人机工程学产品设计专题培训课件

人机工学 （人的因素）
《人体测量学》
达芬奇的人体比例图
人的基本数据
欧美较wk.baidu.com1919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
％
P=M-（SK） 1％-50
P=M+（SK）50％-99％
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
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
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
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
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，
二战前） 二战之间） 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 环境适应于机器
适应与 人 （以人为中心的设计）
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的概念。
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
视觉显示器的设计
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
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
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 近代人机关系（科学人机工程学 现代人机关系（现代人机工程学
对象
设备与设施设计
电子产品设计
产品设计 家居设计
示例
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
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
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） 60年代初期（中科院，军事科学院，国防科委）国防和军事领域 十年动乱（停滞） 70年代末（改革开放发展时期）工，农，交通，医疗，教育等各经济部门 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）
度与刻度线及单位值的关系，仪表文字符号设计，指针设计，指针仪
表的颜色设计，仪表的总体布置）
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）
（开窗式，圆形，半圆形，水平直线，垂直直
刻度盘的大小设计
刻度设计
（刻度大小，刻度线的类型，刻度方向，刻
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 ②衣着影响
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
求人体体积
V=1.015W-4.937
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
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