人机工程学复习归纳

第一章绪论

1.人机工程学的命名及定义：

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、操纵控制、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和作业时感到安全和舒适。

综上1）人机工程学的研究对象是人、机、环境的相互关系。

2）人机工程学研究的目的是如何达到安全、健康、舒适的工作效率的最优化。

2.人机工程学的发展特点：

1）不同于传统人际工程学研究中着眼于选择和训练特定的人、使之适应于工作要求的特点，现代人机工程学着眼于机械设备的设计，使机器的操作不越出人类能力界限之外。

2）密切与实际应用相结合，通过严密计划设定的广泛实验性研究，尽可能利用所掌握的基本原理，进行具体的机械装备设计。

3）力求使实验心理学、生理学、功能解剖学等学科的专家与物理学、数学、工程学方面的研究人员共同努力、密切合作。

3.以人为中心的设计：

实现这种设计的目标主要以设计心理学、认知心理学、符号学为基础。动力心理学只要研究人行动的基本特性。

“以人为本”的设计思想强调以人为中心，使机器适应人的生理特性、行为特性的同时，还强调机器适应人的思维方式和过程等心理特性，从而减轻用户的体力和精神负担，更好地为人服务。

4.人机工程学的研究内容：

1）人体特性的研究

2）研究人与机器间信息传递装置和工作场所的设计

3）环境控制和人身安全装置的设计

4）人的行为特性与产品设计

5）人机系统的整体设计

5.目前常用的研究方法：

1）观察法；2）实测法；3）实验法；4）模拟和模型试验法；5）计算机数值仿真法；

6）分析法；7）调查研究法。

6.人机工程学的目的：通过揭示人、机、环境三要素之间相互关系的规律，从而确保人—机—环境系统总体性能的最优化。

7.人机工程学研究的内容以及对工业设计的作用可以概括为以下几个方面：

1）为工业设计中“人的因素”提供人体特征参数

2）为工业设计中“物”的功能合理性提供科学依据

3）为工业设计中“环境因素”提供设计准则

4）为进行人—机—环境系统设计提供理论依据

5）为坚持“以人为中心”的设计思想提供工作程序

第二章人体基本生理特征及作业空间设计

1.人体静态测量参数：人体构造尺寸和功能尺寸。

2.坐姿人体模版：模版设计尺寸采用穿鞋裸体人体尺寸，并按人体身高尺寸的分布将人群分为大身材、中身材、小身材三个身高等级。人体模版的设计或制图人员考虑主要人体尺寸时有用的辅助手段。

1）外部尺寸：手臂活动触及范围，应选用小身材。

2）内部尺寸：腿、脚活动占有空间，人体、手、头、脚等部位通过空间，应选用大身材。

3）力的大小：操作力选用小身材，断裂强度选用大身材。

3作业空间的人体尺度：

1）近身作业空间：指作业者在某一位置时，考虑身体的静态和动态尺寸，在坐姿或站姿下，其所能完成作业的空间范围。

2）个体作业场所：指操作者周围与作业有关的、包含设备因素在内的作业区域。

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。

4.作业空间的设计时确定数据应用准则：第一是人体设计准则，第二是可调设计准则，第三是平均设计原则。

5.脚作业空间：与手操作相比，脚操作力大，但精确度差，且活动范围较小，一般脚操作限于脚踏板类装置。

6.作业面高度的确定应遵从下列原则：

1）如果作业面高度可调节，则必须将高度调节至适合操作者身体尺度及个人喜好的位置。

2）应使臂部自然下垂，处于适合的放松状态，小臂一般应接近水平状态或略下斜；任何场合都不应使小臂上举过久。

3）不应使脊椎过度屈曲。

4）若在同一作业面内完成不同性质的作业，则作业面高度应可调节。

7.作业场所布置总则：

1）重要性原则；2）使用频率原则；3）功能原则；4）使用顺序原则。

8.座椅设计要点：

1）工作座椅的结构形式应尽可能与坐姿工作的各种操作活动要求相适应，应能使操作者在工作过程中保持身体舒适、稳定并能进行准确的控制和操作。

2）工作座椅可调节部分的结构构造，必须易于调节，必须保证在椅子使用过程中不会改变已调节好的位置并不得松动。

9.座椅结构形式：工作座椅必须具有主要构件：座面、腰靠、支架。

10.座椅设计的新观念：1）动态座椅；2）前倾式座椅；3）膝靠式座椅。

第三章人的感知与认知特征及显示装置设计

1.信息显示装置：机器和设备中，专门用来向人表达机器和设备性能参数、运转状态、工作指令，以及其他信息的装置。信息显示装置的设计与人的感知和认知特征密切相关。

2.人的基本感知特征：

1）人的感觉器官：感觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物个别属性的反应。

2）感觉刺激阈限：在刺激强度不变的情况下，感觉器官持续刺激一段时间后，感觉会逐渐减少以至消失，这种现象称为“适应”。

3.视觉功能：

1）视角和视力：视角是被看物体两端的光线投入眼球的夹角。视力是表征人眼对物体细部分辨能力的一个生理尺度。

2）视野和视距：视野是指当头部和眼球固定不动时所能看到的正前方空间范围，或称静视野。视距是指人的眼睛观察操作系统中指示器的正常距离。

4.几种常见的视觉现象：

1）明暗适应：从明亮处突然进入黑暗处时，眼睛开始时什么也看不清楚，经过5~7分钟才渐渐看见物体，大约经过30分钟，眼睛才能完全适应，这种适应称为暗适应。由暗处转入明亮处时，开始瞳孔缩小，使进入眼睛中的光通量减少，眼的感受性随之降低，开始30秒后感受性就会变化很满，大约1分钟后明适应过程趋于完成，这种适应过程称为明适应。

2）眩光：所有耀眼和刺眼的强烈光线叫眩光。眩光干扰视线，使可见度降低，并使眼睛疲劳、不舒服等。它多来源于物体表面过于光亮和亮度对比过大或直接强度照射。

3）视错觉：指人观察外界物体形象或图形所得的印象与实际形状或图形不一致的现象。