第2讲 人机系统

人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design 人机界面及其设计
2.1
人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design 人机界面及其设计
2.1
人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design
人 机 工 程 学 理 论 与 运
人机功能分配，是产品设计 首要和顶层的问题。如果这个问 题处理得不恰当，其后的设计无 论怎么好，也会存在着根本性的 缺陷。
人与机器各有所长。人机合 理分工的基本原则，是发挥人与 机器各自的优势。为此需要弄清 楚人与机器两者的所长和所短。
根据人和机器各自 的优势，可得出人机合 理分工的一般原则如下： 设计中应把笨重、快速、 单调、规律性强、高阶 运算及在严酷和危险条 件下的工作分配给机器， 而将指令程序的编制、 机器的监护维修、故障 排除和处理意外事故等 工作安排人去承担。
（1）立姿 立姿数据才是有效的。立姿测量时站立在地面或平台上，
指被测者挺胸直立，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方， 肩部放松，上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向体侧，手指轻 贴大腿侧面，自然伸直膝部，左、右足后跟并拢，前端分开， 使两足大致呈45度夹角，体重均匀分布于两足。
（2）坐姿 坐姿测量时，座椅平面为水平面、稳固、不可压缩。指被 测者挺胸坐在被调节到腓骨头高度的平面上，头部以眼耳平 面定位，眼睛平视前方，左、右大腿大致平行，膝弯屈大致 成直角，足平放在地面上，手轻放在大腿上。
测量人体科学称为人体测量学（Anthropometry）。 它通过测量人体各部分尺寸来确定个人之间和群体之 间在人体尺寸上的差别的一门学科。
人体测量学一词由希腊语表示“人”意义 的”anthropos”和表示“测量”意义的”metrein”合 成而来。1940年以前。研究人员已积累了大量的人 体测量数据，但这些数据不是为设计目的使用的，而 主要是为人类学分类的目的、为美学和生理学上的研 究使用的。直到1940年，这门学科才开始从理论科 学进入到应用科学中。
人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design Anthropometry 2.2 人 体 测 量
内容
1.形态测量 包括人体尺寸、体重体型、体积表面积等
2.生理测量 包括知觉反应、肢力体力、体能耐力、 疲劳及生理节律等
3.运动测量 包括动作范围、各种运动特性等
Ergonomics on Industrial Design 人机界面及其设计
2.1
人机界面 单人单机构成的人机
系统及其工作(运行)状态
人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design
人机界面及其设计 2.1
人机系统的工作过程中，把 机器的信息传递给人的是显示器， 接受人赋予的信息(指令)的是控 制器；可见，显示器和控制器是 人(操作者)与机器之间实现双向 信息交流的接口、通道。他们就 是机器上的人机界面，或者说是 人机界面的一种、人机界面的一 部分
人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design
人机界面及其设计 2.1
例如设计楼道走廊的照明 灯，设计者把照明灯的普通开关 安置在照明灯附近的墙壁上，这 就意味着设计者把开灯关灯这个 功能分配给人了。倘若设计者决 定采用声控开关或光敏开关(环境 亮度低到一定程度，开关自动接 通)，就意味着设计者把开灯关灯 这个功能分配给“开关一灯”这 个产品子系统了。
人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design Anthropometry 2.2 人 体 测 量
内容
国际标准： IS0 7250：1996IS0／TCl59／SC3 （人体测量与生物力学分技术委员会制定） 国家标准： GB／T 5703-1999 《用于技术设计的人体测量基础项目》 GB／T 5704.1～5704.4-l985 《人体测量仪器》
人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design
人机界面及其设计 2.1
支持声控 先锋推出MT-01家居音箱系统
MT-01的控制中心上集成了2个USB口、1个音频输入端以及2个模拟信号输入端。你可以 同时将两个音源接在这套系统上，选择播放其中任何一个。这套音箱还具有声控功能— —房间内人走动的声音传过来，它会自动开启音乐播放，这在一些特殊场合下可能有用。
Ergonomics on Industrial Design 人机界面及其设计
2.1
汽车DV界面设计 飞机驾驶室界面计
宝马界面设计 自动提款机界面设计
人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design
人机界面及其设计 2.1
人机交互模型
A、功能人机界面，产品向人传递产品的信息，工作状态，而人根据产品显示的信 息、状态对产品进行操控，显示控制界面都可归纳为这类人机界面； B、情感类界面，产品通过外观形态、色彩等影响人的心理变化，从而使人产生不 同的产品使用感觉； C、工具性界面，人主要通过触压觉接触产品，而产品通过触压觉达到影响人的目 的； D、 环境类人机界面，主要研究产品对环境的影响以及环境对人的各方面影响。
人机系统可能很小很 简单，也可能很庞大很复 杂。如前所述，这里的 “机”是广义的。人在使 用一把钳子、一把镰刀、 一个卷发器时，就各构成 一个人机系统。人骑自行 车，开机床，开起重机， 驾驶汽车、飞机时也各构 成了人机系统。更复杂的 人机系统由多人、多“机” 所构成。
人 机 工 程 学 理 论 与 运
人机界面及其设计 2.1
人机交互模型 通过对人机的分析，我们可以建立起人机界面的交互模 型。通过用户模型的建立，我们可以明确人机系统是否 合理，人机分工是否恰当，是否体现了人本主义思想。
人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design
人机界面及其设计 2.1
运动测量包括动作范围各种运动特性等内容ergonomicsonindustrialdesign人体测量anthropometry内容国际标准is072501996is0tcl59sc3人体测量与生物力学分技术委员会制定国家标准gbt57031999用于技术设计的人体测量基础项目gbt5704157044l985人体测量仪器ergonomicsonindustrialdesign人体测量anthropometry人体测量仪器包括1人体测高仪2人体测量用直角规3人体测量用弯脚规4人体测量用角度针5人体测量用软尺人体测高仪人体测量用直脚规人体测量用弯脚规人体测量用角度计ergonomicsonindustrialdesign人体测量anthropometrygbt57031999衣着和支撑面测量基准和基准面基准面基准轴测量姿势立姿坐姿人体测量基准面基准轴ergonomicsonindustrialdesign人体测量anthropometry1衣着支撑面及测量姿势人体测量时要求被测者不穿鞋袜只穿单薄内衣
人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design
2 人机系统
1 人机界面及其设计 2 人体测量
人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design
2 人机系统
人机系统特指：
人与机(器)共同组成的系统。 很明显，人机系统的内涵是： 人与机器协同去达到目标、 完成任务。由于环境条件常 能影响人机系统的工作情况， 研究者把环境这个共同起作 用的部分与人机系统结合起 来成为一个系统，就是人－ 机－环境系统。
人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design
Anthropometry
2.2 人 体 测 量
介绍
人体尺度是工业设计师进行产品设计时必须考虑 的基本因素。这就必须借助人体测量学所获取的人体 尺寸数据及其分布规律，来指导作业空间、工具和设 备等设计工作。
人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design
人机界面及其设计 2.1
无所不能的声控：室内自动化系统
随着科技的进步，未来自动化系统也许将在生活中随处可见。 日本 SGI 正在发展一种智能型、全面性的室内自动化系统 RoomRender，让使用 者以声音控制被指定室内的电器用品、照明设施，并随使用者心情的不同，散发香味及调 整灯光。 RoomRender 透过 AmiVoice 的声音辨识系统，能辨识使用者的口语命令，自动录 下所指定的节目、打开音响，甚至清理垃圾桶内的垃圾；由 SGI 及 AGI 共同开发的感应 科技产品「感应墙」（Feeling Wall），则能根据使用者说话的语调，调整灯光的明暗及颜 色，此外，SGI 预备将 Segway 滑板车纳入此自动化系统中，意即使用者可以在不起身的 状况下，就召来滑板车。
Ergonomics on Industrial Design 人机界面及其设计
2.1 人机界面之审美性设计
界面的美，不仅要作为艺术审美形式的美，满足人们感觉上 的愉悦性，更多的是操作产品的一种工具，来满足人们实现 某种目的时带来的愉悦性。 产品的设计美主要考虑功能美、技术美、形态美和材质美。
人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design
人机界面及其设计 2.1
界面设计之整体性设计
界面既是作为产品与人接触的主要部分，又是作为产品的一个 部分，同时也是使用环境的一部分，必须对产品进行整体性设 计，统一设计风格。这样产品才是一个统一的整体。
人 机 工 程 学 理 论 与 运
人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design Anthropometry 2.2 人 体 测 量
人体测量仪器包括： 1、人体测高仪 2、人体测量用直角规 3、人体测量用弯脚规 4、人体测量用角度针 5、人体测量用软尺
人体测高仪
人体测量用直脚规
人体测量用弯脚规 人体测量用角度计
人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design 人机界面及其设计
2.1
人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design
人机界面及其设计 2.1
界面的评价
A、界面的学习性：产品界面应能让使用者快速学习和上手，且 尽量符合使用者的操作认知。
人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design Anthropometry 2.2 人 体 测 量
定义
人体测量是指对人类身体各方面特性数据的度量 特别是人体的尺寸、形状和耐力以及这些数据在设计 中的应用。
它通过测量人体各部位的尺寸确定个体和群体 在人体尺寸上的差别从而研究人的形态特征，为工 业设计和工程设计提供依据。
人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design Anthropometry 2.2 人 体 测 量
人体测量基准面 基准轴
(GB／T 5703-1999) 衣着和支撑面 测量基准和基准面 基准面 基准轴 测量姿势 立姿、坐姿
人 机 工 程 学 理 论 与 运
人机界面及其设计 2.1
人机界面之功能性设计 界面设计首先要实现界面最基本的使用功能。功能性设计主要 是界面的显示设计和控制设计。
人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design 人机界面及其设计
2.1 人机界面之认知性设计
人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design
Anthropometry
2.2 人 体 测 量
1、衣着、支撑面及测量姿势 人体测量时，要求被测者不穿鞋袜，只穿单薄内衣。 （如只穿内裤和背心）测量，在后者情况下，在测量胸围时， 男性应撩起背心，女性应松开胸罩进行测量。被测者需要保 持规定的标准姿势——指直立姿势（立姿）和正直坐姿（坐 姿）。
人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design
人机界面及其设计 2.1
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。
பைடு நூலகம்
人 机 工 程 学 理 论 与 运
Ergonomics on Industrial Design
B、界面的认知性：产品的界面应符合使用者的认知，不良的呈 现方式往往造成认知误差，从而导致不良操作。
C、界面效率：产品的界面操作与功能实现之间要准确快速，使 用户尽快实现功能。
D、界面的操作性界面的布局合理、结构明晰，避免使用者迷失 在界面中。
产品设计已经是软界面与硬界面的融合，以界面设计为 中心的工业设计将会给产品设计带来新的设计理念和方法。