人机工程学第一章-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
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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
《人机工程学概论》课程教学大纲
《人机工程学概论》课程教学大纲课程代码：ABJD0806课程中文名称：人机工程学概论课程英文名称：IntrodUCtiOnofErgonomics课程性质：选修课程学分数：2学分课程学时数：32学时授课对象：机械电子工程专业本课程的前导课程：工程图学、控制工程基础、电工与电子技术、机械原理、机械设计、电气控制与P1C等。
一、课程简介人机工程学是研究人、机器及工作环境之间相互作用的一门边缘学科，其研究的主要内容是人机系统中人的作业效能，以达到“人尽其力，机尽其用、环境尽其美”的目的，给人以高度的舒适感和生命保障功能，使整个系统安全高效、综合使用效能达到最高。
本课程是机械电子工程专业的一门专业选修课，其目的是通过本课程的学习，让学生了解人机工程学的的基本理论体系，熟悉人机关系的基本原理及方法，培养建立以人为本的设计思想并应用于具体的基本能力；培养解决人与产品、人与环境、环境与产品三者之间关系问题的能力；培养从产品设计、制造到使用过程中人机问题的能力；培养形式与功能相互和谐的设计能力，并能将其应用于工程实际。
二、教学基本内容和要求第一章概述教学内容包括：人机学的研究对象和目的，人机学的形成、发展及学科思想，设计中的人机工程等。
通过课程介绍使学生了解人机工程学的概念和定义，了解日常生活中的人机工程学应用，了解人机工程学的发展历程，了解人机系统在工业设计中的应用。
第二章人体尺寸及其应用方法教学内容包括：人体尺寸概述，中国成年人的人体尺寸，其它国家的人体尺寸和人体各部分尺寸的比例，产品设计中人体尺寸数据的应用方法和工作空间人体尺寸及其应用等。
使学生了解人体尺寸的测量方法，了解人体尺寸数据，掌握尺寸修正量和人体尺寸百分位的选择方法，掌握科品功能尺寸的设定方法。
重点：产品设计中人体尺寸数据的应用方法。
第三章桌椅设计教学内容包括：桌椅设计概述，坐姿生理解剖基础，座椅的功能尺寸，座垫与靠垫，办公桌的功能尺寸等。
使学生了解桌椅的历史与现状，了解人的坐姿生理解剖基础，了解座面的高度尺寸、倾角，了解座椅垫的设计要素，了解办公桌的尺寸，掌握人机工程学在桌椅设计中的应用方法。
第一章 人机工程学概述
计算机仿真方法
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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。
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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
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。
人机工程学重点
人机工程学重点第一章：概论1、人机工程学起源于欧洲，形成于美国，可分为三个阶段：(1)经验人体工程学；(2)科学人体工程学；(3)现代人体工程学(或为经验期、创建期、发展成熟期)。
2、经验人体工程学三大试验：(1)肌肉疲劳试验：1884年德国莫索；(2)铁锹作业试验：1898年美国泰勒(泰勒制)；(3)砌砖作业试验：1911年美国吉尔伯勒斯。
科学人体工程学：人机工程学作为一门独立学科是在1950年2月英国海军军部召开的会议上通过了人机工程学这一名称。
3、国际人机工程学会(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。
4、目前国内学者通常认为：人机工程学是研究"人-机-环境"系统中人、机、环境三大要素之间的关系，为解决该系统中人的效能、健康问题提供理论与方法的科学。
5、人：作业者或使用者，人的心理、生理特征，及人适应机器(或人造物)和环境的能力都是其研究的课题。
机：即机器(或人造物)，包括人操作和使用的一切产品和工程系统。
怎样才能设计出满足人的需求，符合人的行为规律的产品是人机工程学探讨的重要课题。
环境：人工作和生活的环境、噪声、照明、气温等因素对人的工作生活的影响等是其研究的对象。
6、人机界面按性质分三类：(1)控制系统人机界面(也叫人机接口)；(2)工具性人机界面；(3)环境性人机界面。
7、人机关系：人适机：通过最佳的训练方法，使人适应于机器和环境，更好地发挥人机系统的效能，但要注意人适机是有限度的。
机宜人：器物设计要适合解剖学、生理学、心理学等人的因素，根据人的特点来设计机器。
但要注意不能单方面地强调机器适应人，应当人机相互适应，合理分工，达到人机系统的最优化。
第二章：人体动作与行为因素1、人体测量学：是一门通过测量人体各部位尺寸来确定个人之间和群体之间在人体上差别的科学。
教学课件 人机工程学(第三版)--丁玉兰
1.5 人机工程学与工业设计
1.5.1 为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度 参数
1.5.2 为工业设计中考虑“物”的功能合理性提供科 学依据
1.5.3 为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准则 1.5.4 为进行人－机－环境系统设计提供理论依据 1.5.5 为坚持以“人”为核心的设计思路提供工作程
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。如本书5、6、7、8章的内容。
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。如本书9、10章的内容。
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。如本书第11 章的内容。
变量，因而可根据概率论与数理统计理论对测量 数据进行统计分析，从而获得所需群体尺寸的统 计规律和特征参数。
1. 均值
x
1 n
n i 1
xi
2.方差 3.标准差
s2
1n
n 1 i1
2
xi x
1 n 1
n i 1
xi 2
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人机工程学（第三版）
多媒体教学课件
课件目录
第1章 人机工程学概论 第2章 人体测量与数据应用 第3章 人体感知与运动系统 第4章 人的心理与行为特征 第5章 人机的信息界面设计 第6章 工作台椅与工具设计 第7章 作业姿势与动作设计 第8章 作业岗位与空间设计 第9章 人与环境的界面设计 第10章 事故控制与安全设计 第11章 人机系统总体设计 第12章 人机工程发展趋势
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。
人机工程学复习资料
人机工程学复习资料第一章：人机工程学概论Man－Machine Engineering1.人机工程学的命名：美Human Engineering（人类工程学）／Human Factors Engineering（人的因素工程学）西欧Ergonomics（人类功效学）2.学科的定义：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、安全和舒适等问题的学科。
它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的研究方法和手段，综合地进行人体结构、功能、心里以及力学等问题研究的学科。
3.人机工程学发展有哪三个阶段？每个阶段的特点是什么？1.经验人机工程学特点：人适应于机器；2.科学人机工程学特点：机器适应于人；3.现代人机工程学特点：人机互适。
4.人机工程学的研究内容是什么？研究方法？1.内容：1.人的特性研究；2.机器特性的研究；3.环境特性研究；4.人、机关系的研究；人、环境关系的研究；6.机、环境关系的研究；7.人、机、环境系统特性的研究。
2.研究方法：1.观察分析：a.瞬时操作分析法b.知觉与运动信息分析法c.动作负荷分析法d.频率分析法 e.危象分析法f.相关分析法2.实测法3.实验法4.模拟和模型实验法5.计算机数值仿真发。
5.人机工程学对工业设计的作用有几个方面？1.为工业设计中考虑‘人的因素’提供人体尺度参数；2.为工业设计中‘物’的功能合理性提供科学依据；3.为工业设计中考虑‘环境因素’提供设计准则；4.为进行人、机、环境系统设计提供理论依据；5.为坚持以‘人’为核心的设计思想提供工作程序；第二章：人体测量与数据应用6.人体测量的主要方法有哪些？1.普通测量法；2.摄像法；3.三维数字化人体测量法：a.手动接触式三维数字化测量仪b.非接触式三维数字化测量仪7.人体测量的基本术语，被测者姿势有哪些，测量的基准面有哪些，1.被测者姿势：a.立姿b.坐姿2.测量基准面：a.矢状面b.正中矢状面c.冠状面d.横断面e.眼耳平面3.测量方向：a.足侧端b.外侧c.远位e.尺侧f.腓侧4.支承面和衣着5.基本测点及测量项目8.人体测量中的主要统计函数，重点看百分位数，百分位数以及它的运算方式，上课做过练习，小尺寸，大尺寸的计算方式是不一样的9.常用的人体测量数据，看一下几个人体尺寸，会查表，数据1.人体主要尺寸2.立姿人体尺寸3.坐姿人体尺寸4.人体水平尺寸10.人在工作位置上的活动空间尺度有哪些1.立姿的活动空间2.坐姿的活动空间3.单腿跪姿的活动空间4.仰卧的活动空间11.主要人体尺寸的应用原则，看表2－912.人体尺寸应用方法流程是什么，看大标题1.确定所设计产品的类型；2.选择人体尺寸百分位数；3.确定功能修正量；4.确定心里修正量；5.产品功能尺寸的设定第三章：人体感知与信息处理13.视觉机能及其特征，视觉系统的构成，视觉机能有哪些，还有水平面视野，垂直面里的视野，重点看39页这两段视觉系统的构成：眼睛、视神经和视觉中枢1.视觉机能：a.视角与视力b.视野与视距c.中央视觉和周围视觉d.双眼视觉和立体视觉e.色觉与色视野f.暗适应和明适应水平视野：双眼视区大约在左右60°以内的区域，在这个区域里还包括字、字母和颜色的辨别范围垂直视野：假定标准视线是水平的，定为0°，则最大视区为视平线以上50°和视平线一下70°。
人机工程学(共计539页,共计2部分)_部分1
人—机—环境系统的科学。
人机工程学 Ergonomics
第一章 人机工程学概论 Introduction To Ergonomics
人机工程学研究的对象是产品设计中与人有关的 问题，将人的需求和能力置于设计技术体系的核心 位置。
目的为产品、系统和环境的设计提供与人相关的 科学数据。追求实现人类和技术完美和谐融合的目 标。
人机工程学 Ergonomics
第一章 人机工程学概论 Introduction To Ergonomics
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
Ergonomics
参考文献
《普通人机工程学》 杨君顺 主编 陕西科技大学 《设计心理学》 李彬彬 主编 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 《产品设计中的人机工程》 王继成主编 化学工业出
版社 《工业设计应用人类工程学》 周美玉 主编 中国轻工
Ergonomists contribute to the design and evaluation of tasks, jobs, products, environments and systems in order to make them compatible with the needs, abilities and limitations of people.
人机工程学 Ergonomics
第一章 人机工程学概论 Introduction To Ergonomics
人机工程学概述
第一章人机工程学概述1.人机工程学的定义，对象，目标，核心；人机工程学的特点人机工程学是研究人、机器及其工作环境之间相互作用的学科。
国际人机工程学会的定义为--------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;研究在工作中、生活中和休息时，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）研究对象人、机器、环境。
人是最主要的，强调以人为本。
2）研究的核心着重研究人、机、环境之间的相互作用关系，试图改变人们所用物品和所处的环境，从而使机器和工作环境更好的适应人的需要。
3）研究目标一是提高工作效率和质量。
二是提高工作的安全感和舒适感。
4）特点A.强调以人为本，客户满意为准则（designing for humanuse ）；B.必须意识到个体在能力和限制上的差异；C.用系统的观点考虑问题；D.强调设计过程经验数据和评价的重要性。
2.人机工程学的任务和研究内容，应用领域，人机工程学体系。
人机工程学的主要任务----------把人、机和环境作为一个整体来研究，使机器设计和环境条件的控制适合人的生理、心理特征，从而达到安全、高效、健康和舒适的目的。
建立一个合理的可行的方案，使人--机--环境系统达到最优化的配合，充分发挥人与“机”的作用，做到人尽其力，“机”尽其用，环境尽其美，经济效益尽其好。
研究内容1. 研究人体形态特征，即人体测量；2.研究人的生理特性3. 研究人的心理学4. 研究作业方法及其改善5.研究工作场所的设计和改善6. 研究作业环境对操作者的影响7. 研究人机界面设计，即控制器与显示器的设计8.研究人机系统的设计人机工程体系指-------人机工程学是一门综合性的边缘学科，但它有本身的理论体系，同时又从许多基础学科中吸取了丰富的理论知识和研究手段，使它具有现代交叉学科的特点。
•它是以人体科学中的人体解剖学、劳动心理学、劳动生理学、人体测量学和人体力学等学科为“一肢”；以环境科学中的环境保护学、环境医学、环境卫生学、环境心理学和环境检测学等学科为另“一肢”。
人机工程学
第一章人机工程学概论“以人为本”核心理念；“人—机—环境”核心要素。
人机工程学的三个阶段：1.从泰勒的科学管理方法到理论的形成到第二次世界大战之前，称为经验人机工程学的发展阶段。
这一阶段的主要研究内容是：研究每一个职业的要求；利用测试来选择工人和安排工作；规划利用人类的方式等。
其特点是以机械为中心进行设计，通过对操作者得选拨和培训，使人适应机器。
2.第二次世界大战前后，人机工程学的研究进入了科学人机工程学阶段，科学人机工程学一直延续到20世纪50年代末；这一阶段的主要特点是重视工业与工程设计中人的因素，力求使机器适应人。
3.20世纪六、七十年代以后人机工程学进入了现代人机工程学发展阶段，这一阶段的主要特点是：（1）不同于传统人机工程学研究中着眼于选择和训练特定的人，使之适应工作要求；现代人机工程学着眼于机械装备的设计，使机器的操作不能月初人类能力界限之外；（2）密切与实际应用相结合，通过严密计划规定的广泛的实验性研究，尽可能利用所掌握的基本远离，进行的具体的机械装备设计。
（3）力求使实验心理学、生理学、功能解剖学等科学的专家与物理学、数学、工程学方面的研究人员共同努力、密切合作。
人机工程学的研究方法：实测法、观察法、实验法、模拟和模型实验法、分析法、调查法、感觉评价法、心里测试法、计算机仿真法。
第二章系统中“人”的因素人机工程学的三大系统：感官系统、中枢神经系统、运动系统。
人体尺度分为：构造尺寸、功能尺寸；构造尺寸是指静态的人体尺寸，功能尺寸是指动态的人体尺寸。
产品最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量产品最佳功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量+心里修正量人的主要感觉：视觉、听觉、嗅觉、味觉、肤觉、内部感觉视觉按眼球的工作状态分为：静视野、注视野、动视野。
（书上图表）立体视觉包括距离、深浅、凹凸、前后、高低、等相对位置。
视觉现象：视觉适应、视觉暂留、炫光现象。
1，视觉适应分为暗适应和明适应；暗适应是当人从亮处突然走进暗处时，眼前会呈现黑黝黝的一片，一段时间什么也看不清楚，经过相当长的时间后逐步开始回复清晰的视觉的现象。
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
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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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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-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
如果有遗漏和错的请QQ告知我~~~~~~第一章概论1.人机工程学的定义：人机工程学是研究人、机器及其工作环境之间相互关系和相互作用的学科。
目前，国际人类工效学学会（IEA）所下的定义是最权威和全面的，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，家庭生活中和休闲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。
2.人机工程学和工业设计在基本思想与工作内容上有很多一致性。
（从哪几个方面？答：人的生理和心理因素进行展开如下）工业设计是一种融合了理性与感性的创造性活动。
人机工程学为产品设计提供关于人体尺度的设计参数人机工程学为产品设计提供关于产品功用和使用方法的切入点人机工程学为产品设计中优化人机界面提供设计准则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人机工程学为以“人”为中心的设计观提供有效的工作程序3.人机工程学的研究领域硬件人机工程学：人—机器接口技术，代表了人机工程学科前30年的主流应用方面，最初研究人的生理和知觉特性，并将其相关成果应用到操作、显示与工作空间分布的分析，设计和评价等过程中。
环境人机工程学认知人机工程学宏观人机工程学4.人机工程学的应用发展（阶段）I.经验人机工程学阶段（美国泰勒对生产领域中工作能力和效率进行研究）——人适应于机器II.科学人机工程学阶段——人机关系研究中心从使人适应机器转变到使机器适应人的新阶段，重视工业与工程设计中“人的因素”、使机器适应人是这一时期的应用和研究的最大特点III 现代人机工程学阶段——特点1 着眼于机械设计使机器操作不超于人的极限特点2 密切与实际应用相结合，通过严密计划设计的实验性，究进行具体的机械装备设计特点3 器械的设计必与人的解剖学、心理学、生理学、物理、数学、工程学等相适应第二章1.测量人体的科学称为人体测量学。
他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的一门学科。
人机工程学课后习题
第一章人机工程学概论(习题)1、简述人机工程学的定义2、举出我们日常生活中与人机工程学相关的例子3、说出人机工程学科常见的名称4、简要地说明现代人机工程学研究的内容和方法？5、讲述人机工程学发展的4个阶段6、人机工程学与工业设计的关系？7、随机列举数种产品，初步分析其中存在的人机问题并提出解决方案第二章人体测量与数据应用(习题)1、什么是人体测量学？人体测量中的主要统计函数？2、常用的人体测量仪器有哪些？3、人体测量立姿要求？4、人体尺寸数据的特征有哪些？5、人体尺寸分布状况的描述方法？6、学会查人体尺寸表。
成年男子坐姿两肘间宽大于473mm的人所占百分位数是多少？7、求华南地区男子（18－55）胸围的P98百分位数8、人体测量数据应用的原则？9、产品人体尺寸设计的方法与步骤？10、人体尺寸修正量的意义及构成。
11、举例说明实际中需要心理修正量的设计实例。
12、公共汽车顶棚的扶手横杆高度应属于哪一型产品尺寸设计？13、请确定火车卧铺铺长的最小功能尺寸和最佳功能尺寸？第二章人的感知与运动特征(习题)1、什么叫视野及视野的分类？2、什么叫视觉的暗适应与明适应？3、造成眩光的主要因素有哪些？4、视觉的特征有哪些？5、听觉的特征？6、什么叫听觉的掩蔽效应？7、触觉的特征？8、如何提高人的信息处理能力？9、什么是操纵力？手与脚的操纵力有哪些特点？10、什么是反应时间？如何缩短反应时间？11、肢体的运动输出特性主要有那些方面？12、影响运动准确性的因素有那些？13、操作运动准确性要求主要包括哪几个方面？第三章人的心理与行为特征(习题)1、什么是感觉、知觉？2、感觉与知觉的关系？3、感觉的基本特征有哪些？4、什么是感觉阈限？有哪几种？5、知觉有哪几种？主要特征？6、视错觉的种类及其在在设计中的作用？7、注意、记忆、创造性思维的特征？8、人对产品的知觉、记忆、注意的特征？第四章人机的信息界面设计(习题)1、什么是人机的信息界面，信息界面模型？2、在人机系统中，信息显示的方式及特征？3、简述显示器的设计原则。
人机工程学讲义
作业面太高：人在工作中不得不太高手臂，这有会使肩膀疼。
第三章 动作与姿态问题
第一节 动作研究 人机关系体现在人对物的使用过程中，而使用过程是由人的一系列动作和 姿态构成的。从这个意思上说，动作姿态是联系人、机两个方面的纽带，是人 机界面中最实质性的因素。设计师必须对人的动作姿态特性有所了解，才能处
理好系统中的人机关系。
一、运动生理 1、肌肉系统 人的运动能力和肌肉类型有关。
块收缩纤维（快肌） 慢收缩纤维（慢肌） 人体肌肉
快肌：收缩幅度大，速度快，力量大，但容易疲劳，耐力能力差；（适合完成短期运动 型的动作） 慢肌: 收缩幅度小，速度慢，力量小，但消耗能量少，不容易疲劳。（适合完成长时间 耐力型的动作）
目的：
规划和利用人力、制定培养方案，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
二、科学人机工程学 （第二次世界大战 之间）
二战期间，由于战争的需要，许多国家大力发展效能高、威力大的新式武器和 装备。由于片面注重新式武器和装备的功能研究，而忽视了其中“人的因素”（由 于操作失误导致失败的教训屡见不鲜）。 例如：由于战斗机中座舱与仪表的位置设计不当，造成分行员误读仪表和误用操纵 器导致意外事故；由于操作复杂、不灵活和不符合人的生理尺寸而造成战斗命中率 低等现象经常发生。
肘高以下5-10cm 电脑人群的坐姿作业，需考虑键盘和鼠标垫高度， 所以桌面高度比一般作业面略低一些。
站坐交替 从人体生理的角度来讲，能够交替站着和坐着进 行工作的工作台上比较好的，因为长期站着，腿部
负荷过重，容易感到疲劳，而总是坐着运动太少，
不利于身体健康。 站和坐会导致不同肌肉的疲劳和酸痛，久站久坐 会促使一些职业病的发生。 作业面高度：以站立时作业面高度为准，为坐着工 作时提供较高的椅子即可。 椅子高：75-95cm,同时提供脚踏板，以便更加舒服
人机工程学(121)
1.1 现代人机学与古代论述区别(c)
既然古籍没有回答所有这些更一般性的问题，自然 不能对器物制作具有普遍的指导意义。中国古籍中有 如此精辟的论述，足令炎黄子孙感到自豪，但那与现 代人机工程学终究是不应相提并论的。
1.2 人机工程学的4个阶段(a)
下面分4个阶段，讲述人机工程学的发展简史和学 科思想的演进，从中可以看到：
1.1 现代人机学与古代论述区别(a)
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。
1.1 现代人机学与古代论述区别(b)
2.5 例5 声光控延时开关 (a)
“节约用电人走关灯”的条子随处可见，人走楼空 后楼道里的照明灯还是彻夜长明。这种大家都熟悉的现 象，也需要从设计的角度来寻找原因和改进措施。开关 都安置在楼道照明灯的就近位置，关了灯，楼道一抹黑， 怎么下楼、拐弯、出门呢?
2.5 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。
在我们的日常生活中，可以说时时处处都存在着人 机学问题，包括合理的和不合理的事例。在全面学习本 课程之前，环视、巡察、指点一番，使我们概略地了解 到，原来有这么多属于人机工程设计应该关注和解决的 问题，心中有数，对学习课程很有好处。下面只是随意 列举一些，简单地把问题所在点出来，不多解说。因为 进一步分析、研讨，将在以后各章各节中陆续展开。
一、人机学的形成和发展及其思想演进 二、人机学的学术团体与教育
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三、日常生活中人机学问题的巡视
例1 大沙发豪华气派，坐着却腰疼。 例2 宾馆单人床配两个同样大小的枕头，愚不可及。 例3 旧式旅客列车的窗户。 例4 公共卫生间（水箱拉绳）为什么总有人做不到 “便后 冲水”？ 例5 楼道里“人走关灯”的标语与彻夜长明说明什么？ 例6 升级换代产品--双肩背书包（图1-2）。
要根据弓箭手的性格来配备弓箭，性 情温和、行动迟缓者：强劲急疾的硬弓； 暴躁性急、行动快猛者：柔韧的软弓。…
（译ห้องสมุดไป่ตู้）
设计心理学应用的经典范例
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工作、劳动姿态都 那么自然、舒展， 很好地把握了工具、 设备与人体尺寸的 适应性问题！
a）分金炉清锈清底
b）铸钟、铸鼎
图 1-9 《天工开物》 插图选
c）扎桕jiù子黑粒去壳取仁
图1-3 功能形态各异的剪刀
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例11 老年人手机
图1-4 老年人手机
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例12 生产设备的正反两例
反 适合高1.37m、肩宽0.64m、手臂平展2m之畸形人使用的 车床。
正 把带电机的旋具弹性吊挂着使用。
图 1-5 畸形人 适用的车床
图1-6 弹性悬挂的螺丝刀
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例13 一些大医院里的“电热开水机”，水龙头上有 红、绿两个指示灯，想喝热开水者很困惑：绿色表示“通 行”，但也表示凉（温度低）；红色表示热，但又表示 “禁止”。
图 1-2 书包提挎方式与脊柱形态
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例7 “叫壶”，改善了传递信息的 “人机界面”。
例8 阅览室里，学生们坐在长条形桌案两 侧专心致志地看书学习，…抬起头来略事思索， 正巧对坐那位也抬起了头，…双方都显得尴尬。
例9 深色发亮的小药片塑料袋，说明文字很小，颜色与塑料袋颜色的 对比又弱；
存款单居然是白纸上印着橙黄色的字。 例10 形形色色的剪刀， 里面学问可不少（图1-3）。
人的因素（学），英文Human Factors。美国、东南亚、我国 台湾采用。派生名称：人因工程（学），英文Human Factors Engineering。
人类工程学，英文Human Engineering 。类似的名称有人体工 程学。
其他名称：工程心理学、人-机-环境系统工程学、宜人性设计 等。在日本，该学科的日文汉字是“人間工学”。
6 加拿大人的因素学会
7 美国人的因素学会
8 日本人间工学会
9 荷兰工效学会
10 北欧工效学会
11 波兰工效学会与劳动保护委员会
12 意大利工效学会
13 法国工效学会
14 南斯拉夫工效学会
15 西班牙心理学会
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国际人机工程学学会（IEA，International Ergonomics Association）1960的定义：
d）琢玉
这是一个带刻度的剪刀，可以有一个准确的测量 ，所以很容易看到你所修剪的具体尺寸，方便实 用。
雨伞有两只可爱的“小脚丫”，让它可以自由、 自如地站立、依靠或者倒挂，超有个性！
“迷你鸵鸟枕”——只要把它戴在手上、胳膊或 者手肘上，这只小小的布垫便可以为自然垂落的 头部提供便利的休憩与放松条件。
人机工程设计成功案例—奥迪A3深度测试
第一章 人机工程学概论
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
鲁智深的禅杖
器物要和人（使用者）的各种因素相适宜。 原始人狩猎所用的棍棒、石块或投枪，…… 半坡遗址中的石桌、石凳、陶土餐饮具，…… 人机学基本思想的萌芽是人自发的思维倾向，本能的行为方式。
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“人的因素”：不限于人体尺寸、体能、肢力等人体生 理方面， 还涉及人的感知、认知、情感、精神、心理、社 会等更深广方面。
新定义概略、简洁，强调了系统中人与其他因素交互作用 的观念。
人机工程学要求的“安全、舒适、高效”，是重要的，但 受到其他条件的约束、其他目标的制衡，不是唯一的，也未必 总是优先的。
2. 人机工程学的多种学科名称
人机工程学简称人机学，常见的其他名称有：
人类工效学，或工效学，英文Ergonomics。出现最早，欧洲 各国和世界其他地区通用。
在产品、视觉传达、环境设计中都很重要。
丈八，身高2.5倍的 蛇矛，张爷耍得开 吗？
图1-1 戏说张爷和他的蛇矛
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思考过这些问题吗？
太高啦！！
3
涂上黄色 “警示条”效果更好
做记号的阶梯
思考过感受过这些问题吗？
从哪边开？
无所适从
开关和炉口如何对应？
一目了然
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省力铁铲
设计成小象造型容器，鼻子可以将内部残留的水 份去除干净，避免滋生细菌，几何似的切面效果 看上去也非常现代。
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作用；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。
关键词：解剖学、生理学、心理学；人、机器、环境；健 康、安全、舒适及工作效率；
IEA2008年8月的新定义： 人机工程学是研究系统中人与其他部分交互关系的学科， 运用其理论、数据和方法进行设计，应达系统工效优化及人的 健康、舒适之目的。
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，1960年正式成立。现在这一组织已有15个分会，总 部设在瑞士的苏黎世，目前有4300名会员。
分会名称
1 英国工效学研究会
2 捷克科学管理委员会工效学部
3 澳大利亚、新西兰工效学会 4 联邦德国工效学会
5 匈牙利组织与管理科学学会
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第二节 人机学的形成和发展 的演进
一、中国古籍中的卓越论述
《考工记》和《天工开物》。
学科思想
……用于劈杀大刀、剑戟，使用有方 向性，握柄截面应为椭圆，凭手握柄杆的 感知，无须眼看可掌握刀刃、钩头的方向。 用于刺杀的枪矛，使用没有方向性，柄杆 的截面应该做成圆形。……
图 1-8 《考工记》中 兵器宜人性的论述
到底哪个灯亮表示是热开水呢？
例14 “同学，引路标牌这么写更好”
图1-7 同学，引路标牌这么写更好
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。
发现和思考人机学问题的深广度，是检验学习效果的标准之一。