人机工程学培训教材
人机工程学培训教材
人机工程学的发展
人机工程学的发展大致经历了三个阶段： 一 经验人机工程学
1 时间：20世纪初 ~ 第二次世界大战爆发
2 特点：以机器设计为中心;通过对人的选拔和培训来适应机器; 由于机器进步很快，使人难以适应，所以大量存在着伤害人身心的问题
3 代表人： 美国学者泰勒
铁锹实验
时间研究
吉尔布雷斯
砌砖作业 动作研究
1设备 工具 2）劳动强度 3）生产过程
4 锻炼与熟练效应
合理安排作业休息制度
循环 呼吸
O2
劳动 匹配 （摄O2量 = 氧需）
t↓ 大 平衡 中、小 t↑
实验：RMR≤2.0 电话接线员、描图员 6 h 轻劳动、极轻劳动
RMR≤3.6 车工 铣工 80 min 中等强度劳动
RMR≤5.0 伐木工 土建工 20 min 重劳动
我国正常人基础代谢率的平均值如表所示 基础代谢量=基础代谢率×人体表面积×持续时间＝BSt 体表面积 Sm2＝ 0 0061×身高(cm)＋0.0128 ×体重(kg)－0.1529
2安静代谢量：机体保持某部位的平衡及某种姿势所需消耗的能量; 安静代谢率： 用R表示 R=1 2B
安静代谢量＝RS t＝1 2BS t
（3） I=20~25 三级劳动强度
（4） I>25
四级劳动强度
中 重 极重
作业能力及其影响因素
一 作业能力
1 概念：指完成某作业;作业者所表现的生理 心理、技能的综合性素质; 2 表达方式
生产成果产量 质量 = ƒ（作业能力;作业动机）
3 变化规律
①入门期 （Induction period）
劳动 生产率
③ 总体作业空间 不同个体作业场所的布置构成总体作业空间; 如：计算机房 车间、办公室。
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手握式工具设计
工具是人类四肢的扩展，人们在工作生活中一刻也缺少不 了工具，但我们使用的各种手握式工具还有很多没有考虑 人机工学的设计因素，其形状和尺度不符合人手使用时的 生理需要； 而随着科技的发展，大量新型的手握式现代电子产品也层 出不穷，这些产品的形态本身除了美学因素外与产品操作 的易用性、舒适性、安全性等人机工学性能有很密切的联 系。
普遍误解为手掌与桌面平行，手臂由于自重平放在桌面上而得到放松的姿势 是自然的，但是，这样放置时前臂已经弯曲大约90度（如上图），加重使用 疲劳，易导致CIS（腕骨综合症），损伤使用者肢体。
2. 手腕 经试验证明，当人的手腕呈”仰起“状态时，则”仰起“的夹角在 15~30度之间是最舒服状态，超过这个范围，则前臂肌肉处于拉紧状态， 而且也会导致血液的流动不畅。受其影响，上臂的三头肌及三角肌也都会同 时受到力牵拉的作用，人的肩关节也会一直处于强直状态。 3.手掌 最自然的状态就是半握拳状态，而鼠标的造型设计，实际上就是要 尽量贴合这个形态，包括三个方面： 1）要使鼠标外壳贴紧人手掌的两个主要肌群拇指肌群和小指肌群，贴不紧 会有握不住的感觉 ；但又不要有压迫，受压迫会导致手掌处于疲劳状态， (握持感）（不压迫）
丁字形可增加扭矩等 • 弯度——最佳角度约为10度 • 双把手工具 • 用手习惯与性别差异
4手握式产品设计案例分析-----鼠标的人机设计
1964年，美国科学家道格拉斯·恩格巴特（Douglas Englebart）博士发明了 鼠标，他制作的鼠标是一只小木头盒子，但他们更多的是给它以几何美学的 改进，而没有依照人机工学设计。
手掌主要肌肉：
拇指屈肌和外展肌组成的肌群 小指屈肌及外展组成的肌群 沟壑于两个肌群指间。沟壑的深度和宽度因人而异。人手主要神经和血 管分布于沟壑皮下。
2024年人机工程学培训课件(ppt)
要点二
智能化发展
针对不同用户群体提供个性化的人机工程学解决方案
利用人工智能、大数据等技术提升人机工程学应用水平
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未来发展趋势预测与挑战应对
• 跨学科融合：与心理学、生理学等多学科交叉融合，拓展应用 领域与深度
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未来发展趋势预测与挑战应对
技术更新迭代
紧跟技术发展趋势，持续更新人机工程学理论与方法
• 设备安装与调试：按照规划方案进行设备安装和调试，确 保设备正常运行
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设备布置与操作流程优化
操作流程分析
对现有的操作流程进行详细分析，找出存在的问题和瓶颈
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操作流程改进
针对存在的问题提出改进措施，如简化操作步骤、减少操作时间 等
操作流程标准化
将改进后的操作流程进行标准化，制定操作规范和标系
与人体工程学关系
与心理学关系
人体工程学是人机工程学的重要分支，主 要研究人体尺寸、力量、视觉等特征与机 器设计之间的关系。
心理学在人机工程学中发挥重要作用，通 过研究人的认知、情感、动机等心理过程 ，为机器设计提供科学依据。
与计算机科学关系
与工业设计关系
计算机科学为人机工程学提供了技术支持 ，如人机交互界面设计、虚拟现实技术等 。
用户需求变化
关注用户需求变化，及时调整设计策略以满足不断变化的市场需求
法规与标准遵循
遵守相关法规与标准，确保产品设计或工作流程改进符合规范要求
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THANKS
感谢观看
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案例一
人机工程学培训教材
EHS培训-某知名公司China
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重复的动作
重复的动作是指要求在一段时间内多次重复做同样 的动作或一系列同样的动作。
重复的动作会造成：
1、造成肌肉和肌腱的细微撕裂； 2、肌肉疲乏，速度、精度跟不上，例如捶打物体时；
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过度用力
过度用力是指员工完成工作必须的动作时所需要的力量过 大。
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Topic 1 Topic 2 Topic 3 Topic 4 Topic 5 Topic 6
什么是人机工程学 人机工程学的目的和优点 常见的人机工程风险 搬运安全人机工程学 办公室人机工程学 健康保健小知识分享
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健康保健小知识分享 颈椎病的简介和预防方法
EHS培训-某知名公司China
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The disc 椎间盘
在每节椎骨之间有一个椎间盘，椎间盘由外 层软骨和柔软的中心部分组成。 There's a disc between each vertebra which is made up of an external layer of cartilage and a soft centre which is deformed without
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搬运安全人机工程
脊柱的构成
1、脊柱的神经传导功 能：略。 2、脊柱的运动功能： 脊柱可作屈、伸、侧屈、 旋转、环转运动。相邻两 个椎骨之间的连接是稳固 的，运动范围很小，但各 椎骨之间运动的总和使整 个脊柱的运动范围变得很 大，特别是颈、腰部运动 幅度最大。脊柱的运动范 围与关节突的方位、椎间 盘的厚度和韧带的位置及 厚薄有关。
工程学教材
工程学教材人机工程学Man-Machine Engineering（4）产品设计物理学固态物体的三种重要物理特性为质量[m]、重心[CG]、惯性力矩[l]。
1.质量：2.重心：3.惯性力距：是决定产品感觉的重要因素。
手部转动与挥动时。
手动操作产品的设计一.把手设计：即产品与手的界面。
A.直径：着力抓握30——40mm，精密抓握8——16mm。
掌握时把手直径为[如手电钻]30-50mm。
持握时把手直径为8-16mm。
B.长度：掌宽71——97mm之间=把手长100——125mm。
C.形状：圆形截面较好。
[三角、矩形、丁字形（扭力增大50%，最佳直径25mm，斜丁字形最佳夹角为60度。
）D.弯角：最佳角度为10度。
E.双把手工具：抓握空间（空间宽度为45——80mm）。
两把手平行时为45——50mm。
把手向内弯时，为75——80mm。
最大握力限制在100N。
使用需要抓握动作的把手，手同时握住两把手单元。
把手两单元的距离为76-89mm之间。
F.用手习惯：左手10%，右手90%，惯用手力×80%=非惯用手G.材质:与抓握方式有关。
防水、油、汗等滑落问题。
压力在掌心的平均分配，吸收震动撞击。
凹纹橡胶材质为佳，不可太深或太浅。
H.把手四周空间：不戴手套为30-50mm。
I.既要求精确操作，又要求着力抓握的把手：可提供数个可更换的把手，也可由一组只是把手互异相同单元组成。
二.手动操作产品设计基本要求：1.减少过多的受力抓取面积2.减少静止的受力姿势以及设备使用时的捏取部位。
3.减少不便的关节位置，尽可能用中间姿势。
4.减少重覆在手部侧偏位置时做手指用力的动作。
5.减少设备造成手部震动的范围。
三.手握式工具：设计原则：A.避免静态施力。
B.保持手腕处于顺直状态。
避免尺偏（腱鞘炎）（将工具的把手与工作部分弯曲10度左右效果最好。
19度加减5度）。
刀、斧、锄、铲、剪刀避免桡偏（网球肘）C.避免掌部组织受压力。
教学课件人机工程学(第三版)
教学课件人机工程学(第三版)一、教学内容1. 人的生理和心理特性2. 人的作业环境与生理心理反应3. 人机系统设计原则与方法4. 显示装置与控制装置设计5. 作业空间与座椅设计6. 人机系统的安全与舒适性二、教学目标1. 使学生了解并掌握人机工程学的基本概念、原理和方法。
2. 培养学生运用人机工程学知识分析和解决实际问题的能力。
3. 提高学生对人机系统设计原则和方法的理解，培养学生具备初步的人机系统设计能力。
三、教学难点与重点重点：人机工程学的基本概念、原理和方法，人机系统设计原则与方法。
难点：人的生理和心理特性在人机系统设计中的应用，显示装置与控制装置设计，作业空间与座椅设计。
四、教具与学具准备1. 教具：投影仪、电脑、幻灯片、教学课件。
2. 学具：笔记本、笔、教材《人机工程学》（第三版）。
五、教学过程1. 实践情景引入：以汽车驾驶室为例，介绍人机工程学在实际应用中的重要性。
2. 基本概念讲解：通过课件展示，讲解人机工程学的定义、起源和发展历程。
3. 人的生理和心理特性：分析人在不同环境下的生理心理反应，如视觉、听觉、触觉等感知特性。
4. 人机系统设计原则与方法：介绍人在人机系统中的作用、人机系统设计的基本原则和方法。
5. 显示装置与控制装置设计：讲解显示装置的类型、特点和设计原则，控制装置的类型、特点和设计原则。
6. 作业空间与座椅设计：分析作业空间设计的影响因素，如人体尺寸、作业性质等，介绍座椅设计的原理和方法。
7. 课堂练习：以教室为例，分析人机工程学在教室设计中的应用。
六、板书设计板书内容主要包括：人机工程学的基本概念、原理和方法，人机系统设计原则与方法，人的生理和心理特性，显示装置与控制装置设计，作业空间与座椅设计等。
七、作业设计1. 作业题目：分析家中客厅的人机工程学设计。
2. 作业题目：举例说明办公室的人机工程学设计。
八、课后反思及拓展延伸课后反思：本节课通过实例分析和课堂讨论，使学生对人机工程学有了更深入的了解。
人机工程学培训课件
人机工程学培训课件一、人机工程学简介人机工程学是一门研究人机交互的科学，它关注如何设计和评估人类与计算机、机器甚至复杂系统之间的交互。
人机工程学的研究领域包括:1.人机界面设计2.人机交互模型3.用户体验与可用性研究4.机器视觉和自然语言处理人机工程学的目的是为了创建更高效和最优的人机交互系统，从而提高生产力和用户满意度，并促进科技的发展。
二、人机工程学的重要性随着科技的不断发展，人们对人机交互系统的需求也不断提高，这就对人机工程学提出了更高的要求。
人机工程学在以下几方面具有重要意义：1.提高用户体验：通过科学的人机工程学设计，可以优化人机交互过程，从而提高用户的体验和满意度。
2.增加操作效率：人机工程学可以提高计算机和人类之间的沟通效率，从而提高系统的操作效率。
3.降低成本：经过人机工程学的研究和设计，可以减少系统的不必要部分，降低系统的成本。
4.促进科技的发展：人机工程学在计算机、机器视觉和自然语言处理等众多领域都发挥着重要作用，促进着科技的发展。
三、人机工程学的设计流程人机工程设计的主要任务是把人的认知、心理和生理特性与计算机系统、机器界面等进行合理化设计。
人机工程设计的流程可以分为以下步骤：1.任务分析：了解用户的使用环境、任务要求和目标。
2.人类特性分析：从人类认知、心理和生理三个方面分析效率和效能。
3.设计方案：根据任务和人类特性分析结果，制定出具体的设计方案。
4.实现和测试：将设计方案转化为软件或硬件，并通过测试检查是否满足需求。
四、人机工程学的经典方法人机工程学有许多经典方法，以下介绍几种常见的：1.形态学分析法：通过将系统分解成若干部分，分析每一部分的功能和联系，整合形成系统全貌。
2.任务分析法：考虑用户在完成特定任务时所需的信息、知识、技能和工具等，从而合理设计界面和交互流程。
3.人因工程标准：国际上有许多人因工程标准，如ISO、ANSI、IEC等，它们对人机交互的各个方面做出了具体规定。
人机工程学 教材
人机工程学教材以下是一些著名的人机工程学教材：1. "人机工程学导论" (Introduction to Human Factors Engineering) by Christopher Wickens, John Lee, Yili Liu, and Sallie E. Gordon-Becker该教材覆盖了人机交互的基本概念，包括认知心理学、人的错误和人机界面设计等重要主题。
2. "人机工程学导论：认知工程学与用户界面设计" (Cognitive Engineering and User Interface Design) by Andrew Sears and Julie A. Jacko该教材综合了人机工程学和认知工程学的理论，强调认知心理学的应用于用户界面设计的重要性。
3. "设计人类心理人机工效学" (Designing for People: An Introduction to Human Factors Engineering) by John D. Lee and Christopher D. Wickens该教材介绍了人机工效学的基本原则和方法，包括心理学、认知领域和工程设计的基础知识。
4. "人因工程：成功的设计" (Human Factors Engineering: Successful Design for Safety) by John D. Lee and Christopher D. Wickens该教材侧重于人因工程在安全设计方面的应用，包括人机交互的安全性评估、人机界面设计和操作员训练等。
5. "工效学" (Engineering Psychology and Human Performance)by Christopher D. Wickens, Justin G. Hollands, Simon Banbury, and Raja Parasuraman该教材探讨了认知心理学和人机工程学在解决实际问题中的应用，包括设计有效的人机界面和提高工作效率等方面。
人机工程学教材
第一章1.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。
☐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2.人机工程学发展的各阶段经验人机工程的发展阶段☐研究内容：研究每一职业的要求；利用测试来选择工人和安排工作，规划利用人力的最好办法；制定培训方案，使人力得到最有效的发挥；研究最优良的工作条件；研究最好的管理组织形式；研究工作动机，促进工人和管理者的通力合作。
☐研究人员：心理学家☐研究特点：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。
科学人机工程学——二战中尖锐的军械问题☐研究人员：心理学家、解剖学家、生理学家☐研究特点：人的因素——机器适应与人现代人机工程学——对工业文明的反思与可持续发展☐研究人员：解剖学、生理学、心理学、工业卫生学、工业与工程设计、管理工程等等。
☐研究特点：把人-机-环境作为一个统一的整体来研究，以创造最适合人操作的机械设备和作业环境，使人-机-环境相协调。
3.怎样看待人机工程学与工业设计的异同点？工业设计的核心是产品设计，产品设计离不开“人”的因素。
相同：有着工作对象和目标的一致性，都研究人与物的关系，研究人机交互界面上的问题。
不同：工业设计更多考虑文化、经济、市场的因素人机工程更注重人的适宜性。
在劳动、管理学科也有广泛的应用。
第二章1.几个人体测量基准面1)矢状面2)正中矢状面3)冠状面4)水平面5)眼耳平面：左右耳屏点及右眼眶下点的水平面2.人体测量中几个主要统计函数均值方差∑==niixnx11()⎪⎭⎫⎝⎛--=--=∑∑==niiniixnxnxxns1222121111标准差抽样误差 抽样误差=标准误差=全部样本均值的标准差百分位数(1)求某百分位数人体尺寸若人身高均值 X=170，S D =10，K%=30 P 30=X= X －(S D ×K)即有30%的人身高小于等于164.76cm 。
人机工程培训资料ppt课件
人机工程学是应用人体测量学、生理学、心理学和生物力学等学科的研究成果， 通过系统地优化人与机器之间的界面设计，以提高人机系统的效率和安全性。
人机工程发展历程
要点一
总结词
人机工程的发展经历了从手工劳动时代到信息时代的演变 ，其应用范围不断扩大。
要点二
详细描述
在手工劳动时代，人机工程主要关注手工工具和设备的合 理设计，以提高工作效率和减轻劳动强度。随着工业革命 的兴起，机器和自动化设备逐渐取代手工劳动，人机工程 的研究重点转向机器和自动化设备的界面设计。随着信息 技术的发展，人机工程的应用范围进一步扩大，涉及到计 算机、通信、航空航天等领域。
可穿戴技术与人体健康监测
可穿戴设备
可穿戴技术将进一步普及和发展，各种智能手环、智能手表等设备将更加智能化 、个性化，能够实时监测人体的各种生理参数，及时发现健康问题。
健康管理
可穿戴技术将与健康管理紧密结合，通过大数据和云计算等技术手段，为用户提 供更加全面、个性化的健康管理方案。
虚拟现实与增强现实技术应用
仿真分析
利用仿真软件对产品进行 人机工程仿真分析，评估 产品的性能和安全性。
优化设计方案
设计方案评估
根据仿真分析结果和用户反馈， 对设计方案进行评估和优化。
设计方案改进
针对设计方案中的不足之处进行 改进，提高产品的性能和用户体
验。
设计方案实施
将优化后的设计方案付诸实践， 生产出符合人机工程学的产品。
确保工作场所内的空气流通，减少空气污染和异 味对员工健康的影响。
温度调节
根据工作性质和员工需求，合理调节工作场所的 温度，保持舒适的室内温度。
湿度控制
根据工作场所的湿度情况，适时进行除湿或加湿 处理，避免湿度过高或过低对员工造成不适。
人机工程学培训资料
• 不良工作姿势和不合理的用力
• 繁重的工作
• 重复操作
• 局部压迫 • 振动 • 其它个人原因 • 环境因素
提示
1.将常用物品放在容易 拿到的地方
2.使用高度适当的工作台 3.保持正确的工作姿势
人机工程学
Ergonomics
功能区划分
• 办公室人机工程学
• 工厂人机工程学
• 搬运物体时的人机工程学 提示
可调节的椅子
办公室的椅子是办公室中重要的设备. 一把 好的符合人机工程学原理的椅子应具有以下 特征:
•可以调整高度 •五点支撑以提高稳定性 •可调节的靠背 •提供必要的坐垫
人机工程学
Ergonomics 工 作 区 域 划 分
非工作区域
偶然工作区域 正常工作区域
尽量将常用的物品放置在“黄色区域 ”以避免身体的拉伸
4.减少重复操作 5. 提供适当的工作空间
6.避免疲劳操作 7.建立搬运重物的
程序和方法
问题: 颈部的姿势
人机工程学 1).你的眼睛与监视器是在同一水平线吗?
2). 你是否总是长时间低头工作?
Ergonomics 3). 你是否用脖子和肩部夹着话筒打电话?
解决方案: 1). 监视器高度安装文件支架. 2). 将监视器调整到眼的高度. 3). 保持手腕在伸直状态, 可使用手腕支架 4). 使用耳机打电话.
人机工程学
Ergonomics
适当的坐姿
• 调整坐椅的靠背以给腰部提供足够的支撑 • 双脚稳固的放在地面或踏脚板上. • 膝盖下面保持适当的空间以保证血液循环. • 大腿和小腿间的角度要大于等于 90º. • 经常改变姿势.
人机工程学
Ergonomics
人机工程培训资料
人站姿操作时，为使操作者有舒适的操作状态，获得较高的工作效率，躯于应处于不动的前提下，考虑手的活动范围: 1为最适合的抓握区 2为最有利的手动范围 3为最大抓握范围 4为最大可触及范围
站姿
人机工程知识培训资料
外侧向60º:一只手动作时，最轻松、速度最快的运动方向。 双侧向30º:双手动作时，最轻松、速度最快的运动方向。 双侧向0º:双手准确，轻松、快速操作的最好方向。
四、人机工程的风险因素
重复频率
人机工程知识培训资料
某人完成一项任务所用的体力。 影响完成一项工作所需力量的因素: 运动类型 身体姿势/位置 握取形式 地面光滑程度
力量
人机工程知识培训资料
举重/ 弯腰
推/拉
搬运/ 持物
使用工具
运动类型
人机工程知识培训资料
双手相对于 身体的位置
是否使用单手
二、人机工程的目的
人机工程知识培训资料
全身姿势 躯干姿势 颈部姿势 上肢姿势 体力消耗
三、人机工程问题类型
人工搬运 重复性操作 外力压迫 工具或其他手持物
人机工程知识培训资料
在一定时间内发生的一系列动作或 保持的姿势。 评估在操作过程中同一动作重 复的频率。 作为结果，肌肉、肌腱、神经及血 管有可能被拉伸或挤压。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
不良姿势
人机工程知识培训资料
肘部位于身体侧面，手腕自 然伸直，握取 物体时，尽量 采用全握。
最佳姿势
人机工程知识培训资料
集中在身体软组织部位（ 主要是手部〕上的应力。 增加累积性损伤的机率 起因: 手动工具不合理的设计导致在使用时工具对手掌或手指的软组织造成深入压迫 手部接触尖锐的物体 把手部作为锤子用 靠在尖锐的物体上
丁玉兰人机工程学第五版
丁玉兰人机工程学第五版
《丁玉兰人机工程学(第五版)》是一本介绍人机工程学领域的教材。
本书作者为丁玉兰教授，是中国工程院院士，人机工程学领域的权威专家。
该书第五版对人机工程学的基本理论和方法进行了全面的介绍和阐述，并结合了实际案例和应用技术，使读者能够深入了解和掌握这一领域的知识。
书中包括了人机工程学的发展历程、人的认知过程、人机界面设计、人机工程评价方法等内容，涵盖了人机交互、人机界面设计、人因工程等相关领域的知识。
丁玉兰教授在本书中系统地介绍了人机工程学的理论和方法，并结合国内外的研究成果，提供了丰富的案例和实践经验。
读者可以通过本书了解人机工程学的基本概念和理论，了解人机交互的基本原理和设计方法，掌握人机界面设计的基本技巧和评价方法，提高产品的可用性和用户体验。
总之，《丁玉兰人机工程学(第五版)》是一本介绍人机工程学理论与应用的基础教材，适合人机工程学专业的学生和从事人机工程研究和应用的专业人士阅读和参考。
人机工程学培训课件-第1章 绪论人机工程概述
到了60年代，日本及欧美各国进入了大规模的经济发 展时期，科学技术的进步，使人机学获得更多的发 展机会；在本学科中应用“新三论”进行复杂人机 系统研究；从而使本学科进入了系统研究阶段，这 一阶段称之为现代人机学发展阶段。
三、学科体系与研究领域
1. 人机工程学学科体系
人机工程学培训课件-第1章 绪论人机工程概述
人机工程学培训课件-第1章 绪论人机工程概述
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人机工程学培训课件-
Chapter 1 绪论
★ 关于其定义至少应包含以下三个方面：
Focus （研究核心或焦点）--- ？ Focuses on human beings and their interaction with ……
Objectives（研究目标或目的）--- ？Are to enhance the effectiveness and efficiency and to enhance certain desirable human values ……
系统绩效问题。（参教材P1）
• 由于各国学者所研究的具体内容和目的不同，因而 出现了各种不同的名称和定义。
人机工程学培训课件-第1章 绪论人机工程概述
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人机工程学培训课件-
Chapter 1 绪论
本章内容： 一、学科的名称与定义 二、学科的产生与发展 三、学科体系与研究领域 四、研究方法 五、对于本课程学习的要求
人机工程学培训课件-第1章 绪论人机工程概述
12B. Woodson则认为人机学研究的是人与机器相 互关系的合理方案，亦即是人的知觉显示、操纵控 制与人机系统的设计及其布置和作业系统的最佳组 合，其目的在于获得最高的效率，并使工作人员在 作业时感到安全和舒适。
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。
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一、作业能力
1. 概念：指完成某作业，作业者所表现的生理、心理、技能的综合性素质。 2. 表达方式
生产成果（产量、质量） = ƒ（作业能力，作业动机）
3. 变化规律
①入门期 （Induction period）
劳动 生产率
终末激发
②稳定期
作业能
（steady period）
力均值
午
③疲劳期
休
（Fatigue period）
铁锹实验 砌砖作业
时间研究 动作研究
精选ppt课件
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二、科学人机工程学
1. 时间：第二次世界大战 ~ 50年代末 2. 特点：重视工业与工程设计中“人的因素”，力求使机器适应人。
即机器的设计符合人的习惯。
三、现代人机工程学
1. 时间：60年代 ~ 至今 2. 特点：一切都以人为中心
四、在我国的发展
精选ppt课件
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人机工程学的发展
人机工程学的发展大致经历了三个阶段： 一、经验人机工程学
1. 时间：20世纪初 ~ 第二次世界大战爆发
2. 特点：以机器设计为中心，通过对人的选拔和培训来适应机器。 （由于机器进步很快，使人难以适应，所以大量存在着伤害人身心的问题）
3. 代表人： 美国学者泰勒 吉尔布雷斯
1989年正式成立了本学科与IEA相应的国家一级学术组织—— 中国人类工效学学会（Chinese Ergonomics Society, 简称CES）。
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人机工程学的研究内容
一、为 什 么 要 实 施 人 机 工 程 学
健康问题 工伤事故 提高生产率
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二、人机工程学的研究内容
2. 人机工程学就是运用生理学、心理学、管理学的有关理论和知识，利 用系统分析的观点，处理人—机—环境所组成的系统；使三者组成的系 统达到最佳状态。也就是说既能保证提高人的工作效率，同时又能使人 在心理和生理感到舒适，并保证人的健康和安全。
• 人机工程学的研究对象：人—机—环境的相互作用关系。
• 人机工程学的研究目标：通过揭示人、机、环境之间的相互关系规律， 从而确保人—机—环境系统总体性能的最优化。
我国正常人基础代谢率的平均值如表所示 基础代谢量=基础代谢率×人体表面积×持续时间＝BSt 体表面积 S(m2)＝ 0.0061×身高(cm)＋0.0128 ×体重(kg)－0.1529
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2）安静代谢量：机体保持某部位的平衡及某种姿势所需消耗的能量。 安静代谢率： 用R表示 R=1.2B
＝（RMR＋1.2）×基础代谢量
4.能量代谢率的测定Βιβλιοθήκη 精选ppt课件12
四、劳动强度等级的划分
1. 劳动强度 是指作业者在生产过程中体力消耗及紧张程度。
2. 指标
1）相对代谢率 RMR 相对指标
2）劳动强度指数 I 绝对指标
I = 3T + 7M
3：实际劳动率系数
7：能量代谢率系数
T（净作业时间比率）：工作日内净作业时间/工作日总工时
1. 人体特性的研究：研究人的生理、 心理特性和能力限度 2. 人机系统的总体设计：研究人机功能的合理分配 3. 工作场所和信息传递装置的设计：研究人机相互作用及人机界面的设计 4. 作业及其改善 5. 环境控制与安全保护设计：研究作业环境和人的可靠性与安全
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人
机
工
程
学
Manufacturing
• 概念 肌肉等长收缩来保持一定姿势或本位的作业。 • 特点 能耗水平不高，但易引起人的疲劳。
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三、人体的能量代谢
1. 定义 能量代谢就是人体有关能量的产生、转移和消耗。
2. 种类 按机体所处的状态分为三种： 1）基础代谢量：人在基础条件下，维持人最基本生理活动，所需 消耗的能量。
基础代谢率：单位时间内，单位体表面积所消耗的基础代谢量。 用B表示，单位：KJ/(m2.h)
人机工程学
一、什么是人机工程学 二、人机系统中人的特性
1人的生理、心理特性 2人的作业特性 三、人体测量与作业空间 四、人与作业环境 五、人机信息界面与人机系统
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一、定义
人机工程学
1.《中国企业管理百科全书》定义为：研究人和机器、环境的相互作用及 其合理性，使设计的机器和环境系统适合人的生理、心理等特征，达到在 生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。
的
应
用
Home & Leisure
Service
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人机系统中人的作业特性
体力劳动时的能量消耗 人体作业过程的调节与适应 作业能力及其影响因素 合理安排作业休息制度 作业疲劳及其测定
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体力劳动时的能量消耗
一、动态作业
2、静态作业
所有的肌肉运动都会导致疲劳，但程度取决于很多事情：如舒适程 度、年龄和经验。静态的肌肉运动，其疲劳的恢复时间是动态运动的10 倍。
① ②③
时间
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终末激发（Terminal Totivation）： 快完成任务时，主观上为了赶任务或超额完成任务所激发的一种现象。
4. 意义
1）合理安排休息，不要在没进入疲劳期就安排休息；
2）据作业能力变化规律 作业速率变 以延缓疲劳
例如：
V
稳定期
入门期
η
疲劳期
t
安排工作V：V>工作能力时，会加速作业者的疲劳，甚至影响身体健康。 V< 工作能力时，达不到兴奋点，工作效率低，易出错。
M（能量代谢率）：8小时工作日的平均能量代谢率（KJ/min•m2）
3. 等级划分
1）以RMR指标分级
见表
2）以I指标分级
（1） I≤15 一级劳动强度
轻
（2） I=15~20 二级劳动强度 中
（3） I=20~25 三级劳动强度 重
（4） I>25
四级劳动强度 极重
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作业能力及其影响因素
安静代谢量＝RS t＝1.2BS t
3）能量代谢量：人体进行作业或运动时所需消耗的总能量。 能量代谢率：用M表示
能量代谢量＝MS t
基础代谢量
维持体位所应 增加的代谢量
作业所增加 的代谢量
安静代谢量 能量代谢量
三种代谢量的关系
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3. 相对代谢率（Relative Metabolic Rate）
劳动强度不同，所消耗的能量不同，由于劳动者的体质差异，即 使同样的劳动强度，不同劳动者的能量代谢也不同，为了消除个体差 异，常用相对代谢率来衡量劳动强度。用RMR表示。
RMR＝ (能量代谢率－安静代谢率)/ 基础代谢率＝(M－1.2B)/B
由上式得： M＝B（RMR＋1.2） 总能耗＝ B（RMR＋1.2）×体表面积×活动时间