人机工程学习题

第一章人机工程学概论(习题)1、简述人机工程学的定义答：国际人机工程学会（IEA）对人机工程学所下的定义：“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；研究人在工作、家庭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”。

本书认为：人机工程学是人的生理和心理特点出发，研究人、机、环境的相互关系和相互作用的规律，以优化人—机—环境系统的一门学科。

2、举出我们日常生活中与人机工程学相关的例子答：兵器握柄的形状、弓箭的制作和使用、掘土工具“耒”、鼠标的形状、某些高档的椅子、人机信息界面设计、工作台椅设计、各种工具的设计等等。

3、说出人机工程学科常见的名称答：美国：Human Engineering; Human Factors Engineering 人类工程学或人类因素工程学。

欧洲：Ergonomics 人类工程学或工效学。

已被国际标准化组织正式采纳，本义：劳动的规律。

工程心里学（前苏联）；人间工学（日本）我国：人机工程学、人类工程学、工程心理学、宜人学、人的因素等。

4、简要地说明现代人机工程学研究的内容和方法？(1) 研究内容：1）人体特性的研究：主要研究在工业设计中与人体有关的问题。

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。

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。

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。

5）人机工程学发展动向的研究5、人机工程学发展动向的研究1. 观察法可借助摄影或录象2. 实测法借助仪器进行实际测量3. 实验法在实验室或作业现场进行多次反复观测。

4. 模拟和模型试验法5. 计算机数值仿真法6. 分析法（HoneyWell亨利威尔）7. 调查研究法：各种调查研究的方法（抽样/询问/问卷）注重测试方法的可靠性和有性可靠性（一致性）：重复实验时，结果应一致.有效性：测试结果能真实反映所评价的内容.6、讲述人机工程学发展的4个阶段答：早期历史——20世纪前期:经验人机工程学——萌芽阶段（人适应机器）学科名称：应用实验心理学1945___1960: 科学人机工程学——形成阶段（机器适应人）学科名称：工程心理学现代人机工程学——快速发展、科学系统研究阶段1960___现在：现代人机工程学——快速发展、科学系统研究阶段7、人机工程学发展历史上有哪几个著名试验？（P8）1884 年德国学者A Mosso 迸行了著名的肌肉疲劳试验，该项研究可以说是科学人机工程学的开端。

1898 年美国学者Frederick W Taylor 进行了著名的铁锨铲煤作业的试验研究。

Frank B Gilbreth 夫妇首创采用当时先进的高速摄影（电影拍摄）方法，研究工人的砌砖作业动作过程。

20 世纪初, F W Taylor 关于操作方法的研究成果在美国和西欧一些国家得到推行,并成为大大提高劳动生产率的“泰罗制”, F W Taylor 的研究为科学人机工程学的建立奠定了基础。

第一次世界大战期间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”。

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。

第三次产业革命开始(1945年)以来以电子技术的广泛应用为主要标志。

随着工业技术的发展，工程技术设计中与人的因素有关的问题越来越多，人机协调问题越来越显得重要，从而促使人机工程学的研究和应用得到更广泛而迅速的发展。

8、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1、门把手一般设置在左手边，便于右手掌握2、鼠标的形状符合手掌的弧度3、很多生活用品的尺寸，如桌椅的高度4、烧水壶口安装一个小气哨，在水开了的时候就回响，俗称“叫壶”第二章人体参数一、填空：1.若男性身高的第5百分位数为158.3CM则有95 %男性身高大于158.3CM。

2.若女性身高的第95百分位数为165.9CM则有 5 %女性身高大于等于165.9CM。

3.人体测量的基准面有水平面、冠状面、失状面和眼耳平面。

4.人体尺寸测量时，被测者的立姿应使两足大致呈45°夹角，体重均匀分布于两足。

5.人体尺寸测量时，被测者的坐姿膝应使左、右大腿大致平行，弯屈大致成直角，足平放在地面上，手轻放在大腿上6.人-机-环境系统总体性能的研究的基本目的，就是为了获得系统的最优效果，使整个系统达到“安全、健康、舒适、高效”八个字。

7.经验人机工程学时期的三项著名试验是肌肉疲劳试验、铁锨铲煤试验、砌砖试验。

8.人体测量基准面的定位是由三个互为垂直的轴（铅垂轴、纵轴、横轴）来决定的。

9.测量基准面中，通过铅垂轴和纵轴的平面及与其平行的所有平面都称为冠状面。

10.测量基准面中，通过铅垂轴和横轴的平面及与其平行的所有平面都称为矢状面。

11.通过左、右耳屏点及右眼眶下点的水平面称为眼耳平面。

12 .静态测量是指被测者在确定的静止状态下如立姿或坐姿，利用人体测量仪器进行的测量。

13. 动态测量是在人体从事某种活动的情况下，对运动着的人体进行测量。

14.在人体测量中所得到的测量值都是离散的随机变量，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。

15.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。

16.描述测量数据在中心位置（均值）上下波动程度差异的值叫均方差。

17.人体测量的数据常以百分位数来表示人体尺寸等级，最常用的是以第5％、第50％、第95％三种百分位数来表示。

18.人体测量的数据常以百分位数来表示人体尺寸等级，其中第5百分位数是代表“小”身材，是指有95％的人群身材尺寸大于此值。

19.考虑有关人体尺寸时，必须给衣服、鞋、帽留下适应的余量，也就是在人体尺寸上增加适当的余量。

二、判断题（在括号内填写“对”“错”）1.美国是世界上开展人机工程学研究最早的国家，但本学科的奠基性工作实际上是在英国完成的。

（×）2.肌肉疲劳试验对人体劳动疲劳进行了试验研究，为以后的“劳动科学”打下了基础。

（√）3.第二次世界大战期间是人机工程学科发展的第一阶段。

（√）4.人机工程学在20世纪中期的发展特点是：重视工业与工程设计中“机的因素”，力求使机器适应于人。

（√）5.通过铅垂轴和纵轴的平面及与其平行的所有平面都称为冠状面。

（√）6.通过铅垂轴和横轴的平面及与其平行的所有平面都称为冠状面。

（×）7.通过左、右耳屏点及右眼眶上点的水平面称为眼耳平面。

（√）8.在人体上、下方向上，将上方称为头侧端，将下方称为足侧端。

（√）9.不同国家和地区，人体身高与各部尺寸之比有很大差别。

（√）10.根据人体某个特征尺寸，一般不能计算出其它各部位尺寸。

（√）11.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。

（√）12.描述测量数据在中心位置上下波动程度差异的值叫均方差，通常称为方差。

（√）13.人体测量的数据常以百分位数来表示人体尺寸等级，最常用的是以第5%、第50%、第90%三种百分位数来表示。

（√）14.人体测量的数据常以百分位数来表示人体尺寸等级，第5百分位数是代表“小”身材，是指有0.5%的人群身材尺寸大于此值；（×）15.人体测量的数据常以百分位数来表示人体尺寸等级，第95百分位数代表“大”身材，是指有95%的人群身材尺寸均大于此值，机时有5%的人群很必要尺寸大于此值。

（×）16.有关人体尺寸数据表中所列的数据，是根据裸体或穿单薄内衣的条件下测量出来的，测量时不穿鞋或穿纸拖鞋，因此设计中所涉及的人体尺度也应该是在裸体或穿单薄内衣的条件下的人体尺寸。

（√）17.必须适应或允许身体某些部分通过的空间尺寸，应以第50百分位的值作为适用的人体尺寸。

（√）三、选择题1、（④）是世界上开展人机工程学研究最早的国家，但本学科的奠基性工作实际上是在英国完成的。

①美国 ②德国 ③法国 ④英国2、人体测量的数据常以百分位数来表示人体尺寸等级，最常用的是以第5%、第（①）%、第95%三种百分位数来表示。

①50 ②60 ③70 ④553、必须适应或允许身体某些部分通过的空间尺寸（象通道、出入口、防触及危险部位的安全距离等），应以第（③）百分位的值作为适用的人体尺寸；①50 ②80 ③90 ④55四、简答题1.什么是人体测量学？按测量内容分，人体测量可分为哪四类？答：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。

按测量内容，人体测量可分为4类：（1） .静止形态参数的测量（2） 活动范围参数的测量（3） 生理学参数的测量（4） 生物力学参数的测量2.人体测量中的主要统计函数？答：常用的统计特征参数有均值、方差、标准差、抽样误差、百分位数、任一百分位数的测量尺寸等。

3.常用的人体测量仪器有哪些？. 答：在普通测量法中常用的人体测量仪器有；1..人体测高仪2. 人体测量用直角规3. 人体测量用弯角规此外，还有人体测量用三角平行规，坐高椅，量足仪，软卷尺以及医用磅秤等。

4.人体测量立姿要求？答：被测者挺胸直立，头部一眼耳平面定位，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，膝部自然伸直，左、右足后跟并拢，前端分开，使两足大致呈45°夹角，体重均匀分布于两足。

5.华南地区男子（18－55）胸围的P98百分位数答：由已知某项人体测量数据的均值和标准差，则任一百分位的人体测量尺寸可按下式计算：x P x K σ=± 98P = 851+49.2×2.05=951.86 （mm ）6.产品人体尺寸设计的方法与步骤？答 1、识别所有与产品设计相关的人体尺寸；2、确定预期的用户人群（成人、儿童、老人等）；3、选择一个合适的预期用户的满足度;1)确定所设计产品的类型;2)选择人体尺寸的百分位(满足度).4、获取正确的人体测量数据表并查找出需要的基本数据5、产品功能尺寸的确定1) 确定功能修正量（客观量）（1）着装修正量（2）姿势修正量（3）操作功能修正量（4）年代、年龄修正量2) 确定心理修正量（主观量）7.人体尺寸修正量的意义及构成。