6人机系统安全设计-2
(安全人机工程学)第6章人机界面设计
控制器设计应便于维护和修理，降低维护成本和时 间。
CHAPTER 04
交互设计
交互方式的类型与选择
文本输入
提供文本输入选项，允许用户通过键盘或手 写输入信息。
语音识别
利用语音识别技术，允许用户通过语音与系 统进行交互。
图形界面
使用图形元素，如按钮、图标和菜单，提供 直观的操作方式。
触摸屏
提供触摸屏界面，使用户能够通过触摸操作 与系统进行交互。
交互界面的设计要素
布局
合理安排界面元素的位置，确 保用户能够快速找到所需功能
。
色彩搭配
选择适当的颜色，以增强界面 的视觉效果和用户体验。
字体选择
使用清晰易读的字体，确保用 户在阅读信息时不会感到疲劳 。
图标与按钮
设计简洁明了的图标和按钮， 以便用户快速识别和操作。
信息可读性
显示信息应清晰、易读，避免产生视觉疲劳和误读。
可视化友好
对于视觉显示，应采用易于理解的图表、符号等可视 化元素，提高信息传达效果。
CHAPTER 03
控制器设计
控制器的类型与选择
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机械式控制器
利用机械原理实现控制功能的控制器，如开关、 旋钮等。选择时应考虑其可靠性、耐久性和稳定 性。
提供一定程度的个性化 设置选项，满足不同用 户的习惯和需求。
人机界面设计发展趋势
整合多种交互方式，如语音、手势、 触摸等，提供更加自然和便捷的交互 体验。
将情感因素融入界面设计，增强用户 与界面的情感联系，提升用户体验的 愉悦感和满足感。
智能化
多模态交互
无障碍设计
情感化设计
借助人工智能技术，实现界面的自适 应、智能推荐等功能，提高用户体验。
第7章-人机系统设计
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Human Engineering, Lv Jiefeng, WUT Copyright Reserved
人机
工程学
HUMAN
ENGINEERING
第7章 人机系统设计
7.2 人机系统设计的基本原则
GB/T 16251—1996《工作系统设计的人类工效学原则》中规定了与人的生活质量、安全和健康 有关的工作系统设计的一般指导原则。（详见该标准）
人机
工程学
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ENGINEERING第7章人机系统设计7.1 人机系统设计概述 7.2 人机系统设计的基本原则 7.3 人机系统设计的程序与方法 7.4 人机系统设计实例
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7.2.1 工作空间和工作设备的设计
1.与身体尺寸有关的设计 2.有关身体姿势、肌力和身体动作的设计 3.有关信号、显示器和操纵器设计
7.2.2 工作环境设计 7.2.3 工作过程设计
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事项 分析系统的
功能
系统构思
选择最佳设 想和必要的
设计条件 人因分析
设计细则
具体设计
设计评价 缺陷诊断 修改意见
生产 使用、保养
人机系统设计中应注意的事项 系统对安全、舒适、经济和效率的要 求 明确系统的重要事项 与设计有关的人员、设备、材料准备 详细划分系统的主要事项及其性能 对各项设想进行比较 系统的功能分配 系统的人机匹配 人机交互方式
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。
安全人机工程第二次形考作业
安全人机工程·第二次形考作业1. 为了使操作人员在工作时行动自如，避免产生不良的心理障碍和身体损伤，最小工作间的地面面积不得小于（）m2。
单选题(3.0分)（难易度:难）A. 80B. 8C. 0.8D. 20正确答案：B正确答案解释：2. 人机界面主要指（）。
单选题(3.0分)（难易度:中）A. 控制和运行系统B. 控制系统C. 显示系统D. 显示和控制系统正确答案：D正确答案解释：3. （）是指机器处于正常工作状态下的偶发故障。
单选题(3.0分)（难易度:中）A. 初期故障B. 随机故障C. 耗损故障D. 晚期故障正确答案：B正确答案解释：4. 在人的三种视野中，（）范围最大。
单选题(3.0分)（难易度:中）A. 静视野B. 动视野C. 注视野D. 视平面正确答案：B正确答案解释：5. 能量代谢率的英文简写是（）。
单选题(3.0分)（难易度:中）A. MRB. RRC. RMRD. RM正确答案：C正确答案解释：6. 眼睛的水平运动比垂直运动快，即先看到水平方向的东西，后看到垂直方向的东西。
所以，一般机器的外形常设计成（）。
单选题(3.0分)（难易度:中）A. 三角形B. 正方形C. 竖向长方形D. 横向正确答案：D正确答案解释：7. 人眼视觉的暂停时间平均需要（）秒。
单选题(3.0分)（难易度:难）A. 1.7B. 0.17C. 5D. 17正确答案：B正确答案解释：8. 人耳对声音的（）的感觉最灵敏。
单选题(3.0分)（难易度:中）A. 广度B. 响度C. 强度D. 频率正确答案：D正确答案解释：9. 为了保证安全作业，在机器设计中，应使操纵速度（）人的反应速度。
单选题(3.0分)（难易度:中）A. 大致等于C. 大于D. 远大于正确答案：B正确答案解释：10. 安静代谢是人仅为保持身体平衡及安静姿势所消耗的能量，安静代谢率一般取为基础代谢率的（）倍。
单选题(3.0分)（难易度:难）A. 20B. 12C. 1.2D. 0.2正确答案：C正确答案解释：11. 对于远视距下，为保证在日光亮度和恶劣气候条件下清晰可辨，可选用（）的信号灯。
安全人机工程学-2-人机系统
过程 控制
机器
输出
2.2 人机系统类型及功能
按系统自动化程度分类 自动化系统
自动化系统由人和自动化设备构成。机器负责系统中信息的接收、储存、处理和执行等工作； 人只起到管理和监督的作用，只有在发生意外情况时，人才采取强制措施。 系统从外部获得所需的能源，人的具体功能是启动、制动、编程、维修和调试 系统必须对可能发生的意外情况设有预报及应急处理的功能 机 输入 感觉 信息储存 信息处理和决策 人（监视者） 信息储存 感觉 信息处理和决策 动作 动作
物理量的监测范围广，而且精 确；可监测如电磁波等一些人 不能监测的物理量 在力量、速度、精确、操作范 围、耐久性等方面远比人优越 ；对处理液体、气体、粉状体 等比人优越，但处理柔软物则 不如人 按预先编程可进行快速、准确 的数据处理；记忆正确并能长 时间储存，调出速度快；反应 速度快；学习能力较低，灵活 性差
适应性
环境
2.4 人机功能分配
2.4.3 人与机功能分配 人机特性比较 机 成本 器 人
包括工资、福利和教育培训费；如 果万一发生事故，可能失去宝贵生 命 具有特定的动机，渴望在集体中工 作和生活，得到集体保护，否则会 产生孤独感、疏远感，影响作业效 能
包括购置费、运转和保养维修 费；一旦出现事故，也只失去 机器本身价值
2.4 人机功能分配
2.4.3 人与机功能分配 人机特性比较 机 监测 器 人
具有与认知直接联系的监测能力， 凭感官接收信号，掌握标准困难， 易出错；具有味觉、嗅觉和触觉 肢体具有许多自由度，可在三维空 间进行多种运动，可进行微妙的协 调，但人的力量、速度有限；可通 过获取视觉、听觉、位移和重量等 信息控制运动器官灵活地操作 具有抽象、归纳能力以及模式识别 、联想、发明创造等高级思维能力 ；善于积累经验并运用经验判断； 记忆力有限；需要反应时间；具有 很强的学习能力，灵活性强
安全人机工程课程设计方案和思路
安全人机工程课程设计方案和思路一、引言安全人机工程是一门研究如何设计和优化人机系统，以使其满足人类认知、生理和心理特性的学科。
在现代社会中，人机交互已经成为各行各业中不可或缺的一部分。
然而，随着科技的迅猛发展，人机交互也带来了一系列的安全问题。
为了解决这些问题，我们需要进行安全人机工程的课程设计。
二、课程目标本课程的目标是培养学生对人机系统安全的认识和理解，掌握安全人机工程的基本理论和方法，并具备分析和解决人机系统安全问题的能力。
三、课程内容1. 人机工程基础知识- 介绍人机工程学科的起源和发展- 讲解人机工程的基本原理、方法和流程- 介绍人机工程在不同领域中的应用案例2. 人机交互安全概述- 分析人机交互安全的重要性和现实意义- 介绍人机交互安全的基本概念和术语- 讨论人机交互安全面临的挑战和问题3. 用户认知与行为- 探讨人类认知和行为特点对人机交互安全的影响- 分析用户心理模型和行为模式，以及在设计中的应用- 强调用户参与和用户体验的重要性4. 人机界面设计原则- 介绍人机界面设计的基本原则和准则- 讲解如何设计易用、易学、易记的界面- 强调人机界面设计与安全性的关系和平衡5. 安全认证与评估- 介绍常用的安全认证标准和评估方法- 分析安全认证和评估在人机系统设计中的作用- 讨论如何进行用户需求分析和用户反馈收集6. 人机交互安全技术- 介绍常见的人机交互安全技术，如身份认证、访问控制、加密等 - 分析各种技术在实际应用中的优势和局限性- 探讨如何将安全技术与人机界面设计相结合四、教学方法1. 理论讲授：通过课堂讲解，向学生介绍安全人机工程的基本理论和方法。
2. 实践操作：组织学生进行实际操作，如用户调研、界面设计和安全评估等，锻炼学生的实际能力。
3. 讨论交流：鼓励学生参与课堂讨论和案例分析，培养学生的分析和解决问题的能力。
4. 课程项目：要求学生根据所学知识，完成一个小型的人机系统设计项目，提高学生的综合能力。
安全人机工程学 第五章 人机系统的安全设计3
❖ 常见有单刻度线 、双刻度线和递增式刻度线。
③刻度线宽度
❖ 即刻度线的粗细；刻度线宽度取决于刻度大小。研究表明， 当刻度线宽度为刻度的10%左右时，读数地误差最小。一般 取刻度大小的10~15%；普通刻度线的宽度常取为 0.2±0.02mm；远距离观察可取0.6~0.8mm，带有精密装置 取0.0015～0.1mm
2）传递的信息数量不宜过多，过多会加重心里负担。 3）应考虑人接受信息能力的特性，多感觉通道比单通道更能
引起注意。
4）同种类的信息尽量用同样方式传递。 5）显示的信息变化时，其方向和幅度，要与信息变化所带来
的作用和趋向相一致。
6）在多种显示器的情况下，要根据技术过程、各种信息的重 要程度和使用频数来布置，重要的放在醒目的位置。
按真实的工作条件或模拟真实的工作条件进行实验。实 验的参量需根据具体工作要求而定，一般是以误认百分 率、误解百分率、认读所需时间这三个参量为主。
1）显示方式选择
视觉显示方式有两种：定量显示和定性显示。
（1）定量显示包括数字式显示、指针式模拟显示和动态显示等三种。
❖ 作为定量显示，在静态显示的条件下数字显示产生的误读率较低，而且认读需占 用的时间也较短。
为避免混淆，可使用点阵构成的数字。
4）信号灯设计
信号灯是用光的形式传递信息的视觉显示器。广泛应用于航空、航海、铁路和公路交 通以及仪器仪表板上，用于指示状态、表达要求或传递信息。其特点是面积小、视距 远、引人注目、简单明了，但信息负荷有限。 设计原则： ❖ 清晰、醒目和必要的视距；合乎使用目的； 不同情况下使用的信号灯应采用不同颜色、不同形状以及标记上加以区别。如“ ” 指向，！危险，×禁止等。为引起注意，可用强光或闪光信号，闪光频率为0.67~1.67 HZ，亮与灭的时间比在1：1至1：4之间，明度对比较差时，闪烁频率可稍高。 ❖ 按信号性质设计；（重要的可采用多重显示） ❖ 信号灯的位置与颜色设计； 重要的必须放置在最佳视区；其颜色编码可有10种，单个时以蓝绿色最为清晰。 ❖ 信号灯与操纵杆和其它显示器的配合
安全人机工程学 第五章 人机系统的安全设计1
❖ 8月14日早上，日本东京大面积停电，使东 京、千叶和神奈川两县（省）的139.1万用户 蒙受停电之苦，数以百计的交通信号灯“失 明”，东京市繁如蛛网的地铁和电车停运， 公共交通系统几乎瘫痪，许多人被困在戛然 而止的电梯中。
近年来，城市易燃、易爆危险品火灾事故不断增加， 居民燃气用户爆燃致死致伤、生产装置爆炸起火事 故都时有发生。
❖ 1997年连续发生三起严重事件，足以引起我们高度 的警惕（5月15日首钢精苯车间三个苯车间三个苯 罐起火；6月27日东方化工厂油品罐区特大爆炸火 灾；7月14日北京化工厂油槽车爆燃事故）。
❖ 9月24日，巴基斯坦全国大停电。全国70％ 以上的居民受到停电影响，数百万人无电可 用，巴基斯坦最大的城市、经济中心卡拉奇 受停电影响最大。这是巴基斯坦近5年来所遭 遇的最严重的停电事故。
❖ 11月4日晚，欧洲遭遇特大停电事故。西欧多国遭 遇特大停电事故，约1000万人受到影响。这是法国 30年来最严重的停电事故，约500万法国人的电力 供应被切断。在德国，停电影响了至少100万人， 著名的鲁尔工业区也未能幸免。这次停电事故还波 及到意大利西北部的皮埃蒙特、利古里亚和东南部 的普利亚地区。此外，包括比利时安特卫普在内的 11个城市停电，西班牙的马德里、巴塞罗那、萨拉 戈萨等地也因停电而一片黑暗。
❖ 地形地貌、地质水文等条件； ❖ 运输连接、公共设施等条件； ❖ 环境条件。
2）厂区布置
❖ 厂区的生产区、生活区、仓库库区、动力区、办公区、停车区等分别 布置在相应的区域。如易燃易爆危险区及有害区应远离生活区，高粉 尘浓度的生产区应避免让输入高温气体的管道通过等。
安全人机工程学习题
安全人机工程学习题第一章 安全人机工程学概述及其研究方法1 安全科学是一门跨学科、跨行业的新兴科学，试从分支学科的角度分析一下安全科学的体系层次。
2 安全科学的基础理论可概括为哪几个方面，请谈一下你对这些理论的认识与理解。
3 系统科学是以系统及其机理为研究对象的一种元科学，试阐述系统科学的体系可划分成哪几个层次？并阐述各层次的内涵。
4 人-机-环境系统工程研究的核心问题是什么？它是从哪几个基础理论出发的？着重分析哪几个要素？历经哪几个步骤？去实现整个系统总体性能的哪些目标？5 何谓人机工程学？它所研究的对象是什么？其内涵是什么？6 何谓安全人机工程学？它在安全科学、系统科学、管理科学以及人-机-环境系统工程学科中处于什么位置？如何理解它所处的位置？7 在人-机-环境系统的整体高度上去研究人的特性与孤立地去研究人的特性有何区别？请举例说明。
8 安全人机工程学研究哪些方面的内容？为什么要进行这些方面的研究呢？为什么在进行某一方面研究时仍然强调把人、机、环境作为系统整体，从系统整体出发去进行相应方面的研究呢？9 研究安全人机工程学的基本方法是什么？为什么说安全人机工程学的研究必须要以系统科学、安全科学、工程生理学、工程心理学、优化理论、管理科学以及工程控制理论为基础理论，瞄准人-机-环境系统，强调系统性，注重工程应用性。
坚持以人为中心，在确保人身安全的前提下研究人、机、环境三大要素相互间如何才能达到最佳匹配，实现人-机-环境系统总体性能最优。
你如何理解这段话？能否举例说明这段话的深刻含义？ 10 为什么说理论分析与实验研究是安全人机工程学研究的两大基本手段？请举例说明。
第二章人的基本特征1 人的基本特性包括哪些方面？为什么研究人-机-环境工程问题时必须了解和掌握人的基本特性呢？2 什么是人体的静态测量？它与动态测量有何区别？3 某地区人体测量的平均值1650x m m -=，标准值57.1D S mm =，求该地区第95、90以及第80百分位的尺寸数据。
人机工程学重点知识
1.人机工程学的研究内容:人的因素、机的因素、环境因素，人机的综合研究，控制器设计，环境设计等2.人机系统的组成:信息输入、信息储存、信息处理、执行功能3.安全人机工程学的定义:从安全角度和着眼点，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。
角度和着眼点:安全研究对象:人机系统。
目的:活动过程中对人实行保护。
4.安全人机工程学的研究方法:1、实测法2、实验法3分析法4调查研究法5计算机仿真法6模拟和模型试验7、感觉评价法5.安全人机工程的研究目的:对人类活动的场所，即包含人和机以及围绕着和机器的关系及其环境条件这样的综合体，建立合理的方案，更好地在人机之间合理的分配功能，使人和机有机结合，有效地发挥人的作用，最大限度地为人提供安全卫生和舒适的环境，达到保障人的健康、舒适、愉快地活动的目的，同时提高活动效率。
6.产品功能尺寸设计:最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量7.最佳功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量+心理修正量人体测量的主要方法：摄影法、三维数字化人体测量法、普通测量法8.人体测量数据的运用准则: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，合理选择百分位和适用度准则，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，合理选择百分位和适用度准则9.影响人体测量数据差异的因素:年龄、年代、性别、职业、地区与种族10.合理使用百分位适应度:间距类-95百分位净空高度-99 可及距离-低百分位座面高度-5 隔断类视情况定公共场所工作台面高度-女5到男9511.人体尺寸的应用方法和程序:1.确定所设计对象的类型和适应度2.选择人体尺寸百分位数3.确定功能修正量和心理修正量4.引用设计与身高的推算公式12.不安全情绪:1.急躁情绪:人的情绪状况发展到引起人体意识范围变狭窄，判断力降低，失去理智力和自制力。
心血活动受抑制等情绪水平失调呈病态时，极易导致发生不安全行为。
安全人机工程学 第五章 人机系统的安全设计5
和操纵装置，其配色主要考虑：
①色彩与设备的功能相适应；
②设备配色与环境色彩相协调； ③危险与示警部位的配色要醒目； ④操纵装置的配色要重点突出，避免误操作； ⑤显示装置要与背景有一定对比，以引人注意和便于认读。
第五章 人机系统的安全设计
－5.作业环境设计
❖ 人机系统与它所处的环境息息相关，相互影 响。合理的环境设计可使人机系统发挥最大 的效能。
❖ 安全人机工程学所涉及的作业环境设计问题 主要是按照有关标准和要求对作业环境的改 善，其目标是形成一个良好的安全的作业环 境。
1.温度环境
1）高温作业环境
❖ 在有热源的生产场所，热源散热率＞89.72kJ/m3h ❖ 工作地点的气温(寒冷) ＞32°，炎热地区＞35°工作地点的
❖ 当环境温度低于人体皮肤温度时，刺激皮肤冷觉感受器产生 冲动，引起毛细血管收缩，使人体散热量减少。当温度进一 步降低时，肌肉会剧烈收缩、抖动以增加产热量，维持体温 恒定的现象，称为冷应激。在低温环境作业时间过长，会超 过人体的冷适应能力，使体温调节发生障碍，导致循环血量、 白细胞、血小板减少，血糖降低，血管痉挛等。影响人体机 能和健康。
热辐射强度＞4.186J/cm3min，或工作地点的温度在30°以 上,￠＞80%。 ❖ 作业者在高温环境中的反应和耐受时间受气温、湿度、气流 速度、热辐射、作业负荷、衣服的热阻值等几个因素的影响：
❖ 在高温作业下，人体通过呼吸、出汗和体表面的血管扩张向 外散热调节体温，以适应作业环境。若人体产热量大于散热 量时，将导致热积蓄，促使呼吸和心率加快，皮肤表面的血 流量急剧增加，有时可达正常时的 7倍之多，此现象称为热 应激现象。持续高温回导致人体热循环系统机能失调，造成 急性中暑或热衰竭；引起高血压消化系统疾病等。所以高温 作业环境应该对生产工艺和技术、保健措施、生产组织措施 等几个方面加以改善。
安全人机工程学 第6章 系统及功能
人机系统的功能
6.1.4 机的主要功能
□ 信息接收 人通过感觉器官来完成；“机”通过感受装置来完 成。
□ 信息加工 脑接收信息或调用储存的信息，通过一定的过程形 成决定或主意。现代化的机器也可以进行一些程序 化的信息加工。
□ 信息储存 人的信息储存是靠大脑的记忆能力或借助录像、照 相和文字记载等方式来完成的。机器的信息储存一 般要靠磁带、磁鼓、磁盘、模板等储存系统。
1.环境要素的特点 □ 最小限制律
整体环境的质量，不能由环境诸要素的平均状态决定，而是受环境 诸要素中与最优状态差距最大的要素控制。
□ 各环境要素的等值性 这是指各个环境要素，无论它们本身在规模上或数量上如何的不相 同，但只要是一个独立的要素，那么对于环境质量的限制作用并无 质的差别。
6.1.3 环境的主要功能
6.1.1 人的主要功能
3 .第三种功能——操纵器
通过机器的控制器进行操纵，控制器的设计 原则如显示器的设计一样，让使用它的人易 于操作和少出差错。在人机系统中，控制器 的作用是对接收的刺激做出反应。任何显示 —反应模式，如果违反原有的习惯，很可能 出现差错。不论在什么特殊情况，设计人员 总要求操作者改变其习惯的行为方式都是错 误的。
□ 按人机结合方式分类 人机串联
作业时人直接介入工作系统，操纵工具 和机器。人机串联结合突出了人的长 处和作用，但是也存在人机特性互相 干扰的一面采用串联系统时，必须进 行人机功能的合理分配，使人成为控 制主体，并尽量提高人的可靠性。
人机串联系统
6.1.4 机的主要功能
人机并联 作业时人间接介入工作系统，人的作用
6.2 安全人机系统的功能匹配设计
Function matching design of safety man-machine system
中国大学MOOC慕课爱课程(3)--人因工程学期末考试试卷3及参考答案网课刷课
人因工程学试卷一、判断题（共10题，正确打√，错误打×，每题1分，共10分）1、在人因工程学研究时，必须占有必要的资料。
因此，要针对研究目标，广泛收集与目标有关的资料。
（ ）2、在大强度作业时，氧需超过氧上限，这种作业不能持久。
但作业停止后，机体的耗氧量仍可迅速降到安静状态的耗氧水平。
（ ）3、只有当视野内出现过高的亮度时才会出现眩光。
（ ）4、许多研究资料表明，疲劳是作业者的生理反应。
（ ）5、照明会影响操作者的作业效率，所以为了提高作业效率，工作场所亮度越高越好。
（ ）6、气流速度对人体散热有很大影响，气流速度与人体散热量呈线性关系。
（）7、一般照明方式适用于工作地较分散或作业时工作地不固定的场所。
（ ）8、眩光效应与眩光源的位置有关，因此提高悬挂高度可以避免眩光。
（ ）9、一个声音的听阈因另一个声音的干扰而提高的现象称为掩蔽效应。
（ ）10、若两种色彩的三个基本特性相同，一定会产生相同的色彩感觉。
（ ）二、选择题（共10题，每题1分，共10分）1、人因工程学的主要研究任务是（ ）。
A 设计出可行实用的人—机—环境系统方案，使人获得安全、健康、舒适的作业环境，从而达到提高工效的目的。
B 改善作业环境；C 改善人与机器的关系；D 改善人机功能分配关系2、操作顺序图表示何种作业顺序组成（ ）。
A 信息—决策—动作 B规划—决策—作业C 逻辑—信息—决策 D信息—逻辑—动作3、单调作业采用下列哪种姿势为佳（ ）A 平衡姿势B 坐姿C 立姿D 坐立姿势4、人体单位时间内的对流传热量取决于下列因素（ ）。
A 空气流动速度和皮肤表面积B 对流传热系数和皮肤温度C 气温和服装热阻值D 上述全部因素5、人体长期处于低温条件下，会产生以下生理反应（ ）。
A 神经兴奋性提高B 人体机能增强C 代谢率提高D 神经传导能力减弱6、欲使工作面上的物体鲜明可见，可借助于下列措施的改变（ ）。
A 尽可能增加工作面的中心亮度B 尽可能增加工作面周围的照度值C 尽可能降低工作面周围的照度值D 使工作面周围照度与中心照度接近，同时又突出工作面中心照度值7、长时记忆最主要的编码方式为（ ）。
安全人机工程学 第五章 人机系统的安全设计6
❖ 用来防止和避免在紧急危险状态下发生人身或设备事故的装 置。它可以在即将发生事故的一瞬间使机器迅速制动。
（5）报警装置
❖ 通过监测装置能及时发现机械设备的危险与有害因素及事故 预兆，通过闪烁红灯或鸣笛向人们发出报警信号的装置。
（6）安全防护控制装置 ❖ 当操作者一旦进入危险区，则安全防护装置可以控制机械不
❖ 常用的有警铃、警报、红色警告灯等听视警告信号。在可能 引起触电的部位附近安置传感器，当人员接近危险区时，传 感器控制警告装置发出警告信号，避免触电。
能启动或自动停止，可将人从危险区排除，或控制人体不能 进入危险区，它对人身安全起间接防护作用。如双手按钮式 开关、光电式安全防护装置等。
2.安全防护装置的设计原则
❖ 以人为本的设计原则； ❖ 安全防护装置必须安全可靠原则； ❖ 安全防护装置与机械装备配套设计的原则； ❖ 简单、经济、方便的原则； ❖ 自组织的设计原则。
❖ 安全防护装置是指配置在机械设备上能防止危险因素引起人 身伤害，保障人身和设备安全的所有装置。它对人机系统的 安全性起着重要作用。因此，科学地设计安全防护装置有着 重要的意义。
1.安全防护装置的作用与分类
1）安全防护装置的作用
❖ 杜绝或减少机械设备在正常或故障状态，甚至在操作者失误 情况下发生人身或设备事故。
（2）典型的联锁防护安全装置
①机械式联锁装置：它是依靠凸块、凸轮、杠杆等的动作来 控制相互矛盾的运动。 ②电器联锁线路 ❖ 顺序连接：如锅炉的鼓风机和引风机。 ❖ 按钮控制的正反转联锁线路； ❖ 欠电压、欠电流联锁保护。
联锁门
双手控制按钮
感应式安全控制器
（3）液压（或气动）联锁回路
❖ 在自动循环系统中，执行件的动作是按一定的顺序进行的， 既各执行件之间的动作必须通过连锁环节约束，否则，将会 因动作干涉而发生事故。
人机协同的智能机器人系统设计
人机协同的智能机器人系统设计一、引言随着科技的不断进步和人工智能的不断发展，智能机器人系统在各个领域得到了广泛应用。
人机协同是智能机器人系统设计中重要的考虑因素之一，能够充分利用人的智慧与机器人的高效性能，实现更高效的工作流程和更好的用户体验。
本文将从机器人系统设计的角度探讨人机协同的智能机器人系统设计。
二、人机交互界面设计人机交互界面是智能机器人系统中的重要组成部分，是人机协同的桥梁。
一个好的人机交互界面设计能够方便用户与机器人的有效交流，提高用户体验。
1.界面设计原则在界面设计中，应遵循以下原则：（1）简洁明了：界面应尽量简洁明了，避免过多的信息和复杂的操作；（2）易操作：用户可以轻松地进行操作，不需要过多的学习成本；（3）符合人类认知规律：界面的元素应符合人类的认知规律，容易理解和使用；（4）反馈及时：界面能够及时反馈用户操作的结果，减少用户的焦虑感。
2.交互方式人机交互界面设计可以采用多种交互方式，包括语音识别、手势识别、触摸屏等。
根据不同的应用场景和用户需求，选择合适的交互方式能提高用户的操作效率和满意度。
三、人机任务分配与协同人机任务分配与协同是智能机器人系统中的重要环节。
通过人机协同，可以将任务合理分配给机器人和人类，使机器人在工作中能够更好地发挥其高效性能，人类则可以充分发挥其智慧和创造力。
1.任务分配策略在任务分配中，应根据任务的性质、重要性和紧急程度等因素制定合理的任务分配策略。
对于简单、重复性的任务，可以由机器人来完成；对于复杂、创造性的任务，则需要人类的参与。
2.任务协同方式任务协同可以通过多种方式实现，例如机器人与人类之间的实时通信、共享任务进度和结果等。
通过良好的任务协同方式，可以有效提高任务的执行效率和质量。
四、机器人学习与优化机器人的学习和优化是智能机器人系统设计中的重要环节。
通过机器人的学习和优化，可以提升其自主性和适应性，更好地适应不同的任务和环境。
1.机器人学习算法在机器人学习中，可以采用强化学习、深度学习等算法，通过机器人与环境的交互来不断优化其行为和性能。
人机学课程总结报告范文(3篇)
第1篇一、前言人机学是一门综合性学科，旨在研究人与机器的相互作用关系，探讨如何通过优化人机系统设计，提高工作效率、保障操作安全、提升用户体验。
本学期，我学习了人机学课程，现将学习成果和心得体会总结如下。
二、课程概述人机学课程主要内容包括人机系统概述、人体测量学、人机界面设计、人机交互技术、人机系统评价等。
通过学习，我对人机学的基本概念、人机系统设计原则、人机交互技术等方面有了较为全面的了解。
三、学习成果1. 理论知识：通过课程学习，我掌握了人机学的基本理论，了解了人机系统设计的原理和方法，对人机界面设计、人机交互技术等有了更深入的认识。
2. 实践能力：课程中，我参与了多个案例分析，通过对实际案例的分析，提高了自己的实践能力，学会了如何将理论知识应用于实际工作中。
3. 交流合作：课程设置了许多小组讨论环节，通过与同学们的交流合作，我学会了如何与他人共同解决问题，提高了自己的团队协作能力。
四、心得体会1. 关注用户体验：人机学强调以人为本，关注用户体验。
在设计人机系统时，要充分考虑用户的需求和习惯，使系统更加人性化。
2. 优化人机界面：人机界面设计是影响用户体验的重要因素。
通过学习，我认识到在设计人机界面时，要遵循简洁、直观、易操作的原则，提高用户满意度。
3. 重视人机交互：人机交互技术是现代人机系统设计的关键。
学习过程中，我了解到各种人机交互方式的特点和适用场景，为今后从事相关工作奠定了基础。
4. 关注安全与可靠性：人机系统设计要确保操作安全，提高系统的可靠性。
在学习过程中，我认识到在设计人机系统时，要充分考虑安全因素，确保系统稳定运行。
五、未来展望通过本学期的学习，我对人机学有了较为全面的了解。
在今后的工作中，我将继续关注人机学领域的发展动态，不断提高自己的专业素养，为我国人机系统设计事业贡献力量。
六、总结人机学课程让我受益匪浅，不仅提高了我的理论知识水平，还锻炼了我的实践能力和团队协作能力。
在今后的学习和工作中，我将不断运用所学知识，为优化人机系统设计、提升用户体验贡献自己的力量。
人机系统的安全设计
人机系统的安全设计引言随着各种互联网技术的普及，人机交互系统越来越普及。
当我们使用数字产品、智能手机、智能电视、智能家电等设备时，我们会注意到这些设备对其用户的便利程度和易用性越来越高。
然而，在数字化时代，信息泄露和恶意攻击也越来越常见。
因此，对人机系统中的安全问题进行全面而深入的研究成为了一个非常重要的问题。
本文讨论人机系统中的一些安全问题及其解决方案。
人机系统的安全风险人机系统安全风险主要是指存在任何可以被未经授权或非法获取、窃取、篡改、破坏和干扰用户数据和应用程序的行为。
下面将介绍一些常见的人机系统安全风险如下：1. 数据隐私泄露数据隐私泄露是指未经授权披露个人敏感信息、个人财务信息、商业敏感信息等。
例如，当您使用某应用程序时，该应用程序可能会收集包括您的姓名、居住地、性别、年龄、电话、地址、银行账户等私人信息。
2. 恶意软件恶意软件是指一类针对计算机系统、网络和软件程序的有害代码。
它们可用于破坏或从计算机系统窃取数据或资源等。
常见的恶意软件类型包括病毒、木马、蠕虫、广告软件以及间谍软件。
3. 网络钓鱼网络钓鱼是指攻击者利用假冒的电子邮件、SMS短信、社交网络欺骗、虚假网站或其他方式，欺骗用户提供密码、帐号或敏感信息等方式。
4. 缺少安全更新许多用户不及时更新软件，因此其安全漏洞得不到修复。
此时，攻击者可以轻易地从这些漏洞中甚至可以获得系统管理员权限。
人机系统的安全设计为避免人机系统的安全风险，如何设计和实现人机系统的安全问题非常重要。
以下是一些关键设计要点：1. 用户身份验证用户身份验证是人机系统设计中的一个关键要素。
开发者可以使用密码、指纹识别或其他身份验证工具，确保用户只能访问其拥有的数据和应用程序。
此外，应该为弱口令或重复口令的用户提供警告，并鼓励他们使用复杂和唯一的密码。
2. 数据加密用户敏感数据必须进行加密，包括数据在传输和数据在存储的时候。
只有当数据加密时，才能有效地保证数据的安全性。
人机系统可靠性设计基本原则
人机系统可靠性设计基本原则一、概述人机系统可靠性设计是指在人机交互系统的设计过程中，通过合理的设计、可靠性测试和维护，以保证系统的质量和可靠性。
人机系统可靠性设计的目的是建立一个安全、高效、可靠、易用和可维护的系统，能够满足用户的需求和期望。
人机系统可靠性设计是一项复杂的任务，需要综合考虑多个因素，包括使用环境、用户需求和使用习惯、硬件和软件的可靠性、维护成本等。
本文将介绍人机系统可靠性设计的基本原则，以帮助设计人员建立高效、可靠和用户友好的人机系统。
二、基本原则1. 用户为中心人机系统的设计应该以用户为中心，强调用户需求和体验。
设计人员应该考虑用户的使用环境、心理和认知特点，设计易用性高、操作简洁、界面友好的系统。
设计人员还需考虑用户的使用习惯和习惯动作，避免用户在使用时出现不适应的情况。
2. 可靠性系统的可靠性是一个基本的设计原则。
为了提高系统的可靠性，需要关注软件和硬件的质量，以及系统的维护成本。
设计人员需要使用可靠的技术，进行可靠的计算和测试，并进行适当的维护和监测，以保证系统的稳定。
3. 系统安全系统的安全是一个重要的设计原则。
设计人员需要考虑安全问题的发生可能性，并采取相应的措施来保障用户的信息和隐私安全。
4. 可维护性系统的可维护性是一个重要的设计原则。
设计人员需要考虑系统的维护成本，并设计相应的功能和界面，以方便维修和维护。
5. 合理的反馈机制系统必须建立一套完善的反馈机制，帮助用户了解看到的操作结果，让用户知道操作的行为是否有效，反馈的内容应该具体且明确。
同时，反馈机制应该合理，不能因过度反馈，导致用户的疲劳和不适应。
6. 弹性和容错性在设计系统时，应该考虑到错误操作或系统故障的情况。
设计人员应该设计系统弹性和容错性，以防止错误和故障的发生，并提供相应的解决方案。
并且，设计人员也应该在用户错误操作，或系统故障时，给予用户积极的、及时的建议和解决方案。
7. 可定制化设计人员应该考虑到不同用户对系统的需求和使用情况，使用合适的机制和手段，以便用户可以定制化自己的操作界面或工具。
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图6.36
图6.36 C/D与调节 时间的关系
二 控制装置的用力特征
• 控制装置的形状、大小、位置、运动状态和操 纵力等，都要符合人的生理、心理特性，以保 证操作时的舒适和方便。 • 各类控制装置中，操纵动作需由人施加适当的 力和运动才能实现。所设计的控制装置的操纵 力不应超出人的用力限度，并使操纵力控制在 人施力适宜、方便的范围内，以保证操作质量 和效率。
静态操纵：控制装置的操纵要求人的施力 部位始终在特定的位置（如用力握紧电动 工具把手的操纵），这种操纵称为静态操 纵。
二 控制装置的用力特征
• 2、适宜的阻力
• 只求快而精度不高的工作，操纵力应越小越好 • 操纵精度要求高，控制装置应具有一定的阻力 • 对于脚动控制装置，操纵过程中为防止脚动控 制装置被无意碰移或误操作，脚动控制装置应 设计一个起动阻力，它至少应超过脚休息时脚 动控制装置的承受力。
（a）
定位指示旋钮
（c）
（b）
（d）
根据旋钮的形状，可分 为圆形旋钮，多边形旋 钮，指针形旋钮和手动 转盘等。
• 旋钮大小应根据操 作时使用手指和手 的不同部位而定， 旋钮直径以能够保 证动作速度和准确 性为前提。 • 为使手操纵旋钮时 不打滑，钮帽部分 做成各种齿纹或多 边形，以增强手的 握持力。 • 单层旋钮，直径以50mm为最佳。
、蓝
(文字或图形)
6.2.3 显示装置和控制装置的相合性设计
运动相合性
图6.33
空间相合性
最好控制器就放置在显示器对应位置的下方或右方 （右手操作）。
控制----显示比
• 控制显示比是指控制装置(C)和显示装置 (D)移动量之比，即C/D。 • 可用来表示系统的灵敏度高低。
操纵杆移动20mm，显示器目标位 移5mm，其控制显示比： C/D ＝ 20/5＝4；（精调） 当旋钮转动1个单位，指示器指针 移动5个单位，则C/D ＝1/5＝0.2。
2）控制器操纵方向应与预期的功能方向和机器 设备的被控制方向一致。向上扳或顺时针方向转动 ① 从功能角度：向上扳或顺时针方向转动意味 着向上或加强 ② 从被控设备角度：设备运动方向将向上运动 或向右运动。
如铲车的升降控制器是上下操纵 的；当被控元件转动时，控制器 宜采用手轮，如汽车转弯，宜采 用圆形方向盘。
旋钮
• 旋钮供单手操纵使用。旋钮可以旋转一圈、多圈或 不满一圈，可以连续多次旋转，也可以定位旋转。 • 连续旋转钮（控制范围超过360o），图（a）（b） ；部分旋转钮（控制范围不超过360o）， 图（c） ；定位指示旋钮（控制范围有固定的边界限范围有 固定的边界限制），图（d）。
连续旋转钮（控制范围超过360o） 部分旋转钮（控制范围不超过360o）
二 控制装置的用力特征
• 3、适宜的反馈
• 操作过程中，操作者从手或足的用力大小中 取得有关操纵量大小的信息，操纵量的大小 要与操纵用力的大小成比例，这种比例关系 称为控制装置的用力级差或用力梯度。
三 控制装置的设计 （1）控制装置设计的一般要求
表6-18）
三 控制装置的设计 （1）控制装置设计的一般要求
图6.23 产品上按钮的安置是否得当
按键
脚动控制装置的设计
• 常见脚动控制装置有脚踏板和脚踏钮。 • 一般在下列情况时考虑选用脚控制器： • 操作工作量大，只用手动操作不足以完成操纵任 务； • 操纵力比较大，如操纵力超过50N且需连续操作， 或虽为间歇操作，但操纵力更大。
1）脚动控制器分类
（2）控制装置设计时应该考虑的因素
• 4）使用部位的尺寸和结构
• 不同的操纵器，由于压或握的用力方式不同，操 纵件的尺寸和形状不同。 • 首先取决于控制装置上手或脚使用部位的尺寸， • 其次需要根据操纵时是否戴手套，或作业时鞋的 形式来决定放宽的尺寸。
旋转式控制装置的设计
• 常用的手动转动式操纵器有旋钮、转轮、 手柄和曲柄、按钮、按键、杠杆等。
1) 控制器设计要适应人体运动的特征，考虑人体 的尺寸和体力：
① 应根据人体生物力学特性，按操作人员的中下 限能力进行设计，使控制装置能适合大多数人 的操作能力。 ② 快速准确的操作，应采取手动控制或指动控制 装置，如按钮、转动式开关等；用力较大的操 作，应设计为手臂或下肢操作的控制装置，如 手柄、曲柄、转轮等。
（2）控制装置设计时应该考虑的因素
• 2）控制装置的适宜用力
• 操纵阻力不能过小，用力太小则操纵精度难以控制， 人不能从操纵力中得到有关操纵量的反馈信息，不利 于正确操纵。 • 阻力也不能过大，否则会使控制器的动作不灵敏，难 以驾驭，而且也会使操纵者提前产生疲劳。
• 以使用者最大肌力的一半和最大收缩速度的1/4操作，能量利 用率最高，人在较长时间内工作不会感到疲劳。
一 控制装置的类型
• 1．按操纵方式划分 • 2．按运动方式划分
手轮 手柄
1)旋转控制器 如曲柄、手轮、 旋塞、旋钮、钥匙等。 2)移动控制器 如操纵杆、 手柄、推扳开关、踏板等。 3)按压控制器 如按钮、按 键、键盘等。
按钮
控制装置的选用原则
• 《操纵器一般人类工效学要求》 （GB/T4775-93）给出 • 1）手控操纵器适用于精细、快速调节，也 可用于分级和连续调节 • 2）脚控操纵器适用于动作简单、快速、需 用较大操纵力的调节。脚控操纵器一般在 坐姿有靠背的条件下选用。
二 控制装置的用力特征
• 应注意以下3个方面：
• 1、适宜的操纵力 • 2、适宜的阻力 • 3、适宜的反馈
二 控制装置的用力特征
• 1、适宜的操纵力
• 从能量利用的角度看，在不同的用力条件下， 以使用最大肌力的1/2和最大收缩速度的1/4操作， 能量利用率最高，人较长时间工作也不会感到疲劳 • 为使必要的静态施力能保持较长时间而不导致 局部疲劳，最好使其保持在人体最大肌力的 15%∽20% 。
• 三层旋钮的中间一层选取直径50mm时，最上面的 小旋钮直径应小于25mm ，最下面的一个大旋钮 直径80mm左右为宜。
转轮、手柄和曲柄
• 转轮、手柄和曲柄控制器的功能与旋钮相当，用于需 要较大的操作扭矩条件下。转轮可以单手或双手操作 ，并可自由地连续旋转操作。手柄和曲柄可以认为是 转轮的变形设计。 • 在设计大小时必须考虑操作者有效用力范围(表6.22)及 其合理尺寸，使之手握舒服，用力截面的直径d，或矩形截面的 两个边长 a×b，应与相关的人体操作部位（如 手指）的尺寸相适应。 • 一般圆弧形钮直径以8—18mm为宜，矩形按钮以 (10×10)、(10×15)或(15×20)mm为宜，按钮应高 出盘面5—12mm，行程为3—6mm，按钮间距一般 为12．5—25mm，最小不得小于6mm。 • 按钮直径大于15mm时，可将顶部做成球面线凹坑 ，以便于手感定位。
（2）控制装置设计时应该考虑的因素
• 1）控制信息的反馈
• 人在操纵控制装置时，需要通过一定的反馈来获 得有关操纵的信息。有两类反馈信息， • 一类来自人体自身的反馈信息，如眼睛观察手脚 的位移，手、臂、肩或脚、腿、臀感受的位移或 压力信息。 • 另一类来自机的反馈信息。主要有：仪表显示、 光显示、振动变化、音响显示、操纵阻力。
• 表6.22 手柄的适宜用力
移动、扳动式控制装置的设计 1、操纵杆
6.19 坐姿下的短操纵杆操作
6.20 手腕易达的转动角度
移动、扳动式控制装置的设计 2、扳动开关
• 扳动开关只有开和关两种功能。扳动开关具有操 作简便，动作迅速的优点。
按压式控制装置设计 1、按钮
• 按钮有三个主要参数：直径、作 用力及移动距离。
• 若按钮的关系重大，为防止疏忽，可将按钮设置 在一凹坑中。这时按钮直径应不小于25mm，若需 戴手套操作，则按钮直径不应小于50mm 。 • 对于发生疏忽会产生严重事故的按钮，应加防护 装置。例如可以加装小盖或护栏。
凹坑按钮
加装护拦的按钮
• 作用力 对于单指按钮的阻力，大拇 指按钮可取为2.94～19.6N，其他手指按钮 可取为1.47～5.89N，按钮阻力不宜太小， 以免误碰就会起作用。 • 移动距离 按钮的移动距离不宜太小， 太小会不安全。一般情况下大型按钮移动 的距离也应大一些。
本节目录
• • • • 一、控制装置的类型和选用 二、控制装置的用力特征 三、控制装置的设计 四、控制装置的特征编码与识别
一 控制装置的类型
• 1．按操纵方式划分 • 2．按运动方式划分
1）手动控制器，如各种 手柄、按钮、旋钮、选择 器、杠杆、手轮等。 2）脚动控制器，如脚踏 板、脚踏钮、膝控制器等。
• 脚踏板有两种：
• 一种是调节踏板（如汽车制动踏板、油门踏 板）， • 另一种是开关踏板（冲床、剪床上的踏板）。
（1）调节踏板
• 调节踏板有以脚后跟为转轴的（如汽车的加速踏板，见图 6.25a）和脚悬空（见图6.26）的两种。 • 脚踏板常设计成长方形。踏板下的舒适角不大于20o，踏板 安置位置离正中矢状面100∽180mm的范围内为宜，每脚 与人的中线叉开10o～15o为宜（见图6.25b） 。
③ 操纵装置的大小必须与人手尺寸相适应，以 使操纵准确无误、灵活方便、舒适而高效。 • 据有关实验研究资料确定的各种手控操纵装 置与人体尺度有关的尺寸参数见表6.20； • 尺寸含义见图6.16。
表6.20
手控操纵装置与人体尺度有关的尺寸参数
表6.20
手控操纵装置与人体尺度有关的尺寸参数
三 控制装置的设计 （1）控制装置设计的一般要求
图6.25a 以鞋跟为转轴的踏板
图6.25b 脚的舒适叉开角度
（2）踏板开关
脚动控制装置的操纵力
四 控制装置的特征编码与识别
根据控制器的用途，将控制器设计成不同 的形状，以使视觉上和触觉上易于区分。
• 以不同大小来区别控制器 的功能和用途，通常在同 一系统中只能设计大、中、 小三种规格。 • 由于大小编码的视觉和触 觉感知度小的原因，常与 其他形式编码一起使用。