第一章 人机工程
第1章人机工程学(第三版)
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江西美术专修学院
人体工程学
主 讲：古 文
北京理工大学出版社 出版
第1章 人机工程学概论
建筑的内部空间主要为人使用，它 几乎所有部分都与人类的活动有关。 随着人们生活水平的提高和科学技 术的进步，对生活环境在舒适性、 效率性等方面有了更高的要求，技 术和科学的进步也要求室内设计对 解决这一系列的问题有更严谨和科 学的方法。 人体工程学正是这样的一门关于 “人”的学科。
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1.1 人机工程学的命名与定义 人体工程学（Human Engineering)：
研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。 1.1.1 学科的命名
1. 人机工程学 2. 人因工学（Human Factors） 3. 工效学 Ergonomics＝ergon（工作、劳动）＋nomos（规律、规则） 3. 生命科学工程（Life-Scineces-Engineering) 4. 生物力学（Biomechanics) 5. 人体状态学（Human Conditioning） 6. 人-机-系统（Man-Machine System） 人体工程学在国外由于研究的方向不用，因而产生了很多部用或意义相 近的名称。同时不同的名称所研究的重点也略有差别
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。
学科在国内的发展
学科在国内的发展情况学科在国内的发展情况学科在国内的发展 情况学科在国内的发展情况 本学科在国内起步虽晚，但发展迅速 。解放前仅有少数人从事工程心理学的研究，到60年代初，也只 有在中科院、中国军事科学院等少数单位从事本学科中个别问题 研究，而且其研究范围仅局限于国防和军事领域。但是，这些研 究却为我国人体工学的发展奠定了基础。十年动乱期间，本学科 的研究曾一度停滞，直至70年代末人们逐渐认识到人体工学研 究对国民经济发展的重要性。目前，该学科的研究和应用已扩展 到工农业、交通运输、医疗卫生以及教育系统等国民经济的各个 部门，由此也促进了本学科与工程技术和相关学科的交叉渗透， 使人体工学成为既有深厚理论基础又有广泛应用领域的边缘学科。
人机工程学第1章-概论
工 示凉（温度低）；红色表示热，但又表示“禁止”。
程 学
到底哪个灯亮表示是热开水呢？
例13 “同学，引路标牌这么写更好”
Ergonomics
38
图1-7 同学，引路标牌这么写更好
Ergonomics
第一章 概论
人 机 工 程 学
人机学问题比比皆是：床柜、桌椅、寝室、水房、浴室、 餐厅、超市、网吧、实习工厂、银行、邮局、学习文具、计 算机、手机、实验室、图书馆、运动场、公交车……无处不 在。
第一章 概论
人
机
工 程
引例
学
日常生活中的物品，从使用的角度看----
Ergonomics
合理吗？
Ergonomics
想过感受过这些问题吗？
人 机 工 程 学
3
Ergonomics
人 机
想过感受过这些问题吗？
工
程
学
从哪边开呀？
无所适从
开关和炉口如何对应？
一目了然
4
Ergonomics
第一章 概论 人 机 工 程 学
12
Ergonomics
人 机 工 程 学
人的能力和系统要求不匹配
13
Ergonomics
人 机 工 程 学
人和人造物的关系不断发展
14
人 机 工 程 学
古代人机关系
现代人机关系
第一章 概论 弹性人机关系
近代人机关系
人机工程迅速发展期
Ergonomics
15
Ergonomics
第一章 概论
人
39
第一章 概论
人
机
第二节 设计与人机工程学的关系
工
程
第一章 人机工程概论
第一节 人机学的研究对象和目的
一、引例——人机学的思想萌芽源远流长
鲁智深打禅杖 器物要和人(使用者)的各种因素相适宜 矛盾：猛张飞“身高八尺”，惯使条“丈八蛇矛” 18／8=2.25
I
第一节 人机学的研究对象和目的
二、人机工程学的基本概念和定义
1 人机工程学的基本概念和定义 国际人机工程学学会(IEA，International Ergonomics Association)对人机工程学所下的定义: 研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等 方面的各种因素；（研究对象） 研究人和机器及环境的相互作用；（研究内容） 研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作 效率、人的健康、安全和舒适性等问题的学科。（研究目 的）
I
第一节 人机学的研究对象和目的
2 人机工程学的多种学科名称 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）人类工程学Human Engineering （ 2）人因工程学Human Factors Engineering （3）工效学 Ergonomics＝ergon（工作、劳动）＋nomos （规律、规则）
I
PHYSIOPAK:一款有良好人机工程设计考虑的学生用背式书包
“Cuddle”：Century公 司的“拥抱”婴儿浴盆
可口可乐饮料瓶，与手部直接抓握尺寸相关
磁共振成像扫描机。 曲面的形体处理避免 了磕碰、上下方便， 也无声传达出产品与 病患者的亲和力。
第三节 人机系统与人机工程设计
3、人机界面 单人单机人机系统及其工作(运行)状态。人驾驶汽车或飞 机。 一般把机器上实现人与机器互相交流沟通的显示器、控制 器称为人机界面；机器上与人的操作有关的实体部分，也 是机器的人机界面。
第一章 人机工程学概述
计算机仿真方法
26
第四节 人机工程学体系及应用
一、学科体系
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二、应用
范围
对象举例
例
子
机电设备
机床、计算机、农业机械
产品和工 具设计及 改进
交通工具 建筑设备 宇航系统 工作服装
飞机、汽车、自行车 城市规划、工业设施、工业与民用建 筑 火箭、人造卫星、宇宙飞船 劳保服、安全帽、劳保鞋
作业的设 计与改进
（1）飞机仪表设计的不合理，导致飞行员误操作； （2）操作装置设计的不合理，导致炮弹命中率低。
15
究其原因有三：
（1）武器设计忽视了人的心理和生理特性，仪表的 位置安排不当造成误读，一些结构不适应人操纵引起失 控，导致事故或降低命中率。
（2）操作者缺乏足够的训练、动作不熟练。在紧急 和复杂情况下，容易惊慌失措、手忙脚乱，从而导致事 故。
西欧：人类工效学（Ergonnmics） 原因：侧重于研究人类劳动规律——提高工作效率 ——反映学科本质&中立&希腊文 ——前苏联、日本（人间工学）、中国（人机工程学，
Man—Machine Engineering）仿效
3
二、人机工程学的定义
美国专家伍德：设备需考虑人的各方面因素——操作 上最小的代价求得最高效率
1.什么是人机工程学？叙述它的应用范围，并 举例说明。
2.按照人机工程学的观点，我们身边的机器、 工具、设备、环境以及我们的工作、学习有 哪些地方需要改进，试举例说明，并尝试分 析原因。
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标准工作地 布局怎样
是否可以改进 更换环境改善环境 维护环境
操作者本身能 更换地点或改进布 否改进工作地 局或扩大面积
方法 时间
方法是否 得当
第一章人机工程学概论
20世纪前期 （使人适应机器）
Frank , Lillian Gilbreth （人机学研究的先躯）：动作研究和车 萌 间管理研究。熟练操作与疲劳；工作间 芽 阶 的设计和残疾人使用设备的设计。
段
早 期 历 史
—
1945——1960年
职 业 的 诞 生 形 成 阶 段
（使机器适应人）
1945年美国军方成立--工程心理实室；
印度博帕尔毒气事件
印度博帕尔毒气事件
印度博帕尔毒气事件
印度博帕尔毒气事件
1990年以后
（人—机—环境系统的建立）
科 学 发 展 阶 段
人类空间站的建立；
计算机和计算机工程的应用；
药物器械设计和老年人产品设计；
人民生活和工作质量设计；
人类空 间站的 建立
计算机和计算机 工程的应用；
老年人产品设计
2 、工作环境：办公室工作环境 3 、居住环境：住宅的室内外环境 4、公共环境：城市公共空间、公共设施、 无障碍设计等
1、作业环境：生产劳动场所——安全措施等相关 内容，此内研究是人机工程学传统研究项目
2 、工作环境：办 公室工作环境—— 工作环境的尺度， 作业空间，工作人 员身体姿态，人与 家具，人与设备之 间的关系，工作安 全，室内光、色环 境，噪音，温湿度 ，工作空间划分设 计等
二、人机工程学研究的内容和方法
（一）人机工程学的内容
各国人机工程研究的基本状况—由于各国学科和 工业基础不同，各国人机工程的研究方向和侧重点 也有所不同，例如: 美国侧重工程和人际关系； 法国侧重劳动生理学； 前苏联注重工程心理学； 保加利亚偏重人体测量； 捷克、印度等注重劳动卫生学。
目前人机工程学的前沿领域研究包括： 人机关系； 人与环境关系； 人与生态； 人的特性模型； 人机系统的定量描述； 人际关系、直至团体行为、组织行为、 心理状态等方面的研究。
人体工程学1
人体工程学1人机工程学生物动力学工程学解剖学心理学生理学系统工程第一章 . 人机工程学概论1. 人机工程的起源和历史1. 1. 人机工程的起源——人机关系和人机矛盾的演变和发展的三个历史时期人机工程学的发展首先是由于人和“人造物”之间的矛盾。
著名人体工程学家伍德（John Wood ）认为：“当人操作和控制系统的能力无法达到系统的要求时，人们就确认了人体工程学这门学科。
”第一时期——石器时代、青铜时代和农耕时代人们使用的工具均属手工工具，人的劳动属手工劳动。
因此，人机关系是一种所谓“柔性”的关系，即工具对于使用者而言是一种“器物”，工具对于人没有很大的“约束力”，工具是个体意义的工具或者说“我的工具”。
因此，在人机关系中人占主导地位。
第二时期——工业化时代工业化使“器物”的工具演变为具有动力和计算能力的机器，形成了社会化的大工业生产方式和组织方式。
人与机器的关系演变为“刚性”的关系，人机关系中人不再处于主导地位。
机器对于人具有强大的“约束力”，人的工作效率和生活素质取决于甚至是依附于机器。
第三时期——信息时代这将是人机关系的一次重大演变。
如果机器的智能水平达到了一定程度的“自主性”，可以设想人机关系将是一种相互适应的关系，或者说一种“弹性”的人机关系。
人机交互是未来人体工程学发展的核心点。
1. 2.人机工程学简史——四个阶段早期人机工程学以19世纪80年代和90年代初的工业化运动为起点。
代表人物：泰勒（W Taylor) ——最早进行人和机器匹配问题研究的学者；吉尔伯瑞斯（F Gilbreth ）——时间和动作研究：手术研究；莫斯特伯格（H Musterberg) ——用实验方法进行人员挑选和培训。
理论思想：泰勒，《科学管理原理》：铁锹实验p6“人的本性是懒惰和低效”。
使机器的运动与人的作业、工作组织形式之间建立最佳的匹配关系，降低人的无效活动；注重“测量”的概念。
人机工程学诞生人机工程学的诞生于1945年到1960年期间。
人机知识点整理
⼈机知识点整理第⼀章⼈机⼯程学概论1. ⼈机⼯程学：是研究⼈、机械及其⼯作环境之间相互作⽤的学科。
2. ⼈机⼯程学名称：⼈类⼯效学、⼈间⼯学、⼈-机-环境系统⼯程、⼈体⼯程学、⼈类⼯程学、⼯程学⼼理学、宜⼈学、⼈的因素等。
3. ⼈机⼯程学的发展阶段：1）经验⼈机⼯程学【特点】：机械设计的主要着眼点在于⼒学、电学、热⼒学等⼯程技术⽅⾯的原理设计上，在⼈机关系上是以选择和培训操作者为主，使⼈适应于机器；2）科学⼈机⼯程学【特点】：重视⼯业与⼯程设计中“⼈的因素”，⼒求使机器适应于⼈；3）现代⼈机⼯程学【特点】：现代⼈机⼯程学着眼于机械装备的设计，使机器的操作不越出⼈类能⼒界限之外；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，尽可能利⽤所掌握的基本原理，进⾏具体的机械装备设计；⼒求使实验⼼理学、⽣理学、功能解剖学等学科的专家与物理学、数学、⼯程学、⽅⾯的研究⼈员共同努⼒，密切合作。
4．现代⼈机⼯程学研究的⽅向是：把⼈-机-环境系统作为⼀个统⼀的整体来研究，以创造最适合于⼈操作的机械设备和作业环境，使⼈-机-环境系统相协调，从⽽获得系统的最⾼综合效能。
5.⼈机⼯程学科的研究⽅法：观察分析法、实测法、实验法、模拟和模型试验法、计算机数值仿真法。
第⼆章⼈体测量与数据应⽤1.⼈体测量：是通过测量⼈体各部位尺⼨来确定个体之间和群体之间在⼈体尺⼨上的差别，⽤以研究⼈的形态特征，从⽽为各种⼯业设计和⼯程设计提供⼈体测量数据。
2.⼈机⼯程学范围内的⼈体形态测量数据主要有两类：⼈体构造尺⼨：是指静态尺⼨功能尺⼨：是指动态尺⼨3.⼈体测量主要⽅法：普通测量法、摄像法、三维数字化⼈体测量法。
4.⼈体测量基准⾯：⽮状⾯、正中⽮状⾯、冠状⾯、横断⾯、眼⽿平⾯5.百分位：百分位由百分⽐表⽰，称为“第⼏百分位”。
例如，50%称为第50百分位。
6.百分位数：百分位数是百分位对应的数值。
例如，⾝⾼分布的第5百分位数为1543，则表⽰有5%的⼈的⾝⾼将低于这个⾼度。
人机工程培训材料
人机工程培训材料第一章：什么是人机工程人机工程（Human-Computer Interaction，简称HCI）是研究人与计算机之间相互交互的学科领域，旨在改善计算机系统和用户之间的交互性能和用户体验，提高系统的可用性和人机交互的效果。
人机工程通过研究人的行为、需求和认知来设计和评估计算机系统，以确保用户能够高效、安全、愉悦地与计算机进行交互。
第二章：人机工程的基本原则1. 可用性：人机工程注重设计用户友好的系统，确保用户能够方便地使用系统，并能快速完成任务。
2. 相互性：人机工程追求构建理解和响应用户行为的系统，能够准确地理解用户的意图并提供相应的反馈。
3. 适应性：人机工程倡导设计可适应用户需求和偏好的系统，能够根据用户的个性化要求和工作习惯进行个性化定制。
4. 可访问性：人机工程致力于构建无障碍的系统，能够满足不同群体的特殊需求，如身体残障者、视觉障碍者等。
第三章：人机工程的设计原则1. 简单明了：设计要简单明了，避免过分复杂的操作流程和冗余的功能，以保证用户能够快速上手并掌握系统的使用方法。
2. 一致性：设计要保持一致性，即在不同的界面和操作环境中使用相同的符号、术语和操作方式，以减少用户的认知负担。
3. 反馈及时：系统要能够及时给用户反馈，告知用户操作的结果和进展情况，以增强用户对系统的控制感和满意度。
4. 错误防范：设计要尽量预防用户的错误操作，如提供清晰的指示、合理的默认选项和适当的警告，以减少用户的错误率。
第四章：人机工程的实践方法1. 用户调研：通过问卷调查、访谈等方式了解用户需求和偏好，为系统设计提供参考。
2. 任务分析：分析用户在完成特定任务时的需求和行为，设计出高效的任务流程和交互界面。
3. 原型设计：通过制作原型，让用户和设计团队更好地理解系统的功能和交互方式，以提供反馈和改进的机会。
4. 用户评估：通过用户测试、评估问卷等方式，验证系统的可用性、用户满意度和任务完成效率，以指导系统的改进和优化。
人机工程学(IE)
山东大学现代工业设计研究所
山东大学现代工业设计研究所
第二章 人体测量
第一节 人体静态测量参数
我国成年人人体尺寸的国家标准GB10000一为人机上的设计提供 了基础数据。该标准提供了七个类别共47项人体尺寸基础数 据．包括人体主要尺寸、立姿人体尺寸、坐姿人体尺寸、人体 水平尺寸、人体手部和足部尺寸‘，并分别按性别列表。我们 主要研究工业生产中法定成年人年龄范围内的人体尺寸。 百分位数表示人体尺寸的等级，即表示在某一身体尺寸范围内， 使用者中有百分之几大于或小于给定位。例如，我国成年人身 高的百分位数为1583mm．它表示该年龄组男性中身高等于或小 于1583mm者占5％，大于此数者占95％。设计范围越大，制成 设备和工具的适用度就越高，可使用的人数就越多。
山东大学现代工业设计研究所
人 体 尺 寸 在 设 计 中 的 应 用
山东大学现代工业设计研究所
人 体 活 动 范 围
山东大学现代工业设计研究所
山东大学现代工业设计研究所
第三章 显示与操作设计
第一节 仪表显示设计
按仪表的显示功能可分为五 种，即读数用仪表、检查用 仪表、警戒用仪表、追踪用 仪表和调节用仪表。 按显示形式可分为数字式和 模拟式显示仪表两类。
山东大学现代工业设计研究所
视野与视距
视野指头部、眼球固定不动时所能看到的空间范围，可分为动 视野、静视野和注视野。动视野是头部固定不动，自由转动眼 球时的可见范围；静视野是头部固定不动时在眼球静止不动状 态下的自然可见范围；而注视野是头部固定不动，转动眼球而 只盯视某中心时的可见范围。 正常人在各种工作时的视力范围比视野要小。因为视力范围是 要求能迅速、清晰地看清目标细节的范围，只能是视野的一部 分。例如，在垂直方向的视野中，立姿时视线方向在视轴以下 10。；坐姿时视线方向在视轴以下15。；而当视角为30。一40。 时，可以迅速而有效地扫视，称其为有效视力范围。所以，该 范围是布置机器装置最适宜的范围。 视力范围与目标距离有关。经测试，目标在560mm处最为适宜， 低于380mm时会发生目眩，而超过760mm时细节看不清。通常 人观察显示器的视距为380一760mm。
第一章人机工程学概论
定义中注意的几个问题 定义中注意_目的(a)
1.4.1
定义中值得注意的有: 设计的目的“安全、舒适、高效”，定义只讲应该 “考虑”而没有选用“确保”、“尽量达到”之类的词
汇。因为设计总有多方面约束条件，又常有多种因时、
因地而异的目标；好的设计，在于针对具体对象，在多 种约束条件和多重目标之间恰当地把握住平衡。
中国地质大学安全工程系
2.6
例6
双肩背书包和单肩背书包(b)
背双肩背书包，脊柱两侧受力均衡，能保持正直形 态(图l-2a)；而单肩斜挎或手提书包，脊柱都因单侧受
力而形成侧向弯曲(图1.2b、c)，使椎间盘受压均匀分布
的生理状态不能正常维持，于是消耗的体能更多，这是 解剖学、生理学方面。
中国地质大学安全工程系
窗户，行驶中每小时风速达六、七十或七、八十千米，
即使最闷热的夏季，迎风被吹的乘客也经不住多久，而 背风一侧乘客却依然热不可挡.
中国地质大学安全工程系
2.3
例3
车厢窗户(b)
其实改进一点也不难，把窗户提升到比站立者身高 略高一点即可，而且这样做也并不增加生产成本。现在
的新式客车已经这么改了，即使多个窗户同时打开，风
例5
声光控延时开关 (b)
现在声光控延时开关价格已相当便宜，用声光控延 时开关，人来灯亮，人走灯灭，可解决问题。另外，也 可以从合理安排开关位置方面寻找解决办法。
中国地质大学安全工程系
2.6
例6
双肩背书包和单肩背书包(a)
双肩背书包和单肩背书包从人机学看，双肩背书
包在使用解剖学和心理学方面优势明显。
中国地质大学安全工程系
1.5
人机工程学的多种学科名称(b)
(4)工程心理学，英文Engineering Psychology 这个
人机工程学
第一章人机工程学绪论：同学们你们所学的专业是产品设计，产品设计的目的是满足人的需求，包括物质层面也包括精神层面，不管是我们设计一个产品、设计一个空间，人的需求是设计的出发点，也是设计的目的和归宿。
人机工程学是研究人、机、及其工作环境之间相互作用的学科。
其研究目的是使在所设计的人机环境系统中，人尽其力，“机”尽其用，环境尽其美，使整个系统安全、高效，且对人有较高的舒适度和生命保障功能。
最终目的是使系统综合使用效能最高。
设计需要感性的认识，更需要理性的思考。
产品设计是艺术与科学技术相结合的学科，人机工程学的支持就是赋予设计科学化的色彩，使设计更少的受设计者主观意想影响。
产品设计要求设计最终将形式与功能相统一，而人机工程学对设计的功能性，无论是满足物质性的功能还是精神性的功能的满足都起科学的支撑，为人性化的设计提供了依据。
形态判断设计价值的一种冲击。
1．1人机工程学的命名与定义人机工程学是一门涉及诸多方面的综合性边缘学科。
它在自身发展的过程中，逐步打破了各学科之间的界限，并有机的融合了各相关学科的理论，不断地完善自身的基本概念，理论体系、研究方法以及技术标准和规范。
1．1．1 学科的命名由于该学科研究和应用的范围极其广泛，各个领域的研究人员都试图从自身的角度来给本学科命名和定义，因此，世界各国对本学科的命名不尽相同，即使在同一个国家里，命名也不统一。
美国的“Human Engineering”译为“人类工程学”或“人体工程学”；Human Factors ; Human Factors Engineering 人类因素学或人类因素工程学原苏联及东欧国家的“Engineering Psychology”一般译为“工程心理学”；日本的相应学科译为：人间工学人体工程学；人机工程学；人类工效学；人机控制学；宜人学等等。
国际上较为通用的名称是采用西欧各国的命名“Ergonomics”希腊语中的两个词根“Ergon”(工作、出力)和“Nomics”(规律、正常化)构成的即“人类工效学”，本意为人的劳动规律，也可理解为把机械产品设计成十分符合人类的工作或动作的法则或习惯，该词能全面的反映本学科的本质，词义能保持中立性。
人机工程学 第一章
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人机工程
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1.4人机工程学研究内容
5、计算机软件中的界面设计问题 如屏幕显示、键盘设计、操作系统的 评价、计算机的物理环境、说话式输 入方式。
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人机工程
42
1.4人机工程学研究内容
6、生产领域的人机工程学问题
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人机工程学
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2）动作研究：Gilbreth基本动作研究。
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人机工程学
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动作研究之父:弗兰克·吉尔布雷 思
动作研究：也叫工作研究、工作设计或是方 法工程。其研究的对象都是在工作中，如何 找出最简最优的方法，以最少的动作最终达 到节约人力、提高效率、充分降低时间成本 以达到提高经济效益的目的。
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人机工程
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1.4人机工程学研究内容
1.4.5目前国内外重点研究方向
1、工作负荷研究，包括生理和心理负 荷。工作成效的测定与评价。
2、工作场地、工作空间、工具装备的 人机工程学研究。
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人机工程
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1.4人机工程学研究内容
3、作业环境的研究。 4、尖端技术领域中的人机工程学
其它定义
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人机工程导论
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1.1人机工程学的起源与定义
定义特点
1）研究应用学科范围 2）应用领域 3）研究内容:效率;安全与舒适
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人机工程导论
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人机工程导论
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1.2人机工程学发展的几个
阶段
人机工程学 第一章 总论
西安工程大学
人机工程学
第二节 人机工程学的起源与发展
• 我国的人机工程学研究起步较晚， １９３５年陈 立和周先庚等在中央研究院和清华大学研究过工作 疲劳、劳动环境等问题。６０年代对铁路信号、飞 机仪表也做过人体工程学方面的研究，由于１０年 动乱中断。１９８５年成立了中国人类工效学标准 化技术委员会和心理学会工业心理学专业委员会。 １９８４年国家科工委成立了军用人－机－环境系 统工程标准化技术委员会。１９８９年成立了“中 国人类工效学学会”。近年人体工程学的研究在我 国许多领域已经取得了显著的发展。但是，与先进 国家比较，人机工程学基础理论、方法论以及成果 的应用还有相当大的差距。人机工程学思想的教学 和科普工作必须加强。
• 同时，在科学领域中，由于控制论、信息论、系统论 和人体科学等学科中新理论的建立，在本学科中应用 “新三论”来进行人机系统的研究便应运而生。所有 这一切，不仅给人机工程学提供了新的理论和新的实 验场所，同时也给该学科的研究提出了新的要求和新 的课题，从而促使人机工程学进入了系统的研究阶段，
使学科走向成熟。
• 这一阶段，人机关系的特点：通过选拔与培训，使工 人适应机器。
• 其工作的重要意义在于，提高工效的观念从此不再是 一种自发的思维倾向，它已开始建立在科学实验的基 础上，具有现代科学的形态。
西安工程大学
人机工程学
第二节 人机工程学的起源与发展
• 二、科学的人机工程学(诞生阶段)
• 这一阶段又称为人机工程学的诞生和成长阶段。大致 是从第二次世界大战开始及战后的十几年。由于军事 方面的需要，人机关系的研究，结合了生理学、心理 学、人体测量学、生物力学等学科方面的知识。
【建筑工程设计】工业设计人机工程学复习习题
【建筑工程设计】工业设计人机工程学复习习题【建筑工程设计】工业设计人机工程学复习习题第一章人机工程学概论(习题)1、简述人机工程学的定义国际人机工程学会（International Ergonomics Association，IEA）：研究人与系统中其他因素之间的相互作用，以及应用相关理论、原理、数据和方法来设计以达到优化人类和系统效能的学科。
（2000.8）人机工程学专家旨在设计和优化任务、工作、产品、环境和系统，使之满足人们的需要、能力和限度。
一般定义：人机工程学是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与产品、人与环境以及产品与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的学科。
人机工程学：按照人的特性设计和改善人—机—环境系统的科学。
2、举出我们日常生活中与人机工程学相关的例子人机信息界面设计、工作台椅设计、各种工具的设计3、说出人机工程学科常见的名称美国：Human Engineering; Human Factors Engineering人类工程学或人类因素工程学欧洲：Ergonomics 人类工程学或工效学。
已被国际标准化组织正式采纳，本义：劳动的规律。
工程心理学（前苏联）；人间工学（日本）我国：人机工程学、人类工程学、工程心理学、宜人学、人的因素等。
4、简要地说明现代人机工程学研究的内容和方法？研究内容：1）人体特性的研究：主要研究在工业设计中与人体有关的问题。
2）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。
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。
人机工程学第1章人机工程学概论
人机工程学第1章人机工程学概论人机工程学是研究人与机器之间的交互关系和设计优化问题的学科。
它涉及到人的认知、感知和运动等行为，以及机器的设计、人机接口和系统的优化。
人机工程学的主要目标是改善机器和人之间的交互性能，提高系统的易用性、效率和安全性。
人机工程学的发展历史可以追溯到20世纪初。
在当时，工业化和技术革命的推动下，机器在人们的日常生活中越来越重要。
然而，由于机器的设计不符合人体工程学原理，造成了许多问题，如疲劳、劳损和事故等。
为了解决这些问题，人们开始关注如何将人体科学原理整合到机器的设计中，这就是人机工程学的起源。
人机工程学的研究范围很广泛，涵盖了多个学科领域，如心理学、生理学、工程学、计算机科学和设计学等。
研究的方法也很多样化，包括实验研究、建模分析和仿真模拟等。
通过这些方法，人机工程学研究人机交互的规律和问题，发展出一系列的设计原则和方法，以指导机器的设计和人机接口的优化。
1.用户需求分析：人机工程学首先要了解用户的需求和期望，通过调查、访谈和问卷调查等方法，分析用户的心理、生理和行为特征，确定系统的设计目标。
2.人类认知和感知：人机交互是通过人类的认知和感知过程实现的，研究人的注意力、记忆、问题求解和决策等认知过程，以及感知的感觉、知觉和运动等能力，有助于优化人机界面的设计。
3.人体工程学设计：人体工程学是将人体科学原理应用到机器的设计中，研究如何使机器与用户的身体特征和动作协调一致，减少用户的体力消耗和劳损，提高人机交互的效率和舒适性。
4.人机界面设计：人机界面是人与机器之间的交互媒介，研究如何设计界面以使用户能够直观地理解和操作机器，通过图形、声音、触觉和语音等多种方式，实现信息的传递和理解。
5.系统优化与评估：人机工程学也关注如何对机器和系统进行优化和评估，以提高其性能和可靠性。
通过模型分析、仿真测试和用户评估等方法，可以评估系统的易用性、效率、安全性和用户满意度等指标。
人机工程学在许多领域都有应用，如航空航天、交通运输、医疗保健、信息技术和消费产品等。
安全人机工程学教材
安全人机工程学教材第一章：人机工程学概述1.1 人机工程学的定义和目标1.2 人机交互的重要性1.3 人机工程学的基本原理和方法第二章：人机界面设计2.1 人机界面的定义和功能2.2 人机界面设计的基本原则2.3 人机界面设计的常见方法和工具第三章：用户认知与信息处理3.1 用户认知过程与心理模型3.2 用户信息处理的特点和限制3.3 如何优化人机交互过程中的信息传递与理解第四章：任务分析与用户建模4.1 任务分析的基本概念和方法4.2 用户建模的目的和步骤4.3 如何运用任务分析与用户建模提高系统安全性第五章：人机交互设计原则5.1 可用性与可控性的平衡5.2 反馈与确认的重要性5.3 设计易于学习与记忆的界面第六章：界面评估与测试6.1 界面评估的目的和基本原则6.2 如何进行用户测试和可用性测试6.3 如何根据测试结果改进人机界面设计第七章：安全人机工程学7.1 安全人机工程学的概述和意义7.2 安全人机界面设计的要求7.3 安全人机工程学在系统安全性方面的应用第八章：用户认证与授权8.1 用户认证与授权的概念和目的8.2 常见的用户认证与授权技术8.3 如何设计安全可靠的用户认证与授权系统第九章：错误处理与紧急情况响应9.1 错误处理的重要性与原则9.2 如何设计有效的错误提示与解决方案9.3 环境监测与紧急情况响应的设计考虑第十章：人机界面的可持续发展10.1 人机界面的可持续发展的概念和挑战10.2 设计绿色人机界面的方法与原则10.3 可持续发展对人机工程学的影响和意义附录：人机工程学案例分析通过对实际案例的分析，探讨人机工程学在安全设计、用户体验和系统可靠性方面的应用。
参考资料提供相关的学术文献、经典著作和实践案例，供读者深入了解和学习人机工程学的相关知识和技术。
该教材将介绍人机工程学的基本概念、设计方法和应用技术，并特别关注安全人机工程学的理论和实践。
读者将通过学习本教材，了解如何将人机交互过程中的安全性纳入设计考虑，并掌握评估与测试人机界面安全性的方法。
人机工程学课程教案
人机工程学课程教案第一章：人机工程学简介1.1 课程目标：了解人机工程学的定义、发展历程和应用领域。
掌握人机工程学的基本原理和方法。
1.2 教学内容：人机工程学的定义和发展历程。
人机工程学的基本原理和方法。
人机工程学的应用领域。
1.3 教学活动：导入：介绍人机工程学的概念和重要性。
讲解：讲解人机工程学的发展历程、基本原理和方法。
案例分析：分析人机工程学在现实生活中的应用案例。
1.4 作业与评估：课堂参与：评估学生在讨论和提问中的表现。
第二章：人的因素2.1 课程目标：了解人的生理、心理和行为特征对人机系统的影响。
掌握人机系统中人的因素分析和设计原则。
2.2 教学内容：人的生理、心理和行为特征。
人机系统中人的因素分析和设计原则。
2.3 教学活动：讲解：讲解人的生理、心理和行为特征及其对人机系统的影响。
互动讨论：讨论人机系统中人的因素分析和设计原则。
2.4 作业与评估：课后作业：要求学生分析一个具体的人机系统，并提出改进建议。
课堂参与：评估学生在讨论和提问中的表现。
第三章：机器的因素3.1 课程目标：了解机器的特性、功能和局限性对人机系统的影响。
掌握人机系统中机器的因素分析和设计原则。
3.2 教学内容：机器的特性、功能和局限性。
人机系统中机器的因素分析和设计原则。
3.3 教学活动：讲解：讲解机器的特性、功能和局限性及其对人机系统的影响。
互动讨论：讨论人机系统中机器的因素分析和设计原则。
3.4 作业与评估：课后作业：要求学生分析一个具体的人机系统，并提出改进建议。
课堂参与：评估学生在讨论和提问中的表现。
第四章：人机界面设计4.1 课程目标：了解人机界面设计的重要性及其对人的影响。
掌握人机界面设计的原则和方法。
4.2 教学内容：人机界面设计的重要性及其对人的影响。
人机界面设计的原则和方法。
4.3 教学活动：讲解：讲解人机界面设计的重要性及其对人的影响。
互动讨论：讨论人机界面设计的原则和方法。
4.4 作业与评估：课后作业：要求学生分析一个具体的人机界面设计，并提出改进建议。
人机工程学第一章
What's in a Name?
The description of Human Factors put forth by one of the founders of the field, Alphonse Chapanis, to wit: "Human factors is a body of knowledge about human abilities, human limitations, and other human characteristics that are relevant to design. What we do is human factors engineering, which I define this way— Human factors engineering is the application of human factors information to the design of tools, machines, systems, tasks, jobs, and environment for safe, comfortable, and effective human use.“ We will also follow Dr. Chapanis in considering Human Factors as synonymous with Ergonomics. "Whether we call ourselves human factors professionals or ergonomists is mostly an accident of where we happen to work and where we were trained. We are all—human factors professionals and ergonomists—ultimately concerned with trying to shape the world in which we live so that it will better suit us and our needs.“
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识 爆炸中夷为平地。
阶
段
1990年以后 （人—机—环境系统的建立）
人类空间站的建立；
科
学 计算机和计算机工程的应用；
发ห้องสมุดไป่ตู้
展 药物器械设计和老年人产品设计；
阶
段 人民生活和工作质量设计；
我国人机发展进程
1961年在瑞典斯得哥尔摩举行首次国际人机工程会议。 1982年在日本东京举行第八次国际人机工程会议，我 国第一次派人参加。 国际标准化组织（ISO）1975年成立了国际人机工程 标准委员会（TC—159）。 1981年我国相应成立中国人类工效学标准技术委员会。 1989年成立《中国人类工效学学会》 1991年1月成为《国际人类工效学协会》正式成员
3、具体含义说明
（1）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。
参考教材
《人机工程》 袁修于、庄达民编著 北京航空航天大学出版社 《人体工程学与室内设计》 刘盛璜主编 中国建筑工业出版社 《人因工程》 孙林岩主编 中国科学技术出版社 《Human Factors in Engineering and Design》 清华大学出版社
1、学科的命名
英国：Ergonomics Ergon（工作）+ nomos （自然规律） + ics（学） 美国：Human Engineering（人类工程学） Human Factors Engineering（人因工程学） 日本：人间工学、人体工程学、人机工程学、人
1980—1990年 （人机工程学的重要性）
计 算
1979年Three Mile岛上的核电站事故；
机 1984年12月4日Union Carbide杀虫剂工厂
、 灾
有毒物质泄漏，4000人死亡，20000人受伤；
难 1986年苏联Chernobyl核电站事故,300人死
重 亡； 新
认 1989年Phillips Petroleum塑料工厂在一场
—
动作研究和车间管理研究。熟练操作与疲
萌 芽
劳；
阶 工作间的设计和残疾人使用设备的设计。
段
1945——1960年 （使机器适应人）
职 1945年美国军方成立《工程心理实验室》； 业 1949年人机工程研究会在英国成立，第一本有 的 关人机的书《应用经验心理学：工程设计中的人 诞 因学》出版； 生 1950年英国成立了世界上第一个人类工效学会； 形 成 1957年9月美国政府出版周刊《人的因素学会》； 阶 1960年国际人机工程协会成立。 段
课程的学习目的
人机工程学是工业设计专业的主要 专业基础课程。
目的在于使学生能够了解人的生理 及心理学特性，建立人机系统和人机界 面的概念，以工业产品为对象，从身体， 头脑，时间，环境，相互运用等侧面， 进行具体的综合运用，为进行以人为本 的设计打下基础。
第一章 人机工程学概论
An Introduction To Ergonomics
人机工程学
（ergonomics)
武汉科技大学艺术与设计学院 制作者:吴清
第一章 概论 (ABSTRACT)
1.1 人机工程学在国内外的研究现状 1.2 人机工程学定义 1.3 人机工程学历史与发展 1.4 人机工程学研究方法 1.5 人机工程与工业设计 附录1：bad design 附录2: 20世纪最伟大的10种人机界面装置
（2）人—机—环境之间的关系：相互依 存；相互作用；相互制约。 （3）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。 （4）人机工程学的研究对象：人—机— 环境系统的整体状态和过程。
（5）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，以保证人的 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。
类工效学、人机控制学、宜人学等。 中国：人体工程学、人机工程学、人类工程学等
2、人机工程学的定义（一）
（ The definition of ergonomics)
国际人机工程学会
（International Ergonomics Association）
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 心理学等方面的各种因素;研究 人和机器及环境的相互作用;研 究在工作中、家庭生活中和休 假时怎样统一考虑工作效率、 人的健康、安全和舒适问题的 学科．
1960—1980年（仍然不为普通人所了解）
快 到60年代，美国的人机工程学基本集中在复 速 杂的军事工业的应用上，随着航天技术的发展， 发 人机工程学迅速成为航天工业的一个重要部分。 展 随后，人机工程学迅速发展，开始在军事和航天
工业以外的领域得以应用，包括医药公司、计算
发 机公司、汽车公司和其他消费公司。工厂也开始 展 意识到人机工程学在工作场地和产品设计方面的 阶 重要性。 段
4、人机工程学的发展史（阶段）
早期历史（20世纪前期） 人机工程职业的诞生（1945—1960年 ）
发 展 快速发展时期（1960—1980年） 史 计算机、灾难和诉讼（1980—1990年）
1990年以后
早 20世纪前期 （使人适应机器）
期
历 Frank,Lillian Gilbreth（人机学研究的先躯）： 史
一、概述
二、人机工程学研 究的内容和方法
1、人机工程学研究内容
2、人机工程学研究方法
三、人机工程学的 学科体系
《人机工程学》 丁玉兰主编
北京理工大学出版社
参 《普通人机工程学》 杨君顺主编
考
陕西科技大学
教 《设计心理学》 李彬彬主编
材 中国轻工业出版社
《消费心理学》马义爽、王春利主编
首都经济贸易大学出版社
2、人机工程学的定义（二）
《中国企业管理百科全书》 将人机工程学定义为：研 究人和机器、环境的相互 作用及其合理结合，使设 计的机器与环境系统适合 人的生理、心理等特点， 达到在生产中提高效率、 安全、健康和舒适的目的。
2、人机工程学的定义(三）
综上所述可以认为：人机工程学 是以人的生理、心理特性为依据，应用 系统工程的观点，分析研究人与机械、 人与环境以及机械与环境之间的相互作 用，为设计操作简便省力、安全、舒适， 人—机—环境的配合达到最佳状态的工 程系统提供理论和方法的科学。因此， 人机工程学可定义为：按照人的特性设 计和改善人—机—环境系统的科学。