏键盘
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2.人性化设计的键盘
图 BTC 9019URF 无线游戏键盘
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其它键盘
字母顺序键盘
电话键盘
3.1.2 手写设备
手写笔板+手写笔:
是手写系统中一个很重要的部分。
有线笔:手写笔尾部均有一根电缆与手写板相 连,从手写板上输入电源 。
无线笔:借助于一些特殊技术而不需要任何电 源。无线笔的优点是携带和使用起来非常方 便,同时也较少出现故障。
纯机械式鼠标
主体结构
滚球,滚轴,译码轮(有金属片),电刷
工作过程
译码轮转动 电流接通/断开0/1 相对位置变化

安全人机系统

安全人机系统

安全人机工程:是从安全和人机工程学的角度出发研究人与机关系的是运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。

它的研究对象是人机和人机界面。

发展历程:经验人机工程学、科学人机工程学、现代人机工程学。

人机界面是人与机器进行交互的操作方式,即用户与机器相互传递信息的媒介,其中包括信息的输入与输出。

人机系统的功能:信息接收、信息加工、信息储存、信息执行、信息反馈、输入与输出。

人机系统的基本模式:人的子系统、机器的子系统、人机界面。

人机功能分配:对人机特性进行权衡分析,将系统的不同功能分配给人或机,称为人机功能分配。

分配原则:笨重、快速、精细、规律性、单调、高阶运算、支付大功率、操作复杂、环境条件恶劣的作业以及需要检测人不能识别的物理信号的作业,应分配给机器承担;而指令和程序的安排,图形的辨认或多种信息的输入,机器系统的监控、维修、设计、创造、故障处理及应付突发事件等工作,则由人承担。

人机系统事故模式:单人-机系统事故模型、机械—多人系统事故模型、具有运动形态的人机系统事故模型、人-环境物事故模型、化学能传达于人体的事故模型。

人体尺度可分为构造尺寸和功能尺寸。

人体测量数据百分位数:P5、P50、P95。

在人体测量数据进行设计时的准则:最大最小准则、可调性准则、平均准则、使用最新人体数据准则、地域性准则、功能修正与最小心理空间相结合准则、标准化准则、姿势与身材相关联准则、合理选择百分位与适用度准则。

知觉是人脑对直接作用于感觉器官的事物整体属性的反应。

感觉是人脑对直接作用于感觉器官的事物个别属性的反应,是人们了解外部世界的渠道,也是一切复杂心理活动的基础和前提。

感觉和知觉的区别与联系:知觉是在感觉的基础上产生的,感觉的事物个别属性越丰富、越精确,对事物的知觉就越完整、越正确。

感觉和知觉都是客观事物直接作用于感觉器官而在大脑中产生对客观事物所作用的反映。

感觉是反映客观事物的个别属性,而知觉反应的是客观事物的整体。

(优选)第三讲人机系统

(优选)第三讲人机系统
可进行各种控制,且在自由度、调节和联系能力等方面优 于机器。同时,其动力设备和效应运动完全合为一体,能 “独立自主”
可依次完成多种功能作业,但不能进行高速运算,不能同 时完成多种操纵和在恶劣环境条件下作业
人的信息传递率一般为6比/秒左右,接受信息的速度约每 秒20个,短时内能同时记住信息约10个,每次只能处理一 个信息
一 概述
(二)人机系统的基本模式
人机系统的基本 模式由人的子系统、 机的子系统和人机界 面所组成(如图)。 人的子系统可概括为 S-O-R(刺激-加工反应);机的子系统 可概括为C-M-D(控 制-运转-显示)。
第三讲 人机系统 Human-machine System
一 概述
人的子系统:又包含S-O(刺激-加工)和O-R
(1) 编制、设计程序; (2) 处理意外事件、排障维修; (3) 变换频繁的工作; (4) 探索性、决策性工作。
第三讲 人机系统 Human-machine System
二 人机功能的比较和分配
(三)人机匹配
1. 显示器与人的信息感觉通道特性的匹配; 2. 控制器与人体运动反应特性的匹配; 3. 显示器与控制器之间的匹配; 4. 环境条件与人的有关特性的匹配; 5. 人、机、环境要素与作业之间的匹配;
……
第三讲 人机系统 Human-machine System
三 人机系统的类型
(一)按人机结合方式分
1
串联式人机系统
作业时人直接介入工作系统,操纵 工具和机器。在这种系统中,人机 连环串连,人机任何一方停止活动 或发生障碍,都会使整个系统中断 工作。
2
并联式人机系统
在自动化系统中,人机之间多采用 并联的方式。并联式人机系统,人 机并接,两者的功能相互补充,如 机器的自动化运转可弥补人的能力 特性的不足。

重点难点:人机系统

重点难点:人机系统

第十三章 人机系统重点与难点分析1. 人机系统设计的目的是使系统能达到预期的目标,使系统中所有的环节都能很好地相互配合、相互作用,使系统达到最佳状态。

为达到此目的,掌握系统的设计程序十分重要。

系统设计的程序包括:人机系统目标的建立、功能分析、功能分配、人员开发、界面设计、硬件开发及系统的综合、发展与评价等过程。

人的子系统可概括为R O S −− (感受刺激—大脑信息加工—做出反应);机器的子系统可概括为D M C −− (控制装置—机器运转—显示装置)。

按有无反馈控制分类(1)闭环人机系统(Closed-loop systems )。

也叫反馈控制人机系统,其特点是:系统的输出直接作用于系统的控制,若由人来观察和控制信息的输入、输出和反馈。

(2)开环人机系统(Open-loop systems )。

开环人机系统的特征是:系统中没有反馈回路,系统输出不对系统的控制发生作用,所提供的反馈信息不能控制下一步的操作。

按系统自动化程度分类按系统自动化程度可分为人工操作系统、半自动化系统和自动化系统。

(1)人工操作系统。

该系统中包括人和—些辅助机械及手工工具。

该系统由人供给系统所需动力并控制整个操作过程(2)半自动化系统。

这种系统中人作为生产过程的控制者,操纵具有动力的机具设备,人也可能为系统提供少量的动力,对系统做某些调整或简单操作。

(3)自动化系统。

这类系统中,机器完全代替了人的工作,机器本身是一个闭环系统,它能自动地进行信息接受、储存、处理和执行,人只起监督和管理作用。

按人机结合方式分类 按人与机结合方式可分为人机串联,人机并联和人机串、并联混合三种方式人机系统的设计步骤 系统开各阶段的主要人机系统设计中应注人因工程专家的设计任发的各阶段内容意的事项务举例明确系统的重要事项确定目标主要人员的要求和制约条件对主要人员的特性、训练等有关问题进行调查和预测确定使命系统使用上的制约条件和环境上的制约条件组成系统中人员的数量和质量对安全性和舒适性条件进行检验明确适用条件能够确保的主要人员的数量和质量,能够得到的训练设备对精神、动机的影响进行预测系统开发的各阶段各阶段的主要内容人机系统设计中应注意的事项人因工程专家的设计任务举例系统分析和系统规划详细划分系统的主要事项详细划分系统的主要事项设想系统的性能分析系统的功能对各项设想进行比较设计系统的轮廓及其分布图系统构思的发展(对可能的构思进行分析评价)系统的功能分配与设计有关的必要条件,与人员有关的必要条件功能分析主要人员的配备与训练方案的制定对人机功能分配和系统功能的各种方案进行比较研究对各种性能的作业进行分析调查、决定必要的信息显示与控制的种类选择最佳设想和必要设计条件人机系统的试验评价设想与其他专家组进行权衡根据功能分配预测所需人员的数量和质量以及训练计划和设备提出试验评价方法设想与其他子系统的关系和准备采取的对策系统设计预备设计(大纲的设计)设计时应考虑与人有关的因素准备适用的人因工程数据确定设计细则设计细则与人的作业的关系提出人因工程设计标准关于信息与控制必要性的研究与实现方法的选择和开发作业性能的研究居住性的研究系统设计具体设计在系统的最终构成阶段,协调人机系统操作和保养的详细分析研究(提高可靠性和维修性)设计适应性高的机器人所处空间的安排参与系统设计最终方案的确定最后决定人机之间的功能分配使人在作业过程中,信息、联络、行动能够迅速、准确地进行对安全性的考虑防止作业者工作热情下降的措施控制面板的配置空间设计、人员和机器的配置决定照明、温度、噪声等环境条件和保护措施人员的培养计划人员的训练和器材配备计划与其他专家小组的折衷方案决定使用说明书的内容和式样决定系统的运行和保养所需的人员的数量和质量、训练计划和器材的开展系统的试验和评价规划阶段的评价模型制作阶段原型、最终模型缺陷诊断、修改的建议人因工程学试验评价根据试验数据的分析、作业分析等修改设计设计图纸阶段的评价模型或操纵训练用模拟装置的人机关系评价确定评价标准(试验法、数据种类、分析法等)对安全性、舒适性、工作热情的影响评价机械设计的变动、使用程序的变动、人的作业内容的变动、人员素质的提高、训练方法的改善、对系统规划的反馈生产生产运行运行、维护(1)人机系统目标的建立与功能分析。

注册安全工程师-安全技术-人机系统

注册安全工程师-安全技术-人机系统

一、人机信息及能量交换系统模型人机系统的任何活动实质上是信息及能量的传递和交换。

人机之间在进行信息及能量的传递和交换中,首先是人的感觉器官(眼、耳等)从显示装置上感受到机器及环境作用于人的信息,经大脑中枢神经的综合、分析、判断做出决策,然后命令运动器官(手或脚)向机器的控制器发出控制信息,即操纵机器相应的执行机构(手柄或按钮等)完成各种相应的运动机能(移动或转动),且将控制的效果反映在显示器上,构成一个信息及能量传递的闭环系统。

到此,人机系统完成了一次功能循环,如图1—11所示。

图1-11人机系统模型在这个循环过程中,人机系统完成了人所希望的功能,达到人的预期目的。

二、人机功能分配(一)人在人机系统中的主要功能人在人机系统中主要有3种功能:(1)传感功能。

通过人体感觉器官的看、听、摸等感知外界环境的刺激信息,如物体、事件、机器、显示器、环境或工作过程等,将这些刺激信息作为输入传递给人的中枢神经。

(2)信息处理功能。

大脑对感知的信息进行检索、加工、判断、评价,然后做出决策。

(3)操纵功能。

将信息处理的结果作为指令,指挥人的行动,即人对外界的刺激作出反应,如操纵控制器、使用工具、处理材料等,最后达到人的预期目的,如机器被开动运转、零件被加工成形、机器的故障已被排除、缺陷零件已被修复或者更换等。

注册安全工程师-安全技术-人机系统(二)人机特性的比较人体本身就是一部复杂的、特殊的机器。

人与机器的特性包括许多内容,但就从人机系统中信息及能量的接受、传递、转换过程来讲,我们可以归纳为以下4个方面来比较,即信息感受、信息处理和决策、操作反应、工作能力等,详见表1—10。

由表1—10可见,人优于机器的能力主要有:信号检测、图像识别、灵活性、随机应变、归纳、推理、判断、创造性等;机器优于人的能力主要有反应、操作速度快,精确性高,输出功率大,耐久力强,重复性好,短期记忆,能同时完成多种操作、演绎推理以及能在恶劣环境下工作等。

人机工程基本原理人机工程学

人机工程基本原理人机工程学

人机工程基本原理人机工程学人机工程基本原理人—机系统(Man-Machine systems)“人—机系统”,就是人和一些机器、装置、工具、用具等为完成某项工作或生产任务所组成的系统。

更确切地说,这种系统还应包括环境条件在内。

所以,人—机系统实际上是指人—机—环境组成的一个不可分割的整体。

人—机系统的范围是很广阔的,有简单的,也有复杂的,如人用铅笔书写,就是一个简单的人—机系统;又如船员驾驶轮船,飞行员驾驶飞机,司机开动汽车,就是一些较复杂的人—机系统。

在人—机系统中,包括人、机器和环境三个组成部分,而每个组成部分可称为一个分系统或子系统。

机器分系统具有控制器和显示器(显示器的种类很多,有视觉的、听觉的,触觉的等)。

人,这一分系统在看到(或听到,触到)显示器的显示时,就要决定如何去控制,如何去操作。

如果有必要调节时,即可通过人体的动作去进行操纵。

整个人—机系统是在各种不同的环境里工作。

而环境条件又不同程度地影响着各个分系统的工作。

可见,在人—机系统中,人同机器、环境的关系总是相互作用,相互配合和相互制约的,但人始终起着主导作用。

因此,为了能充分地发挥人和机器的作用,使整个人—机系统可靠、安全、高效,以及操作方便和舒适,设计人—机系统时就得充分考虑人和机器的特征与功能,使之相互协调配合,构成有机整体,达到生产和工作的最佳效果。

人—机系统设计(Man-Machine systems design)人们要完成某项工作或生产任务,就需要一定的机器或装置,但是有些机器或装置适合人的生理机能和心理特征,人们工作起来就感到舒适和省力,效率高而且安全。

而有些则不是这样。

所以,在设计机器或装置时,要尽可能考虑人体的机能和人的心理特征,力求在人操纵机器时所接触的部位尽量符合人体的各种因素。

须使人体骨架结构能够适应它,肌肉组织能够操纵它,精神系统能够控制它。

同时,还须在使用这些机器或装置时,保证人体安全。

如果这些目标达不到,那么,人们所有期望的结果—事故就很可能发生。

安全人机工程学-人机系统

安全人机工程学-人机系统

可检测如电磁波等一些人不能检测的 收信号,掌握标准困难,易出错;具有味觉、
物理量
嗅觉和触觉
在力量、速度、精确、操作范围、 肢体具有许多自由度,可在三维空间进行多
耐久性等方面远比人优越;对处理液 种运动,可进行微妙的协调,但人的力量、速
体、气体和粉状体等比人优越,但处理 度有限;可通过获取视觉、听觉、位移和重量
功率可大可小;可以根据目的设计 适于功率小于 100 W 的轻巧的作业;人是综 必要的功能,避免浪费;功能简单的机 合整体,有多种功能,需要补充能耗,还必须
器速度快而且准确;新机器从设计、制 适应处理必要功能以外的时间;必须采取绝对
造到运转需要一定时间
安全措施;需要教育和训练
专用机械的用途不能改变,只能按 程序运转,不能随机应变;比较容易进 行改造和革新
柔软物体则不如人
感等信息控制运动器官灵活地操作
按预先编程可进行快速、准确的数 具有抽象、归纳能力以及模式识别、联想、
据处理;记忆正确并能长时间储存,调 发明创造等高级思维能力;善于积累经验并运
出速度快;反应速度快;学习能力较低, 用经验判断;记忆力有限;需要反应时间;具
灵活性差
有很强的学习能力,灵活性强
33
图2-9 Price决策图
34
3. Sheffield法 Sheffield法是由英国Sheffield大学在对海军的舰艇控制系 统进行设计时所开发的一种功能分配方法。它在分配过程中共 需要考虑100多项决策准则,将其分为8组,其中不仅考虑了人 机能力特性,而且从工程的角度考虑了人员的作业设计、社会 性、训练、安全等因素,另外还包括自动化的精度、费用等。 它的主要流程如图2-10所示。
2
2.2 人机系统类型及功能

人因工程《第章人机系统》PPT课件

人因工程《第章人机系统》PPT课件
所谓人机功能分配,是指在人机系统中,为了充分发挥人 与机械各自的特长,互补所短,恰当地分配人机任务, 以达到人机系统整体的最佳效能与总体功能.
(1)人机功能分配应考虑的问题
1 人与机械的性能、负荷能力、潜力及局限性。 2) 人进行规定操作所需的训练时间和精力限度。 3) 对异常情况的适应性和反应能力的人机对比。 4) 人的个体差异的统计。 5) 机械代替人的效果和成本。
路,人机相互具有信息传递的性质.系统能 否正常工作,取决于信息传递过程能否持 续有效地进行。
三、人机系统的类型
1.按有无反馈控制分类
(1)闭环人机系统 (2)开环人机系统
2.按系统自动化程度分类
(1)人工操作系统 (2)半自动化系统 (3)自动化系统
3.按人机结合方式分类
(1)人机串联 (2)人机并联 (3)人机串、并联混合
4.系统评价
就是试验该系统是否具备完成既定目标的功能,并进行 安全性、舒适性及社会性因素的分析、评价。
图形识别能力强 只能单通道
人际之间很容易进行信息交流,组 织管理很重要
10s内能输出1.5W,以0.15kW的输 出能连续工作一天,并能作精细 的调整
通过教育训练,有多方面的适应能 力,有随机应变能力,但改变习
学习能力较低,灵活性差 学习归纳能力 只能理解特定的事物
具有很强的学习能力,能阅读和接 受口头指令,灵活性很强
系统分析评价
性能要求 工 结构设计 程
设 总体设计 计 施工设计 师
劣 试制评价
正式投产
二、人机系统设计程序
(一)人-机系统的目标
在设计一个系统时,首先必须确定它作为一 个整体所体现的目标,然后再讨论为达到该 目标,系统应该只备什么样的功能.

人机系统设计

人机系统设计

5.4 人机系统总体设计程序
一、定义系统目标和作业要求
“系统目标”一般要用比较抽象、概括的文字叙述。包括两方面内容:
● 若干条目的“要求”:具体地说明了系统的目标, 如:“怎样设计一种将城市人从某地运至某地的运送系统”。
●“限制因素”。说明实现目标时所必须受到的条件限制。
“系统作业要求”是另一个需要定义的重要概念,从内容角度包括三方面:
1. 功能分配 2.作业要求
提出作业品质的要求。例如精度、速度、技能、培训等。
3.作业分析
1)子功能的分解与再分解,作业分析的功能分解过程直至“作业单元”的水平为止; 2)每一层次的子功能的输入和输出的确定。
4.作业序
一组作业单元又可再组合为一个作业序。一个作业序是分配给一类特定使用者的一组相互关联 的作用业单元。通常一个给定的作业序可以由一个以上的使用者或操作者完成。
剩余分配是指把尽可能多的功能分配给机,剩余的功能分配给人。 3)、经济分配原则
经济分配原则以经济效益为根本依据,一项功能分配给人还是机完全视经济与否而定。这里的经济概 念是设计、制造、使用的总费用,特别强调使用的效率。
现在学习的是第13页,共40页
4)、宜人分配原则
宜人分配是适应现代人观念的一种分配方法。现代人要求一项工作要更多的地体现个人的价值和能 力。功能分配要有意识地多发挥人的智力和技能,同时注意补偿能力限度。
作业复杂程度

较高 较低 低
10%
20% 30% 40%
40%
30% 20% 10%
10%
40% 40% 10%
(1)
(2)
(3)
第一种形式为“金字塔”结构,其特征是以低技作业主。
第二种形式是倒金字塔结构,以高技校的复杂作业为主,系统必须考虑从其他系统中转移来作业人员以完 成较复杂的作业。

安全工程 第3章 人—机系统

安全工程 第3章  人—机系统

3.4人的失误
3.4.1产生操纵事故的原因 从人机角度来说,假定机器本身是可靠的 同时具备下列三个条件 1.较低的操纵能力 2.较高的操纵要求 3.以上两个条件同时刻发生
3.4.2 人失误的分类
1、人的行动 S—O—R S—O—R—F Stimulate Operation Respond Feedback 刺激 响应 输出 反馈 2.人的失误分为以下四种情况: (1)没执行分配给他的功能 (2)错误地执行分配给他的功能 (3)按错误的顺序或错误的时间执行分配给他 (4)执行了没分配给他的功能 3.失误指正常人 生理发育、精神状态、健康水平、心理状态
(3)夜间视力还与速度有关,速度增加,视力下降。
四、暗适应与明适应 1、定义 暗适应:由亮处到暗处,由于视觉的习惯性, 视力需要恢复。 亮适应 :由暗处到亮处,视力也需要恢复。 2、特性 暗适应比亮适应所需要的时间要长。入暗室时, 大约需经过15分钟才开始适应,要完全适应则需 要30分钟以上。而亮适应的时间却一般只要几秒 钟到1分钟。

3.人机同信息物质及能量的交换方式 人感受信息 神经系统进行分析判断,控制相应器官做 出操作 机器输入人的操作信息 做出相应的输出,用一定方式显示 人对显示信息再次感受
3.1.2人机界面
1.定义 参加“人接受外界信息”和“向外传递人发出 的信息和能量”的一切领域。 2.三种类型 (1)控制系统人机界面(人机接口) 信息 控制 指令 (2)工具性人机界面 要求符合人体的形态,尺寸及能力 (3)环境性人机界面 作用于人生理过程
5、速度错觉
驾驶员行车中,由于受到连续对比和自身条件 的影响,往往会对速度产生错觉。
6、倾斜错觉
驾驶员行车过程中对道路坡度的感觉错误是倾 斜错觉。

人机系统的名词解释

人机系统的名词解释

人机系统的名词解释人机系统,简称HMI(Human-Machine Interface),是指人与机器之间的交互和通信方式。

它是将人类的思维和行为与机器的功能和反馈无缝结合起来的一种技术系统。

在现代科技的快速发展下,人机系统的应用越来越广泛,如智能手机、智能家居、工业自动化等。

本文将从不同角度解释人机系统,并探讨其对社会和个人生活的影响。

一、技术视角下的人机系统从技术的角度来看,人机系统是由硬件和软件相结合构成的。

硬件部分包括各种输入设备(例如键盘、鼠标、触摸屏等)和输出设备(例如显示器、扬声器等),而软件部分则是通过编程实现的控制系统。

人们可以通过输入设备向机器发出指令,机器接收并处理后,再通过输出设备展示给人类。

这种技术交互方式使得人们能够与机器进行高效的沟通和合作。

二、心理学视角下的人机系统从心理学的角度来看,人机系统是人类心理活动与机器设计之间的协同作用。

当人类与机器进行交互时,个体的感知、认知和行为等心理过程都会被激发。

例如,当我们使用智能手机时,我们需要通过触摸屏幕来操作,这就需要我们的感觉能力和手眼协调能力。

此外,人类还会通过机器反馈获得信息,例如触觉反馈、声音提示等。

这种心理和生理方面的互动促使人们更加便捷地利用机器完成各种任务。

三、社会影响视角下的人机系统从社会影响的角度来看,人机系统在当代社会中扮演着重要的角色。

首先,人机系统使得机器能够协助人类完成繁重、危险或高风险的任务。

例如,在工业自动化领域,机器可以替代人工完成一些重复性操作,提高工作效率同时降低事故风险。

其次,人机系统将信息获取和交流变得更加便捷。

通过网络和智能设备的互联,人们可以随时随地获取信息和与他人进行交流,使得生活更加便利和丰富。

此外,人机系统的发展也促进了新兴产业的兴起,带动了经济的增长。

四、个人视角下的人机系统从个人角度来看,人机系统成为了我们日常生活中不可或缺的一部分。

人们利用人机系统进行各种娱乐活动,如在线游戏、网络视频等,提升了休闲娱乐的方式和乐趣。

安全人机工程学之人机系统类型介绍课件

安全人机工程学之人机系统类型介绍课件
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改进建议:根据 分析结果提出改 进建议,提高人 机系统性能
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数据收集:通 过实验、调查 等方式收集数 据
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结果呈现:以 图表、报告等 Fra bibliotek式呈现分析 结果
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人机系统优化 策略
优化目标设定
提高工作效率:减 少操作时间,提高 任务完成速度
降低错误率:减少 人为错误,提高系 统可靠性
提高用户满意度: 优化界面设计,提 高用户舒适度
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经济性:人机系统 的经济性能,包括 成本、投资回报率 等
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适应性:人机系统 的适应性能,包括 可调节性、可扩展 性等
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可靠性:人机系统 的可靠性能,包括 平均故障间隔时间、 平均修复时间等
评价方法
定量评价:通过数据量 化分析,如效率、准确
性等指标
定性评价:通过主观评 价,如易用性、舒适性
人工智能技术,提高
人机交互智能化水平
优化效果评估
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提高工作效率:优化人机系统可以提
高工作效率,减少操作失误。
02
降低工作疲劳:优化人机系统可以降
低工作疲劳,提高员工的工作满意度。
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提高安全性:优化人机系统可以提高
安全性,减少事故发生率。
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降低成本:优化人机系统可以降低成
本,提高企业的经济效益。
自动化系 统:通过 自动化技 术,实现 机器的自 动化和智 能化。
虚拟现实 系统:利 用虚拟现 实技术, 实现人与 虚拟环境 的交互。
增强现实 系统:利 用增强现 实技术, 实现现实 世界与虚 拟世界的 融合。
混合现实 系统:利 用混合现 实技术, 实现现实 世界与虚 拟世界的 无缝融合。

人机系统

人机系统

一、管理信息系统首先是个社会系统,其次是一个人机系统管理系统是个社会系统,由于它是要解决管理问题的,所以它属于社会系统。

但管理信息系统应用了大量的计算机设备,设备的复杂程度不断提高,技术的选择、技术的使用和维护都是很重要的问题,管理信息系统不能忽视技术的一面,因而它也属于技术系统,所以最好把它说成是社会-技术系统。

既有社会的一面,又有技术的一面。

在某种程度上说它更为复杂。

管理信息系统一方面涉及人和人的群体、组织,另一方面又涉及计算机系统,因而它是个社会-技术系统。

当前许多管理信息系统不成功的主要问题有技术问题,但更多的是忽略了管理信息系统的社会属性。

管理信息系统是一个人-机系统。

机器包含计算机硬件和软件(软件包括业务信息系统、知识工作系统、决策支持系统和经理支持系统),各种办公机械和通信设备;人员包括高层决策人员、中层职能人员和基层业务人员。

管理信息系统是由这些人和机器组成的一个和谐的配合默契的人-机系统。

所以,有人说管理信息系统是一个技术系统,有人说管理信息系统是个社会系统。

根据我们上面所说的道理,我们说管理信息系统主要是个社会系统,然后是一个社会和技术综合的系统。

系统设计者应当很好地分析把什么工作交给计算机做比较合适,什么工作交给人做比较合适,人和机器如何联系,从而充分发挥人和机器各自的特长。

现在还有一种计算机基(computer-based)的管理信息系统的说法,就是充分发挥计算机作用的信息系统。

为了设计好人-机系统,系统设计者不仅要懂得计算机,而且要懂得分析人。

二、管理信息系统的作用管理信息系统是为了适应现代化管理的需要,在管理科学、系统科学、信息科学和计算机科学等学科的基础上形成的一门科学,它研究管理系统中信息处理和决策的整个过程,并探讨计算机的实现方法。

它是一个由人、计算机、通信设备等硬件和软件组成的,能进行管理信息的收集、加工、存储、传输、维护和使用的系统。

管理信息系统可促使企业向信息化方向发展,使企业处于一个信息灵敏、管理科学、决策准确的良性循环之中,为企业带来更高的经济效益。

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Ergonomics
第三讲 人机系统 Human-machine System
二 人机功能的比较和分配
(一)人机特性比较
内容
人的特征
机器的特征
感受能力 控制能力 工作能力 信息处理
可靠性
人可识别物体的大小、形状、位置和颜色等特征,并对不 同声音和某些化学物质也有一定的分辨能力
可进行各种控制,且在自由度、调节和联系能力等方面优 于机器。同时,其动力设备和效应运动完全合为一体,能 “独立自主”
……
江苏大学艺术学院工业设计系
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Ergonomics
第三讲 人机系统 Human-machine System
三 人机系统的类型
(一)按人机结合方式分
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串联式人机系统
作业时人直接介入工作系统,操纵 工具和机器。在这种系统中,人机 连环串连,人机任何一方停止活动 或发生障碍,都会使整个系统中断 工作。
经可靠性设计后,其可靠性程度高,且质 量保持不变。但自身的检查、维修能力非 常薄弱,不能处理意外的紧急事态
江苏大耐学久艺术性学院工业容与设易健计产康系生情疲况劳等,因不素能的长影时响间的连续工作,且6 受年龄、性别
耐久性高,能长期连续工作,并大大超过
人的能力
Ergonomics
第三讲 人机系统 Human-machine System
三 人机系统的类型
(二)按有无反馈控制分
1
开环式人机系统
指系统没有反馈回路,人开动机器 后不知道机器的运转状态,因而谈 不上人对机器状态的调整和控制; 或输出过程也可提供反馈的信息, 但无法用这些信息进一步直接控制 操作。
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闭环式人机系统
指系统有封闭的信息反馈回路,人 操作机器后,机器状态发生的变化 的信息通过反馈回路作用于人,人 又根据反馈信息对机器的状态作出 进一步控制或调整。
接收超声、辐射、微波、电磁波、磁场等 信号,超过人的感受能力
操纵力、速度、精密度、操作数量等方面 都超过人的能力。但不能“独立自主”, 而必须外加动力源才能发挥作用
能在恶劣环境条件下工作,可进行高速运 算和同时完成多种操纵控制,单调、重复 的工作也不降低效率
能储存大量信息和迅速取出信息,能长期 储存,也能一次废除,信息传递能力、记 忆速度和保持能力都比人高得多
人子系统
人机界面 环境
人机系统及其环境
机子系统
江苏大学艺术学院工业设计系
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Ergonomics
第三讲 人机系统 Human-machine System一 源自述(二)人机系统的基本模式
江苏大学艺术学院工业设计系
人机系统的基本 模式由人的子系统、 机的子系统和人机界 面所组成(如图)。 人的子系统可概括为 S-O-R(刺激-加工反应);机的子系统 可概括为C-M-D(控 制-运转-显示)。
(1) 编制、设计程序; (2) 处理意外事件、排障维修; (3) 变换频繁的工作; (4) 探索性、决策性工作。
江苏大学艺术学院工业设计系
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Ergonomics
第三讲 人机系统 Human-machine System
二 人机功能的比较和分配
(三)人机匹配
1. 显示器与人的信息感觉通道特性的匹配; 2. 控制器与人体运动反应特性的匹配; 3. 显示器与控制器之间的匹配; 4. 环境条件与人的有关特性的匹配; 5. 人、机、环境要素与作业之间的匹配;
二 人机功能的比较和分配
(二)人机功能分配
机器的功能优势 强度大 速度快 精度高 反应灵敏 记忆强 稳定性好
受环境限制小
江苏大学艺术学院工业设计系
人的功能优势 感知能力能力强 可接受多通道信息 灵活性高,可塑性强
创造能力好 有诊断、修复机器的能力 善于总结经验,吸取教训和自我完善
有情感,具有能动性
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江苏大学艺术学院工业设计系
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Ergonomics
第三讲 人机系统 Human-machine System
三 人机系统的类型
可依次完成多种功能作业,但不能进行高速运算,不能同 时完成多种操纵和在恶劣环境条件下作业
人的信息传递率一般为6比/秒左右,接受信息的速度约每 秒20个,短时内能同时记住信息约10个,每次只能处理一 个信息
就人脑而言,可靠性和自动结合能力都远远超过机器。但 工作过程中,人的技术高低、生理及心理状况等对可靠性 都有影响。可处理意外的紧急事态
Ergonomics
第三讲 人机系统 Human-machine System
二 人机功能的比较和分配
1. 适合机器的工作
(1) 枯燥、单调、笨重的工作; (2) 强度大、快速操作、高级运算的工作; (3) 危险性大或操作环境恶劣的工作; (4) 可靠性、高精度的和程序固定的工作。
2. 适合人的工作
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并联式人机系统
在自动化系统中,人机之间多采用 并联的方式。并联式人机系统,人 机并接,两者的功能相互补充,如 机器的自动化运转可弥补人的能力 特性的不足。
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Ergonomics
江苏大学艺术学院工业设计系
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Ergonomics
第三讲 人机系统 Human-machine System
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Ergonomics
第三讲 人机系统 Human-machine System
一 概述
人的子系统:又包含S-O(刺激-加工)和O-R
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(加工-反应)两个子系统。
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机的子系统:又可分为C-M和M-D两大子系统。
江苏大学艺术学院工业设计系
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Ergonomics
第三讲 人机系统 Human-machine System
一 概述
人机界面:人与机之间存在一个相互作用的“面”,
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所有的人机信息交流都发生在这个作用面上,通常
称为人机界面。
人机交互作用:就是人与机器互相进行信息交换
的过程。一方面是人的输出信息发向机器,经转换
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后成为机器的输入信息,另一方面是机器的输出信
息发向人,转换为人的输入信息。
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第三讲 人机系统 Human-machine System
1 人机系统概述 2 人机功能的比较和分配 3 人机系统的类型 4 人机系统设计
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Ergonomics
第三讲 人机系统 Human-machine System
一 概述
(一)人机系统的定义
人机系统是由相互作用、相互联系的人和机器两个子系统构成 的,且能完成特定目标的一个整体系统。
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