人机工程第二讲1人机分析
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人机工程学课程教案
人机工程学课程教案第一章：绪论1.1 课程简介介绍人机工程学的定义、研究对象和意义。
解释人机工程学在工程设计、产品开发和人类行为研究中的应用。
1.2 人的因素讨论人的生理、心理和行为特点对人机系统的影响。
分析人类感知、认知和操作过程的基本原理。
1.3 机器因素介绍机器的功能、性能和可靠性对人机系统的影响。
讨论机器的操作界面和控制系统的design principles。
1.4 人机系统解释人机系统的定义和组成部分。
探讨人机系统的分类、特点和应用领域。
第二章：人的因素工程2.1 人的生理特点分析人的身体结构和功能对作业效率和舒适性的影响。
讨论人的体力、耐力和疲劳特性。
2.2 人的心理特点介绍人的感知、认知、情绪和动机对作业表现的影响。
探讨人的注意力、记忆、决策和问题解决能力。
2.3 人的行为特点讨论人的习惯、学习能力和适应性对作业效果的影响。
解释人的行为模式和行为改变的原因。
第三章：机器因素工程3.1 机器的功能和性能分析机器的功能、性能和可靠性对操作效率和安全性的影响。
讨论机器的操作界面和控制系统的design principles。
3.2 机器的可靠性和维护介绍机器的可靠性、维修性和维护策略。
解释机器故障的原因和预防措施。
3.3 机器的安全性和环境适应性讨论机器的安全性、防护装置和环境适应性。
分析机器在不同环境条件下的作业效果和风险。
第四章：人机系统设计原则4.1 人的能力与需求分析人的能力、需求和限制在人机系统设计中的重要性。
解释人机系统设计中的“匹配原则”和“适应原则”。
4.2 系统整体优化介绍人机系统设计的整体优化方法和原则。
讨论系统各组成部分的协调和整合。
4.3 系统评价与反馈解释人机系统评价的目的、方法和指标。
讨论系统反馈的作用和重要性。
第五章：人机系统案例分析5.1 汽车驾驶舱设计分析汽车驾驶舱设计中的人机工程学原则。
讨论驾驶舱布局、控制器设计和驾驶辅助系统。
5.2 计算机界面设计介绍计算机界面设计中的人机工程学原则。
(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
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
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
人体工程学二PPT课件
人间工程学
人机工程学、功效学、人机学、 人体工程学、人因工程学
Ergonomics由希腊文 ergon 和 nomos 构成，本意为工作的自然法则
6
美国的查理斯 .C . 伍德
设备的设计必须适合人的各方面因素 ，以便在操作中付出最 小的代价而获得最高的效率
W . E . 伍德森 A . 查帕尼斯 日本的校园二郎
F • W • Taylor——铁铣研究 F • B • Gilbreth & L • M • Gilbreth——砌砖研究 H • Munsterberg——《心理学与工作效率》
11
F • W • Taylor——铁铣研究
1898年，现代管理学的先驱泰勒（ F • W • Taylor ） 进入伯里恒钢铁公司后，对铲煤和矿石的工具——铁铣 进行了研究，他用装煤重量分别为5kg、10kg、17kg、 20kg的四种铁铣作实验，找到了铁铣的最佳设计和每次 铲煤或矿石的最适重量，即10kg。
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、生 活和休假时怎样统一考虑工作效率、健康、安全和舒适等问 题的学科
研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合、使设计的机 器和环境系统适合人的生理、心理特点，达到在生产中提高 效率、安全、健康和舒适的目的
7
人机工程学是一门研究人（man)、人与机器（machine)、人与环境 (environment) 之间相互关系相互作用的科学 。它是以人的生理、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，以人的操作简便省力、安全、舒适，以 创造舒适的环境条件，提高环境的合理性和有效性为目的，使人—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。
人机工程学、功效学、人机学、 人体工程学、人因工程学
Ergonomics由希腊文 ergon 和 nomos 构成，本意为工作的自然法则
6
美国的查理斯 .C . 伍德
设备的设计必须适合人的各方面因素 ，以便在操作中付出最 小的代价而获得最高的效率
W . E . 伍德森 A . 查帕尼斯 日本的校园二郎
F • W • Taylor——铁铣研究 F • B • Gilbreth & L • M • Gilbreth——砌砖研究 H • Munsterberg——《心理学与工作效率》
11
F • W • Taylor——铁铣研究
1898年，现代管理学的先驱泰勒（ F • W • Taylor ） 进入伯里恒钢铁公司后，对铲煤和矿石的工具——铁铣 进行了研究，他用装煤重量分别为5kg、10kg、17kg、 20kg的四种铁铣作实验，找到了铁铣的最佳设计和每次 铲煤或矿石的最适重量，即10kg。
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、生 活和休假时怎样统一考虑工作效率、健康、安全和舒适等问 题的学科
研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合、使设计的机 器和环境系统适合人的生理、心理特点，达到在生产中提高 效率、安全、健康和舒适的目的
7
人机工程学是一门研究人（man)、人与机器（machine)、人与环境 (environment) 之间相互关系相互作用的科学 。它是以人的生理、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，以人的操作简便省力、安全、舒适，以 创造舒适的环境条件，提高环境的合理性和有效性为目的，使人—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。
人机工程学课件
面板材质
选择合适的面板材质，确保面板具有良好的耐磨、耐腐蚀等性能，同时 提高用户操作的舒适度和安全性。
03
面板标识
在操作面板上设置清晰、易读的标识和标签，帮助用户快速了解操作元
件的功能和用途。同时，考虑不同用户群体的阅读习惯和语言习惯。
03
人机交互设计
命令语言设计
简洁明了
命令语言应简洁明了，避免使 用过于复杂的词汇和句式，以 免用户产生困惑。
背景
随着科技的发展，人机交互在各个领域的应用越来越广泛，人机 工程学逐渐成为一门独立的学科。
人机工程学的研究范围
01
02
03
04
人机界面设计
研究如何设计出符合人体工程 学的操作界面，包括显示器、 控制器、座椅等。
人体测量学
研究人体尺寸、体形、姿势等 因素对人机交互的影响，为机 器设计提供人体数据支持。体尺 寸，设计智能家居设备的尺寸和布局 。
智能家居设备交互方式
采用直观、易用的交互方式，如语音 控制、触摸屏操作等，提高用户满意 度。
智能家居设备功能优化
结合人机工程学原理，优化智能家居 设备的功能设计，提高设备的使用体 验和效率。
智能家居设备安全性
考虑设备的安全性设计，如防摔、防 电击等措施，确保用户使用安全。
80%
反馈机制
在控制过程中，提供及时、准确 的反馈信息，帮助用户了解操作 状态和结果。例如，通过声音、 光亮或震动等方式提示用户。
操作面板设计
01 02
面板布局
遵循人机工程学原则，合理布局操作面板上的按钮、开关等元件，确保 用户能够快速找到所需操作元件。同时，考虑不同用户群体的视觉习惯 和操作习惯。
显示内容
根据信息的重要性和优先级，合理安排显示内容， 确保用户能够快速、准确地获取所需信息。
选择合适的面板材质，确保面板具有良好的耐磨、耐腐蚀等性能，同时 提高用户操作的舒适度和安全性。
03
面板标识
在操作面板上设置清晰、易读的标识和标签，帮助用户快速了解操作元
件的功能和用途。同时，考虑不同用户群体的阅读习惯和语言习惯。
03
人机交互设计
命令语言设计
简洁明了
命令语言应简洁明了，避免使 用过于复杂的词汇和句式，以 免用户产生困惑。
背景
随着科技的发展，人机交互在各个领域的应用越来越广泛，人机 工程学逐渐成为一门独立的学科。
人机工程学的研究范围
01
02
03
04
人机界面设计
研究如何设计出符合人体工程 学的操作界面，包括显示器、 控制器、座椅等。
人体测量学
研究人体尺寸、体形、姿势等 因素对人机交互的影响，为机 器设计提供人体数据支持。体尺 寸，设计智能家居设备的尺寸和布局 。
智能家居设备交互方式
采用直观、易用的交互方式，如语音 控制、触摸屏操作等，提高用户满意 度。
智能家居设备功能优化
结合人机工程学原理，优化智能家居 设备的功能设计，提高设备的使用体 验和效率。
智能家居设备安全性
考虑设备的安全性设计，如防摔、防 电击等措施，确保用户使用安全。
80%
反馈机制
在控制过程中，提供及时、准确 的反馈信息，帮助用户了解操作 状态和结果。例如，通过声音、 光亮或震动等方式提示用户。
操作面板设计
01 02
面板布局
遵循人机工程学原则，合理布局操作面板上的按钮、开关等元件，确保 用户能够快速找到所需操作元件。同时，考虑不同用户群体的视觉习惯 和操作习惯。
显示内容
根据信息的重要性和优先级，合理安排显示内容， 确保用户能够快速、准确地获取所需信息。
《人机作业分析》课件
案例二：办公室工作流程改进
要点一
总结词
要点二
详细描述
运用人机作业分析方法，改进办公室工作流程，提高工作 效率。
在办公室工作流程改进案例中，人机作业分析被用于研究 办公室工作流程中存在的问题和改进空间。通过观察和记 录办公室员工的工作内容和时间，发现工作流程中的瓶颈 和低效环节。针对这些问题，提出改进措施，如优化工作 流程、调整工作分工和提高沟通效率等，从而提高整个办 公室的工作效率。
《人机作业分析》ppt课件
目 录
• 人机作业分析概述 • 人机作业分析的步骤 • 人机作业分析的应用 • 人机作业分析的案例分析
01
人机作业分析概述
人机作业分析的定义
总结词
人机作业分析是对人机系统中人的作业活动和机器设备的运行进行观察、分析和优化的一种方法。
详细描述
人机作业分析是对人机系统中的作业活动进行系统化、量化的研究，通过观察和分析人的作业动作、 操作程序以及机器设备的运行状态，发现存在的问题，提出改进意见，以提高作业效率、降低劳动强 度、优化人机配合，最终实现人机系统的整体效能提升。
人机作业分析的流程和方法
• 总结词：人机作业分析的流程包括观察、记录、分析、优化四个步骤， 常用的方法有流程图、作业台账、动作分析等。
• 详细描述：人机作业分析的流程一般包括观察、记录、分析、优化四个步骤。在观察阶段，需要全面了解作业环境和作 业过程；在记录阶段，需要详细记录人的作业动作和机器设备的运行状态；在分析阶段，需要运用相关工具和方法对记 录进行分析，找出存在的问题和瓶颈；在优化阶段，需要提出针对性的改进措施并进行实施。常用的方法有流程图、作 业台账、动作分析等。通过这些方法的应用，可以全面了解和分析人机作业过程，提出有效的优化方案，提高人机系统 的整体效能。
(完整版)人机工程学讲义2
第二章人体测量及其应用举例1：大众汽车单人汽车一般汽车最少都是四到五人乘坐空间也有少数两人的单开门如smart 还有山寨小贵族可是这辆汽车只能驾驶员独自驾驶优点是在于流线型体积小省油速度快我们把他作为开场白是想说人体的尺度做设计不是说简单的比如亚洲的男性平均身高做设计我们要针对不同的人群不同的尺寸特性比如胖子高个挨个这款车想想看应该为胖子设计还是小瘦子应该为高个子还是矮个子设计。
很显然如果矮个子瘦子刚好合适那么胖子和高个子就做不进去尺寸应该以什么为依据呢显然是大模子块头大的人如果能够驾驶这辆车那么小个子的人自然也能驾驶这个例子告诉我们在人机工程学并没有在拿平均值去做设计那么简单而是针对目标人群的民族性别和个性尺度举例2：这是一张胖子和瘦子在一起工作的图片，由于工作的投入胖子占地越来越大瘦子吃了苦因此在设计中要充分考虑那些大模子所占的空间尺寸他们如果挥洒自如那么所有空间的设计一定是没有问题的。
达芬奇的图著名的人体比例图2000多年前罗马建筑师维特鲁威为希腊神庙建筑研究了人体各部分的比例。
做设计的时候用到了人体的一些形象总结了人体各部分尺寸的一些关系如人头部的长度相当于人整个身高的几分之几，把这些经验形成书面的文字达芬奇画了出来19世纪中叶Bonomi绘制的标准男人设想图专为教学做的版图这是一个纯粹的尺寸里面也出现了方块和圆圈这方块和圆圈就出自那名罗马建筑事，这样说的一个人以两手平伸左指尖与右指尖的距离就是你的身高所有当被问到身高问题时，有人会这样告诉别人自己的身高。
圆圈四肢伸展无论朝哪个方向指尖-指尖脚尖脚尖构成了一个圆圈这个圆圈的的圆心是肚脐，这是个客观的事实。
还有比如手的虎口一眨大约200毫米出入不大用这个度量家具比如讲台110毫米。
所以我们身体中有很多尺度关系在设计中可以使用到。
比如如果是地砖知道尺寸能知道教室的长宽如果是水泥的或地板就可以通过计算跨步大概估计出来比利时的数学家奎特莱特于1870年发表了《人体测量学》，创建了人体测量学这一学科。
人机工程学解释
人机工程学解释
人机工程学是一门研究人类与机器系统相互作用的学科，旨在提高人们在使用机器和设备过程中的舒适性、安全性和效率。
它涉及多个方面，如人体测量、生理学、心理学、社会学等，以解决人与机器之间的匹配问题。
人机工程学的设计原则是基于人的生理、心理特征，确保机器和设备的设计符合人的使用需求，从而提高工作效率，降低事故发生率。
在人机工程学中，有一些重要的概念和设计原则需要考虑：1.人体测量百分位数：这是用于确定设备尺寸和布局的重要依据。
设计中常用的三种百分位数包括：百分位数、半数位数和九十五百分位数。
2.人体脊柱侧面曲线：人体脊柱有四个生理弯曲，分别是颈曲、胸曲、腰曲和骶曲。
其中，与坐姿舒适性直接相关的是腰曲和骶曲。
3.人体知觉的基本特性：包括感觉、知觉、认知和行为等方面，设计师需要了解这些特性以便于设计出易于理解和操作的界面。
4.人机系统：这是指由人和机器组成的相互作用的系统。
人机系统模型可以帮助设计师更好地理解人与机器之间的互动关系。
5.作业面高度的设计原则：根据人体生理结构，设计师需要遵循合适的高度原则，以确保人们在使用机器时不会感到疲劳和不适。
6.信息显示的三种方式及其特点：包括图形符号、文字和数字。
设计师需要根据不同场景和用户需求，选择合适的信息显示方式。
总之，人机工程学是一门关注人与机器相互作用的学科，其目的是提高人们在使用机器和设备过程中的舒适性、安全性和效率。
设计师需要了解人体生理、心理特征，遵循一定的设计原则，才能创造出更符合人们使用需求的产品。
安全人机工程(王保国)2
Safety Ergonomics
第二章 人机系统中人的基本特性
（2）坐姿： 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， 膝弯曲大致成直角，足平 放在地面上，手轻放在大 腿上。见图2—2。
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第二章 人机系统中人的基本特性
解：由表查知华北男性身高平均值M=1693mm，标 准差S=56.6mm.要求产品适用于90%的人，故以第 5百分位和第95百分位确定尺寸的界限值，由表查得变 换系数K=1.645；即第5百分位数为：P=1693（56.6*1.645）=1600mm；第95百分位数为： P=1693+（56.6*1.645）=1786mm 结论：按身高1600-1786mm设计产品尺寸，将适应 用于90%的华北男性。 讨论：平均值是作为设计的基本尺寸，而标准差是作为 设计的调整量的。
第二章 人机系统中人的基本特性
教学内容
2.1 人的物理特性 2.2 人的生理特性 2.3 人的心理特性
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第二章 人机系统中人的基本特性
基本要求
1 正确理解人的基本特性，熟练掌握人体几 何参数的测量方法； 2 掌握人的生物力学特性、生理特性； 3 掌握测量基准面、静态测量和动态测量的 基本概念。
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第二章 人机系统中人的基本特性
3)测量方向
(3)在四肢上，将靠近四肢 附着部位的称为近位，将远 离四肢附着部位的称为远位。 （4）对于上肢，将挠骨侧 称为挠侧，将尺骨侧称为尺 侧。 （5）对于下肢，将胫骨侧 称为胫侧，将腓骨侧称为腓 侧。
第二章 人机系统中人的基本特性
（2）坐姿： 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， 膝弯曲大致成直角，足平 放在地面上，手轻放在大 腿上。见图2—2。
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第二章 人机系统中人的基本特性
解：由表查知华北男性身高平均值M=1693mm，标 准差S=56.6mm.要求产品适用于90%的人，故以第 5百分位和第95百分位确定尺寸的界限值，由表查得变 换系数K=1.645；即第5百分位数为：P=1693（56.6*1.645）=1600mm；第95百分位数为： P=1693+（56.6*1.645）=1786mm 结论：按身高1600-1786mm设计产品尺寸，将适应 用于90%的华北男性。 讨论：平均值是作为设计的基本尺寸，而标准差是作为 设计的调整量的。
第二章 人机系统中人的基本特性
教学内容
2.1 人的物理特性 2.2 人的生理特性 2.3 人的心理特性
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第二章 人机系统中人的基本特性
基本要求
1 正确理解人的基本特性，熟练掌握人体几 何参数的测量方法； 2 掌握人的生物力学特性、生理特性； 3 掌握测量基准面、静态测量和动态测量的 基本概念。
安全人机工程学
Safety Ergonomics
第二章 人机系统中人的基本特性
3)测量方向
(3)在四肢上，将靠近四肢 附着部位的称为近位，将远 离四肢附着部位的称为远位。 （4）对于上肢，将挠骨侧 称为挠侧，将尺骨侧称为尺 侧。 （5）对于下肢，将胫骨侧 称为胫侧，将腓骨侧称为腓 侧。
人机工程学第2章分析
均值 适应域
均值、标准差
术语
百分位数
人机工程学第2章分析
1.1 均值
表示样本的测量数据集中地趋向某一个值，该 值称为平均值，简称均值。均值是描述测量数 据位置特征的值，可以用来衡量一定条件下的 测量水平和概括地表现测量数据的集中情况。
值均
均值的计算公式为：
N
Xk
M K 1 N
人机工程学第2章分析
女也有明显差别； (4) 在腿的长度尺寸起重要作用的场所（如座姿
操作的岗位），考虑女性的人体尺寸至关重要。
人机工程学第2章分析
1.3 年代 随着人类社会的不断发展，卫生、医疗、生活
水平的提高以及体育运动的大力开展，人类的 成长和发育也发生了变化。在使用人体测量数 据时，要考虑其测量年代，然后加以适当修正。 据2007年7月18日《北京青年报》报道，1997 年测定中国男子平均身高为1692mm，与 GB/T10000-1988相比，两者相差（16921678）=14mm，平均身高在10年内大约增加 了14mm，已经属于超常的快速增长。欧洲居 民每隔10年身高增加1-1.4cm；美国城市男性 青年在1973-1986年的13年间身高增加2.3cm；
第二章 人体测量及数据应用
第一节 人体测量的基本知识 第二节 人体测量中的主要统计函数 第三节 人体尺寸数据的应用
人机工程学第2章分析
第一节 人体测量的基本知识
人体测量学是一门新兴的学科，它是通过 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，是人机工程学的基础
从那时起，世界各国的人类学界所采用的人 体测量方法逐渐趋于一致。
人机工程学第2章分析
安全人机工程学第2章 人机系统幻灯片PPT
3.人机功能分配的一般原那么
表2-2 采用人机时有利点
采用机器时的有利点
采用人时的有利点
重复性的操作、计算，大量的情报 由于各种干扰，需要判断信息时 资料存储
迅速施加大的物理力时
大量的数据处理 根据某一特定范围，多次重复作出 判断 由于环境约束，对人有危险或操作 容易犯错误时 当调节、操作速度非常重要，具有 决定意义时 控制力的施加要求非常严格时
在图2-15中，用虚线表示平面空间环境条件，今有A、B、C、 D四组人—机系统，都按各自的箭头方向运动，能形成事故 的危险点是A车和C车为e；A车和B车为a；B、C两车的危险 点为d；C、D两车的危险点为c。
3. Sheffield法
在分配过程中共需要 考虑100多项决策准那么， 将其分为8 组。
优点是考虑的因素比 较全面，而且包含了系 统的静态和动态功能分 配过程。
4.自动化分类与等级设计法
该方法由英国科学家Parasuraman和Sheridan提出，主要应用 于工业自动化系统如核电站监控中。该方法认为任何人机自 动化系统的工作过程类似于人类的信息处理，可分为四个步 骤即：获取、分析、决策、行动。
的相互联系的途径和手段。
18
6.人机功能分配应注意问题
信息由机器的显示器传递到人，选择适宜的信息通 道，防止信息通道过载而失误。同时，显示器的 设计应符合平安人机工程的原那么。
信息从人的运动器官传递给机器，应考虑人的权限 能力和操作范围，控制器设计要平安、高效、可 靠、灵敏。
充分考虑人和机的各自优势。
非常广泛，常见到的是机械—多人系统，即在操作过程中， 在同一时间内为完成同一目的，由多人操纵一台机器或一个 大型设备。
3. 具有运动形态的人—机系统事故模型
人机工程学课件ppt课件
科学发展阶段
1990年以后（人—机—环境系统的建立） 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；
11
我国人机发展进程
1961年 1982年
委员会
1981年 1989年 1991年
在瑞典斯得哥尔摩举行首次国际人机工程会议。 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。
人机工程学丁一兮主编北京理工大学出版社设计心理学李彬彬主编中国轻工业出版社消费心理学首都绉济贸易大学出版社人机工程北京航空航天大学出版社人体工程学不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humanfactorsdesign清华大学出版社一概述二人机工程学研究的内容呾方法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第一章人机工程学概论introductionergonomics一概述1学科命名的由来欧洲
手间距0.02m、中间的休息平台宽1.0m。
23
1，客厅
1），长沙发与摆在它面前的茶几之间的正确距离是多少？
30厘米
在一个（240*90*75高 厘米）的长沙发面前摆放一个 （130*70*45高 厘米）的长方形茶几是非常舒适的。 两者之间的理想距离应该是能允许你一个人通过的同 时又便于使用，也就是说不用站起来就可以方便地拿 到桌上的杯子或者杂志。
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。
13
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。
1990年以后（人—机—环境系统的建立） 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；
11
我国人机发展进程
1961年 1982年
委员会
1981年 1989年 1991年
在瑞典斯得哥尔摩举行首次国际人机工程会议。 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。
人机工程学丁一兮主编北京理工大学出版社设计心理学李彬彬主编中国轻工业出版社消费心理学首都绉济贸易大学出版社人机工程北京航空航天大学出版社人体工程学不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humanfactorsdesign清华大学出版社一概述二人机工程学研究的内容呾方法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第一章人机工程学概论introductionergonomics一概述1学科命名的由来欧洲
手间距0.02m、中间的休息平台宽1.0m。
23
1，客厅
1），长沙发与摆在它面前的茶几之间的正确距离是多少？
30厘米
在一个（240*90*75高 厘米）的长沙发面前摆放一个 （130*70*45高 厘米）的长方形茶几是非常舒适的。 两者之间的理想距离应该是能允许你一个人通过的同 时又便于使用，也就是说不用站起来就可以方便地拿 到桌上的杯子或者杂志。
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。
13
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。
安全人机工程第二章(2)
2.3 人的心理特性
luhz@
No.34
北京· 中国地质大学安全工程
2.3 人的心理特性
认知过程
心理过程 心理 意志过程 心理动 力 心理特 征
luhz@
感觉、知觉、
记忆、思维、 想象
情感过程（情绪）
现象
人格
需要、动机、 需要、动机 兴趣、价值观 等 能力、气质、性格
D ＝2arctg 2L
No.27 北京· 中国地质大学安全工程
luhz@
人的水平视野和垂直视野
水平视野
luhz@
垂直视野
No.28 北京· 中国地质大学安全工程
人对不同颜色的视野
luhz@
No.29
北京· 中国地质大学安全工程
人体体内的生命过程产生生物电，因此会产生生物
磁场。
luhz@
No.16
北京· 中国地质大学安全工程
主要内容
2.1 人的物理特性
2.1.1 人的几何特性（人体测量） 2.1.2 人体力学特性
2.1.3 人的其他物理特性
2.2 人的生理特性
2.3 人的心理特性
知觉的选择性
luhz@
No.25
北京· 中国地质大学安全工程
4、 视觉特征
1）眼睛结构和构造
luhz@
No.26
北京· 中国地质大学安全工程
3） 视觉的基本参数
波长和强度效应
视角
视力
视野（水平视野与垂直
视野）
视距（见表） 色觉
恶臭物质：硫醇 人造麝香：0.00004/L
肤觉分类及其特点：触压觉、温度觉
luhz@
No.33
安全人机工程学(第二版)人的特征
2)知觉的基本概念
*
知觉的基本特性
知觉的整体性
知觉的理解性
知觉的恒常性
知觉的选择性
*
感觉和知觉的关系
感觉反映的是客观事物的个别属性，而知觉反映的是客观事物的整体。 感觉的性质较多取决于刺激物的性质，而知觉过程带有意志成分，人的知识、经验、需要、动机、兴趣等因素直接影响知觉的过程。 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，对事物的知觉也就越完整、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所作用的反映。在生活和生产活动中，人都是以知觉的形式直接反映事物，而感觉只作为知觉的组成部分而存在于知觉之中，在心理学中称为“感知觉”。
*/24
*
车辆驾驶的静态图与动态图
GB10000-1988《中国成年人人体尺寸》根据人机工程学要求提供了我国成年人人体尺寸的基础数据，它适用于工业产品设计、建筑设计、军事工业以及工业的技术改造、设备更新及劳动安全保护。 标准中共列出47项我国成年人人体尺寸基础数据，按男女性别分开，且分三个年龄段：18～25（男、女），26～35（男、女），36～60（男）、55（女），用七幅图分别表示项目的部位，并用表列出其相应的百分位数。
*
人体的14节段模型
*
坐姿人体模板的侧视图
*
人体外形模板
*
人体模板用于轿车驾驶室的设计
随着计算机技术的进步，目前的人体模板已经发展为三维数字人体模型，三维数字人体模型不但可以储存大量人体尺度的详细数据，自动计算生成处于特定百分位的使用者的三维模型，还可以在虚拟环境中模拟真实情况下人的运动和操作，按照不同的透视角度加以观察。
*
（3）确定功能修正量和心理修正量 根据人体数据运用准则，凡涉及人体尺寸的设计，必须考虑实际中的可能姿势、动态操作、着装等设计富裕度——功能修正量（着衣修正量：坐姿测高应加6mm，胸厚加10mm，臀膝距加20mm；穿鞋修正量：男加25mm，女加20mm；姿势修正量：立姿身、眼高减10mm，坐姿坐、眼高减44mm）。 同时，为了消除人们心理上的“空间压抑感”、高度恐惧感和过于接近时的窘迫感和不舒适感等心理感受，附加一项必要的心理空间尺寸——心理修正量。 （4）确定产品的功能尺寸 最小功能尺寸 最佳功能尺寸
*
知觉的基本特性
知觉的整体性
知觉的理解性
知觉的恒常性
知觉的选择性
*
感觉和知觉的关系
感觉反映的是客观事物的个别属性，而知觉反映的是客观事物的整体。 感觉的性质较多取决于刺激物的性质，而知觉过程带有意志成分，人的知识、经验、需要、动机、兴趣等因素直接影响知觉的过程。 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，对事物的知觉也就越完整、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所作用的反映。在生活和生产活动中，人都是以知觉的形式直接反映事物，而感觉只作为知觉的组成部分而存在于知觉之中，在心理学中称为“感知觉”。
*/24
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车辆驾驶的静态图与动态图
GB10000-1988《中国成年人人体尺寸》根据人机工程学要求提供了我国成年人人体尺寸的基础数据，它适用于工业产品设计、建筑设计、军事工业以及工业的技术改造、设备更新及劳动安全保护。 标准中共列出47项我国成年人人体尺寸基础数据，按男女性别分开，且分三个年龄段：18～25（男、女），26～35（男、女），36～60（男）、55（女），用七幅图分别表示项目的部位，并用表列出其相应的百分位数。
*
人体的14节段模型
*
坐姿人体模板的侧视图
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人体外形模板
*
人体模板用于轿车驾驶室的设计
随着计算机技术的进步，目前的人体模板已经发展为三维数字人体模型，三维数字人体模型不但可以储存大量人体尺度的详细数据，自动计算生成处于特定百分位的使用者的三维模型，还可以在虚拟环境中模拟真实情况下人的运动和操作，按照不同的透视角度加以观察。
*
（3）确定功能修正量和心理修正量 根据人体数据运用准则，凡涉及人体尺寸的设计，必须考虑实际中的可能姿势、动态操作、着装等设计富裕度——功能修正量（着衣修正量：坐姿测高应加6mm，胸厚加10mm，臀膝距加20mm；穿鞋修正量：男加25mm，女加20mm；姿势修正量：立姿身、眼高减10mm，坐姿坐、眼高减44mm）。 同时，为了消除人们心理上的“空间压抑感”、高度恐惧感和过于接近时的窘迫感和不舒适感等心理感受，附加一项必要的心理空间尺寸——心理修正量。 （4）确定产品的功能尺寸 最小功能尺寸 最佳功能尺寸
第2章人体的人机学参数安全人机工程学课程精品PPT课件
30
25.10.2020
0.524
99.5
安全与环境工程系
2.576
第 22 页
四、常用人体测量数据
1、我国成年人的人体结构尺寸
安
全
人
机
图
工
2
程
5
学
︵
立
第
姿
二
人
章
体
︶
尺 寸
-
25.10.2020
安全与环境工程系
第 23 页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 二 章 ︶
图2-6 坐姿人体尺寸
25.10.2020
︵ 第
• 人体测高仪
二 • 直脚规
章 • 直脚规
︶
• （参见图4-a 见图4-b 见图4-c）
25.10.2020
安全与环境工程系
第 16 页 继 续
安
全
人
图
机 工
4
-a
程
学
人
︵
体
第 二 章
︶
测 高 仪
25.10.2020
安全与环境工程系
第 17 页
安
全
人
机
工
程
学
︵
第
二
章
︶
图4-b 人体测量用直脚规
第 31 页
安 全 人 机
工 程 学 ︵
第 二 章 ︶
图2-9 人体上部及上肢固定姿势活动角度范围
25.10.2020
安全与环境工程系
第 32 页
（
安 全 人 机
2 ） 不 同 姿
工
势
程
时
学 ︵
第
手 能 及 的
安全人机工程学(第二版)人机系统安全评价
*
人机系统安全评价
9.1 人机系统分析方法 9.2 人机系统的可靠性分析 9.3 人机系统评价
掌握连接分析法、作业分析法等人机系统分析方法的步骤及应用； 充分理解人机系统可靠性的内涵及人机系统可靠度的计算与评价方法； 掌握常用的人机系统评价方法，并能应用于实践。
*
学习目标
9.1.1 连接分析法 连接分析法（link analysis）是一种描述系统各组件之间相互作用的简单图解技术，是一种对已设计好的人、机、过程和系统进行分析评价的简便方法。 连接链分析的目的是合理配置各子系统的相对位置及其信息传递方式，减少信息传递环节，使信息传递简捷、通畅，提高系统的可靠性和工作效率。连接是指人机系统中，人与机、机与机、人与人之间的相互作用关系。
*
1）对应连接 对应连接是指作业者通过感觉器官接受他人或机器发出的信息或作业者根据获得的信息进行操作而形成的作用关系。对应连接有显示指示型和反应动作型两种。以视觉、听觉或触觉来接受指示形成的对应连接成为显示指示型连接。例如，操作人员观察显示器后，进行相应操作。即人的视觉与显示信号形成一个连接。操作人员得到信息后，以各种反应动作来操纵各种控制装置而形成的连接称为反应动作型对应连接。 2）逐次连接 人在进行某一作用过程中，往往不是一次动作便能达到目的，而需要多次逐个的连续动作。这种逐次动作达到一个目的而形成的连接称为逐次连接。
*
作业分析法是以作业系统为对象，对现行各项作业、工艺和工作方法进行系统分析，从中找出不合理的、浪费的因素并加以改进，以达到有效利用现有资源、增进系统功效的目的。 作业分析法包括方法研究和时间研究两大类技术，它们紧密联系、相辅相成。
*
9.1.2 作业分析法
（一）方法研究
定 义
在一定条件下，运用系统分析，研究资源的合理运用，把作业中的不合理、浪费、混乱的因素排除，寻求一种最经济有效的工作方法。即：对旧的和新的作业方法加以分析和检验，去除不必要的作业动作和作业时间，只保留必要的功能，按此原则进行作业的组合。（吉尔伯雷斯：将18个动作简化为5个，速度由120提高到350块/小时）
人机系统安全评价
9.1 人机系统分析方法 9.2 人机系统的可靠性分析 9.3 人机系统评价
掌握连接分析法、作业分析法等人机系统分析方法的步骤及应用； 充分理解人机系统可靠性的内涵及人机系统可靠度的计算与评价方法； 掌握常用的人机系统评价方法，并能应用于实践。
*
学习目标
9.1.1 连接分析法 连接分析法（link analysis）是一种描述系统各组件之间相互作用的简单图解技术，是一种对已设计好的人、机、过程和系统进行分析评价的简便方法。 连接链分析的目的是合理配置各子系统的相对位置及其信息传递方式，减少信息传递环节，使信息传递简捷、通畅，提高系统的可靠性和工作效率。连接是指人机系统中，人与机、机与机、人与人之间的相互作用关系。
*
1）对应连接 对应连接是指作业者通过感觉器官接受他人或机器发出的信息或作业者根据获得的信息进行操作而形成的作用关系。对应连接有显示指示型和反应动作型两种。以视觉、听觉或触觉来接受指示形成的对应连接成为显示指示型连接。例如，操作人员观察显示器后，进行相应操作。即人的视觉与显示信号形成一个连接。操作人员得到信息后，以各种反应动作来操纵各种控制装置而形成的连接称为反应动作型对应连接。 2）逐次连接 人在进行某一作用过程中，往往不是一次动作便能达到目的，而需要多次逐个的连续动作。这种逐次动作达到一个目的而形成的连接称为逐次连接。
*
作业分析法是以作业系统为对象，对现行各项作业、工艺和工作方法进行系统分析，从中找出不合理的、浪费的因素并加以改进，以达到有效利用现有资源、增进系统功效的目的。 作业分析法包括方法研究和时间研究两大类技术，它们紧密联系、相辅相成。
*
9.1.2 作业分析法
（一）方法研究
定 义
在一定条件下，运用系统分析，研究资源的合理运用，把作业中的不合理、浪费、混乱的因素排除，寻求一种最经济有效的工作方法。即：对旧的和新的作业方法加以分析和检验，去除不必要的作业动作和作业时间，只保留必要的功能，按此原则进行作业的组合。（吉尔伯雷斯：将18个动作简化为5个，速度由120提高到350块/小时）
结构设计知识：结构设计中的人机工程学分析
结构设计知识：结构设计中的人机工程学分析在现代结构设计中，人机工程学分析已经变得日益重要。
人机工程学分析是研究和优化人与机器交互设计的科学，尤其针对人在工作场所中的活动和效率。
它的目的是确保结构和机器能够与人类使用者完美配合，从而提高工作效率和工作质量，同时降低意外事故的发生率。
人机工程学分析的核心是关注人类使用者在工作时所面临的问题和限制。
这些问题和限制可能包括身体健康状况、学术素养水平以及文化差异等。
设计师需要考虑这些方面，以确保结构的设计可以让被设计的用户使用得舒适、安全和高效。
人机工程学分析中的一个重要概念是人机界面。
人机界面是让人类用户与机器和结构互动的方法。
设计师需要考虑人机界面的各个方面，例如使用界面的外观、触感、声音等，以确保用户可以方便地使用和理解使用界面。
此外，还需要考虑结构的界面能否防止用户疲劳、出现误操作或面临意外风险等问题。
设计师在进行人机工程学分析时，还需要考虑人类使用者在长时间使用结构过程中可能面临的身体疲劳和心理疲劳等问题。
设计师可以通过多种手段来缓解这些问题，例如增加休息时间、更换工作姿势或使用符合人体工程学的座椅等。
人机工程学分析同样需要关注人的感受，比如对气味、噪音、温度和光照等的反应。
设计师需要以人为出发点来确定最佳结构方案，以可接受的气味、光照和温度等条件提供合适的结构，同时减少噪音等条件对人类使用者的影响。
此外，人机工程学分析还关注设计的可维护性和可修复性，使得在机器出现故障时人类用户可以迅速、安全地进行修复操作。
这涉及到结构的保养和维修问题，包括诊断故障、维护保养和维修指导等。
总之，人机工程学分析对现代结构设计来说是一个极其重要的方面。
通过关注人类使用者的感受和使用需求，设计师可以设计出更加优化的结构，并为人们提供更加优秀的使用体验。
在未来，随着技术的不断发展和人类使用需求的不断提升，人机工程学分析将在结构设计中扮演着更加关键的角色。
人机工程第二讲1人机分析
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人机工程第二讲1人机分析
系统设计
• 确保产品操作使用与维修方便 • 安全与舒适 • 有利于创造良好的环境条件条件 • 满足人的心理需要 • 并使经济效益、工作效率均佳
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人机设计
• 由外而内，再到外 • 从整体到局部，再到整体
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•步骤二 画出想法 通过脑力激荡发展出来的这些新型电话设计的想 法，现在看起来似乎是稀松平常，然而在半个多世纪之前，却都是非 常创新的想法。接下来设计者便用如下图所示的手绘草图，加上一些 简单的注解，甚至制作一些粗略的模型，来快速表达他们创新的想法， 进一步理清这些想法，或者发展出新的点子。
人机工程第二讲1人机分析
信息的交互
• 人与产品的互动过程就是人与产品之间信 息传递的过程。改善信息传递的途径能够 获得更好的人机关系。
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小结
1. 人机关系要实现的目标: 高效、健康、舒适、安全。
2. 实现合理的人机关系: ① 普通人群与特殊人群 ② 静态的人与动态的人 ③ 人的生理需求与人的心理需求 ④ 信息的交互
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演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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2020/11/9
人机工程第二讲1人机分析
人机工程学研究方法PPT课件
宜人分配原则
弹性分配原则
②作业分析：系统的作业结构
确定作业
作业流程图
建立作业序
人机系统的可靠性分析
人的可靠性（人的动机，行为，心理状态） 机器可靠性（机器，部件，零件等）
机器故障（初期故障，随机故障，耗损故障） 机器的可靠性分析（串联分配方式 ，并联分配方式） 提高机器的可靠性 环境因素 ： 人-环境系统可靠性（温度湿度 照明度 环境噪声及污染 ） 提高机—环境系统的可靠性（温度 腐蚀 振动 辐射）
工作台，座椅，橱柜
生活用品设计
卫生用品，餐饮用品
运输工具设计
自行车，汽车，飞行器，船舶，轨道交通，农用运输
生产环境设计
环境设计 公共环境设计
作业空间设计，厂房车间设计 剧院设计，运动场地设计，无障碍环境设计，展示设计
室内设计
商用室内设计，私用室内设计，公用室内设计
软件人机界面设计 产品操作界面，产品功能板块界面
V=1.015W-4.937
人体表面积
A=0.0235H ^0.4226
【NO2】生理测量（测量人的生理指标）
人体出力测定
触觉反应测定
疲劳测定
W^ 0.51456
【NO3】动静态测量 静态测量（人体构造尺寸） 人体主要尺寸 立姿人体尺寸 坐姿人体尺寸 人体水平尺寸 人体手部足部尺寸 差异性：年龄 健康水平 性别 种族 职业等 动态测量（功能尺寸） 工作姿势或操作活动状态下的测量尺寸
人机工程学的上综合应用
人机工程学与汽车
汽车事故与人的作业研究 汽车交通事故的原因：司机身体状况
司机的心情与情绪 汽车的内外环境 其他原因 人的作业研究
汽车的人机系统设计 汽车作业设计
汽车的控制系统设计 驾驶室的空间设计 汽车的视野设计
相关主题
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• 而在产品设计原型及成品阶段，则可以采用人机实验的方 法来进一步分析人机设计的效果，然后改进不足。
设计中的人机关系
似曾相识
当人使用物品时，物品就与人、环境之间产生了一种相互关 系，这种相互关系就称为人机关系。
人机关系：当人们身处某一环境的时候，这时的人机关系就 体现为人与环境的相互关系。
高噪音、高污染的工作环境
Henry Dreyfuss
亨利-德雷夫斯（Henry Dreyfuss 19041972），美国工业设计师，1965年美国工业设 计协会成立，他当选为第一任主席
早期的电话大多是蜡烛台式的， 听筒与话筒分离，需用一手拿 话筒，一手拿听筒双手操作才 能打电话，非常不方便。这种 蜡烛台式的电话形态不仅缺乏 美感还存在以下问题：机身容 易倾倒、听筒容易从挂勾处脱 落、拨号盘置于底部操作不便 等。
人机所在的环境中的一些因素，如温度、湿 度、噪声、照明、振动、污染和失重等也影 响人们的效率和行为。
健康
人机关系所追求的健康,是指人在长期使用产品 过程中不会对健康造成不良的影响。
儿童玩具的设计如何考虑健康问题？
舒适
人在使用产品的过程中，人体能处于自然的状态，操作或使 用的姿势能够在人们自然、正常的肢体活动范围之内，从而使人 不致过早地产生疲劳。
信息的交互
• 人与产品的互动过程就是人与产品之间信 息传递的过程。改善信息传递的途径能够 获得更好的人机关系。
小结
1. 人机关系要实现的目标: 高效、健康、舒适、安全。
2. 实现合理的人机关系: ① 普通人群与特殊人群 ② 静态的人与动态的人 ③ 人的生理需求与人的心理需求 ④ 信息的交互
电话的设计演变 Henry Dreyfuss & Henry Dreyfuss Associates
步骤二 画出想法 通过脑力激荡发展出来的这些新型电话设计的想 法，现在看起来似乎是稀松平常，然而在半个多世纪之前，却都是非 常创新的想法。接下来设计者便用如下图所示的手绘草图，加上一些 简单的注解，甚至制作一些粗略的模型，来快速表达他们创新的想法， 进一步理清这些想法，或者发展出新的点子。
步骤三 制作模型 在思考新型电话设计时，可能有非常多创新的想法， 而许多想法在草图绘制的阶段可能就已经被否定掉了，被保留下来的设计 概念逐渐发展完整后，设计师们便进一步以木头、油土或石膏，将这些设 计概念制作成实体的模型，包括电话的听筒、基座、拨号转盘。（如下 图）。
• 环境友好 • 安全可靠
人机交互的层次
触觉
按钮
听觉
屏幕
• 视觉 • 触觉
VR／ AR
联觉
交互层总结
• 功能控制 • 交型
行为层 交互层 系统层
• 功能分配 • 尺寸匹配
• 交互设计 • 体验设计
• 环境友好 • 安全可靠
系统设计
易倾倒
难看的大小和外观
听筒易从 挂钩脱落
需用双手
步骤一：思考问题 设计小组第一个工作，是要去定 义他们的问题，他们研究电话有哪些不同的外型？电 话是如何制作的？人们平常又是如何使用电话的？ 当时所使用的电话最主要是两种机型：即所谓“蜡烛 台式”(candlestick)电话，和“300系列”(Series 300)电话，经过这些研究之后，设计小组指出的1946 年的电话需要重新设计、改进的许多问题。
静态的人与动态的人
• 人在使用产品的时候处于静态和动态两种状态交替之中， 因此，设计的产品不但要符合人体的静态尺寸，也要符合 人体的动态尺寸。
人的生理需求与人的心理需求
• 要满足人的心理需求必须考虑如下各个方面的问题： – 视觉：对产品形状，空间关系、色彩的感觉 – 听觉：对产品的声音的感觉 – 味觉：对产品的口味的感觉 – 嗅觉：对产品的气味的感觉 – 触觉：手、足、皮肤对产品的感觉
高空作业的危险环境
开门时的人机关系
人与门板 人与门把手 人与门框
当人在使用物的过程中，人与物接触或不接触都能构成人机关系
讨论:“乘电梯” 时的人机关系
1、人与电梯门的人机关系。 2、人与电梯外按键的人机关系。 3、人与电梯厢体的人机关系。 4、人与电梯内按键的人机关系。
人机关系要实现的目标
– 明确人与产品的关系，确定人与产品关系中各部分的特性及 人机工程要求的设计内容。
– 根据人与产品的功能特性，确定人与产品功能的分配。
– 比较人与产品的功能特性设计限度、人的能力限度、 操作条件的可靠性及效率预测
人机工程设计分析模型
行为层 交互层 系统层
• 功能分配 • 尺寸匹配
• 交互设计 • 体验设计
高效 健康 舒适 安全
高效
在设计中，应把人机作为一个整体来考虑，合理或最优地分 配人和机的功能，以促进二者的协调，提高人的工作效率。
汽车的驾驶室的设计
将各种操纵杆装在司机座位的两侧，正前方和两侧都是大玻璃窗， 扩大司机的视野。操纵杆把手的材料、结构、形状、位置根据功能选用 和设计，使司机凭触觉就能操作。
心理上的舒适感受也是人机关系应考虑的目标。
人体工程学 键盘、鼠标
二、人机关系要实现的目标
安全
在长期操作和使用产品过程当中，对人 体不会构成生理上的伤害。
如何实现合理的人机关系
明确设计涉及哪些人机关系 考虑这些人机关系涉及哪些因素和技术指标
无障碍电梯
考虑普通人群与特殊人群
特殊人群是指在某一群体中占少数的人群。
9 制作设计概念的实体模型
图1.20 电话设计的实体模型
这些实体模型能让设计师更具体感受 到其设计，同时也被用来展示给他们 的顾客AT&T公司看，讨论是否能满足 他们顾客的要求。
图1.23设计师用图纸和模型与客户交流 图1.24 草图表现的G型听筒 图1.25木制的电话听筒模型用来检验其可用性 宜人性
第二讲（1）： 人机关系分析
柴春雷 2016/5
如何进行产品功能设计与分配？ 人机工程设计如何开展？
人机工程设计分析模型
行为层 交互层 系统层
• 功能分配 • 尺寸匹配
• 交互设计 • 体验设计
• 环境友好 • 安全可靠
行为层
– 考虑产品与人及环境的全部联系，全面分析人在系统中的具 体作用。
太重
材质易破碎
图1.18 300系列电话的问题 300系列电话
话筒应更适合拿取 拨号时无法看数字
了解问题之后，设计小组开始脑力激荡，发挥他们的想象力，对 于新型电话的设计提出所有的可能性（如图1.19）：是不是可能 改变电话的形状？是不是可以把电话生硬的线条都改成平滑的圆 角？电话是不是可以不是单调的黑色，而是鲜艳的彩色？
步骤四 评估设计 根据这些电话的实体模型，设计师和他 们的顾客可以仔细评估新型设计是否顺手好用？是否能配 合使用者的脸形和耳朵？他们曾测量了两千张脸来决定嘴 和耳朵之间的平均距离并规划了一系列的设计原型的分析 测试，来评估新型电话设计的各种性能，并且不断作细部 修改。
• 确保产品操作使用与维修方便 • 安全与舒适 • 有利于创造良好的环境条件条件 • 满足人的心理需要 • 并使经济效益、工作效率均佳
人机设计
• 由外而内，再到外 • 从整体到局部，再到整体
• 在设计前期阶段，我们不自觉地在运用人机分析的思路和 方法，如故事版、草图、线框图等可视化方法，都能帮助 我们细化人机功能。
设计中的人机关系
似曾相识
当人使用物品时，物品就与人、环境之间产生了一种相互关 系，这种相互关系就称为人机关系。
人机关系：当人们身处某一环境的时候，这时的人机关系就 体现为人与环境的相互关系。
高噪音、高污染的工作环境
Henry Dreyfuss
亨利-德雷夫斯（Henry Dreyfuss 19041972），美国工业设计师，1965年美国工业设 计协会成立，他当选为第一任主席
早期的电话大多是蜡烛台式的， 听筒与话筒分离，需用一手拿 话筒，一手拿听筒双手操作才 能打电话，非常不方便。这种 蜡烛台式的电话形态不仅缺乏 美感还存在以下问题：机身容 易倾倒、听筒容易从挂勾处脱 落、拨号盘置于底部操作不便 等。
人机所在的环境中的一些因素，如温度、湿 度、噪声、照明、振动、污染和失重等也影 响人们的效率和行为。
健康
人机关系所追求的健康,是指人在长期使用产品 过程中不会对健康造成不良的影响。
儿童玩具的设计如何考虑健康问题？
舒适
人在使用产品的过程中，人体能处于自然的状态，操作或使 用的姿势能够在人们自然、正常的肢体活动范围之内，从而使人 不致过早地产生疲劳。
信息的交互
• 人与产品的互动过程就是人与产品之间信 息传递的过程。改善信息传递的途径能够 获得更好的人机关系。
小结
1. 人机关系要实现的目标: 高效、健康、舒适、安全。
2. 实现合理的人机关系: ① 普通人群与特殊人群 ② 静态的人与动态的人 ③ 人的生理需求与人的心理需求 ④ 信息的交互
电话的设计演变 Henry Dreyfuss & Henry Dreyfuss Associates
步骤二 画出想法 通过脑力激荡发展出来的这些新型电话设计的想 法，现在看起来似乎是稀松平常，然而在半个多世纪之前，却都是非 常创新的想法。接下来设计者便用如下图所示的手绘草图，加上一些 简单的注解，甚至制作一些粗略的模型，来快速表达他们创新的想法， 进一步理清这些想法，或者发展出新的点子。
步骤三 制作模型 在思考新型电话设计时，可能有非常多创新的想法， 而许多想法在草图绘制的阶段可能就已经被否定掉了，被保留下来的设计 概念逐渐发展完整后，设计师们便进一步以木头、油土或石膏，将这些设 计概念制作成实体的模型，包括电话的听筒、基座、拨号转盘。（如下 图）。
• 环境友好 • 安全可靠
人机交互的层次
触觉
按钮
听觉
屏幕
• 视觉 • 触觉
VR／ AR
联觉
交互层总结
• 功能控制 • 交型
行为层 交互层 系统层
• 功能分配 • 尺寸匹配
• 交互设计 • 体验设计
• 环境友好 • 安全可靠
系统设计
易倾倒
难看的大小和外观
听筒易从 挂钩脱落
需用双手
步骤一：思考问题 设计小组第一个工作，是要去定 义他们的问题，他们研究电话有哪些不同的外型？电 话是如何制作的？人们平常又是如何使用电话的？ 当时所使用的电话最主要是两种机型：即所谓“蜡烛 台式”(candlestick)电话，和“300系列”(Series 300)电话，经过这些研究之后，设计小组指出的1946 年的电话需要重新设计、改进的许多问题。
静态的人与动态的人
• 人在使用产品的时候处于静态和动态两种状态交替之中， 因此，设计的产品不但要符合人体的静态尺寸，也要符合 人体的动态尺寸。
人的生理需求与人的心理需求
• 要满足人的心理需求必须考虑如下各个方面的问题： – 视觉：对产品形状，空间关系、色彩的感觉 – 听觉：对产品的声音的感觉 – 味觉：对产品的口味的感觉 – 嗅觉：对产品的气味的感觉 – 触觉：手、足、皮肤对产品的感觉
高空作业的危险环境
开门时的人机关系
人与门板 人与门把手 人与门框
当人在使用物的过程中，人与物接触或不接触都能构成人机关系
讨论:“乘电梯” 时的人机关系
1、人与电梯门的人机关系。 2、人与电梯外按键的人机关系。 3、人与电梯厢体的人机关系。 4、人与电梯内按键的人机关系。
人机关系要实现的目标
– 明确人与产品的关系，确定人与产品关系中各部分的特性及 人机工程要求的设计内容。
– 根据人与产品的功能特性，确定人与产品功能的分配。
– 比较人与产品的功能特性设计限度、人的能力限度、 操作条件的可靠性及效率预测
人机工程设计分析模型
行为层 交互层 系统层
• 功能分配 • 尺寸匹配
• 交互设计 • 体验设计
高效 健康 舒适 安全
高效
在设计中，应把人机作为一个整体来考虑，合理或最优地分 配人和机的功能，以促进二者的协调，提高人的工作效率。
汽车的驾驶室的设计
将各种操纵杆装在司机座位的两侧，正前方和两侧都是大玻璃窗， 扩大司机的视野。操纵杆把手的材料、结构、形状、位置根据功能选用 和设计，使司机凭触觉就能操作。
心理上的舒适感受也是人机关系应考虑的目标。
人体工程学 键盘、鼠标
二、人机关系要实现的目标
安全
在长期操作和使用产品过程当中，对人 体不会构成生理上的伤害。
如何实现合理的人机关系
明确设计涉及哪些人机关系 考虑这些人机关系涉及哪些因素和技术指标
无障碍电梯
考虑普通人群与特殊人群
特殊人群是指在某一群体中占少数的人群。
9 制作设计概念的实体模型
图1.20 电话设计的实体模型
这些实体模型能让设计师更具体感受 到其设计，同时也被用来展示给他们 的顾客AT&T公司看，讨论是否能满足 他们顾客的要求。
图1.23设计师用图纸和模型与客户交流 图1.24 草图表现的G型听筒 图1.25木制的电话听筒模型用来检验其可用性 宜人性
第二讲（1）： 人机关系分析
柴春雷 2016/5
如何进行产品功能设计与分配？ 人机工程设计如何开展？
人机工程设计分析模型
行为层 交互层 系统层
• 功能分配 • 尺寸匹配
• 交互设计 • 体验设计
• 环境友好 • 安全可靠
行为层
– 考虑产品与人及环境的全部联系，全面分析人在系统中的具 体作用。
太重
材质易破碎
图1.18 300系列电话的问题 300系列电话
话筒应更适合拿取 拨号时无法看数字
了解问题之后，设计小组开始脑力激荡，发挥他们的想象力，对 于新型电话的设计提出所有的可能性（如图1.19）：是不是可能 改变电话的形状？是不是可以把电话生硬的线条都改成平滑的圆 角？电话是不是可以不是单调的黑色，而是鲜艳的彩色？
步骤四 评估设计 根据这些电话的实体模型，设计师和他 们的顾客可以仔细评估新型设计是否顺手好用？是否能配 合使用者的脸形和耳朵？他们曾测量了两千张脸来决定嘴 和耳朵之间的平均距离并规划了一系列的设计原型的分析 测试，来评估新型电话设计的各种性能，并且不断作细部 修改。
• 确保产品操作使用与维修方便 • 安全与舒适 • 有利于创造良好的环境条件条件 • 满足人的心理需要 • 并使经济效益、工作效率均佳
人机设计
• 由外而内，再到外 • 从整体到局部，再到整体
• 在设计前期阶段，我们不自觉地在运用人机分析的思路和 方法，如故事版、草图、线框图等可视化方法，都能帮助 我们细化人机功能。