1、第一人机环境工程概述

国际人机工程学学会（IEA，International
Ergonomics Association）给出的定义： 人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、 生理学和心理学等方面的因素；研究人和机器及环境的 相互作用；研究在工作中、家庭生活中与闲暇时怎样考 虑人的健康、安全、舒适和工作效率的学科。 人机工程学是研究人, 机器, 环境三者之间的关 系, 以便使人工作, 学习, 生活的更有效, 更安全, 更舒适的一门介于心理学, 生理学, 人体测量学, 工程 技术和管理之间的边缘学科. ——《中国企业管理百科全书的定义》
以研究为主和以应用为主的两种途径
人机交互、人机界面
人类工效学这一名称是根据英文"Ergonomics"翻译过 来的,ergo是出力、工作的意思, nomics是正常化、规律 的意思. "Ergonomics"的含义是人的工作规律问题•
也就是说, 这门学科是研究人在生产和工作中合理地、 适度地劳动的问题.
1.高效：在设计中应把人与机作为一个整体来考虑 ，合理或最优的分配人和机的功能，以促进二者 的协调，提高人的工作效率。例如：砖头实验 2.健康：指人在操作或使用产品过程中，产品对人 的健康不会造成不良的影响。例如：椅子实验 3.舒适：指人在使用产品过程中，人体能处于自然 的状态，操作或使用的姿势能够正常的肢体活动 ，不宜产生疲劳感。（生理、心理） 4.安全：操作或使用产品过程中，对人身体不构成 生理上伤害。
岷 江
பைடு நூலகம்
玉垒山
成都平原
岷江东岸的玉垒山阻碍了江水东流，造成东旱西涝。
岷 江
玉垒山
成都平原
成
Wilhelm Wundt，
牛顿（1642-1722）
1832.08.16－ 1920.08.31
工业仪器仪表的出现
进入七十年代以后, 随 着电子技术的进步和计算机 的广泛应用, 操作系统对人 的要求越来越高, 系统中考 虑人的因素也显得越来越重 要。
从 定 义 看
对象：工作对象是机器与人直接相关的 “人机界面”。 目的：安全、舒适、高效。 内容：人-机-环境的最佳匹配、系统化。
目标：
• 提高系统的绩效
• 增进系统的安全
• 提高人员的满意度
人－机－环境的具体含义：
人—— 指操作者或使用者； 机—— 泛指人操作或使用的物，可以是机器， 也可以是用具、工具或设施、设备等； 环境—— 是指人、机所处的周围环境，如作业 场所和空间、物理化学环境和社会环境等； 人－机－环境系统—— 是指由共处于同一时间 和空间的人与其所使用的机以及它们所处的周 围环境所构成的系统，简称人－机系统。
公元前16世纪青铜罐（古代盛水容器）具有两个特别 的把手。一个垂直置于罐口附近的颈部，另一个水平至于 靠近底部的位置。下面的把手能够很好的控制液体的流出 而上面把手可以提起水罐。使用时，一只手用力提举，另 一只手可抓住下面的把手，以控制水流出的方向。 人的能力与系统的要求不匹配
萌芽阶段-经验人机工程学
1-2-3 人机工程学研究的内容
4.人机系统的总体设计：人机系统工作效能 的高低主要取决于它的总体设计，即在整体 上使“机”与人体相适应，解决好人与机器 之间的分工和机器之间信息交流的问题可， 使二者取长补短，各尽所长。 5.人机工程学发展动向的研究 人机界面、情感
1-2-3 人机工程学要实现的目标
★提高工作效率的实验 ★建立最佳的匹配关系，把人的无效活动降到最低。
★注重“测量”
从泰勒到莫斯特伯格的研究都对人机工程学起 到了很大作用，但没有明确提出“使机器适应于人 的思想”，而更多强调“使人适应于机器。”
现代人机工程学（60年代以来）
家具、仪表、显示器、人机界面
现代人机工程学有三个特点：
1-2-3 人机工程学研究的内容 1.人的能力：这包括人的基本尺寸, 人的作业能力, • 种 各 器官功能的限度及影响因素等. 对人的能力有了了解, 才 可能在系统的设计中考虑这些因素, 使人所承受的负荷 在可接受的范围之内.（人体尺寸、短时记忆等） 2. 人--机交互： 工作场所和信息传递装置的设计：主 要研究如何设计合适的环境及信息传递装置，使人可以 舒适高效的工作。 3.环境控制与安全保护：主要研究从长远利益出发，如 何设计环境及进行安全保护以保证人在长期工作下健康 不受影响，事故危险性最小。
AppleⅡ个人电脑 发布时间：1977年；Apple II 平台的最后一款产品于1993年终止。Apple II也由此
成为苹果最为畅销的个人电脑产品之一。
iMac G3个人电脑 发布时间：1998年，iMac G3发布后两年内销量为200万台。《财富》杂志 1998年11月曾撰文称，iMac重新使苹果充满发展
课堂思考问题：在公元前人们所设计的物品就已经体 现了以人为中心的思想，为什么到了20世纪反而走了 弯路？
回答：1，远祖时代,人类的生存环境是极为严酷的,人们不 但受到洪水、严寒等自然灾害的威胁,还常常遭到野兽的袭 击。因此,人类最早的设计工作就是在受威胁的情况下为保 护生命安全而开始的。早期设计的如猎具、衣物、掩体、武 器等,都是为了抵御自然灾害和野兽的袭击。在这种情况下, 设计便成了生死攸关的问题。 2，过去的许多物品其设计者就是制造者和使用者，他们会 本能的考虑人的生理心理及环境因素，不断在使用中改进完 善，成为适合自己的东西，最终就非常符合人机原理。 而现今，产品设计者通常远离产品的最终用户，所以考虑人 的因素就不直接。 3，所以产品设计以用户为中心进行人机工程设计就会尤其 重要。
1）着眼于机械设备的设计，使机器的操作不 超越人的能力极限，而不是让人去适应机器。 2）密切与实际应用相结合，通过严密计划设 定的广泛实验性研究，进行具体的机械装备设 计。
3）综合心理学、生理学、功能解剖学、物理 学、数学、工程学各方面的知识。
研究方向：把人-机-环境作为一个整体来研究， 从而获得系统的最高综合效能。
并在美国市场开创了数字音乐消费的新格局。
iPhone智能手机 发布时间：2007年，乔布斯在 发布iPhone当天，同时宣布苹果公司名称中将去掉
“计算机”字样，以体现苹果产品多样化的事实。 自iPhone发布以来，苹果在全球智能手机市场的份 额不断提高 。
iPad平板电脑 发布时间：2010年，在苹果发 布iPad之前，一些批评人士曾表示，iPad只不过是 尺寸更大的iPhone手机而已，因此不看好该产品的 市场前景。但iPad上市后的第一个季度内，其销量 达730万部。业界人士甚至宣布，iPad上市意味着 “后PC时代”的到来。事实上，iPad弥补了智能手
根据工业设计专业的特点进行学习，人机工程学不是一门 完全意义上的理论课，而是一门应用性很强的课。 在掌握基本原理与方法的基础上进行学习与创新。每一件 产品的人机工程学要求是不同的。 以人机工程学作为设计的切入点
具体含义说明
人机工程学的特点 学科边界模糊；学科内容综合性强；涉及面广。
人机工程学的研究对象
人-机-环境系统的整体状态和过程。 人机工程学的任务
使机器的设计和环境条件的设计适应于人，保证人操作 简便省力迅速准确，安全舒适，心情愉快，充分发挥人 、机效能，使整个系统获得最佳经济效益和社会效益。
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活力。
iBook笔记本电脑 发布时间：1999年，iBook 采用了所谓“翻盖式”设计。与苹果PowerBook笔 记本电脑相比，iBook价格更低，因此受到普通消
费者和教师人群欢迎。
iPod Classic经典版 发布时间：2001年，在 苹果为消费者提供iMovie、iTunes、iDVD和 iPhoto等软件和服务的同时，该公司又推出iPod音 乐播放器。iPod与苹果iTunes音乐商店互为表里，
我们要做的事：
• 设备设计
• 任务设计 • 环境设计
工业设计或艺术设计，与工程设计或技术设计对比 有什么不同呢？ 工程设计（或技术设计，下同）以处理“物与物” 之间的关系为主，而工业设计则以处理“人与物”之 间的关系为主。
人机工程学与设计研究的关注点都是人与物的关系。
人机工程学：是机器适用于人 设计：人性化设计
A、为工业设计中考虑 ”人的因素“提供人体尺度
B、为工业设计中”物“的功 能合理性提供科学依据
C、为设计中考虑”环境因素“ 提供设计准则
对工业设 计的作用
D、为进行人-机-环境系统 设计提供理论依据
E、为坚持以”人“为核心的 设计思想提供工作程序
每一件为人设计的工业产品都离不开人机工程 学，工业产品的创新都包含了人机工程学的创新。
机和笔记本电脑之间的产品空缺。
问：哪位同学能说出：燕人张翼德的兵器长度和他身 高的比例是多大？„
18/8 = 2.25
4.16/1.85
有推销员跟你说“…我们产品的设计符合 人体工学原理…”你如何理解？
你认为设计一把椅子主要应考虑那些因素， 或者说评价一把椅子好坏主要考虑哪些方面? 如果让你给这些因素排序，你如何考虑？ 你认为设计一个好的工业产品应具备哪些知 识及功底？或者说工业设计师应具备哪些专业 技能？
20世纪前期 （使人适应机器）
旧石器时代
所制造的石刀，石 斧等狩猎工具，大 部分是直线形状。
人类所制造的锄头，铲刀 以及石磨等工具的形状， 逐渐变得适合人使用。
新石器时代
青铜器时代of Description
the contents
人类新创造的工具大大向 前发展。在古埃及的石碑 雕刻里就有一些器皿的造 型。
分析：1、 “人与门”之间的人机关系
分析：2、人坐电梯与电梯产生那些人机关系
1.1. 人机工程学的定义与起源 1.2. 人机工程学的发展
1.3. 人机工程学研究内容与方法
1.4.人机工程学与工业设计
人机系统的定义
什么是人机系统？ 人—指操作者或使用者；机—泛指人操 作或使用的物，可以是机器，也可以是 用具、工具或设施、设备等；环境—是 指人、机所处的周围环境，如作业场所 和空间、物理化学环境和社会环境等； 人-机-环境系统：是指由共处于同一时间 和空间的人与其所使用的机以及它们所 处的周围环境所构成的系统。
特别是美国三里岛核电 站事件的发生, 对人类工效 学的发展起了很大的推动作 用。
计算机智能使机器有了内部信息过程
手持移动设备、虚拟现实
清华大学智能教室
MIT智能房间
经验人 机工程 学
1-1-2人机工程学简史
早期历史～20世纪前期
1945～1960年
科学人 机工程 学
1960年～现在
现代人 机工程 学
人机工程学（Man-Machine Engineering)： 研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。 1.3.2 学科的命名 人因工程学（ Human Factors or Human Factors Engineering）——美国 工效学 （Ergonomics）＝ergon（工作、劳动） ＋nomos（规律、规则）——欧洲 人类工程学（Human Engineering） 工程心理学（Engineering Psychology）