人体工程学基础
人体工程学课程
人体工程学课程人体工程学课程是一门研究人体与工作环境之间相互关系的学科,通过研究人体的生理特征和心理行为,以及工作环境的特点和要求,探索如何优化工作环境,提高工作效率,保护员工的健康和安全。
人体工程学课程的目标是培养学生对人体工程学原理的理解和应用能力,使他们能够在工作环境中设计和改进工作站、工具、设备和系统,以提高工作效率和员工的工作满意度。
课程内容主要包括人体解剖学、生理学、生物力学、心理学、工业工程学等方面的知识。
人体解剖学是人体工程学课程的基础。
通过学习人体的骨骼结构、肌肉分布、关节运动等,可以了解人体的功能和限制,为工作环境的设计提供依据。
例如,在设计办公室椅子时,需要考虑人体脊柱的生理弯曲,以保证人体在长时间坐姿时的舒适度和健康。
生物力学是人体工程学中的重要内容。
生物力学研究人体的力学特性和动作模式,可以帮助人们理解人体在不同工作环境下的负荷和姿势要求。
例如,在设计工厂的生产线时,需要考虑工人的工作姿势和动作频率,以减轻他们的肌肉疲劳和关节压力,提高工作效率和质量。
心理学在人体工程学中也起着重要的作用。
通过了解人的心理行为和认知过程,可以设计出更符合人的认知特点和工作习惯的工作环境。
例如,在设计计算机软件界面时,需要考虑用户的认知负荷和操作习惯,使界面设计更加直观、易用,提高工作效率和用户满意度。
工业工程学是人体工程学课程中的重要组成部分。
工业工程学研究如何在工作系统中优化资源的利用,提高生产效率和质量。
在人体工程学中,工业工程学的方法可以应用于优化工作环境,提高员工的工作效率和满意度。
例如,在设计仓库的货架布局时,可以使用工业工程学的方法来优化货物的存储和取货路径,减少员工的运动量和时间成本。
人体工程学课程的学习可以帮助我们了解人体与工作环境之间的相互关系,通过优化工作环境的设计,提高工作效率,保护员工的健康和安全。
人体工程学的知识可以应用于各个领域,如办公室、工厂、医疗设备、交通工具等,为人们的工作和生活带来更好的体验和效益。
人体工程学及室内设计教案
人体工程学及室内设计教案一、引言1.1 课程背景1.2 课程目标通过本课程的学习,学生将能够:(1)了解人体工程学的基本概念、原理和应用;(2)掌握室内设计的基本原则和方法;二、教学内容2.1 人体工程学基础知识(1)人体结构与功能:人体各部位的生理结构和功能,如骨骼、肌肉、神经系统等;(2)人体尺度:人体各个部位的尺寸范围,如身高、体重、坐高、臂长等;(3)人体生理心理特征:人体在不同环境下的生理心理反应,如温度、湿度、噪声等对人体的影响。
2.2 室内设计基本原则(1)功能优先:根据使用需求合理安排空间功能区域;(2)舒适性:考虑人体舒适需求,如采光、通风、温度等;(3)安全性:确保空间环境的安全,如无障碍设计、防火防盗等;(4)美观性:注重空间的美观,如色彩、材质、装饰等;(5)可持续性:考虑环保、节能、可持续发展等因素。
2.3 人体工程学在室内设计中的应用(1)家具设计:根据人体尺度设计合适的家具,如椅子、桌子等;(2)空间布局:合理规划空间布局,满足人体活动需求,如行走、坐姿等;(3)设施配置:考虑人体生理心理需求,配置相应的设施,如洗手间、休息区等;(4)环境控制:根据人体舒适需求,调节室内环境,如温度、湿度等;(5)照明设计:根据人体视觉需求,设计合适的照明方案。
三、教学方法3.1 讲授法:通过讲解人体工程学和室内设计的基本原理、方法和应用,使学生掌握相关知识;3.2 案例分析法:分析实际案例,使学生了解人体工程学在室内设计中的应用;3.3 实践操作法:学生动手实践,如进行简单的室内设计方案设计,提高实际操作能力;3.4 小组讨论法:分组讨论案例,培养学生团队合作意识和沟通能力。
四、教学评价4.1 平时成绩:包括课堂表现、作业完成情况等,占总评的40%;4.2 期中考试:测试学生对人体工程学和室内设计知识的掌握程度,占总评的30%;4.3 实践作品:评估学生在实践操作中运用人体工程学原理的能力,占总评的30%。
人体工程学基础知识
半规管 前庭
耳蜗
咽鼓管
外耳道 鼓膜 鼓室
外耳包括:耳廓、外耳道 中耳包括:鼓膜、鼓室、听小骨(咽鼓管) 内耳包括:半规管、前庭、耳蜗
耳廓: 收集声波
外耳道: 外界声波传入中耳的通道 鼓膜:椭圆形的薄膜,厚度只有0.1mm,声波作用
下,能产生振动,传向后面的鼓室。
听小骨: 锤骨、镫骨和砧骨,振动,把声音放大
一、人体感觉系统
(一) 神经系统
? 困扰古代哲学家的问题是,灵魂与 身体之间存在着怎样的联系,灵魂是什 么?现代科学研究表明,我们所有的思 想,活动,直觉,都缘于神经系统的电 学化过程,可以说神经系统是人体生命 活动的调节中枢。
神经系统的组织单元和功能单元是 神经,神经元之间的联系是通过电和化 学媒介实现的。
咽鼓管: 保持两侧气压平衡
半规管:
有感受头部位置变动的
前庭:
位觉感受器
耳蜗: 有听觉感受器
听觉的形成过程
耳廓收集的_声__波____ 通过_外__耳__道_______, 引起_鼓__膜__的振动,这种振动能引起_听__小__骨__ 的振动把声音放大后传到内耳,内耳中的_耳__蜗_上的 听觉感受器产生兴奋,并由 _听__神__经_ 传 到 _大__脑__皮__层__的__听__觉__中__枢_____ , 形 成 听 觉 , 我们就听到声音了。
嗅泡和嗅毛 嗅黏膜上皮细胞模式图
特定气味的知觉
嗅觉可以说是最复杂的一种化学过程。当我们 闻一种物体的时候,这个物体的气味就会刺激人类 鼻子的气味神经敏感元,然后它把信息传送到神经 细胞的嗅球,最后大脑的神经区域开始处理分辨出 这种气味。人大约只能分辨出350种不同的嗅觉, 远远少于能分辨出1000种气味的狗和老鼠。
第二章 人体工程学基础知识
第三节
感觉特性
人体感知系统对设计的影响
感觉适应——由于感觉器官不断接受同一种刺激而产生的。 暗适应、明适应、温觉适应等 感觉疲劳——当同一种刺激物的刺激时间过长时,由于生 理原因,感觉适应变成感觉疲劳。 “久闻不知其香”、“熟视无睹”等 感觉对比——当同一感觉器官接受不同刺激特的刺激时会 产生比较。 感觉补偿——当某种感觉丧失后,其他感觉可在一定程度 上进行补偿。 盲人的听觉和触觉会很发达。为残疾人的室 内外环境的无障碍设计提供理论依据。
第二章
人体工程学基础知识
第一节 第二节 第三节 第四节
人体测量基本知识 人体测量的方法 人体感知系统对设计的影响 人体运动系统对设计的影响
本章要点: 1、构造尺寸、功能尺寸 2、百分位 3、感觉 4、静态肌肉施力
思考题: 1、在使用功能尺寸时应注意哪些特点? 2、百分位的使用原则 3、人体测量数据的运用原则 4、理解室内常用人体尺寸的特征 5、产品功能尺寸的确定有什么特点? 6、理解感觉的四大特征。 7、知觉的四大特征。 8、在我们周围的环境,如何避免静态肌肉施力?
第一节
人体测量基本知识
一、人体测量数据的来源
人体数据是建筑结构和家具设计的重要基本资料之一。 各种机械、设备、环境设施、家具尺度、室内活动空间等都 必须根据人体数据进行设计。 如:桌椅、门、过道的尺寸
二、人体测量数据的分类
人体尺寸的测量可分为两类,即构造尺寸和功能尺寸。
〈1〉构造尺寸:是指静态的人体尺寸,它是人体处于固定的 标准状态下测量的。可以测量许多不同的标准状态和不同部 位。如手臂长度、腿长度、座高等。它对与人体直接关系密 切的物体有较大关系,如家具、服装和手动工具等。主要为 人体各种装具设备提供数据。 〈2〉功能尺寸:是指动态的人体尺寸,是人在进行某种功能 活动时肢体所能所能达到的空间范围。它是动态的人体状态 下测得。是由关节的活动、转动所产生的角度与肢体的长度 协调产生的范围尺寸。它对于解决许多带有空间范围、位置 的问题很有用。
导论第一章(人体工程学基础)
导论/第一章(人体工程学基础)一.名词解释1.人体工程学:20世纪40年代后期发展起来的,研究人与工程系统及其环境相关的科学。
2.泰罗制:20世纪初,英国泰罗设计的一套研究工人操作的方法。
人称泰罗制。
这是人类工效学的始祖。
3.感受性:能够反应有关事务个别特性的能力。
分为绝对感受性和差别感受性。
4.感受阈:凡是足以被我们的分析器所感受,从而引起我们的感觉动因的刺激,所必须达到的那种限度。
5.韦伯定理:韦伯提出的,差别阈和标准刺激成正比,其比例是一个常数,公式是△I/I=K* “△I”为差别阈限;“I”为标准刺激强度;“K”为韦伯分数(常数)。
7. 无意注意:没有预定目的,不需要意志努力的注意,它是由周围环境的变化而引起的。
8. 有意识注意:有预定目的,必要时需要做出一定意志努力的注意。
9. *记忆类型:按信息保持的时间长短:瞬时记忆:0.25~2s短时记忆:1min以内长时记忆:1min以上按记忆内容:分为动作记忆、情绪记忆、形象记忆、词语记忆。
(与建筑设计密切相关的是形象记忆)10. *认识事物的过程:除了感知觉、注意、记忆、思维外,还包括想象。
11.思维的品质:人们在思维过程中所表现出来的各自不同的特点,如敏捷性、灵活性、深刻性、独创性、批判性等。
12.知觉暂留:当刺激物停止作用于感官后,感觉并不会立即消失的现象。
13.视觉暂留:当视觉刺激物停止作用时,视觉并不随之立即消失,还会延宕若干时间的现象。
14.错觉:和客观事物不相符合的错误的直觉。
人的外感官都会产生错误的知觉。
15.私密性:个人或群体控制自身与他人在什么时候,以什么方式,在什么程度上与他人换信息需要。
16.*私密性的四种基本状态:独居:一个人独处时,不愿受到他人干扰的实际行为状态。
亲密:几个人亲密相处时,不愿受到他人干扰的实际行为状态。
匿名:个人在人群中不求闻达、隐姓埋名的倾向。
保留:对某些事物加以隐瞒和不表露态度的倾向。
17.*私密门槛线:陌生人接近住宅时,引起居住者焦虑的位置或界限。
人体工程学基础
本堂课无作业,进行此堂课程内容熟悉及了解,作业在周 三布置。
3.人——机——环境互相协调 它涉及的知识领域相当广泛,目的是使“人——机——环境” 更好地协调发展。各国把人体工程学的实践和研究成果, 迅速有效的运用到空间技术、工业生产、建筑及室内设计 中,1961年创建了国际人类工效学学会,从而有力地推动 了该科学不断向更深的方向发展。时至今日,社会发展已 进入后工业社会、信息社会,人体工程学提倡“以人为 本”,为人服务的思想,强调从人自身出发,在以人为主 题的前提下研究人们的衣食住行以及一切与生活、生产相 关的各种因素及其如何健康、和谐地发展。这也将称为人 体工程学研究的主要内容。
人体工程学在环境设计中的作用主要体现在以下几个方面 1.未确定空间场所范围提供依据:影响场所空间大小、形 状的音符相当多,但是,最主要的因素还是人的活动范围 以及设施的数量和尺寸。详见P6
2.为设计家具、设施等提供依据:家具、设施的主要功能是使 用,因此武林是人体家具还是储存家具都要满足使用要求。例 如人家居的桌椅床等,要让人作者舒适,书写方便,睡得香甜, 安全可靠,减少疲劳感等。祥见P8~11 3.为确定感觉器官的适应能力提供依据 人的感觉能力是有差别的,包括不同年龄、性别的人感觉能力 的差异。以视觉威力,人体工程学要研究人的事业范围(包括 静视野和动视野)、视觉适应及视错觉等生理现象。在听觉方 面,寿宴要研究人的听觉极限,急什么样的声音能被人听到。 婴儿听觉频率为每秒20000次声音,成年人每秒6100~18000次, 老年人10100~12000次。其次,高于48dB即可称为噪声,110dB 是人产生不快感,130dB可以给人刺痒感,140dB可以给人压痛 感,150dB则有可能破坏听觉。 dB说明:40~60分贝,一般说话的音量;70分贝,大声说话的音量, 舒适度上限;60~80分贝,一般车辆行驶的音量;100分贝,拖拉 机开动的声音;110分贝,电锯工作时的音量;140分贝,喷气式 飞机起飞时的音量.
人体工程学-第二章-人体工程学基础
1166 1195 1211 1271 1333 1350 1385
2.3 肘高
925 954 968 1024 1079 1096 1128
873 899 913 960 1009 1023 1050
2.4手功能高
656 680 693 741 787 801 828
630 650 662 704 746 757 778
201 215 223 251 277 284 299
第一节 人体测量
3.6 坐 姿 大 腿 厚
3.7坐姿膝高
103 112 116 130 146 151 160 441 456 464 493 525 532 549
107 113 117 130 146 151 160 410 424 431 458 485 493 507
此外还有许多其他差异:如职业差异、城市与农村等。
第一节 人体测量
◆ 五、百分位的概念:
百分位表示具有某一人体尺寸和小于该尺寸的人占统计对 象总人数的百分比。
大部分的人体测量数据是按百分位表达的,把研究对 象分成一百份,根据一些指定的人体尺寸项目(如身高), 从最小到最大顺序排列,进行分段,每一段的截至点即为 一个百分位。例如我们若以身高为例:第5百分位的尺寸表 示有5%的人身高等于或小于这个尺寸。换句话说就是有95 %的人身高高于这个尺寸。第95百分位则表示有95%的人 等于或小于这个尺寸,5%的人具有更高的身高。第50百分 位为中点,表示把一组数平分成两组,较大的50%较小的 50%。第50百分位的数值可以说接近平均值,但决不能理 解为有“平均人”这样的尺寸。
563 579 587 617 648 657 675 678 695 704 739 773 783 803
人体工程学第二章人体工程学基础
距离错觉等。
第二章
(二)人的行为习惯
1. 群体习惯:群体习惯是一个国家或民族的人们所形成的共同习惯。 有些习惯是国际通用的,比如收音机顺时针方向旋转旋钮是增大 音量,逆时针方向旋转是减小音量。有些习惯是地区或者国家不 同而有差异,比如机动车的行驶,我国是靠右侧行驶,国外很多 国家是靠左行驶,这也使得汽车设计中方向盘的位置有所不同。
第二章
(二)知觉的特征
1. 整体性:把认知对象的各种属性、各个部分合成一个有机的整体。 2. 选择性:人们在感知时,会按照各自的需要有意识的选择其中一
部分事物作为认知对象,对其产生清晰的认知映像。
第二章
3. 理解性:感知对象时用以往所获得的知识经验来理解当前的事物。 4. 恒常性:知觉的条件在一定范围内发生变化,而知觉印象却保持相对不变的
(一) 血液循环系统 错觉:是对外界事物不正确的知觉,包括空间错觉、时间错觉、方向错觉、距离错觉等。
影响个人空间的主要因素:
恒常性:知觉的条件在一定范围内发生变化,而知觉印象却保持相对不变的特性,也就是说,人总是根据记忆中的印象、知识、经验 去知觉事物的。
群人体在习 任惯何:活群动体中习都惯需家是要一几具个个国子尺家系寸或统民协是族同的参否人与科们,所单学形个成子,的系室共统同不内习能惯独界。立面完成材人的料任是何活否动。合理,室内气流组织
感知产品给人体的刺激;
连接方式有两好种,坏一,是通都过韧会带影和软响骨直人接体连接血,活液动循性很环小或,不影能活响动,健如康颅顶。骨;人的血液循环系统由
从一些公共场所内发生的事故中观察到,紧急情况时人们往往会盲目跟从人群中领头几个急速跑动的人的去向,不管其去向是否是安
人体工程学
(四)坐姿时足的蹬力
足的蹬力大小 与人体姿势、足的位置方向有关。若坐姿有靠背支撑时可产生最大 的蹬力。下图为不同体位的足蹬力。与垂线成70度方向的蹬力最大,此时大小腿夹 角140-150度。 右:2570N,左2364N,男>女。
静态和动态施力
静态施力及其效应
{
静态施力的不良反应
{
更大的能量消耗 心率加快 需要更长的恢复时间
区人群的人体尺寸都存在着世代间的差异。欧洲居民每十年增加1014mm。
不同国家人体尺寸对比表:
我国不同地区人体尺寸对比表:
四、人体尺寸的差异:
3.年龄差异 年龄引起的差异应当引起我们的重视,尤其是儿童和老年人的
人体尺寸。
4.性别差异
在男女之间,人体尺寸、体重和比例关系都有明显的差别。
3—10岁这一年龄段男女的差别极小,同一数值对两性均适用,两 性身体的尺寸的明显差异是从10岁开始的。
由于人的人体尺寸有很大的变化,它不是某一确定的数值,而是分布于一定的 范围内。如亚洲人的身高是151~188厘米这个范围,而我们设计时只能用一个确定 的数值,而且并不能象我们一般理解的那样用平均值,如何确定使用那一数值呢?这 就是百分位的方法要解决的问题。百分位的定义是这样的: 百分位表示具有某一人体尺寸和小于该尺寸的人占统计对象总人数的百分比。以 第5百分位、人体身高尺寸为例,表示有5%的人身高等于或小于该尺寸。 大部分的人体测量数据是按百分位表达的,把研究对象分成一百份,根据一些 指定的人体尺寸项目(如身高),从最小到最大顺序排列,进行分段,每一段的截至 点即为一个百分位。例如我们若以身高为例:第5百分位的尺寸表示有5%的人身高等 于或小于这个尺寸。换句话说就是有95%的人身高高于这个尺寸。第95百分位则表示 有95%的人等于或小于这个尺寸,5%的人具有更高的身高。第50百分位为中点,表 示把一组数平分成两组,较大的50%较小的50%。第50百分位的数值可以说接近平 均值,但决不能理解为有"平均人"这样的尺寸。
人体工程学的基础理论和应用
人体工程学的基础理论和应用人体工程学是一门研究人类工作环境与人体生理、心理特征相互关系的交叉学科,它综合了心理学、人体生理学、运动学、力学等科学原理,旨在为人类创造一个更加人性化的工作环境,使得人们的工作更加高效、舒适、安全。
本文将从理论基础、应用范围、案例分析等方面论述人体工程学的相关内容。
一、理论基础人体工程学研究人类的工作环境所带来的身体和心理变化,因此,人体工程学的理论基础主要包括人体生理学、运动学、心理学、人机工程学等方面。
其中,人体生理学主要研究人体内各个系统的结构、功能和相互关系;运动学主要研究人体运动的姿态、动作和轨迹等;心理学主要研究人类信息处理、学习、记忆、情感等方面的心理过程;人机工程学主要研究人类与机器之间的交互方式、界面设计等方面。
二、应用范围人体工程学的应用范围非常广泛,涉及到工业生产、医疗保健、交通运输、能源化工等多个领域。
在工业领域中,人体工程学主要应用于工作站设计、工具设计、等人性化方面;在医疗领域中,人体工程学主要应用于医用设备人机界面设计、人体运动训练、康复治疗等方面;在交通运输领域中,人体工程学主要应用于驾驶员座椅设计、飞行员人机交互设计、火车司机工作放松等方面;在能源化工领域中,人体工程学主要应用于危险品操作、应急处理、特殊环境下的人员操作等方面。
三、案例分析以工业生产中的工作站设计为例,人体工程学在该领域的应用主要体现在以下几个方面:1. 工作站高度设计工作站的高度设计是非常重要的,合理的高度设计可以减轻工人在长时间工作时的疲劳感和身体压力。
根据人体工程学原理,工作站设计的高度应该使得工人的肩部和手臂可以自然地呈现一个90度的角度。
因此,在工作站高度设计过程中,需要考虑到工人的身高、性别、工作类型等因素。
2. 工作台深度设计工作站台的深度设计也非常重要,过浅的工作台会使得工人的手臂受到不必要的压力,导致肩部和手臂的疲劳感,长期如此还会导致肌肉和骨头的损伤。
人体工程学基础知识
生理学知识
五觉:视、听、嗅、味、触 血液循环系统 人体运动系统、人体力学 运动与疲劳 人体经络系统
心理学知识
心理和行为 心理活动 分类
人旳认识活动 人旳情绪活动 人旳意志活动 心理活动旳过程,状态,特点 感觉和知觉 反应外界多种事物个别特型旳感觉,外部感觉 反应我们本身各个部分内在现象旳感觉,内部感觉 感受性、感受阙 就是外部感觉旳能力 感受阙:一是绝对感受阙,一是差别感受阙 韦伯-费希纳定律
宽度最小330毫米
HUMAN ENGINEERING
第三章 人体与家具
3.3.2 办公用椅 办公用椅需要适合人体旳两种姿势:直立坐姿和放松坐姿,目前
旳办公用椅与适合成年人旳汽车座位相同。 设计要点:
• 椅子旳前缘能够调整125毫米,这么能够适合全部成年人 • 座面从前到后旳尺寸为406毫米 • 椅子旳宽度为406—560毫米 • 椅垫厚度为51毫米旳柔软材料,无底板 • 座面旳水平调整角度为0—15度 • 靠背旳水平调整角度为0—15度 • 椅背高为635毫米,这么才干支撑肩膀,915毫米,能够支撑头部
旳长度协调产生旳范围尺寸,主要对处理带有空间范围,位置旳问题提供数据。
HUMAN ENGINEERING
第二章 人体与室内
人体尺寸旳差别 1 种族差别 2 世代差别 3 年龄差别 4 性别差别 5 残疾人
百分比旳概念 定义:表达具有某一人体尺寸和不大于该尺寸旳人占统计对象总人数旳百分
比。 大部分人体测量数据是按百分比体现旳,把研究对象提成100份,根据某些
HUMAN ENGINEERING
第一章 概论
1.3 人体测量旳研究措施
1. 人体测量 -心理特征 -生理特征
2. 人体测量旳内容 - 形态测量 长度尺寸/围度尺寸/体积/表面积… - 运动测量 测定人体活动关节旳活动范围和肢体旳活动空间, 动作范围/动作过程/形体变化/皮肤变化… - 生理测量 测定生理活动现象, 疲劳测量/触觉测量/体能承受度…
第二章人体工程学基础人体测量学
三、人体测量的内容和方法
人体测量学
三、人体测量的内容和方法
人体测量学
三、人体测量的内容和方法
人体测量内容
人体构造尺寸 人体功能尺寸 人体重量 人体的推拉 力
三、人体的重量 测量人体重量的目的在于科学的设计人体支撑物和工 作面的结构
三、人体测量的内容和方法
人体测量内容
人体构造尺寸 人体功能尺寸 人体重量 人体的推拉 力
新兴 渊源 公元前一世 纪 罗马 维特鲁威 建 筑学
文艺复兴 达芬奇 人体 比例图
一、人体测量的由来和发展
1.2 发展 很多数学、科学、艺术家都对人体测量学进行了大量
的研究 积累了大量的测量数据 多从美学角度 一战 航空工业 工业产品设计 二战 航空军事工业 更高
影响人体测量的个体和群体差异的主要因素:
人体测量方法 丈量法、摄像法、问卷法、自动遥感测试法 二、摄像法
人体功能尺寸随着姿势而变化 一般丈量难以得到较 准确的结果 因此使用照相机或摄像机做投影测量
三、人体测量的内容和方法
三、人体测量的内容和方法
人体测量方法
丈量法、摄像法、问卷法、自动遥感测试法
三、问卷法 人体功能尺寸是不断变化的尺寸 如何使其尺寸符合 人的需要 减少体力 从而达到相对 “舒适” 这需 测人体感到“舒适”的功能尺寸 它同被测者的心理 和生理特点有关
人体工程学
班 级:09 环 艺 教 师:谢 孝 珍
人体工程学基础
——人 体 测 量 学知识
一、人体测量学的由来发展 二、人体测量学与室内设计的关系 三、人体测量学的内容和方法 四、百分位、平均数、标准差和人体尺寸 五、人体测量
一、人体测量学的由来和发展
1.1定义
通过测量人体的各部分 尺寸来确定个人和群体 之间在人体尺寸上的差 别的一门学科
人体工程学——精选推荐
第一章、绪论一、人体工程学的定义及特点1.学科定义:人体工程学是研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科,研究和应用范围极为广泛的综合性、边缘性学科或交叉学科。
由于人体工程学是一门综合性、边缘性学科,各个国家的专家、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,即使同一个国家对本学科的名称的提法也很不统一,甚至有很大差别。
如:美国(人类工程学、人的因素工程学)西欧国家(人类工效学)日本(人间工学)中国(人机工程学、人体工程学、人类工程学、工程心理学、人的因素)(1)美国人机工程学专家c.c伍德认为: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的效率。
(2)W.B.伍德森认为:人机工程学研究的是人与机器相互关系的合理方案,亦即对人的知觉显示、操作控制、人机系统的设计及其布置和作业系统的组合等进行有效的研究,其目的在于获得最高的效率及作业时感到安全和舒适。
(3)著名的美国人机工程学家及应用心理学家A.查帕尼斯认为:人机工程学是在机械设计中,考虑如何使人获得操作简便而又准确的一门学科。
另外,在不同的研究和应用领域中,带有侧重点和倾向性的定义还有十种,不过大同小异。
可以综合各种提法,丰富我们对人体工程学的理解。
如:边缘性学科、人的行为知识、有效性、减少差错、减轻疲劳、人的劳动活动规律、生物力学、生理解剖学、心理学和技术科学、工艺学等等的关键词汇都充分体现人体工程学的内涵。
目前,国际人类工效学学会的定义最具有权威及全面: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。
2.学科特点:特点:(1)学科命名多样化(2)学科定义不统一。
(3)学科边界模糊。
(4)学科内容综合性强。
(5)学科应用范围广泛(产品设计、室内设计等)。
人体工程学的基础数据和计测手段(参照分析)
•人体工程学的基础数据和计测手段•一、人体基础数据人体基础数据主要有下列三个方面,即有关人体构造、人体尺度以及人体的动作域等的有关数据。
1、人体构造与人体工程学关系最紧密的是运动系统中的骨骼、关节和肌肉,这三部分在神经系统支配下,使人体各部分完成一系列的运动。
骨骼由颅骨、躯干骨、四肢骨三部分组成,脊柱可完成多种运动,是人体的支柱,关节起骨间连接且能活动的作用,肌肉中的骨骼肌受神经系统指挥收缩或舒张,使人体各部分协调动作。
2、人体尺度人体尺度是人体工程学研究的最基本的数据之一。
3、人体动作域人们在室内各种工作和生活活动范围的大小,即动作域,它是确定室内空间尺度的重要依据因素之一。
以各种计测方法测定的人体动作域,也是人体工程学研究的基础数据。
如果说人体尺度是静态的、相对固定的数据,人体动作域的尺度则为动态的,其动态尺度与活动情景状态有关。
室内设计时人体尺度具体数据尺寸的选用,应考虑在不同空间与围护的状态下,人们动作和活动的安全,以及对大多数人的适宜尺寸,并强调其中以安全为前提。
例如:对门洞高度、楼梯通行净高、栏杆扶手高度等,应取男性人体高度的上限,并适当加以人体动态时的余量进行设计;对踏步高度、上搁板或挂构高度等,应按女性人体的平均高度进行设计。
二、人体生理计测根据人体在进行各种活动时,有关生理状态变化的情况,通过计测手段,予以客观的、科学的测定,以分析人在活动时的能量和负荷大小。
人体生理计测方法主要有:1、肌电图方法把人体活动时肌肉张缩的状态以电流图记录,从而可以定量地确定人体该项活动强度和负荷。
2、能量代谢率方法由于人体活动消耗能量而相应引起的耗氧量值,与其平时耗氧量相比,以此测定活动状态的强度,能量代谢率的计算式,以及不同活动的能量代谢率(RMR)。
其计算式如下:运动时氧耗量-安静时氧耗量能量代谢率(RMR)基础代谢率耗量3、精神反射电流方法对人体因活动而排出的汗液量作电流测定,从而定量地了解外界精神因素的强度,据此确定人体活动时的负荷大小。
人体工程学技术手册
人体工程学技术手册随着物联网技术、自动化技术和人机交互技术的发展,人工智能和机器人应用正在日新月异地改变着人们的生活和工作方式。
在这种背景下,研究和应用人体工程学技术已经成为现代工程技术领域的一个热点和难点。
人体工程学技术是研究人体特性、行为和能力等方面的科学,旨在设计出对人体友好的、符合人类工程学原理的工程产品和系统。
因此,人体工程学技术涉及到心理、生理、生物力学、工程设计等多个学科领域。
本技术手册旨在对人体工程学技术进行全面的介绍和讲解,以帮助各行各业的工程技术人员更好地掌握和应用这一技术。
人体工程学技术手册共分为以下几个部分。
一、人体工学基础1.1 人体结构和功能人体是由骨骼、肌肉、器官和组织等构成的生物体系。
在研究人体工程学技术时,应先了解人体各器官的结构和功能,以便进行合理的设计和应用。
1.2 人体运动学和生物力学人体运动学研究人体各关节的活动和运动形态,生物力学研究人体在外界作用下的应力和变形。
这两个学科是人体工程学技术研究的重要基础。
1.3 人体认知和心理学人体认知和心理学是研究人类认知、情感和行为等方面的学科,也是人体工程学技术研究的重要内容。
在设计和应用工程产品和系统时,应考虑到人类的认知和心理特点,从而提高人机交互的效率和舒适度。
二、人体工程学应用2.1 人机界面设计人机界面是指人与机器之间的信息交互界面。
在设计人机界面时,应尽可能地考虑到人的认知和操作特点,使得人机交互更加高效、便捷和舒适。
2.2 劳动保护与职业卫生劳动保护和职业卫生是保障工人健康和安全的重要措施。
在设计工作场所和工程系统时,应考虑到工人的身体状况和职业特点,从而减少潜在的劳动危害和职业病风险。
2.3 交通工具设计交通工具的设计应考虑到驾驶员和乘客的人体特点和需求,从而提高交通工具的安全性、舒适度和便捷性。
2.4 家电产品设计家用电器产品的设计应考虑到用户的生理和心理特点,从而提供更加符合用户需求的、易于操作和维护的产品。
人体工程学基础
人体工程学基础
人体工程学是一门研究人体生理学、心理学和工学之间相互关系的学科,旨在设计和改善产品和工作环境以提高工作效率,减少工作疲劳和意外伤害。
人体工程学基础主要包括以下几个方面:
1.人体解剖学和生理学:人体工程学需要了解人体各部位的结构和功能,包括器官、骨骼、肌肉、神经系统、循环系统等。
2.运动学和动力学:人体工程学需要研究人体在运动过程中的姿势、速度、加速度等参数,以及相关力学原理。
3.认知心理学:人体工程学需要了解人类的认知过程、思维方式以及人的反应速度等,以设计符合人类认知特点的产品和工作环境。
4.人体工程学测量方法:人体工程学需要对人体各项参数进行准确测量,包括人体形态、体位、手臂和手的长度、手指的灵敏度等。
5.人机界面设计:人体工程学需要设计适合人体操作的界面,包括按钮、手柄、屏幕、键盘等,以确保人体操作的有效性和舒适性。
人体工程学基础的研究成果可以被应用到很多领域,如人机交互、汽车设计、工业生产、航空航天等,为这些领域的发展提供了重要的支持。
人体工程学概念与基础
3. 人体的比例
• 人体比例关系主要是指两个方面,一是指单个人体自身身高、肩宽及 上肢、下肢相互间的比例关系;二是指个体与他人和群体间在多部位 间相比的比例关系。
• 通过身高和肩宽,我们就可推算、设计出其他物体的尺寸。比如,我 们知道了成人身高常在1700mm左右,而膝关节内高在380~420mm之间。 故坐椅均设计在这个尺寸内,我们坐在上面时,双膝约成90度,当我 们坐着,双手平放在桌面上时,肘关节离地面约720mm。这样我们才 会感到舒适而不疲劳,桌椅过高或过低都会使人感到酸胀。由此,我 们就可推断出所有的坐椅和桌面的设计高度尺寸了,当然,由于性别 (男女)、年龄(老人、成人、儿童)、种族(白人、黑人、黄种人) 不同,也会带来人体比例尺寸的差异:如小学生用的桌椅尺寸与成人 用的桌椅尺寸是不一样的;篮球运动员使用的床应该与常规的床不一 样。设计者了解这种人体的差异,才能更合理地使用人体尺寸的数据, 让设计达到最佳的预期目的。
(5)二战时期人体工程学的应用更趋向成熟
• 第二次世界大战时期,吸取了一战时期武器制造的经验,许多兵器工 程设计师在研制飞机、大炮、军舰、新式武器和装备时,不仅从人的 生理结构去考虑,更着重从人体测量、人的心理学、仿生物学、环境 生理感受等学科去分析研究“人的因素”,使兵器操纵起来更便捷, 进一步减轻了使用中产生的疲劳感,于是兵器的威力更大。
1. 人的结构尺寸(静态尺寸)
• 指静态下的人体尺寸,它是人处于 一个固定、静止状态下的标准测量 尺寸,通过对人体的多部位的不同 测量:如人的身高,手臂的长度, 腿的长度,内外膝关节的高度,坐 高等,去了解人的基本结构尺寸, 才会知道:为什么衣柜的厚度通常 在600mm,坐椅在380~420mm之间; 鼠标为什么设计为圆弧型;课桌高 度是720mm等。
人体工程学基础(二)
常用人体尺寸及应用范围
• 七、两肘宽度:
• 1.定义 是指两肘弯曲、自然靠近身体、前臂平伸时两肘外侧面之间的水平 距离。 • 2.应用 这些数据可用于确定会议桌、餐桌、柜台和棋牌桌周围的位置。 • 3.注意 应当与肩宽尺寸接合使用。 • 4.百分位选择 由于涉及间距问题,应使用第95百分点数据。
作业:
• 依据自己所量尺寸,设计适合自己的家具。 • 要求: • 1、客厅:三人沙发、双人沙发、单人沙发、角几、茶几 (要长宽高具体尺寸)。 • 2、餐厅:餐桌、餐椅(要长宽高具体尺寸)。 • 3、卧室:床、衣柜(要长宽高具体尺寸)。 • 4、书房:书桌、电脑椅、书架(要长宽高具体尺寸)。 • 5、厨房:橱柜(要长宽高具体尺寸)。 • 6、卫生间:洗面池(要长宽高具体尺寸)。
常用人体尺寸及应用范围
• 九、肘部ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ放高度:
• 1.定义 是指座椅坐面到肘部尖端的垂直距离。 • 2.应用 与其他一些数据和考虑因素联系在一起,用于确定椅子扶手、工作 台、书桌、餐桌和其他特殊设备、设施的高度。 • 3.注意 座椅软垫的弹性、座椅表面的倾斜以及身体姿势都应予以注意。 • 4.百分位选择 肘部高度尺寸目的是使手臂得到舒适的休息。选择第50百分点左右 的数据是很合理的,在许多情况下,这个高度在14—28cm之间,这 样的范围可以适合大部分使用者。
常用人体尺寸及应用范围
• 十八、向前手握距离:
• 1.定义 是指人肩膀靠墙垂直站立,手臂向前水平伸直,是指与拇指尖接触, 这时从墙到拇指稍的水平距离。 • 2.应用 有时人们需要穿越某种障碍物去够一个物体或者操纵设备,这些数 据可用来确定障碍物的最大尺寸。 • 3.注意 要考虑操作或工作的特点。 • 4.百分位选择 选用第5百分位数据,能适应大多数人。
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第二节 常用人体尺寸及应用范围
• 十、大腿厚度:
• 1.定义 是指从座椅面到大腿与腹部交接处的大腿端部之间的垂直距离。 • 2.应用 这些数据是设计柜台、书桌、会议桌、家具及其他一些室内设备的 关键尺寸,而这些设备都需要把腿放在工作面下面。特别是有直拉式 抽屉的工作面,要使大腿与腿上方的障碍物之间有适当的活动空间, 这些数据是必不可少的。 • 3.注意 在确定上述设备尺寸时,其他一些因素也应当予以考虑,例如膝腘 高度和座椅软垫的弹性。 • 4.百分位选择 由于涉及间距问题,应使用第95百分点数据。
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第二节 常用人体尺寸及应用范围
• 五、坐时眼睛高度:
• 1.定义 是指坐时内眼角到坐面的垂直距离。 • 2.应用 当视线是设计问题的中心时确定视线和最佳视区就要用到这个尺寸, 这类设计包括剧院、礼堂、教室和其他需要良好视听条件的室内空间。 • 3.注意 应当考虑头部与眼部的转动角度、范围,座椅软垫到底弹性,座椅 面距地面高度和可调座椅的调节角度范围。 • 4.百分位选择 假如有适当的可调节性,就能适应从第5百分点到95百分点或更大范 围。
第二节 常用人体尺寸及应用范围
• 三、肘部高度:
• • 1.定义 指从脚底到人的前臂与上臂接合处可弯曲部分的垂直距离。 2.应用 用于确定站着使用的工作台面的舒适高度,肘部高度数据是必不可 少的,主要用于确定柜台、梳妆台、厨房案台的高度。通常,这些台 面最舒适的高度是低于人的肘部高度7.6cm。另外,休息平面的高度 大约应该低于肘部高度2.5—3.8cm。 3.注意 确定上述高度时必须考虑活动的性质,这一点很重要。 4.百分位选择 假定工作面高度确定为低于肘部高度约为7.6cm,那么从96.5cm (第5百分点数据)到111.8cm(第95百分点数据)这样一个范围都 将适合中间的90%的男性使用者。考虑到第5百分点的女性肘部高度 较低,这个范围为88.9—111.8cm才能对男女使用者都适应。由于其 中包含许多其他因素,如存在特别的功能要求和每个人对舒适高度见 解不同等,所以这些数值是可以稍微变化的。
第二节 常用人体尺寸及应用范围
• 十五、臀部—足尖长度:
• 1.定义 臀部—足尖长度是从臀部最后面到前脚趾尖端的水平距离。 • 2.应用 这些数据用于确定椅背到足尖前方的障碍物之间的适当距离,例如, 用于影剧院、礼堂和公共汽车的固定座椅设计中。 • 3.注意 如果座椅前方的家具或其他室内设施有放脚的空间,而且间隔要求 比较重要,就可以使用臀部—膝盖长度来确定合适的间距。 • 4.百分位选择 由于涉及间距问题,应当选用第95百分点。
第二节 常用人体尺寸及应用范围
• 十四、臀部—膝盖的长度:
• 1.定义 是指臀部最后面到膝盖骨最前面的水平距离。 • 2.应用 这些数据确定椅背到膝盖前方的障碍物之间的适当距离,例如影剧 院、礼堂和公共汽车中的固定座椅设计中是必须考虑这一因素的。 • 3.注意 这个长度比臀部—足尖长度短,如果座椅前面的家具或其他室内设 施没有放置足尖的空间,就应选用臀部—足尖长度。 • 4.百分位选择 由于涉及间距问题,应当选用第95百分点。
第二节 常用人体尺寸及应用范围
• 八、臀部宽度:
• 1.定义 是指臀部最宽部分水平尺寸。一般坐着测量这个尺寸,坐着测量的 尺寸要比站着测量的尺寸大一些。 • 2.应用 这些数据对扶手椅子内侧尺寸特别重要,对吧台、前台和办公座椅 极为有用。 • 3.注意 根据条件,与两肘之间宽度和肩宽结合使用。 • 4.百分位选择 由于涉及间距问题,应使用第95百分点数据。
• 不同国家人体尺寸对比表:
第一节 人体测量
• 一、人体尺寸的差异: • 3.年龄差异 年龄引起的差异应当引起我们的重视,尤其是儿童 和老年人的人体尺寸。 • 4.性别差异 在男女之间,人体尺寸、体重和比例关系都有明显 的差别。3—10岁这一年龄段男女的差别极小,同一 数值对两性均适用,两性身体的尺寸的明显差异是 从10岁开始的。
人体工程学与室内设计
主讲:郭霞
第二章
思考题:
人体工程学基础
1、不同国家、地区、种族的身高平均值 都一样吗? 2、人类在发展过程中身高平均值会有变 化吗?
第一节 人体测量
• 一、人体尺寸的差异 1、种族差异和地区差异。 2、世代差异。 3、年龄的差异。 4、性别的差异。 5、残疾人。
第一节 人体测量
第二节 常用人体尺寸及应用范围
• 一、身高:
• 1.定义 身高是指人身体垂直站立、眼睛向前平视时从脚底到头顶的垂直距 离。 2.应用 用于确定通道、门、床、担架等的长度,行道树的分枝点的最小高 度。一般建筑规范规定的和成批生产预制的门和门框高度都是用与 99%以上的人,所以这些数据可能对于确定人头顶障碍物高度更为重 要。 3.注意 身高是在不穿鞋袜时测量的,故在使用时应给与适当补偿。 4.百分位选择 由于主要的功用是确定净身高,所以应该选用高百分点数据。因为 顶棚高度一般不是关键尺寸,设计者应考虑尽可能地适应100%的人。
第二节 常用人体尺寸及应用范围
• 九、肘部平放高度:
• 1.定义 是指座椅坐面到肘部尖端的垂直距离。 • 2.应用 与其他一些数据和考虑因素联系在一起,用于确定椅子扶手、工作 台、书桌、餐桌和其他特殊设备、设施的高度。 • 3.注意 座椅软垫的弹性、座椅表面的倾斜以及身体姿势都应予以注意。 • 4.百分位选择 肘部高度尺寸目的是使手臂得到舒适的休息。选择第50百分点左右 的数据是很合理的,在许多情况下,这个高度在14—28cm之间,这 样的范围可以适合大部分使用者。
第二节 常用人体尺寸及应用范围
• 七、两肘宽度:
• 1.定义 是指两肘弯曲、自然靠近身体、前臂平伸时两肘外侧面之间的水平 距离。 • 2.应用 这些数据可用于确定会议桌、餐桌、柜台和棋牌桌周围的位置。 • 3.注意 应当与肩宽尺寸接合使用。 • 4.百分位选择 由于涉及间距问题,应使用第95百分点数据。
第二节 常用人体尺寸及应用范围
• 六、肩宽:
• 1.定义 是指人肩两侧三角肌外侧的最大水平距离。 • 2.应用 肩宽数据可用于确定环绕桌子的座椅间距和影剧院、礼堂中的排椅 座位间距,也可确定室内外空间的道路宽度。 • 3.注意 使用这些数据要注意可能设计的变化。要考虑衣服的厚度,对薄衣 服要附加7‰,对厚衣服要附加7.6cm。还要注意,由于躯干和肩部 之间的活动范围,两肩所需要的空间会加大。 • 4.百分位选择 由于涉及到间距问题,应使用第95百分点数据。
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第二节 常用人体尺寸及应用范围
• 二、立姿眼睛高度:
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1.定义 是指人身体垂直站立、眼睛向前平视时从脚底到内眼角的垂直距离。 2.应用 用于确定在剧场、礼堂、会议室等处人的视线,用于布置广告或其 他展品,用于确定屏风和开敞式大办公室内隔断的高度。 3.注意 由于这个尺寸是光脚测量的,所以还要加上鞋跟的高度,男子大约 2.5cm,女子大约7.5cm。 4.百分位选择 百分位的选择将取决于空间场所的性质。例如空间场所对私密性要 求较高,那么所设计的隔离高度就与较高人的眼睛高度密切相关(第 95百分点或更高),反之设计问题是允许人看见隔断里面,则隔断 高度应考虑较矮人的眼睛高度(第5百分点或更低)。
第二节 常用人体尺寸及应用范围
• 十三、臀部—膝腿部长度:
• 1.定义 是指臀部最后面到小腿最后面的水平距离。 • 2.应用 这些数据应用于座椅的设计中,尤其适用于确定退的位置、确定长 凳和靠背椅等的垂直面以及确定座椅面的长度。 • 3.注意 应当考虑椅子坐面的倾斜度。 • 4.百分位选择 应选用第5百分点的数据,这样能适应最多使用者。
第二节 常用人体尺寸及应用范围
• 十六、垂直手握高度:
• 1.定义 是指人站立、手握横杆,然后使横杆上升到人感到不舒 服或拉得过紧的限度为止,此时从脚底到横杆顶部的垂直 距离。 • 2.应用 这些数据可用来确定开关、控制器、拉杆、把手、书架 以及衣帽架、柜橱等的最大高度。 • 3.注意 这些尺寸是不穿鞋袜测量的,使用时要给予适当补偿。 • 4.百分位选择 由于涉及伸手够东西的问题,如果采用高百分点的数据 就不能适应大多数人,所以设计的出发点应基于适应矮个 子的人,选择第5到第10百分位之间数据较为适合。
• 我国不同地区人体尺寸对比表:
• 不同年龄和性别尺寸对比表:
第一节 人体测量
• 一、人体尺寸的差异: • 5.残疾人 在每个国家残疾人都占一定比例,全世界的残疾人 约有4亿人,但残疾人的等级不同,对设计的要求也 各异。在这里我们根据活动方式,简要的概括为两 类:乘轮椅者和能走动的残疾人。
此外还有许多其他差异:如职业差异、城市与农村 等。
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第二节 常用人体尺寸及应用范围
• 四、挺直、放松坐高:
• • 1.定义 指人挺直坐着时或放松时,座椅坐面到头顶的垂直距离。 2.应用 用于确定座椅上方障碍物的允许高度。在布置双层床时,或进行创 新的节约空间设计时,例如火车卧铺空间的高度设计都要由这个关键 的尺寸来确定高度。确定办公室、餐厅或酒吧的低隔断都要用到这个 尺寸。 3.注意 座椅的倾斜、座椅软垫的弹性、帽子的厚度以及人坐下和站起来时 的活动都是要考虑的重要因素。 4.百分位选择 由于涉及间距问题,采用第95百分点数据百分位的概念:
• 由于人的人体尺寸有很大的变化,它不是某一确 定的数值,而是分布于一定的范围内。如亚洲人的身高 是151~188厘米这个范围,而我们设计时只能用一个确 定的数值,而且并不能象我们一般理解的那样用平均值, 如何确定使用那一数值呢?这就是百分位的方法要解决 的问题。百分位的定义是这样的:
第二节 常用人体尺寸及应用范围
• 十一、膝盖高度:
• 1.定义 膝盖高度是指从脚底到膝盖骨中点的垂直距离。 • 2.应用 这些数据是确定从地面到书桌、餐桌、柜台地面距离的关键尺寸, 尤其适用于使用者需要把大腿部分放在家具下面的场合。坐着的人与 家居地面之间的靠近程度,决定了膝盖高度和大腿厚度是否是关键尺 寸。 • 3.注意 要同时考虑座椅高度、鞋跟的高度、坐垫的弹性和衣服的厚度。 • 4.百分位选择 要保证是到活动间距,故应使用第95百分点数据。