人机工程学(产品设计)ppt课件
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视觉显示器的设计
仪表显示的种类：认读特征分类（数字显示器，模拟显示器） 显示功能分类：读数用仪表
检查用仪表 警戒用仪表 追踪用仪表 调节用仪表 仪表显示设计的一般原则（5个原则）
.
指针式显示器的设计
刻度盘设计 线）
.
人机工学的起源
起源于欧洲（英国）形成于美国 原始人机关系（人与工具） 古代人机关系（经验人机工程学 二战前） 近代人机关系（科学人机工程学 二战之间） 现代人机关系（现代人机工程学 20世纪60年代末）
现代人机工学的研究方向
环境
人——机——
.
人机工学的核心 机器适应于环境
人 （以人为中心的设计） 环境适应于机器
其他工作凳：①作业用凳②其他支撑物
.
第三章 人的感知与认识特征及显示装置设计
.
显示装置
视觉显示 听觉显示
神经起到支配作用 触觉显示
（感觉 神经 运动）
人的感知（九类） 中枢
.
人的视觉特征
视觉机能：视角和视力，视野与视距 几种常见的视觉现象：明暗适应，色彩适应，眩光，视错觉 视觉运动规律：7种规律
.
人机工学 （人的因素）
人的基本数据 《人体测量学》
达芬奇的人体比例图 欧美较早1919年 中国落后 1962年 中国建筑科学研究所《人体尺度的研究》
.
人体测量的数据与方法
中国国家标准GB（数字）-（数字） 基准面 基准轴
.
人体测量的内容
【NO1】形态测量
求百分位数 ％
50％-99％
求人体体积
.
人机工程设计的原则
机械，机器，设备，工具必须适应与人。
人体测量学的人体模板
二维人体模板（1：1或1：5）
①基准线 ②关节 ③活动范围
三维人体模型（立体模拟人） 数学模型（描述性模型）
.
人机工程学实验室
研究人机工程的原则，程序，提供的设计适合人类的使用以及有良好的 环境基础，并借助实验室来理解和阐述人机ຫໍສະໝຸດ Baidu概念。
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
.
人机工学的相关学科
机工学
人体科学 环境科学
生理学 学
心理学 计
劳动卫生学 环境卫生学
人体测量 学 环境心理学
人体力学
环境监测学
.
人
技术科 环境保护学
工业设 环境医学
工程设计 安全工程
系统工程
人机工程学的应用领 域
.
对象
示例
设备与设施设计
电子产品设计
产品设计 家居设计
生产设备，公共设施，无障碍设施，电动工具，仪器设计，生产机 械，医疗机械，健身机械 信息产品，生活家电产品
②衣着影响
站姿近身作业空间
坐姿近身作业空间
脚作业空间
受限作业空间
个体作业场所 总体作业空间
.
作业面设计
站姿）
站姿）
作业空间布置
限定空间
位与安排
作业空间布置的原则 P044 图2-24
水平作业面（坐姿 坐 作业面高度（站姿 坐
设计合适作业面 显示系统与控制系统定
.
控制台设计
【形
式】 ①桌式控制台
②直柜式控制台
.
适应与
人机工学的研究内容
人，机，环境系统的研究
最佳状态，舒适宜人，安全经济，高效
几个方面的单因素研究
.
人的研究特性 研究人与机器之间的信息传递装置和工作场所 环境控制与人身安全 行为特征与产品设计 人机系统整体设计
.
人机工学的研究方法
①观察法 ②实测法 ③实验法 ④模拟和实验 ⑤计算机数值仿真 ⑥分析法 ⑦调查研究
③组合式控制台
④弯折式控制台
【设计要求】①控制台作业面
②显示器面板型式
h=Dk+dH/D+d
③控制台上干涉点高度
.
常用控制台设计
①坐姿低台式控制台 ②坐姿高台式控制台 ③坐立姿两用控制台 ④立姿控制台 ⑤标准控制台
座椅设计 一般座椅
式座椅
工作椅的要点结构形式P050 主要参数P051 座椅设计：动态座椅，前倾式座椅，膝靠
普通高等教育“十一五”国家级规划教材 工业设计专业系列教材
人机工程学
Ergonomics
（第二版） 谢庆森 黄艳群 编著
.
人机工程学
ergonomics
.
之一 新兴学科
工业设计的主干课程
20世纪40年代跨越不同学科的多种原理方法
中国现状：新中国成立前（少数人）
国防和军事领域
60年代初期（中科院，军事科学院，国防科委）
界面设计 硬件人机界面设计 屏幕展示界面设计，游戏界面，程序界面
组织，信息，技术， 流程管理著制造，生产服务过程优化，组织结构与部门界面管理，
设计管理 智能，模式
决策行为模式，企业文化，管理信息系统，计算机集成制造系统， 虚拟企业
.
人机工程学与工业设计
为工业设计中的“人的因素”提供人体特征参数 为工业设计中“物”的功能合理性提供科学依据 为工业设计中的“环境因素”提供设计准则 为进行人—机—环境系统提供理论依据 为坚持“以人为中心”的设计思想提供工作程序
设备包括：3D人体扫描仪
呼吸生理讯号分析仪
测力仪
动作分析仪
人体工程学软件
肌电生理仪
台湾：双子星 Body Scanner 英国：Peplesize
Oesbody（尺寸测量） Poser（人体姿势）
.
人体模板的应用
辅助制图 辅助演示 辅助设计 模拟测试等
作业空间
近身作业空间（四肢所能及的动静态范围）影响因素 ①功能性臂长
人体表面积
0.51456
【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
.
P=M-（SK） 1％-50 P=M+（SK）
V=1.015W-4.937 A=0.0235H ^0.4226 W^
【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
十年动乱（停滞）
教育等各经济部门
70年代末（改革开放发展时期）工，农，交通，医疗，
1987年（中国工业设计协会成立）
1989年（CES 中国人类工效学会成立）
.
人机工学的定义
美国的伍德，克罗默，伍德森
苏联的学者
中国学者（赖维铁）
《中国企业管理百科全书》 国际人机工程学会IEA
研究对象：人，机，环境三者之间的相互关系 研究目的：如何安全，健康，舒适，高效
视觉显示器的设计
仪表显示的种类：认读特征分类（数字显示器，模拟显示器） 显示功能分类：读数用仪表
检查用仪表 警戒用仪表 追踪用仪表 调节用仪表 仪表显示设计的一般原则（5个原则）
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指针式显示器的设计
刻度盘设计 线）
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人机工学的起源
起源于欧洲（英国）形成于美国 原始人机关系（人与工具） 古代人机关系（经验人机工程学 二战前） 近代人机关系（科学人机工程学 二战之间） 现代人机关系（现代人机工程学 20世纪60年代末）
现代人机工学的研究方向
环境
人——机——
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人机工学的核心 机器适应于环境
人 （以人为中心的设计） 环境适应于机器
其他工作凳：①作业用凳②其他支撑物
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第三章 人的感知与认识特征及显示装置设计
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显示装置
视觉显示 听觉显示
神经起到支配作用 触觉显示
（感觉 神经 运动）
人的感知（九类） 中枢
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人的视觉特征
视觉机能：视角和视力，视野与视距 几种常见的视觉现象：明暗适应，色彩适应，眩光，视错觉 视觉运动规律：7种规律
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人机工学 （人的因素）
人的基本数据 《人体测量学》
达芬奇的人体比例图 欧美较早1919年 中国落后 1962年 中国建筑科学研究所《人体尺度的研究》
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人体测量的数据与方法
中国国家标准GB（数字）-（数字） 基准面 基准轴
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人体测量的内容
【NO1】形态测量
求百分位数 ％
50％-99％
求人体体积
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人机工程设计的原则
机械，机器，设备，工具必须适应与人。
人体测量学的人体模板
二维人体模板（1：1或1：5）
①基准线 ②关节 ③活动范围
三维人体模型（立体模拟人） 数学模型（描述性模型）
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人机工程学实验室
研究人机工程的原则，程序，提供的设计适合人类的使用以及有良好的 环境基础，并借助实验室来理解和阐述人机ຫໍສະໝຸດ Baidu概念。
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
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人机工学的相关学科
机工学
人体科学 环境科学
生理学 学
心理学 计
劳动卫生学 环境卫生学
人体测量 学 环境心理学
人体力学
环境监测学
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人
技术科 环境保护学
工业设 环境医学
工程设计 安全工程
系统工程
人机工程学的应用领 域
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对象
示例
设备与设施设计
电子产品设计
产品设计 家居设计
生产设备，公共设施，无障碍设施，电动工具，仪器设计，生产机 械，医疗机械，健身机械 信息产品，生活家电产品
②衣着影响
站姿近身作业空间
坐姿近身作业空间
脚作业空间
受限作业空间
个体作业场所 总体作业空间
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作业面设计
站姿）
站姿）
作业空间布置
限定空间
位与安排
作业空间布置的原则 P044 图2-24
水平作业面（坐姿 坐 作业面高度（站姿 坐
设计合适作业面 显示系统与控制系统定
.
控制台设计
【形
式】 ①桌式控制台
②直柜式控制台
.
适应与
人机工学的研究内容
人，机，环境系统的研究
最佳状态，舒适宜人，安全经济，高效
几个方面的单因素研究
.
人的研究特性 研究人与机器之间的信息传递装置和工作场所 环境控制与人身安全 行为特征与产品设计 人机系统整体设计
.
人机工学的研究方法
①观察法 ②实测法 ③实验法 ④模拟和实验 ⑤计算机数值仿真 ⑥分析法 ⑦调查研究
③组合式控制台
④弯折式控制台
【设计要求】①控制台作业面
②显示器面板型式
h=Dk+dH/D+d
③控制台上干涉点高度
.
常用控制台设计
①坐姿低台式控制台 ②坐姿高台式控制台 ③坐立姿两用控制台 ④立姿控制台 ⑤标准控制台
座椅设计 一般座椅
式座椅
工作椅的要点结构形式P050 主要参数P051 座椅设计：动态座椅，前倾式座椅，膝靠
普通高等教育“十一五”国家级规划教材 工业设计专业系列教材
人机工程学
Ergonomics
（第二版） 谢庆森 黄艳群 编著
.
人机工程学
ergonomics
.
之一 新兴学科
工业设计的主干课程
20世纪40年代跨越不同学科的多种原理方法
中国现状：新中国成立前（少数人）
国防和军事领域
60年代初期（中科院，军事科学院，国防科委）
界面设计 硬件人机界面设计 屏幕展示界面设计，游戏界面，程序界面
组织，信息，技术， 流程管理著制造，生产服务过程优化，组织结构与部门界面管理，
设计管理 智能，模式
决策行为模式，企业文化，管理信息系统，计算机集成制造系统， 虚拟企业
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人机工程学与工业设计
为工业设计中的“人的因素”提供人体特征参数 为工业设计中“物”的功能合理性提供科学依据 为工业设计中的“环境因素”提供设计准则 为进行人—机—环境系统提供理论依据 为坚持“以人为中心”的设计思想提供工作程序
设备包括：3D人体扫描仪
呼吸生理讯号分析仪
测力仪
动作分析仪
人体工程学软件
肌电生理仪
台湾：双子星 Body Scanner 英国：Peplesize
Oesbody（尺寸测量） Poser（人体姿势）
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人体模板的应用
辅助制图 辅助演示 辅助设计 模拟测试等
作业空间
近身作业空间（四肢所能及的动静态范围）影响因素 ①功能性臂长
人体表面积
0.51456
【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
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P=M-（SK） 1％-50 P=M+（SK）
V=1.015W-4.937 A=0.0235H ^0.4226 W^
【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
十年动乱（停滞）
教育等各经济部门
70年代末（改革开放发展时期）工，农，交通，医疗，
1987年（中国工业设计协会成立）
1989年（CES 中国人类工效学会成立）
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人机工学的定义
美国的伍德，克罗默，伍德森
苏联的学者
中国学者（赖维铁）
《中国企业管理百科全书》 国际人机工程学会IEA
研究对象：人，机，环境三者之间的相互关系 研究目的：如何安全，健康，舒适，高效