10人机系统总体设计
人机工程学培训教材
人机工程学的发展
人机工程学的发展大致经历了三个阶段： 一 经验人机工程学
1 时间：20世纪初 ~ 第二次世界大战爆发
2 特点：以机器设计为中心;通过对人的选拔和培训来适应机器; 由于机器进步很快，使人难以适应，所以大量存在着伤害人身心的问题
3 代表人： 美国学者泰勒
铁锹实验
时间研究
吉尔布雷斯
砌砖作业 动作研究
1设备 工具 2）劳动强度 3）生产过程
4 锻炼与熟练效应
合理安排作业休息制度
循环 呼吸
O2
劳动 匹配 （摄O2量 = 氧需）
t↓ 大 平衡 中、小 t↑
实验：RMR≤2.0 电话接线员、描图员 6 h 轻劳动、极轻劳动
RMR≤3.6 车工 铣工 80 min 中等强度劳动
RMR≤5.0 伐木工 土建工 20 min 重劳动
我国正常人基础代谢率的平均值如表所示 基础代谢量=基础代谢率×人体表面积×持续时间＝BSt 体表面积 Sm2＝ 0 0061×身高(cm)＋0.0128 ×体重(kg)－0.1529
2安静代谢量：机体保持某部位的平衡及某种姿势所需消耗的能量; 安静代谢率： 用R表示 R=1 2B
安静代谢量＝RS t＝1 2BS t
（3） I=20~25 三级劳动强度
（4） I>25
四级劳动强度
中 重 极重
作业能力及其影响因素
一 作业能力
1 概念：指完成某作业;作业者所表现的生理 心理、技能的综合性素质; 2 表达方式
生产成果产量 质量 = ƒ（作业能力;作业动机）
3 变化规律
①入门期 （Induction period）
劳动 生产率
③ 总体作业空间 不同个体作业场所的布置构成总体作业空间; 如：计算机房 车间、办公室。
人因工程 第13章 人机系统
系统分析和 系统规划
选择最佳设想和必 要设计条件
人机系统的试验评价设想 与其他专家组进行权衡
设计时应考虑与人有关的因 预备设计（大纲的设计） 素
准备适用的人因工程数据 提出人因工程设计标准 关于信息与控制必要性的研究与实现方法 的选择和开发 作业性能的研究 居住性的研究 参与系统设计最终方案的确定 最后决定人机之间的功能分配 使人在作业过程中，信息、联络、行动能 够迅速、准确地进行 对安全性的考虑 防止作业者工作热情下降的措施 控制面板的配置 空间设计、人员和机器的配置 决定照明、温度、噪声等环境条件和保护 措施 决定使用说明书的内容和式样 决定系统的运行和保养所需的人员的数 量和质量、训练计划和器材的开展 设计图纸阶段的评价 模型或操纵训练用模拟装置的人机关系评 价 确定评价标准（试验法、数据种类、分析 法等） 对安全性、舒适性、工作热情的影响评价 机械设计的变动、使用程序的变动、人的 作业内容的变动、人员素质的提高、训练 方法的改善、对系统规划的反馈
（三）功能分配
3.人机功能分配的原则
（1）通常由“人”承担的工作 １）程序设计； ２）意外事件处理； ３）变化频繁的作业； ４）“机”的维修； ５）长时期大量贮存信息； ６）研究、决策、设计等。
（三）功能分配
（2）通常由“机”承担的工作 １）枯燥、单调的作业和笨重的作业； ２）危险性较大的作业。如救火、空间技术、放射环境 及有毒作业等； ３）粉尘作业； ４）喷漆、涂料、电镀、焊接、铆接等作业； ５）自动校正、自动检测、高精度装配等； ６）特殊目的作业。如病房服务、为盲人引路、壁行机 (用于船壳焊接)、象鼻机(仿象鼻运动搬运重物)等； ７）高阶运算； ８）快速操作； ９）可靠性的、高精度的和程序固定的作业。
性能要求
教学课件 人机工程学(第三版)--丁玉兰
1.5 人机工程学与工业设计
1.5.1 为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度 参数
1.5.2 为工业设计中考虑“物”的功能合理性提供科 学依据
1.5.3 为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准则 1.5.4 为进行人－机－环境系统设计提供理论依据 1.5.5 为坚持以“人”为核心的设计思路提供工作程
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。如本书5、6、7、8章的内容。
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。如本书9、10章的内容。
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。如本书第11 章的内容。
变量，因而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。
1. 均值
x
1 n
n i 1
xi
2.方差 3.标准差
s2
1n
n 1 i1
2
xi x
1 n 1
n i 1
xi 2
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人机工程学（第三版）
多媒体教学课件
课件目录
第1章 人机工程学概论 第2章 人体测量与数据应用 第3章 人体感知与运动系统 第4章 人的心理与行为特征 第5章 人机的信息界面设计 第6章 工作台椅与工具设计 第7章 作业姿势与动作设计 第8章 作业岗位与空间设计 第9章 人与环境的界面设计 第10章 事故控制与安全设计 第11章 人机系统总体设计 第12章 人机工程发展趋势
人机界面百度百科
人机界面百科名片人机界面（又称用户界面或使用者界面）是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。
凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。
编辑本段人机界面概念介绍人机界面（Human–Machine Interaction，简称HMI），是人与计算机之间传递、交换信息的媒介和对话接口，是计算机系统的重要组成部分。
是指人和机器在信息交换和功能上接触或互相影响的领域或称界面所说人机结合面，信息交换，功能接触或互相影响，指人和机器的硬接触和软触，此结合面不仅包括点线面的直接接触，还包括远距离的信息传递与控制的作用空间。
人机结合面是人机系统中的中心一环节，主要由安全工程学的分支学科安全人机工程学去研究和提出解决的依据，并过安全工程设备工程学，安全管理工程学以及安全系统工程学去研究具体的解决方法手段措施安全人机学。
它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。
凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。
现在大量运用在工业与商业上，简单的区分为“输入”（Input）与“输出”（Ouput）两种，输入指的是由人来进行机械或设备的操作，如把手、开关、门、指令(命令)的下达或保养维护等，而输出指的是由机械或设备发出来的通知，如故障、警告、操作说明提示等，好的人机接口会帮助使用者更简单、更正确、更迅速的操作机械，也能使机械发挥最大的效能并延长使用寿命，而目前市面上所指的人机接口则多界狭义的指在软件人性化的操作接口上。
特定行业的人机界面可能有特定的定义和分类，比如工业人机界面(Industrial Human-machine Interface 或简称Industrial HMI)，具体解释可查看“工业人机界面”词条。
编辑本段人机交互概念介绍人机交互、人机互动（Human-Computer Interface,简写HCI，又称用户界面或使用者界面）：是一门研究系统与用户之间的互动关系的学问。
人机系统设计与范例分析
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12.5人机系统设计的评价
• 12.5.1人机系统评价方法
• 人机系统的评价方法通常分为3类:实验法、模拟装置法和实际运行测 定法。它们各自的优缺点见表12-3。
• 12.5.2检查表法(检核表法)
• 用检查表进行评价是一种较为普遍的、初步定性的评价方法。该方法 既可用于系统评价，也可用于单元评价。
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12.1人机系统设计的目标
• 2.按人机结合方式分类 • 按人机结合方式可分为人机串联，人机并联和人与机串、并联混合三
种方式: • (1)人机串联人机串联结合方式，如图12-3(a)所示。 • (2)人机并联人机并联结合方式，如图12-3(b)所示。 • (3)人与机串、并联混合人与机串、并联的示意图如图12-3(c)所示。
考。
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12.6控制中心设计要点分析
• 12.6.1以人为中心的设计方法
• 近年来，控制室或者控制中心在一些新领域得以应用。监控中心与安 全控制室是一个正迅速成长的应用实例。它们扮演的角色甚至要超过 在城市中商业区、居住区的保安。另一个应用领域是财政控制与贸易 中心，并正以超过前10年的整体速度迅猛发展。如今，大多数大公司 已拥有了属于自己的控制中心，以提高财务计划的质量和提供市场变 化的实时数据。
• ④信号显示的变化速率和方向应与主信息源变化的速率和方向相一致。 • ⑤在以观察和监视为主的长时间工作中，应通过信号和显示器的设计
与布置来避免过载及负载不足的影响。 • (2)控制器控制器的选择、设计和配置应与人体操作部分的特性(特 • 别是动作)相适应。应该考虑到技能、准确性、速度和力的要求，特
人机工程学第八章 人机系统分析与评价
第八章 人机系统分析与评价
人机系统设计的 一般程序
❖人机系统的目标建立与作业要求
❖定义人机系统的输人/输出及其功能
❖初步设计
①制定对使用者的素质要求和选择 操作人员的标准。②设计操作手册；
❖人机界面设设计计作业辅助手段；设计培训方案。
❖作业辅助设计
❖系统的验证和发展
第八章 人机系统分析与评价
人机系统设计的 一般程序
指数 值
3 2 1 0
表8-18 密集指数 密集程度
典型事例
能舒服地进行作业 身体的一部分受到限制 身体的活动受到限制
操作受到显著限制，作业相当 困难
在宽敞的地方操作机床
在无容膝空间工作台上 工作 在高台上仰姿作业 维修化铁炉内部
第八章 人机系统分析与评价①对环境的第一印象；②照度；③眩
光感觉；④亮度分布；⑤光影；⑥颜
❖人机系统的目标建立与作业要求
❖定义人机系统的输人/输出及其功能
❖初步设计
❖人机界面设计 系统验证阶段的工作包括制定验证标
❖作业辅助设计准，实施验证和做出验证结论。 ❖系统的验证和发展
第八章 人机系统分析与评价
第三节 人机系统分析
一、连接分析 二、作业分析 三、操作顺序图分析
第八章 人机系统分析与评价
第八章 人机系统分析与评价
• （1）功能分配。功能分配是指为了使系 统达到最佳匹配，在研究分析人和机器 特性的基础上，充分发挥人和机器的潜 能，合理地将系统各项功能分配给人和 机器的过程。
– 功能分配的任务是决定系统的哪一部分功能 由人完成，哪一部分功能由机器完成。因此， 必须对人和机器的特性充分分析比较
第八章 人机系统分析与评价
连接分析
连接分析的目的
人机设计
人机界面设计思想计算机按照机器的特性去行为，人按照自己的方式去思维和行为。
要把人的思维和行为转换成机器可以接受的方式，把机器的行为方式转换成人可以接受的方式，这个转换就是人机界面。
使计算机在人机界面上适应人的思维特性和行动特性，这就是“以人为本”的人机界面设计思想。
一个友好美观的界面会给人带来舒适的视觉享受，拉近人与电脑的距离，为商家创造卖点。
界面设计不是单纯的美术绘画，他需要定位使用者、使用环境、使用方式并且为最终用户而设计，是纯粹的科学性的艺术设计。
检验一个界面的标准既不是某个项目开发组领导的意见也不是项目成员投票的结果，而是最终用户的感受。
所以界面设计要和用户研究紧密结合，是一个不断为最终用户设计满意视觉效果的过程。
人机工程设计是指人机系统，是把人作为系统设计的一部分，把人—机—环境三者作为一个系统进行总体设计。
人不再是被动地去适应机器，而是与机器共同完成一个系统目标，从而可以获得系统的最高综合效能。
人机工程设计的目的人机工程设计的目的是为减少使用中人的差错，发挥人和机器各自的特点以提高机械产品的可靠性。
当然，人为差错除了人自身的原因外，操纵台、控制及操纵环境等也与人的误操作有密切的关系。
因此，人机工程设计是要保证系统向人传达的住处的可靠性。
例如，指示系统不仅显示器靠，而且显示的方式、显示器的配置等都使人易于无误地接受；二是控制、操纵系统可靠，不仅仪器及机械有满意的精度，而且适于人的使用习惯，便于识别操作，不易出错，与安全有关的，更应有防误操作设计；三是设计的操作环境尽量适合于人的工作需要，减少引起疲劳、干扰操作的因素，如温度、湿度、气压、光线、色彩、噪声、振动、沙尘、空间等。
人机工程设计研究的内容以人—机—环境作为研究的基本对象，通过揭示人、机、环境之间的相互关系的规律，以达到确保人—机—环境系统总体性能的最优化。
“人”：是指作为主体工作的人;“机”：是指人所控制的一切对象的总称;“环境”：是指人、机器共处的特殊条件，它既包括物理、化学因素的效应，也包括社会因素的影响。
系统总体【结构设计】方案
一、系统设计的原则1、系统性从整个系统的角度进行考虑，系统的代码要统一，设计规范要标准，传递语言要尽可能一致，对系统的数据采集要做到数出一处、全局共享，使一次输入得到多次利用。
2、灵活性系统应具有较好的开放性和结构的可变性，采用模块化结构，提高各模块的独立性，尽可能减少模块间的数据偶合，使各子系统间的数据依赖减至最低限度。
3、可靠性可靠性是指系统抵御外界干扰的能力及受外界干扰时的恢复能力。
一个成功的管理信息系统必须具有较高的可靠性，如安全保密性、检错及纠错能力、抗病毒能力等。
4、经济性经济性指在满足系统需求的前提下，尽可能减小系统的开销。
一方面，在硬件投资上不能盲目追求技术上的先进，而应以满足应用需要为前提；另一方面，系统设计中应尽量避免不必要的复杂化，各模块应尽量简洁，以便缩短处理流程、减少处理费用。
二、系统设计的主要内容1、系统总体结构设计系统总体结构设计包括两方面的内容：系统网络结构设计；系统模块化结构设计。
2、代码设计代码设计就是通过设计合适的代码形式，使其作为数据的一个组成部分，用以代表客观存在的实体、实物和属性，以保证它的唯一性便于计算机处理。
3、数据库（文件）设计根据系统分析得到的数据关系集和数据字典，再结合系统处理流程图，就可以确定出数据文件的结构和进行数据库设计。
4、输入/输出设计输入/输出设计主要是对以纪录为单位的各种输入输出报表格式的描述，另外，对人机对话各式的设计和输入输出装置的考虑也在这一步完成。
5、处理流程设计处理流程设计是通过系统处理流程图的形式，将系统对数据处理过程和数据在系统存储介质间的转换情况详细地描述出来。
6、程序流程设计程序流程设计是根据模块的功能和系统处理流程的要求，设计出程序模框图，为程序员进行程序设计提供依据。
7、系统设计文档系统标准化设计是指各类数据编码要符合标准化要求，对数据库（文件）命名、功能模块命名也要标准化。
描述系统设计结果是指系统设计说明书，程序设计说明书，系统测试说明书以及各种图表等，要将他们汇集成册，交有关人员和部门审核批准；拟定系统实施方案设计是在系统设计结果得到有关人员和部门认可之后，拟定系统实施计划，详细地确定出实施阶段的工作内容、时间和具体要求。
SE10人机界面的设计
界面设计的一般问题
设计任何一个人机界面一般必须考虑系统响应时间、 用户求助机制、错误信息处理和命令方式四个方面:
系统响应时间指当用户执行了某个控制动作后（例 如，按回车键，点鼠标等），系统作出反应的时间 （指输出所期望的信息或执行对应的动作）。 用户都希望得到联机帮助，即在不切换环境的情况 下解决疑惑的问题。目前流行的联机求助系统有两 类：集成式和叠加式。 一般来说，错误信息应选用用户明了、含义准确的 术语描述，同时还应尽可能提供一些有关错误恢复 的建议，此外，输出错误信息时，若辅以听觉（如 铃声）、视觉（专用颜色）刺激，效果更佳。 更多的情形是菜单与键盘命令并存，供用户选用。
用户的技能?除了感知这个基本因素外用户本身的技能个性上的差异行为方式的不同都可能对人机界面造成影响一个为工程师所接受的界面对普通用户可能完全不合适甚至两个受教育和背景情况相似的人因个性的差异也可能对同一界面的评价有所不同有所不同
软件工程
引言
人机界面（HCI）通常也称为用户界面，它是交 互式应用软件系统的门面 设计用户界面要充分考虑到人的因素，如用户特 点，用户怎样学会与系统交互工作，用户怎样理 解系统产生的输出信息以及用户对系统有什么期 望等 还要考虑界面的风格，可用的软、硬件技术及应 用本身产生的影响 本章分别讨论人的因素、人机界面风格、人机界 面设计过程和人机界面实现的原则
人类感知基础(续)
阅读——从正文中提取信息仍为大多数界面的主 要活动 用户从界面提取到的信息，需存储起来供以后回 忆和使用。此外，用户不得不记住诸如命令、操 作顺序、选件、出错现场等各种信息 目前人们普通认为，人脑由一个短期记忆系统和 一个长期记忆系统组成
大多数人遇到问题时并不进行形式的演绎和归纳 推理，而是使用一组启发式策略。这组策略是从 以往对类似问题的处理中逐渐获得的
第六章 人机环境系统工程
人的构成 信号接触器－ 信号接触器－视、听、触、味、嗅、肤、体 信号分析器－ 信号分析器－大脑 效应器－ 效应器－手、脚、口、体、腺、生物电 机的构成：操纵；运转； 机的构成：操纵；运转；显示 环境的构成：自然环境；社会环境； 环境的构成：自然环境；社会环境；技术环境
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三、人-机-环境系统设计 人能通过感觉器官十分敏感地接受综合信息， 人能通过感觉器官十分敏感地接受综合信息，识 别物体的状态、大小、颜色、阅读文件，分别声音， 别物体的状态、大小、颜色、阅读文件，分别声音， 并且将这些信息通过大脑进行分析和决策。 并且将这些信息通过大脑进行分析和决策。但是人的 能力也受到多种因素的限制：信息通道小， 能力也受到多种因素的限制：信息通道小，内存信息 数量有限，大脑的计算、思维、 数量有限，大脑的计算、思维、决策速度不及计算机 感觉器官信息接受能力有限，不能看到红外线、 ；感觉器官信息接受能力有限，不能看到红外线、紫 外线，不能听到次声与超声波， 外线，不能听到次声与超声波，对仪表的认读速度慢 受生理和心理因素的影响，功能发挥可靠性， 。 受生理和心理因素的影响，功能发挥可靠性，尤 其是人会疲劳，不可能长时间的工作;对环境敏感。 其是人会疲劳，不可能长时间的工作;对环境敏感。
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三、人-机-环境系统设计
环境从如下五方面承担自己的功能： 环境从如下五方面承担自己的功能：在 系统运转过程中不断提供物资与能源。 系统运转过程中不断提供物资与能源。接受 系统的排放，并予以消化。 系统的排放，并予以消化。创造人机良好工 作的周边环境。 作的周边环境。 用环境设施来承担机械群 体的某些共性功能。 体的某些共性功能。从社会角度解决系统运 行问题。 行问题。
6
三、人-机-环境系统工程的研究范畴
人机策划方案
人机策划方案简介在当前信息技术迅速发展的背景下，人机交互已经越来越成为现实生活中不可或缺的一部分。
人机策划方案旨在通过场景设计、技术实现、用户体验等方面的综合考虑，打造一个完善的人机交互系统。
本文将详细介绍人机策划方案的文档全流程，包括需求分析、系统设计、开发实现等各个阶段。
需求分析目标用户人机交互系统的最终用户是各个年龄段、各个行业的人群。
系统需要满足用户对互动性、易用性和可靠性的需求。
功能需求1.用户登录：提供用户注册和登录功能，实现用户的身份验证和权限管理。
2.数据交互：实现人机之间的信息交流机制，包括文字、图片、音频等多种形式。
3.多语言支持：支持多国语言，满足全球用户的需求。
4.个性化定制：根据用户的个人喜好和习惯，提供个性化的使用体验。
5.快速响应：系统需要具备较低的延迟，以确保用户与系统之间的实时交互体验。
非功能需求1.系统安全性：保护用户的个人隐私和数据安全。
2.系统稳定性：确保系统在高并发情况下也能够保持良好的性能。
3.用户友好性：提供简洁、直观的界面设计，以便用户快速上手和使用。
4.可扩展性：支持系统功能和规模的扩展，以满足未来的需求变化。
系统设计总体架构人机交互系统采用三层架构设计，分为表示层、逻辑层和数据层。
表示层表示层负责处理用户界面的展示和用户输入的交互。
通过优化UI设计、响应式布局和交互效果，使用户能够轻松使用系统。
逻辑层逻辑层处理用户的请求和业务逻辑。
它包括用户验证、权限管理、数据处理和业务逻辑的实现。
逻辑层与表示层之间通过API接口进行通信。
数据层数据层负责数据的存储和管理。
这里使用数据库来存储用户信息、系统配置和其他必要的数据。
技术选型根据需求分析，我们选择以下技术来实现人机交互系统：1.前端框架：采用React框架来开发用户界面，可以快速构建响应式和可交互的界面。
2.后端框架：选择Node.js来实现逻辑层的功能，它具有高效的处理能力和丰富的开发库支持。
3.数据库：采用MySQL数据库来存储用户信息和其他相关数据，具备高性能和可扩展性。
人机工程学 第一章
2019/11/26
人机工程
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1.4人机工程学研究内容
5、计算机软件中的界面设计问题 如屏幕显示、键盘设计、操作系统的 评价、计算机的物理环境、说话式输 入方式。
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人机工程
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1.4人机工程学研究内容
6、生产领域的人机工程学问题
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人机工程学
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2）动作研究：Gilbreth基本动作研究。
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人机工程学
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动作研究之父:弗兰克·吉尔布雷 思
动作研究：也叫工作研究、工作设计或是方 法工程。其研究的对象都是在工作中，如何 找出最简最优的方法，以最少的动作最终达 到节约人力、提高效率、充分降低时间成本 以达到提高经济效益的目的。
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人机工程
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1.4人机工程学研究内容
1.4.5目前国内外重点研究方向
1、工作负荷研究，包括生理和心理负 荷。工作成效的测定与评价。
2、工作场地、工作空间、工具装备的 人机工程学研究。
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人机工程
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1.4人机工程学研究内容
3、作业环境的研究。 4、尖端技术领域中的人机工程学
其它定义
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人机工程导论
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1.1人机工程学的起源与定义
定义特点
1）研究应用学科范围 2）应用领域 3）研究内容:效率;安全与舒适
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人机工程导论
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人机工程导论
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1.2人机工程学发展的几个
阶段
人机工程学所有试题答案
测试题答案二、简答题（30分）1、人机工程学主要研究的是人、机、环境三者之间的关系，简述这三者的含义。
答：人——指操作者或使用者（1分）；机——泛指人操作或使用的物，可以是机器。
也可以是用具、工具或设施、设备等；（2分）环境——是指人、机所处的周围环境，如作业场所和空间、物理化学环境和社会环境等；（2分）人—机—环境系统——是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及它们所处的周围环境所构成的系统。
（1分）2、在设计室内空间的灯具安装位置时，有空腔和空腔率的概念。
请简述空腔的种类及各类所包含的范围。
答：空腔类型：顶棚空腔、房间空腔、地板空腔。
（0.5分／项）顶棚空腔：天花板到灯具下母线之间的空间范围；（1.5分）房间空腔：灯具下母线到操作面之间的空间范围；（1.5分）地板空腔：操作面到地板之间的空间范围。
（1.5分）3、简述舒适性的类型，并解释。
答：类型：行为舒适性（2分）、知觉舒适性（2分）。
解释（2分）。
4、使图形稳定、清楚的条件有哪些？（答出一点得1分，总分6分）答：1）面积小的部分比大的部分容易形成图形；2）同周围环境的亮度差别大的部分比差别小的部分容易形成图形。
3）亮的部分比暗的部分容易形成图形；4）含有暖色色相的部分比冷色色相部分容易形成图形；5）向垂直、水平方向扩展的部分比向斜向扩展的容易形成图形；6）对称的部分比带有非对称的部分容易形成图形；7）具有幅宽相等的部分比幅宽不等的部分容易形成图形；8）与下边相联系的部分比上边垂落下来的部分容易形成图形；9）与活动着的部分比静止的部分容易形成图形。
5、什么是旷奥度？答：空间的旷奥度：空间的开放性与封闭性。
（2分）旷：开放性（2分）奥：封闭性（2分）三、论述题（40分）1、知觉的基本特性有哪些？并举图例说明。
答：整体性、选择性、理解性、恒常性、错觉（4分，少一项扣一分），举例说明（4分，少一项扣一分）2、分析图2中的色视野图，在空白位置填上合适的色觉，并对色视野图进行分析，最后举出在实际设计中的应用实例。
人机工程要点及试题
人机工程学要点1第1章：1、人机工程学的英文名称？2、人机工程学的综合定义和发展历史？3、人机工程学到底研究什么？4、人机工程学的研究方法？5、了解人机工程学学科体系有什么意义？第2章：1、感觉与知觉的定义；2、感觉与知觉的相同点与区别及其关系；3、知觉的基本特性；4、视觉与本体感觉的定义；5、视野（包括垂直面与水平面内视野与色觉视野）的定义；6、本体感觉的种类。
7、人的个性心理类型及含义。
第3章：1、人类环境行为的类型，形成的因素。
2、环境行为特征、基本模式。
3、人的行为习性。
4、人的行为模式的分类及其要点。
5、环境行为的空间分布包括那些方面？空间分布图形、分布规律、空间状态和空间尺度、空间设计概念和空间组合。
第4章：1、什么是人体测量学？2、你熟悉总体、样本、均值、标准差、适应域、百分位、百分位数的含义吗？3、人体尺寸的应用原则主要掌握什么数据？4、设计一套你认为最合理的上课课桌、桌椅。
（效果图与简单结构工程图）第5章：1、天然采光主要考虑那些因数?2、色彩在室内环境气氛中所起的作用与方法？3、什么是空间界面设计？质地设计的原则与方法？4、空间形成的原因？5、空间构成的分类？6、空间视觉特性的分类？7、什么是空间旷奥度？它的视觉特性？第6章：1、工业设计活动的层面。
2、消费者的类型、消费者心理的共同性和差异性、消费者的行为规律和满意度。
3、工业设计与消费者的关系。
第7章1、工作椅设计：根据人体尺寸及椅子设计原则，分析目前学生用椅的缺点，设计一种适合学生用的椅子。
请注意：你可以根据自己的兴趣，设计其他椅子。
2、根据手握工具的设计原则，设计一种新型鼠标，并分析其设计根据。
第8章作业岗位与空间设计1、作业岗位有哪三种？2、作业岗位的选择的要求及原则？3、手工作业岗位类型有哪三种？4、手作业岗位尺寸设计与人体及与作业有关的作业岗位尺寸有哪些？5、视觉显示终端作业岗位的人机界面包括哪几个界面？6、作业面高度设计的原则是什么？7、作业空间布置考虑顺序如何？第9章人与环境的界面设计1、试述影响影响热环境的要素？2、过冷、过热环境对人体的影响体现在哪些方面？3、根据环境因素试分析高考时间从7月初调整到6月初是考虑了哪些因素？4、试分析光环境对安全的影响。
汽车人机工程-总布置
1:4油泥模型 评审
1:4油泥模型
2D效果图
造型结果 检查
造型结果 检查评审
基型车车身 结构断面图
造型控制 边界制作
造型控制 边界评审
造型结果 检查
造型结果 检查评审
产品技术描述书 发放
预研总布置(建 议取消)
2 1
概念选择阶段总 布置评审
概念选择阶段总 布置
性能分析 法规分析 运动校核 空间布置 人机工程 整车硬点 零部件选型
１．２．6 整车姿态 －俯冲姿态Dive Attitude －铁碰铁姿态Metal/Metal Attitude －加速姿态 Acceleration Atitude
１．２．7 设计控制离地间隙线（面）Ground Clearance Line 表示特定零部件所处的空间必须高于所限制范围的一组平面及/ 或曲面。
－设计性分类 SAE J1100 汽车尺寸，为统一汽车空间尺寸的比较进行分类
－其他分类 术语及定义 GB/T3730.1-2001，市场的分类
5．4 设计工作的步骤 先整体、后局部、再细节 产品项目描述书
－控制文件 唯一性 启动性 动态性 －受控内容 －文件化控制 5．5 设计验证 验证的必要性 验证的方法
功能和性能的关系－－可以直接量化的功能 评分量化的功能－－主观评价 N维功能评价曲线（曲面）－－向量的模及在平分轴上的投影，单个功能 可接受的最低界限 1．1.４ 性价比 功能（技术）和价格（经济）的关系
１．２ 汽车是空间序列的组合 1．２．１ 汽车占据的空间＝汽车的外部轮廓占据的空间＋构成外部轮廓的 构件运动到最外极限位置所扫过的空间 1．２．２ 总布置设计时 汽车零部件占据的空间＝汽车占据的空间－设计 控制离地间隙面除去的空间 １．２．4 汽车的设计质量状态
第10章-人-机系统设计与评价—崔
第二节 人机系统设计
• 四. 人机匹配
•
在复杂的人机系统中，人是一个子系统，为使人机系统总体 效能最优，必须使机械设备与操作者之间达到最佳配合。人机匹 配包括显示器与人的信息通道特性的匹配，控制器与人体运动特 性的匹配，显示器与控制器之间的匹配，环境（气温、噪声、振 动与照明等）与操作者适应性的匹配，人、机、环境要素与作业 之间的匹配等。要选用最有利于发挥人的能力、提高人的操作可 靠性的匹配方式来进行设计。应充分考虑到既有利于人能很好地 完成任务，又能减轻人的负担和改善人的工作条件。
第三节人机系统综合评价目标体系
• 一. 评价的概念
• 对人因工程设计进行评价，就是查明设计方案对于预定目标的 “价值”及“效用”。一个设计方案的价值不是绝对的，而总是 相对于一定要求的，必须相对预定目标来评价。因此，进行评价 要从明确目标开始，通过评价目标导出评价要素，并对其功能、 特性和效果等属性进行科学测定，最后由测定者根据给定的评价 标准和主观判断把测定结果变成价值，作为决策者的参考。
第二节 人机系统设计
• 2. 人机系统设计步骤
• • • • • a. 明确系统的目的和条件； b. 进行人和机械的功能分配； c. 进行人和机械的相互配合； e. 对系统或机械的设计； f .对系统进行分析评价。
第二节 人机系统设计
• 三. 人机任务分配
• • • • • • 通常应考虑五个因素： 1. 人与机械的性能、负荷能力、潜力及局限性； 2. 人进行规定操作所需的训练时间和精力限度； 3. 对异常情况的适应性和反应能力的人机对比； 4. 人的个体差异的统计； 5. 机械代替人的效果和成本。
第三节人机系统综合评价目标体系
• 二.人机系统评价内容与原则 • 1.评价内容
人机工程学(产品设计)ppt课件
制定计划
行动计划转换成计算机操作过程
用户设计时候开始操作，怎么操作，遇到问题时，用什么策略去解决
完成行动后要把反馈信息与最终目的比较，检验评价行动结果
.
意图 新意图
计划 评价
行动模型
转换
计
算
机
.
以用户为中心的设计中的行动模型
OVID： object
View
Interaction
Design
.
人的错误
人为错误：
S—O—R（刺激—机体—反应）
人的失误率：
F=1—R
多个单元可靠度：R=R1·R2·R3····RX
人为失误的可能原因：信息感知
信息处理 操作实施
.
疲劳
疲劳的特点及分类：肌肉疲劳
引起疲劳的原因： 超负荷
精神疲劳（刺激疲劳） 生物疲劳（周期性疲劳）
工作单调 环境不良 精神因素 身体状况不好 人机工程设计不合理
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，公来自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
程序分析，动作分析 动作元素：构成操作动作的最小单位（必须动作，准备动作，无效动作） 分析目的：是寻找并删除无效动作，压缩准备动作，使必须动作更精练
更畅通，从而简化动作过程及动作量。 分析方法：观察分析，摄影分析
.
操纵装置的类型
按照动力分类：手控，脚控，其他 按操纵时的运动形式分类：旋转运动，摆动运动，平移运动，牵拉运动 按照功能分类：开关控制，转换控制，调整控制，制动控制
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系 在人机之间存在着信息环路，人机相互
统 联系具有信息传递的性质，系统能否正
的 组 成
常工作，取决于信息传递过程是否能持 续有效地进行。环境将对人机工作及信 息的传递产生影响，排除环境的不利影 响是设计工作的主要任务之一，首先要
保障环境不影响人的作业。
7
人机系统
人 机 系 统 的 组 成
8
人机系统
各个部分组成的具有一定功能的整体。
系
统
系统具有整体性、关联性、有界性、
的 目的性、环境适应性、学科综合性。
概
系统的设计人员必须了解系统要实
念 现的目标、实现目标需具备的功能以及
这些功能之间的相互联系。
6
人机系统
人机系统包括人、机和环境三个组
人 成部分，它们相互联系构成一个整体。
机 人机系统的性质和特征可以用模型表示。
4
人机系统
人机系统作为一个完整的概念，表达 了人机系统设计的对象和范围。
人机工程学的主要研究对象是“系统 中的人”，人是属于特定系统的一个组成 部分。但人机工程学并非孤立地研究人， 它同时研究系统的其它组成部分，以便根 据人的特性和能力，来设计和改造系统。
5
人机系统
系统是指由相互联系和相互制约的
流的规律和特性。人机界面的设计依
据始终是系统中的人。
12
人机系统设计
人机系统设计是为了解决系统中人的 效能、安全和身心健康的问题。
人机系统设计并非是单一产品的设计， 而是适合于所有产品的一种设计方法。人 机系统设计需要具体分析和定义，才能确 定人际关系的性质和问题，并进行有效的 设计。人机系统设计总是多学科联合设计 的一部分，通常与其他设计者组合完成。
系
人机系统总体设计的目标是，使系统的每个成 分都为实现系统目标而能够协调一致地发挥各自的
统 总
功能。
体
良好的系统设计必须以两个主要原则为基础：
设
✓ 明确定义“问题”
计
✓ 制定和实施某种策略来寻找解决问题的满意方案
14
人机系统设计
为了有效地规定设计策略和实施设计， 需要研究一套专门的设计程序。
阶
阶段设计程序是TSD法的一种设计程序，
人机界面
输入
输出
人
信息接受
显示装置
机
系 环境 人的决策 人 统
机 机器本体 环境
模
型
控 制 输出
输入
控制器
人机界面 9
人
机非
系
工 作
统环
模境
型
人机系统
思维
感知 决策 控制活动 工
人机界面
作 环
境
显示
操作装置
机器运行
由人机系统模型可见，操作过程的情况由显示器显示出来， 作业者首先要感知显示器上指示信号的变化，然后分析，解释 显示的意义并作出相应决策，再通过必要的控制方式实现对操 作过程的调整。这是一个封闭的人机系统，即闭环人机系统。10
人机系统
人机系统设计主要是处理系统中的人和
人 的
人机界面等关系，而不是系统的全部硬件。 强调人的特性和限度，为人设计，让人的因 素贯穿设计的全过程，是人机工程学的重要
主 实践原则。
导 作
在人机系统中，人的主导作用主要反映 在人的决策功能上。对于设计者而言，重要
用 的是通过设计使系统利于发挥人的决策功能，
2
现代设计基本内容
规范性研究：
➢ 研究“应该怎样”进行设计 ➢ 基本出发点是要探讨应当怎样做才能达到
目的，应当如何做才能更有效
描述性研究：
➢ 研究专业设计人员“究竟是怎样”设计的 ➢ 要了解人的设计技能的本质，描述一般的
设计过程，提出普遍适用的设计过程模式
3
设计的三维解空间
➢ 问题的“真实性”考是查对问题求解的一 ➢➢确 动 设 策系 按 确 解试 循问问定 ， 计 略统 定照 活探，题题求 还 者 ，的 求一 动求而的的解 是 应 进、 解定 ，解是过试有行求“有过的还活一程探意创定解组程步是动种是求识造织是骤试的多策义系解地性的系，探求次略”统活掌的求统进求解尝的动握设解的行解过试、。和计活、设活程的确真条范方访种问难问解计觉有运工动有计动并过定实件围法谈者规题和题的注组用作，组思。无程所存如大：法必划 求 关 定 导 意织不。要织维一。解 在 何 小 需 调须和 解 键 义 向 的的 同求 的。定问 ， ， 。 求 查明期 过 的 对 作 要求 的设 求步题 其 问 调 等白望 程 一 问 用 点解 求计骤是 存 题 查 。和， 最 步 题 是 。活 解者可否 在 的 、自是 困 。 求 设
为正确决策提供各种作业辅助手段，如操作
程序表等。同时，还要通过设计尽可能减少
人为错误的可能性。 11
人机系统
在人机系统中，人与机之间存在
人 机 界 面
一个相互作用的作用“面”，所有的 人机信息交流都发生在这个作用面上， 通常称为人机界面。人机界面的设计 主要是指显示、控制以及它们之间的 关系，或步骤， 每一个阶段是由相互联系的一系列设计活动
设 组成，各阶段之间具有时间形式上的顺序性，
计 即只有上一阶段的设计活动完成后，才能进 程 行下一阶段的设计活动。
序
阶段设计程序是以TSD法的设计思想为
指导，对设计过程中各种分析和设计活动的
“价值”以及它们的相互联系，作了规律性
第10章 人机系统总体设计
第9章链接
第11章链接
10.1 人机系统设计的概念
人机系统设计的重要性
➢ 工业设计和人机工程学的共同点：研究人
✓ 工业设计的设计观——以人为本 ✓ 人机工程学的研究对象——系统中的人
➢ 产品设计的新观念、新发展：高情感特性
✓ 人的生理和信息需要——宜人、舒适、安全 ✓ 产品的使用和操作需要——方便、可靠、亲近
13
人机系统设计
人机系统总体设计又称为TSD设计法，其中心
设计思想是：系统设计必须分一系列具有明确意义
的设计阶段，而每个阶段的设计活动和任务必须是
明确的。这是典型的系统化解决问题的策略。
人
“总体”的意义是强调人机系统的各个成分，
机
如人、硬件、软件，都要给予全面的考虑，以克服 长期以来工程设计忽视人和人的效能问题。
总结后逐步形成的。
15
人机系统设计
设计过程可以分为以下几个阶段：
阶
✓ 定义系统目标和参数阶段• 定义功能要求
段 设 计 程
✓ 系统定义阶段 ✓ 初步设计阶段
• •
确确定定•••••••使使功作作制设设定用用能业业••定计计义人 作者者分流反使操作操机业的的配程馈用作业作界空需特设机者手辅要面间求性计制素册助求设设设质手计计计要段求
✓ 人机界面设计阶段 • 确定•群设体计的培组训织方特案性