人机工程学概论
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
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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
人机工程学概论
一、人机工程学与工业设计相关的应用领域
为减轻作业负担而对作业方式的研究和改善
为防止单调劳动而对作业进
行合理安排
为防止人的差错而设计的安
全保障系统
为提高系统中人机交互的高
效性而研究和改进人机界面 的设计
人的因素是人机工程学研究的重要内容,是人机系
统优化设计的核心。同样工业设计贯穿以人为中心 的理念、产品设计以使用者为中心加以展开。在产 品设计中应用人机工程学原理和方法,始终把人的 因素放在中心位置,也正是工业设计和产品设计的 题中之义。
• 2、人机工程学的多种学科名称
• 本学科常见的名称:
• 人类工效学,或简称工效学,英文Ergonomics,出现
•
• •
•
最早,应用最广 人的因素 Human Factors ,Human Factors Engineering 人类工程学 Human Engineering ,人体工程学 工程心理学 Engineering Psychology 人间工学 ,宜人性设计等
计准则 4人机工程学为产品设计中考虑人机系统整体功能 的优化提供指导原则 5、人机工程学为以人为中心的设计观提供有效的 工作程序
人的体力等生理条件,还涉及人的感知、认知、情 感、精神、心理、社会等更多、更深的方面。
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)对人机工程学所下得定义: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关 系;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。
人机工程学概论
第一章人机工程学概论引言【最舒适的科技】当你的大腿无法忍受笔记本电脑的热度,当无线键盘鼠标给你更自由空间的同时却也带来两肩酸痛,当拍摄一小时的DV就几乎让人手腕扭伤……当你成为那些好看却不好用的数码科技产品的受害者,你就会明白,性能与外观并不是数码科技的全部,合理的人体工学设计也同样是一件科技产品不可忽视的部分。
PHILIPS SHE9850入耳式耳塞如果你有过被耳塞磨到耳朵疼的经历,你就会知道,好的耳塞可不单单是音质好就行的,对于要塞进耳道一大截的入耳式耳塞来说,佩戴的舒适性就更是至关重要。
凝聚了PHILIPS对于人体耳道结构透彻研究的SHE9850耳塞,或许是这世界上佩戴最舒适的入耳式耳塞了。
大多数入耳式耳塞提供不同尺寸的塞帽以适合不同尺寸的耳道,而SHE9850 除了提供三种尺寸的塞帽之外,塞帽还采用与隔音耳塞相同的慢回弹海绵材质,较软橡胶或硅皎更为舒适;它的弯曲式原声导管设计与人体曲线紧密贴合,除了能够彻底隔绝噪音,提供更精确、通透的声音之外,舒适性也达到了“几乎让人忽略它的存在”的水准。
SAMSUNG SMX-C24数码摄像机SAMSUNG SMX-C24大约只比一枚鼠标略大,但与眼下正走红的“迷你高清DV”不同,SAMSUNG SMX-C24并未刻意追求高清分辨率,而是以小巧和出色的图像稳定系统作为自己的追求。
除此之外,SMX-C24更令人愉快的是它可以打满分的舒适度一一250仰角镜头令拍摄姿势更自然,最大程度降低了拍摄时对于手腕的负担,变焦与拍摄按钮恰好位于右手的食指和拇指部位,操控便捷度一流。
不用担心拍摄DV会手腕酸痛了。
MICROSOFT ARC无线键盘电脑屏幕变得越来越大.意味着我们可以坐得远一些了。
无线鼠标键盘提供了这样的便利。
但当键盘离开桌面,我们反而不知该拿它怎么办了。
架在腿上的键盘稳定性非常差.并且也时常赏我们一个“两肩酸痛”尝尝。
MICROSOFT 的设计师们发誓要改变这一切,他们创造出了人股键盘。
人机工程学概论
2.3 例3 车厢窗户(b)
人机工程学
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 也不会直吹乘客,却能在车厢上部形成新鲜空气的“顺 流”,效果甚佳。
2.4 例4 脚踏钮(或脚踏杆)冲水
人机工程学
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。
人机工程学
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。
2.6 例6 双肩背书包和单肩背书包(b)
1.1 现代人机学与古代论述区别(a)
人机工程学
其间的区别,主要在以下两个方面:
第一,一种观念,没有升华为明确的、具有普遍性 的理论,就不具有对一般事物的指导意义。由于没有明 确的理论旗帜,她还是脆弱的,难免在外在条件(如人 类文明发展的某种趋势)的冲击下,陷于迷失和丢失。
人机工程学
1.1 现代人机学与古代论述区别(b)
人机工程学
1.4.1 定义中注意_目的(c)
所以实际课题中的人机工程设计,目标往往并非达 到最理想的“安全、舒适、高效”效果,而是在限定条 件下提高“安全、舒适、高效”的程度。
人机工程学
1.4.2 定义中注意_ “机”
人机工程学里面所说的“机”、或“机器”是广义 的,泛指一切人造器物:大到飞机、轮船、火车、生产 设备,小到一把钳子、一支笔、一个水杯;也包括室内 外人工建筑、环境及其中的设施,等等。
2.5 例5 声光控延时开关 (a)
人机工程学
人机工程学概论-文档资料
美国人因工程学会(Human Factors Society) /content/hfes
国际工效学协会(International Ergonomics Association)
2021年4月16日星期五
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3. 人机工程学迅速发展期
• 军事领域的继续发展和太空竞赛的促进; • 从军事领域转向民用领域; • 面向特殊人群的产品设计; • 受到控制论、信息论和系统论的影响; • 出版了一批优秀的人机工程学著作。
2021年4月16日星期五
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2. 人机工程学诞生
第二次世界大战影响
人的因素影响了机器性能的发挥,而继续调动人的能力又受 到了自身的心理、生理极限的限制,只要求“人适应机器”是不 够的。因此,提出了“使机器适应于人”的思想。
2021年4月16日星期五
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2. 人机工程学诞生
英国人机工程学会(Ergonomics Research Society)
即采用统计方法分析两个变量之间的相关性。 皮尔逊相关系数r=+1.00为完全正相关,r=-1.00为完全的负相
关,r=0为无任何线性相关。
2021年4月16日星期五
三种相关系统分布图
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1.3.2 学科的研究方法
3. 相关研究法
(2)相关与因果 相关只说明变量之间存在某种联系,不能充分说明变量之间
的因果关系,这是相关研究法与实验法的重要不同之处。
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1.3.3 以人为中心的设计研究方法
1. 经典研究方法 (1)访谈法
访谈法是通过访问从访问对象那里获得信息的一种 方法,即研究者通过与研究对象的交谈来收集有关 对方心理特征与行为的数据资料的研究方法。 (2)问卷法
人机工程学概论
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、日本称为“人间工学”。
3、国际人类工效学学会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各种因素;研究人和机器及环境的相互作用;研究在工作、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。
4、人机工程学大致经历了三个阶段:经验工程学的发展阶段;经验人机工程学;科学人机工程学。
5、人机工程学的研究内容:人体特性的研究;工作场所和信息传递装置的设计;环境控制与安全保护设计;人机系统的总体设计6、人机工程学的研究方法: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。
人体测量与数据应用1、人体测量的主要方法:普通测量法;摄像法;三维数字化人体测量法。
2、人体测量的基本术语3、人体主要尺寸:立姿人体尺寸、坐姿人体尺寸、人体水平尺寸。
4、主要人体尺寸的应用法则人体感知与信息处理1、反射弧:感受器---传入神经元---中间神经元---传出神经元---效应器。
2、视觉机能视角是眼睛分辨物体细微结构能力的一个生理尺度,以临界角的倒数来表示。
视野是指人的头部和眼球固定不动的情况下,眼镜观看正前方物体时所能看得见的空间范围,常以角度来表示。
水平视野和垂直视野。
视距是指人在操作系统中正常的观察距离。
3、明适应和暗适应:暗适应大约需要30min;明适应过程一开始,人眼感觉性迅速降低,30s后变化很缓慢,大约1min后明适应过程就趋于完成。
4、人的色视野:垂直色视野;水平色视野5、视觉特征:眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易疲劳;视线的变化习惯于从左到右,从上到下和顺时针方向运动;人眼对水平方向尺寸和比例的估计比对垂直方向尺寸和比例的估计准确得多;人眼对做上线的观察最优,依次为右上限,左下限,而右下限最差;通常以双眼视野为设计依据;人眼对直线轮廓比对曲线轮廓更易于接受;人眼最易辨认的颜色顺序是红、绿、黄、白,即红色最先被看到。
人机工程学概论
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人 机 工 程 学 概 论
人机工程学的定义( 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 综上所述可以认为:人机工程学是以人的生理、 特性为依据,应用系统工程的观点, 特性为依据,应用系统工程的观点,分析研究人与机 人与环境以及机械与环境之间的相互作用, 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, 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。 达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的科学。因 人机工程学可定义为: 此,人机工程学可定义为:按照人的特性设计和改善 环境系统的科学。 人—机—环境系统的科学。
我国人机发展进程
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人 机 工 程 学 概 论
二、人机工程学研究的内容和方法
1、人机工程学的内容 、 国家 美国 法国 前苏联 保加利亚 捷克、印度… 捷克、印度… 研究的主体方向 工程和人际关系 劳动生理学 工程心理学 人体测量 劳动卫生学
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人 机 工 程 学 概 论
我们人机工程学的主要内容
原始时期( 原始时期(二)
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人 机 工 程 学 概 论
从19世纪末到20世纪30年代,人们开始采用科 学的方法研究人的能力与其所使用的工具之间的关 系,从而进入了有意识地研究人机关系的新阶段。 其中有三项著名的研究试验: 1. 肌肉疲劳试验 2. 铁锹作业试验 3. 砌砖作业试验
后来成为人机工程学 的重要分支,即所谓“时 间与动作的研究”。
一、人机工程学概述
1、人机工程学的命名
欧 洲 Ergonomics 人类工效学 Human Engineering 人类工程学 Human Factors Engineering 人的因素工程学 人间工学 工程心理学
高等教育:人机工程学概论
人机工程学概论1人机工程学的形成与发展人机工程学是近60年发展起来的一门以心理学、生理学、解剖学、人体测量学等学科为基础的边缘学科。
这门学科以人的因素为基本点研究人和机之间的工作关系,故美国称之为Human Factors,即人的因素。
西欧通用的名称是Ergonomics0人机工程学作为一门新兴的边缘科学,起源于欧洲、形成于美国。
英国是欧洲研究人机工程学最早的国家,于1950 年成立了英国人机工程研究学会,并出版发行了著名会刊《Ergonomics》。
美国是人机工程学研究最发达的国家,于1957年成立了美国人机工程学协会,是目前出版人机工程学书刊最多的国家。
国际人机工程学协会于I960年正式成立。
在我国,人机工程学学科具有起步晚、发展快的特点。
和国际上一样,由于参与人机工程学工作的人员学科背景不同,对人机工程学学科也冠以不同的名称——在理论学界多称之为人类工效学,在工程技术界和产业部门主要称之为人机工程学。
20世纪80年代,随着我国现代工业和高科技事业的发展,技术设计与人的身心特点匹配程度同人——技术系统的安全、效率和社会效益之间的重要关系日益受到重视。
1980年5月,我国成立了全国人类工效学标准化技术委员会,主要规划和制定我国民用方面的人机工程学标准。
1984年,国防科工委成立了军用人一机一环境系统工程标准化技术委员会,规划和制定军用人机工程学标准。
1987年7月,全国人类工效学学会宣告成立,并出版了会刊《人类工效学》, 使我国人机工程学进入一个新的发展时期。
综合各国学者对人机工程学的定义,可以归纳为,人机工程学是研究如何使人一机一环境系统的设计符合人的生理和心理特点,以实现人、机、环境之间的最佳匹配,使处于不同条件下的人能高效、安全、健康和舒适地进行工作和生活的一门科学。
人机工程学的研究对象是人一机一环境三大要素互相联系组成的系统(综合体),而人与机器的关系是其中的中心环节。
人机工程学的主要任务就是对这一综合体建立一个合理、优化的匹配方案,以便有效的发挥人的作用,为操作者提供安全、舒适的环境,从而达到提到工作效率的目的。
人机工程学-人机工程学概论
F.W.泰勒
第一节 人机工程学的学科发展
但这一时期研究的核心,是最大限度地开挖人的操作效率。
从人机关系方面考察,总体看是要求人适应于机器,即以机器为中心进行设计;
研究的主要目的是选拔与培训操作人员。 在学术理论上,与现代人机学是南辕北辙、存在对立的。 因此,应该看作是人机学的孕育期。
第一节 人机工程学的学科发展
第一节 人机工程学的学科发展
3.向民用品等广阔领域延伸:人、机、环境互相协调阶段
20世纪五、六十年代后,人机学的研究和应用,从 军工迅速延伸到民用品等广阔领域。而在这其中,德雷 夫斯是发展人机工程学的重要功臣。
德雷夫斯的一个强烈信念是设计必须符合人体的基 本要求,他认为适应于人的机器才是最有效率的机器, 因而他开始发展人体工程学的数据。
第三节 人机工程学的主要内容
第三节 人机工程学的主要内容
以人—机—环境作为研究单位基本对象, 通过揭示其三者之间的相互关系与规律, 以 达到确保整个系统的最优化。
第三节 人机工程学的主要内容
1、人的因素
人体尺寸(家具、工作空间等对应尺寸) ;人体的机构力学功能和机制(肢体运动速度、体 力、耐力等);劳动生理功能的变化及其机制(人体负荷反应与疲劳机制等);人的信息传 递能力及其机制(人对信息的接受、传递、输出机制);人的可靠性(研究失误的可能性); 劳动中的心理过程(心理调节的特点);技术审美设计……
人机学此前的观念是:要求人、机、环境三者和谐统一。以可持续发展理 念为指导,则由人、机、环境三维加上一维(未来),演进为人、机、环境、 未来四者和谐统一。
第二节 人机工程学的定义
第二节 人机工程学的定义
国际人机工程学学会(IEA,International Ergonomics Association)1960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 对象);研究人和机器及环境的相互作用(内容) ;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(目的) 。
人机工程学概述
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
人
机
工
程
学
“阿波罗”登月舱
随身听、傻瓜相机及其他
人机关系无处不在 现 代 人 机 工 程 学
小原二郎研究和科普双建卓绩
现 代 平放式暖风机 人 机 工 程 学
特级咖啡机 小型碎肉机
微波炉
打蛋器
无线电水壶
现 代 人 机 工 程 学
美国亨利·德累夫斯(Henry Deryfuss)事务所的人机学实验
早期历史—萌芽阶段
砌砖作业试验
1911年吉尔伯勒斯(F·B·Gilreth)对美 国建筑工人砌砖作业进行了试验研究。他用 快速摄影机把工人的砌砖动作拍摄下来,然 后对动作进行分析,去掉多余无效动作,最 终提高了工作效率,使工人砌砖速度由当时 的每小时120块提高到每小时350块。
泰勒和吉尔伯勒斯的这些重要试验影响 很大,而且成为后来人机工程学的重要分支 ,即所谓“时间与动作的研究”(Time and Motion Study)的主要内容。特别是泰勒的 研究成果,在20世纪初成了美国和欧洲一些 国家为了提高劳动生产率而推行的“泰勒制” 。
Human to human Human to machine
环境适应人
Environment to human
人的工效
Human ergonomics
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。
第1章 人机工程学概论
1.2.2 科学人机工程学(二次大战~50年代末)
由于设计不当和缺乏训练,导致了较多意外事故 的发生,这使人们意识到“人的因素”的重要性, 意识到只有工程技术知识是不够的,还必须有生 理学、心理学、人体测量学、生物力学等学科方 面的知识。
人机工程学
第1章 人机工程学概论
1.1 人机工程学的命名与定义
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。
1.1.1 学科的命名 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)
1.1.2 学科的定义
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、安全和舒适性等问 题的学科。
1.2 人机工程学的起源与发展
1.2.1 经验人机工程学(20世纪初~二次大战) 特点:机械设计的的主要着眼点在于力学、电
、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。
3 人机工程学的研究内容与方法
1.3.1 学科的研究内容 研究内容具有多样性、应用性和灵活性,如图
1-1所示。主要包括以下几个方面: 人体特性的研究 机器特性的研究 环境特性的研究 人-机关系的研究 人-环境关系的研究 机-环境关系的研究 人-机-环境系统性能的研究
人机工程学概论
,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编辑pp。t
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4、人机工程学的发展史 (阶段)
史发 展
早期历史(20世纪前期) 人机工程职业的诞生(1945—1960年 )
快速发展时期(1960—1980年) 计算机、灾难和诉讼(1980—1990年)
1990年以后
编辑ppt
11
英国是世界上开展人类工程学研究最早的 国家,但学科的奠基性工作实际上是在美国完 成的。所以,人类工程学有“起源于欧洲,形 成于美国”之说。虽然本学科的起源可以追溯 到20世纪初期,但作为一门独立的学科只有50 多年历史。
学科在形成与发展的过程中,大致经历了 以下三个阶段:
1 经验人类工程学 2 科学人类工程学 3 现代人类工程学
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20世纪前期 (使人适应机器)
阶早
段期
历
Frank , Lillian Gilbreth
史 (人机学研究的先躯):动作研究和车
—
间管理研究。熟练操作与疲劳;工作间
萌 的设计和残疾人使用设备的设计。
发 公司、计算机公司、汽车公司和其他消费公司。
展 工厂也开始意识到人机工程学在工作场地和产
阶 品设计方面的重要性。
段
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1980—1990年 (人机工程学的重要性)
1979年Three Mile岛上的核电站事故;
阶 计 1984年12月4日Union Carbide杀虫剂工
段算 机
厂有毒物质泄漏,4000人死亡,20000
段 1960年国际人机工程协会成立。
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14
1960—1980年(仍然不为普通人所了解)
第1章 人机工程学概论
1.2 人机工程学的发展简史
※ 第一次世界大战期间
各参战国都聘请心理学家解决战时兵种分 工、特种人员选拔和训练、军工生产中的作业 疲劳等问题。 美国哈佛大学心理学 Munsterberg教授的 代表作《心理学与经济生活》和《心理工艺学 原理》是人机工程学的最早著作。 这一时期的研究者多是一些心理学家, 当时 的学科名称是 “应用实验心理学”, 其特点是 选 择和训练人,使人适应机器。 战后,心理学的应用推广到非军事领域, 学科名称改成了“工程心理学”。
1.2 人机工程学的发展简史
※ 第二次世界大战期间 工程技术设计思想开始发生了一个根本 性的转变: 由 “使人适应机器”转变为“使 机器适应人”,生理学家、心理学家、医生 和工程技术专家共同研究解决武器和装备的 优化设计的实践,促进了人机工程学作为一 门 独 立 的新兴学科的形成和发展。
Байду номын сангаас.2 人机工程学的发展简史
1.1 人机工程学的研究内容
曹 琦等人给出的定义为:“人机工程学是研究并 优化人机系统的科学”。 国际人机工程学会 (International Ergonomics Association, 简称 IEA) 的定义为: “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;以及在 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、安全和舒适等问题的学科” 。
1.1 人机工程学的研究内容
人 机 系 统 构 成 图
1.1 人机工程学的研究内容
人机界面 (man -machine interface)
人机系统中,“人”与“机”之间能够 相互施加影响、实现相互作用的区域。
(1) 第一类 控制系统人机界面 (2) 第二类 直接作用型人机界面 (3) 第三类 间接作用型人机界面
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第一章人机工程学概论引言【最舒适的科技】当你的大腿无法忍受笔记本电脑的热度,当无线键盘鼠标给你更自由空间的同时却也带来两肩酸痛,当拍摄一小时的DV就几乎让人手腕扭伤……当你成为那些好看却不好用的数码科技产品的受害者,你就会明白,性能与外观并不是数码科技的全部,合理的人体工学设计也同样是一件科技产品不可忽视的部分。
PHILIPS SHE9850入耳式耳塞如果你有过被耳塞磨到耳朵疼的经历,你就会知道,好的耳塞可不单单是音质好就行的,对于要塞进耳道一大截的入耳式耳塞来说,佩戴的舒适性就更是至关重要。
凝聚了PHILIPS对于人体耳道结构透彻研究的SHE9850耳塞,或许是这世界上佩戴最舒适的入耳式耳塞了。
大多数入耳式耳塞提供不同尺寸的塞帽以适合不同尺寸的耳道,而SHE9850除了提供三种尺寸的塞帽之外,塞帽还采用与隔音耳塞相同的慢回弹海绵材质,较软橡胶或硅皎更为舒适;它的弯曲式原声导管设计与人体曲线紧密贴合,除了能够彻底隔绝噪音,提供更精确、通透的声音之外,舒适性也达到了“几乎让人忽略它的存在”的水准。
SAMSUNG SMX-C24数码摄像机SAMSUNG SMX-C24大约只比一枚鼠标略大,但与眼下正走红的“迷你高清DV”不同,SAMSUNG SMX-C24并未刻意追求高清分辨率,而是以小巧和出色的图像稳定系统作为自己的追求。
除此之外,SMX-C24更令人愉快的是它可以打满分的舒适度——25°仰角镜头令拍摄姿势更自然,最大程度降低了拍摄时对于手腕的负担,变焦与拍摄按钮恰好位于右手的食指和拇指部位,操控便捷度一流。
不用担心拍摄DV会手腕酸痛了。
MICROSOFT ARC无线键盘电脑屏幕变得越来越大.意味着我们可以坐得远一些了。
无线鼠标键盘提供了这样的便利。
但当键盘离开桌面,我们反而不知该拿它怎么办了。
架在腿上的键盘稳定性非常差.并且也时常赏我们一个“两肩酸痛”尝尝。
MICROSOFT的设计师们发誓要改变这一切,他们创造出了ARC键盘。
键盘底部的曲面正是为了迎合大腿的曲线而设计,令ARC能够稳稳地架在膝上.而工作面则自然形成一个令打字更舒适的人体工学曲面,令你直打到手指发酸,肘部与肩部也不会有任何不适。
对于3米之外与液晶电视相连的HTPC而言,ARC无线键盘简直是绝配。
Logitech N700笔记本电脑散热垫在Logitech N700介入之前,膝上或许并不是笔记本电脑的最佳归宿——它们的底部线条往往与你的膝盖与大腿八字不合,而当它们运行3D游戏或播放高清视频时,底部某一区域的发热量更是足以用来煎鸡蛋。
但Logitech N700将一切问题都解决了,它底部的海绵软垫化解了笔记本电脑底部冷硬的线条,并将它以撑起一个小小的斜角,令打字更为舒适,至于笔记本底部散发的热量,则被N700的散热器统统带走,一点儿也不会传到你的腿上。
除此之外,N700还锦上添花地附送了一对音质出色的扬声器—谁还能比这更体贴呢?1.1 人机工程学的命名及定义人机工程学作为一门新兴的科学,是在20世纪50年代前后才发展取来的。
然而,今天它已经成为一切工程技术人员必不可少的工具,成为实现工业设计目标的重要手段。
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。
人机工程学在美国被称为Human Factor Engineering(直译为“人因工程学”)。
而在英国,则被称为Ergonomics。
这是由两个希腊单词:ergo(表示工作)和nomos(表示法则或习惯)组成的新词。
因此,ergo-nomos的含义是: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。
这一名称(即ergonomics)已被国际标准化组织正式采纳。
1.1.1 学科的命名人机工程学是一门应用领域广泛的综合性交叉学科。
由于该学科涉及范围的广泛性、内容的综合性及研究侧重点的多样性,目前国际上尚无统一的术语,其名称呈现多样化的特点。
国际上不同地域习惯采用的名称有所不同:由于该学科研究和应用的范围极其广泛,它所涉及的各学科、各领域的专家、学者都试图从自身的角度来给本学科命名和下定义,因而世界各国对本学科的命名不尽相同,即使同一国家对本学科名称的提法也很不统一,甚至有很大差别。
美国——“Human Engineering”(人类工程学)或“Human Factor Engineering”(人的因素工程学/人因工程学)。
西欧国家——“Ergonomics”(人类工效学);日本——エルゴノミクス人間工学人类工程学在20世纪70年代末才在我国兴起,为了同国际接轨,采用“人类工效学”这个名称进行对外交流为多、由于本书力图从研究人-机关系的角度为工业设计者提供有关这一边缘学科的基础知识,因而本书便采用人机工程学这一学科名称。
1.1.2学科的定义与该学科的命名一样,对本学科所下的定义也不统一,而且随着学科的发展,其定义也在不断发生变化。
美国人机工程学专家CC•伍德对人机工程学所下的定义为:设备设计必须适合人的各方面因素,以便在操作上付出最小的代价而求得最高效率。
2000年8月,国际人机工程学学会(International Ergonomics Association)对本学科所下的定义为:人机工程学是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。
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。
人机工程学将人类的需要和能力置于设计技术体系的核心位置,为产品、系统和环境的设计提供了人类相关的科学依据。
追求实现人类和技术完美和谐融合的目标。
纵观人机工程学的各种定义,可以看出以下共同点:(1)从系统的角度着眼,而不是孤立地研究人、机、环境。
在人-机-环境系统中,人机工程学研究的直接对象是该系统的子系统,即人-机关系或人-环境关系。
(2)基于优化的思想,目标是追求系统效能的优化,即人机工程学研究的目的是如何达到人的安全、舒适和系统效能的最优化。
简单地说,人机工程学的目标可归纳为两个:○1侧重提高劳动或工作效率;○2侧重改善人们的生活水平。
现代高度发展的技术已经把人类置于这样一种地位,在这里,任何控制或者判断上的差错都将产生十分严重的后果。
例如:从技术角度来看,观测手表以判断商店是否还在营业的过程与在飞机上观察高度仪以判断飞机高度的过程几乎没有任何区别,但由于误读而产生的后再在本质上却相距甚远。
类似的,空中的交通控制、外科手术或原子能反应堆的操作,预警雷达系统的控制都不允许在操作、控制上产生半点差错。
即使一般的工业产品,人们也要求它不仅能够满足功能要求,还必须符合美观、使用方便、操作灵活、舒适和安全的要求。
以人为中心的设计已经成为现代快速发展的技术的一个基本点。
可以说在现代,设计的主要困难已经不在于产品本身,而在于是否能够找出人与产品之间最适宜的相互联系的途径与手段,在于是否能够全面考虑到操作者在人/机系统中的功能作用特点和产品结构与“人的因素”相吻合的程度。
因此,如何把产品设计得更加适合于人使用的问题越来越受到重视,人机工程学正是在这样的背景下产生的。
要使产品和功能符合人类的特性,使产品既容易操作,又准确可靠,不易使人疲劳,就必须收集有关人类特性临界值的数据。
这就使生理学、医学、解剖学和心理学都与工程设计发生了密切的联系,并参与共同确定人在作业活动中的极限。
这些经过生物学角度进行调整的规则在工程领域中的渗入就是人机工程学的本质。
因此,关于人机工程学的定义也可以简单地描述为:“研究与劳动环境和设备设计有关的人的因素的科学”。
显而易见,人机工程学是一门综合的自然科学。
人机工程学专家和其他领域的专家,如工程设计师、工业设计师、计算机专家、工程医学和人类资源专家通力合作,最终目标是实现把人们对人类特性的知识转化成解决人类工作和休闲时的具体问题。
在许多情况下,人类可调整姿势以适应不舒适的环境,但是这种调整通常是低效率、易出错、需要承受难以忍受的压力、甚至付出身体和精神方面的代价。
人机工程学的研究与应用可以彻底改变这种状况。
人机工程学几乎包含了与人相关的一切事物。
如果涉及得当,运动、休闲、健康、安全都将体现人机工程学的基本原理。
虽然不能期望人机工程学能因此解决所有的问题,但是,只要接受人机工程学的技术与准则,就可以帮助设计者减少明显的差错与危险。
1.2 人机工程学的起源与发展作为一门完整的学科,人机工程学的起源可以追溯到20世纪初期,但是作为一门独立的学科,它只有50多年的历史。
英国是世界上开展人机工程学最早的国家,但是许多研究工作和奠基性的工作实际上是在美国完成的,所以也有这样的说法——人机工程学“起源于英国,形成于美国”。
人类工具的发展史就是不断实现方便使用目标的历史。
一切人造工具,无论原始的石器还是今日的电子产品,人们制造它们并不断改进它们,都是出于一个共同的观念和目标:就是为了让人们更好、更方便、更安全地使用工具从事各种活动和工作。
尽管人机工程学直到20世纪20年代才出现,然而,有证据表明人机工程学原理实际上载2500年前就已经为人所知并确定下来。
可以发现,哪些在现今的设计总所关注的人机工程学主题几乎都可以在下面的例子中找到它的萌芽。
在前面学科的命名中,我们已经了解了人机工程学一词的来源,并且在考古实践中,我们也在不同领域中发现了许多人机工程学设计的例子证明了人类祖先对实用性和提高生活、改善工作条件的关注。
在设计工具、工作场所或工作情况时考虑到了人的因素。
种种征兆显示在古代已经拥有很好的关于人的因素的知识,并借此实现以人为中心的设计目标。
1.2.1以人为中心设计理念的萌芽Plato戏剧中引用的一句格言:“人是所有东西的测量尺度。
”形象表达了以人为中心的设计理念。
有许多例子可以表明这种概念如何应用于实际情况。
用来测量长度的尺度单位的名称及大小都来源于人体。
如手指、手掌、前臂和脚。
使用这种测量系统,许多建筑的基本单元都与人体成比例。
古希腊人的葬礼仪式提供了另一个例子,表明他们对以人为中心设计的关注。
古希腊人相信在死亡后灵魂会去另一个世界。
为了使他们的死亡之旅及来世舒适一些,他们在坟墓里放上像器皿用具之类的个人物品。
这些陪葬品的尺寸大小与死者的年龄和身材相匹配。
1.2.2 基于对人的因素良好知识的设计迹象。