第2章人体工程学基础人的感觉与知觉共26页文档

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

（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 2

力的传递
由于人体姿势不同，人体内力和重力传递的路线也不同。
运动和疲劳
人的室内活动和家务劳动引起的人体运动，要耗费大量的体能。据测试，一个家庭主妇每天的劳动所耗费的能量，可超过一般轻工业工人或邮递员。人的运动是靠肌肉收缩实现的，收缩就要耗费人的肌力。连续活动到一定程度之后，则会引起人的疲劳，这是一种复杂生理现象和心理现象。疲劳的主要特征有：疲劳通过机体的活动产生，通过休息可减轻或消失；人体的耐疲劳能力可以通过疲劳和恢复的重复交替而得到提高:人体能量消耗越多，疲劳产生和发展越快；疲劳程度有一定限度，超过这个限度就会损伤人的机体。
肌肉
肌肉是人体运动系统的动力。人的全身有639块肌肉，占体重的40%。肌肉分骨骼肌、平滑肌、和心肌三类。骨骼肌有两种作用，一是静力作用，如维持站立姿势，肌肉通过杠杆作用与地球重力抗衡，保持一种静态平衡；另一种是动力作用，肌肉收缩产生哭、笑、走、跑、跳等动作，反映了人的心理活觉所反映的都是客观对象或现象，而不是对象或现象的个别特性，把知觉对象的各种属性、各个部分知觉成为一个有机整体，这种特性称为知觉的整体性。例如，看一个室内效果，是知觉室内环境的总的
效果，而不是只知觉室内环境的某一特性，如材料、色彩、光影等。
观看一幅画，是知觉一幅画的整体艺术效果，而不是只知觉某一线条或某一快色彩。
4.
知觉的恒常性
人们在知觉事物的过程中，人们总是根据已往的印象、知识、经验去知觉当前的知觉对象，当知觉的条件在一定条件下改变了的时候，知觉对象仍然保持相对不变，这种特性称为知觉恒常性。比如一个圆形的闹钟，正面看是圆形的，斜着看是椭圆的，侧面看是矩形的，但是凭我们的经验却知道这是个圆形的闹钟。
神经系统的组成及其功能

人体工程学2人体感知

人
是视觉器官对客观事物识别能力的总称，包括视角、
体
视力、视野、对比感度和视觉适应。
工
2.2.1 视角
程
学
被看目标物的两点光线投入眼球时的夹角。眼睛能分
辨被看目标物最近两点的视角，称为临界视角。
α=2arc tg(D/2L)
2.2.2 视力
视力是眼睛分辨物体细节能力的一个生理尺度
人
视力=1/临界视角
两点阈限：手指为4-5mm，脸部为5-10mm，肩与背部为 45-50mm。（图2-18）
人体工程学
人
4.1.2 痛觉
体
4.1.3 温觉和冷觉
工
4.2 平衡觉
程
人对自己头部位置的各种变化及身体平衡状态的感觉。
学
4.3 运动觉
人对自己身体各部位的位置及其运动状态的一种内部感觉；
感受器：肌梭、腱梭、关节小体;
学
也会连续变化；
c、颜色相同的光，无论它们的光谱组成是否相同，在颜色混合中具有相同的效果；
d、混合色的总亮度等于组成混合色的各颜色光亮度的总和。
2.2.8 视觉特征
人
观察方向；
体
偏离视觉中心时，在相同的偏离条件下的优先顺序；
工
程
双眼协调动作；
学
获得视觉印象的最短时间为0.07-0.3s，平均0.17s；
1.2 知觉及其基本特征
人
体
1.2.1 知觉
工
人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况的整
体反映。
程
产生在感觉的基础上，受知识、经验、情绪、态度等因
学
素的制约和影响。
1.2.2 知觉的基本特性

人体工程学第二章人体工程学基础

人体工程学
第二章
第二章人体工程学基础
一、人体生理基础知识
在人机系统中，人是系统的主体；完整的人体是一个非常复杂的系
统，它包括肌肉、骨骼、神经、感官、运动能量代谢、内分泌、体液循
环、呼吸、消化、排泄、生殖等多个分系统,各个系统均有自己特殊的结构和功能。彼此间相互独立、相互联系、相互制约。
人在任何活动中都需要几个子系统协同参与，单个子系统不能独立
第二章
（三）人体运动系统
骨骼：人体中有206块骨头。连接方式有两种，一是通过韧带和软骨直接连接，活动性很小或不能活动，如颅顶骨；一是通过关节的间接连接，连接处可活动，如上肢骨和肩胛骨。肌肉：人体运动系统的动力，人全身有639块肌肉。关节和韧带：通过关节和韧带将骨骼和肌肉连接起来，实现各种力的传递。
各自完整又不受侵犯的空间领域，即“身体缓冲区”。
2. 从信息的观点出发，个人空间也使人与人之间的信息交往处于最佳状态。
Байду номын сангаас二章
影响个人空间的主要因素：
1. 个人因素：如年龄、性别、民族、文化、社会地位、宗教
信仰等。 2. 人际因素：人与人之间的亲密程度。
3. 环境因素：如活动性质，场所的私密性等。
第二章
（二）人体感觉系统
1. 神经系统：人体生命活动的调节中枢。 2. 视觉的生理基础：眼睛是人体最精密最灵敏的感觉器，外部环境80%的信息是通过眼睛来感知的。 3. 听觉的生理基础：听觉的两个基本的机能为，接受声音信息和引起警觉、即警报作用。 4. 嗅觉的生理基础：辨别物质的气味，一般人可辨认出约200 种不同气味。 5. 肤觉的生理基础：皮肤感知空气的温度、湿度等情况；感知产品给人体的刺激；感知振动大小、冷暖、质感等，除视觉器官外，人类感知外部环境主要依靠皮肤。

第二章、人体工程学基础09 课件

20－20000HZ之间的声波
（六）、味觉、嗅觉
味觉器官：舌头上的味蕾嗅觉器官：鼻内的嗅觉细胞
（七）肤觉。人体皮肤上分布着三种感受器：触觉、温度觉和痛觉。
触觉：指能辨别物体的大小、形状、硬度、光滑度等的触感。它是由微弱的机械刺激触及皮肤浅层的触觉感受器而引起。温度觉：（冷觉、热觉）痛觉：各组织有特殊的游离神经末梢，在一定刺激下产生痛觉。
4、人体测量的主要仪器
(1) 人体测高仪: 主要用来测量身高、坐高、立姿和坐姿的眼高以及伸手向上所及的高度等立姿和坐姿的人体各部位高度尺寸。
（2）人体测量用直角规：主要用来测量两点间的直线距离，特别适宜测量距离较短的不规则部位的宽度或直径。如耳、脸、手、足。
（3）人体测量用弯角规：用于不能直接以直尺测量的两点间距离的测量，如测量肩宽、胸厚等部位的尺寸。
可能疼痛的部位
腿和脚；静脉曲张背部的伸肌膝关节，小腿，脚肩和颈腰；椎间盘症状肩和手臂；肩周关节炎颈；椎间盘症状前臂；腱部炎症

搬货箱的例子：美国俄勒冈州一家货运码头的搬运工人经常发生损伤事故，政府部门的安全委员会付出很多的资金来赔偿。

经过仔细分析原来是货物的堆剁台设计太低，工人要弯腰操作，因此造成了腰部肌肉损伤。
2、感觉的基本特征 ①对适宜的刺激产生反映。人体的各种感觉器官都有自身最敏感的刺激形式。
感觉类型视觉皮肤感觉听觉嗅觉味觉平衡(回转) 平衡(直线) 感觉器官眼皮肤及皮下组织耳鼻舌三半规管前庭系统适宜刺激光物理化学作用声挥发性物质被唾液溶解物运动位置变化运动位置变化识别特征形状、色彩、方向等触压、温冷、痛声音强弱、方向、远近气味酸甜苦咸辣旋转运动直线运动

人机工程学课程第二章人的感知与心理特征

人机工程学课程第二章人体测量参数与数据应用2．1 人体测量的基本知识2．1．1工业设计与人体尺度问题引入概念：同学们：我们学习的专业是工业设计，我们将来是要为消费者设计产品的。

消费者的需求是设计的出发点，也是设计的目的和归宿。

我们设计的产品，不仅是要赋予它一个好的外观形态，使其形态新颖，色彩协调从而满足消费者的精神需求，同时，更重要的是要赋予产品良好的使用功能，使其结构合理，性能良好，使用舒适。

从而满足消费者的物质需求，也就是说：我们设计的产品不光是看的，更重要的是要用的，两者缺一不可。

而且在很多情况下外观造型和使用性能两者之间本身就是紧密联系的，大家想一想，实际上所有的造型形态本身都是有一系列点、线、面组成的，而这些点线面都是有一定尺度的，我们在确定一个外观造型的形态时其实就是确定了一系列尺度，而这些尺度可能就和产品的结构和功能相关。

大家现在环顾一下你们的教室，其实这里也有许多产品，比如你们所用的桌椅，老师的讲台、这些灯开关、这些门窗等等，你们天天都坐在这里上课，可能已经熟视无睹，习以为常了，认为它们本来就该是这样子的，但是老师现在请你们再看看这些产品，体会一下它们，想一想，这些产品为什么这样设计，桌椅的尺寸为什么会是这样的？这些开关的位置为什么这样布置，他们设计的合理吗？你们或老师在使用过程中，感觉方便舒适吗？如果你来设计能不能设计的更好一些？比如：我们先从这扇门说起，为什么他设计的高度尺寸是这样的，是不是凭空而来，它的依据是什么？它的尺度和人体尺度有什么关系呢？（门是让人进出的，门的高度和人的身高有最直接的关系。

但是人的身高差异很大，到底应该选谁的尺寸做参照呢？）我们再看看你们用的课桌椅，它们的宽度和高度为何要这样设计呢？你们认为设计的合理吗？还有这些灯开关它们布置的高度依据在哪里。

大家思考讨论3分钟，然后我请你们来谈一谈。

（给3分钟让同学们自由思考讨论，然后用5分钟请两三个同学发言，谈谈他们对这些问题的看法。

3人体工程学基础

一感觉与知觉
•
感受性和感受阈限
•
概述：人的各种感受器在接受信息时有较大的局限性，它们对刺激作用的感受在强度上有一定的限制。若适宜刺激的强度太小，就不能被感受到，若刺激强度太大，则会超过感受器的承受能力，甚至有可能造成感受器的损伤。类型：绝对感受性和绝对感受阈限；差别感受性和差别感受阈限。
一感觉与知觉
3. 感觉和知觉的关系与区别
• 从知觉的过程得知，客观事物是首先被感觉，然后才能进一步被知觉，所以知觉是在感觉的基础上产生的，感觉的事物个别属性越丰富、越精确，对事物的知觉也就越完整、越正确。感觉和知觉都是客观事物直接作用于感觉器官而在大脑中产生对所作用的反映。在生活和生产活动中，人都是以知觉的形式直接反映事物，而感觉只作为知觉的组成部分而存在于知觉之中，很少有孤立的感觉存在，在心理学中称为“感知觉”。感觉反映的是客观事物的个别属性，而知觉反映的是客观事物的整体。感觉的性质较多取决于刺激物的性质，而知 15 觉过程带有意志成分，人的知识、经验、需要、动机、兴趣等因素直接影响知觉的过程。
•
知觉的整体性
一感觉与知觉
• •
知觉的理解性
知觉的理解性：根据已有的知识经验去理解当前的感知对象，这种特性称为知觉的理解性。由于人们的知识经验不同，所以对知觉对象的理解也会有不同，与知觉对象有关的知识经验越丰富，对知觉对象的理解也就越深刻。在复杂的环境中，知觉对象隐蔽、外部标志不鲜明、提供的信息不充分时，语言的提示或思维的推论，可唤起过去的经验，帮助人们去立即理解当前的知觉对象，使之完整化。此外，人的情绪状态也影响人对知觉对象的理解。
•
•
表4－２感觉的绝对阈限值
感觉类型视觉

第二章人体工程学

3、光色
光是有不同的颜色的，对照明而言，光和色是不可分的，在光色的协调和处理上必须注意的问题是：色彩的计划必须注意光色的影响：其一是光色会对整个的环境色调产生影响。可以利用它去营造气氛色调。其二是光亮对色彩的影响，眼睛的色彩分辨能力是与光亮度有关的，与亮度成正比。因对黑暗敏感的杆体是色盲，在黑暗环境下眼睛几乎是色盲，色彩失去意义。因此，在一般环境下色彩可正常处理，在黑暗环境中应提高色彩的纯度或不采用色彩处理，而代之以用明暗对比的手法。
听觉与声环境
触觉与触觉环境
触觉与触觉环境
门的感知
门一般分为左右推拉门和前后开关门（如图）
单开门
双开门
推拉门
单开门：A位置为把手时，拉的人比推多50%；B位置为把手时，推的人比拉的多50%。
双开门：握B把手的人比握A把手多2—3倍；推的人比拉的人多50%--100%。
左右推拉门：把手A处开门的人比把手B处开门的人多约 2倍。
听觉与声环境
随着接触噪声时间的延长，会出现前一次接触噪声引起的听力改变尚未完全恢复便再次接触噪声，听觉疲劳则逐渐加重，听力改变不能恢复而成为永久性听阈位移（PTS），可分为听力损失和噪声聋。
触觉与触觉环境
噪声的危害
噪声对听觉的影响：长期生活在80dB以上环境的人50%耳聋，经常戴耳机听音乐会导致永久性耳聋。噪声对视觉的影响：经常处于噪声环境中，使人眼的敏感性降低、瞳孔散大、色觉和视野异常，产生眼花、视力下降、反应迟钝现象，会导致交通事故的发生。噪声对儿童生长发育的影响：在吵闹环境中生活的儿童智力发育要比安静环境中低20% 营养学家发现噪声使人体的维生素B1、B2、B6、氨基酸、谷氨酸、赖氨酸等营养物质耗量增加，对儿童生长发育影响很大。

人体工程学与知觉

• 另一种情况，一个很大的高亮度光源，悬吊在接近视线的高度上，会感到很刺眼，这就是不舒适眩光。 • 它虽然不会降低视力，但感觉很不舒适。如看阳光下的积雪，或透过窗户看室外明亮的积雪，都会出现这种现象。 • 对不舒适眩光的感觉程度，黄种人与白种人是不同的。就光源的辉度来说，黄种人是白种人的两倍，故日本人，中国人更加讨厌眩光，这是由于黄种人眼睛里的黑色素较多，它吸收到眼球内的散射光。 • 不恰当的阳光采光口，不合理的光亮度，不恰当强光方向，均会在室内形成眩光现象。
室内光环境设计概念
• 天然采光 • 对人的视觉和健康有利，而且由于它和室外自然景色联系在天然光线，不仅因为它的照度和光谱性质一起，它还可以提供人们所关心的气候状态，提供三维形体的空间定时、定向和其他动态变化的信息，因此，它对创造室内环境气氛十分重要。 • 天然光的采光设计，就是利用日光的直射、反射和透射等性质，通光各种采光口设计，给人以良好的视觉和舒适的光环境。
?在室内设计中利用视错觉拓展空间?降低家具高度使空间变大?重复的竖线能增高空间的感觉?众多的横线条能使墙面有增宽感?用装饰画或照片扩展空间?利用镜子调节空间制造虚拟空间?局部吊顶衬托高低?界面的延伸室内光环境设计概念?天然采光?对人的视觉和健康有利而且由于它和室外自然景色联系在天然光线不仅因为它的照度和光谱性质一起它还可以提供人们所关心的气候状态提供三维形体的空间定时定向和其他动态变化的信息因此它对创造室内环境气氛十分重要
• 由于光对物体表现作用的差异，物体表面的质地也就呈现出来。人对物体表面质地的感觉，即质感，表现为光洁程度、柔软度。 • 空间知觉特性 • 人在空间视觉中依靠多种客观条件和机体内部条件来判断物体的空间位置，从而产生空间知觉。空间知觉也就是包括形状知觉、大小知觉、距离知觉、立体知觉和方位知觉等.空间知觉特性表现为人对空间的认识，空间的开放性和封闭性。 • 时间知觉特性 • 由于光对物体和环境作用的强度和时间长短的不同，人们在进行时间知觉时，总是要以某种客观现象作为参照标准的。比如，人们可以依据太阳的东升西落、月亮的盈亏、星座的移动、四季的交替等，来感知和判断时间。人对环境的适应和辨别率也不一样，这就是视觉的时间特性。