人机工程学(最全面)
2024年人机工程学培训课件(ppt)
要点二
智能化发展
针对不同用户群体提供个性化的人机工程学解决方案
利用人工智能、大数据等技术提升人机工程学应用水平
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未来发展趋势预测与挑战应对
• 跨学科融合：与心理学、生理学等多学科交叉融合，拓展应用 领域与深度
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未来发展趋势预测与挑战应对
技术更新迭代
紧跟技术发展趋势，持续更新人机工程学理论与方法
• 设备安装与调试：按照规划方案进行设备安装和调试，确 保设备正常运行
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设备布置与操作流程优化
操作流程分析
对现有的操作流程进行详细分析，找出存在的问题和瓶颈
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操作流程改进
针对存在的问题提出改进措施，如简化操作步骤、减少操作时间 等
操作流程标准化
将改进后的操作流程进行标准化，制定操作规范和标系
与人体工程学关系
与心理学关系
人体工程学是人机工程学的重要分支，主 要研究人体尺寸、力量、视觉等特征与机 器设计之间的关系。
心理学在人机工程学中发挥重要作用，通 过研究人的认知、情感、动机等心理过程 ，为机器设计提供科学依据。
与计算机科学关系
与工业设计关系
计算机科学为人机工程学提供了技术支持 ，如人机交互界面设计、虚拟现实技术等 。
用户需求变化
关注用户需求变化，及时调整设计策略以满足不断变化的市场需求
法规与标准遵循
遵守相关法规与标准，确保产品设计或工作流程改进符合规范要求
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THANKS
感谢观看
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案例一
人机工程学知识点整理
人机工程学张红媛2014.11.141.人机工程学发展的三个阶段：①经验人机工程学②科学人机工程学③现代人机工程学2.人机工程学研究的主要内容：①人体特性的研究②工作场所和信息传递装置的设计③环境设计和安全保护设计④人机系统的总体设计3.人机工程学对工业设计的作用：①为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺寸参数②为工业设计中“物”的合理性提供科学依据③为工业设计中考虑“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”为核心的设计思想工作提供工作程序4.人体测量的两个分类：人体构造上的尺寸是指静态尺寸；人体功能上的尺寸是动态尺寸。
包括人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸5.百分位数的计算：P206.人体主要尺寸：身高、体重、上臂长、前臂长、大腿长、小腿长7.人体尺寸的应用方法：①确定所设计产品的类型②选择人体尺寸百分位数③确定功能修正量④确定心里修正量⑤产品功能尺寸的确定8.最小功能尺寸=人体尺寸百分数+功能修正量9.最佳功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量+心里修正量10.概念：视角：是确定被砍物体尺寸范围的两端点光线摄入眼球的相交角度，视角的大小与观察距离及被看物体的两端点的直线距离有关视力：是眼睛分辨物体细微结构能力的一个生理尺度，以临界视角的倒数来表示视野;是指人的头部和眼球固定不动的情况下，眼镜观看正前方物体时所能看得见的空间范围，常以角度来表示。
视距：使人在操作系统中正常的观察距离。
暗适应：当人从亮处进入暗处时，刚开始看不清物体，而需要经过一段适应的时间后，才能看清物体，这种适应过程称为暗适应。
暗适应过程开始时，瞳孔逐渐放大，进入眼睛的光亮增加。
同时对弱刺激敏感的视杆细胞也逐渐转入工作形态，由于视杆细胞转入工作状态的过程较慢，因而整个暗适应的过程大约需要30min左右才能完成。
明适应：过程刚开始时，瞳孔缩小，使进入眼中的光线量减少；同时转入工作状态的视锥细胞数量迅速增加，因为对较强刺激敏感的视锥细胞反应快，因而一开始，人眼感受性迅速降低，30S后变化很缓慢，大约1min后明适应过程趋于完成。
人机工程学(最全面)
听觉与噪声
乐音的范围大约是15~20000Hz 人耳最敏锐的听觉范围是500~4000Hz 减少噪音的方法： 变换声源的位置； 采用隔音材料，以吸收声音； 采用减振材料，以减弱金属振动； 设置阻音设备； 提供人体保护设备（耳塞，橡皮护套等） …… 在会展设计中，音量设计应给观众带来舒适、愉快之感为宜； 贵宾洽谈室、接待室等空间需要相对安静，应做好隔声和吸声 处理； 在会议和展厅的适当位置，则应布置扬声设备，适应不同性质 的会展对声音的要求。
最佳视域：左上部、中上部左侧、上部
视觉中心略高于几何学中心 正常视觉分辨率的极限：在距眼睛0.3米处能分辨 距离为0.1毫米的两个点或两条直线，但间距过小 可视性差，容易引起视觉疲劳，较好的间距为2至 4毫米。
其他因素
• 心理因素 • 听觉与噪音 • 湿度与温度 • 花卉
• 地板
情感（心理因素）与空间
的伤害。
会展设计必须坚持以人为本
在会展设计中应用人体工程学解决：
• 设计中的陈列密度、陈列高度，通道宽度，
展板与道具尺度，以及照明、色彩、视高、
错视等问题
• （2）解决无障碍设计问题
• 残疾人专用的通道、坡道、工厕设施、门 拉手等等
第一：展厅净高
最低：至少应大于4米
最高
8米、10米，乃至更高
视野大小和形状，与视网膜上感觉细胞的分布状况有关， 可用视野计来测定视野范围
视野分类（依据眼球ຫໍສະໝຸດ 工作状态）静视野：头部固定，眼球静止不动的状态下自然可见的范围 注视野：头部固定，转动眼球注视某一中心点时所见的范围 动视野：头部固定，自由转动眼球时的可见范围
人体工程学研究成果：人的视力范围
↗
最佳视区 视平线以下15度至视平线以上30度? 良好视区 视平线以上30度至视平线以下30度 有效视区 视平线以上60度至视平线以下70度
人机工程学培训教材
作业空间设计
一、作业空间设计的有关概念
1. 作业空间：人、机器设备、工装以及被加工物所占的空间，称作业空间。 作业空间按所包含的范围，可分为
3）能量代谢量：人体进行作业或运动时所需消耗的总能量。 能量代谢率：用M表示
能量代谢量＝MS t
基础代谢量
维持体位所应 增加的代谢量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
作业所增加 的代谢量
安静代谢量 能量代谢量
三种代谢量的关系
3. 相对代谢率（Relative Metabolic Rate）
劳动强度不同，所消耗的能量不同，由于劳动者的体质差异，即 使同样的劳动强度，不同劳动者的能量代谢也不同，为了消除个体差 异，常用相对代谢率来衡量劳动强度。用RMR表示。
人
机
工
程
学
Manufacturing
的
应
用
Service
Home & Leisure
Office 返回
人机系统中人的作业特性
体力劳动时的能量消耗 人体作业过程的调节与适应 作业能力及其影响因素 合理安排作业休息制度 作业疲劳及其测定
体力劳动时的能量消耗
一、动态作业
2、静态作业
所有的肌肉运动都会导致疲劳，但程度取决于很多事情：如舒适程 度、年龄和经验。静态的肌肉运动，其疲劳的恢复时间是动态运动的10 倍。
人体测量数据的应用
一、 主要人体尺寸的应用原则
设计中常用测量尺寸见图2-15，有关这些数据的定义、应用条件、 选择依据等参阅表2-9。
二、人体尺寸的应用方法
1.确定所设计产品的类型 2. 选择人体尺寸的百分位数 3. 确定功能修正量 4. 确定心理修正量 5. 产品功能尺寸的确定
人机工程学PPT优秀课件
功能尺寸
基于人体尺寸测量，确定设备、工具等的最佳尺寸。
视觉、听觉等感官系统
01
02
03
视觉系统
研究视觉感知、视觉注意 、视觉记忆等，以及色彩 、亮度等视觉元素对设计 的影响。
听觉系统
探讨听觉感知、听觉注意 、听觉记忆等，以及声音 大小、频率等听觉元素在 设计中的应用。
其他感官系统
如触觉、嗅觉等，分析其 在人机工程学中的应用。
的影响。
反应时间
02
研究人体对刺激的反应时间及其影响因素，为设计提供时间参
数依据。
注意力与疲劳
03
分析注意力分散、疲劳等因素对人体工作效率的影响，提出相
应的设计策略。
03
认知心理与行为习性
注意、记忆等认知过程
选择性注意
关注特定刺激，忽略其他刺激
分配性注意
同时关注多个刺激
注意、记忆等认知过程
转移性注意
人机工程学PPT优秀 课件
目录
• 人机工程学概述 • 人体因素与生理特征 • 认知心理与行为习性 • 人机界面设计原理及应用 • 工作场所环境优化策略 • 人机系统评价与改进方法
01
人机工程学概述
定义与发展历程
定义
人机工程学是研究人、机器及其工作 环境之间相互作用的学科，旨在优化 人与机器系统的交互，提高工作效率 和人的舒适度。
骨骼、肌肉等运动系统
骨骼系统
了解骨骼结构、功能及骨 骼疾病对人机工程学的影 响。
肌肉系统
研究肌肉类型、功能及肌 肉疲劳等对人体工作的影 响。
运动范围与姿势
分析人体各部位运动范围 及常见工作姿势，为设计 提供指导。
神经系统与反应时间
神经系统
2024版《人机工程学》PPT课件
《人机工程学》PPT 课件•人机工程学概述•人体生理与心理特征•人机界面设计原理•工作场所人机工程学应用目录•办公环境人机工程学应用•交通运输领域人机工程学应用•总结与展望CHAPTER人机工程学概述定义与发展历程定义发展历程人机工程学起源于20世纪初的工业生产领域，随着计算机技术的发展，逐渐拓展到信息技术、航空航天、医疗等领域。
研究对象与范围研究对象研究范围学科特点及意义CHAPTER人体生理与心理特征人体生理结构简介肌肉系统循环系统通过收缩和舒张产生运动，维持姿势。
输送氧气和营养物质，排除废物。
骨骼系统神经系统呼吸系统构成人体基本框架，支持体重，保护内脏。
传递和处理信息，控制人体各种活动。
吸入氧气，排出二氧化碳，维持生命活动。
感觉知觉感觉与知觉的关系030201感觉与知觉特性分析认知过程及影响因素认知过程01影响因素02认知负荷03CHAPTER人机界面设计原理清晰易读色彩搭配手机屏幕汽车仪表盘符合人体工学控制器的形状、大小和位置应符合人体工学原理，方便用户操作并减少误操作的可能性。
功能明确控制器的功能应明确、直观，避免使用过于复杂或混淆的操作方式。
•反馈及时：控制器应提供及时的操作反馈，如声音、灯光等提示，帮助用户确认操作是否成功。
电脑鼠标游戏手柄界面一致性减少认知负荷个性化定制多通道交互人机界面优化方法探讨CHAPTER工作场所人机工程学应用1 2 3基于工艺流程的布局规划基于人体工效学的布局规划基于环境因素的布局规划工作场所布局规划方法论述设备选型与配置策略探讨设备选型原则根据工作需求、设备性能、经济效益等因素，选择适合的设备类型和型号。
设备配置策略根据工艺流程、设备功能、空间布局等因素，合理规划设备的布局和配置，提高设备使用效率和工作效率。
设备维护与保养建立完善的设备维护和保养制度，确保设备处于良好状态，延长设备使用寿命。
劳动强度评价方法采用主观评价、客观测量等方法，对员工的劳动强度进行全面、准确的评价。
人机工程学
第一章人机工程学绪论：同学们你们所学的专业是产品设计，产品设计的目的是满足人的需求，包括物质层面也包括精神层面，不管是我们设计一个产品、设计一个空间，人的需求是设计的出发点，也是设计的目的和归宿。
人机工程学是研究人、机、及其工作环境之间相互作用的学科。
其研究目的是使在所设计的人机环境系统中，人尽其力，“机”尽其用，环境尽其美，使整个系统安全、高效，且对人有较高的舒适度和生命保障功能。
最终目的是使系统综合使用效能最高。
设计需要感性的认识，更需要理性的思考。
产品设计是艺术与科学技术相结合的学科，人机工程学的支持就是赋予设计科学化的色彩，使设计更少的受设计者主观意想影响。
产品设计要求设计最终将形式与功能相统一，而人机工程学对设计的功能性，无论是满足物质性的功能还是精神性的功能的满足都起科学的支撑，为人性化的设计提供了依据。
形态判断设计价值的一种冲击。
1．1人机工程学的命名与定义人机工程学是一门涉及诸多方面的综合性边缘学科。
它在自身发展的过程中，逐步打破了各学科之间的界限，并有机的融合了各相关学科的理论，不断地完善自身的基本概念，理论体系、研究方法以及技术标准和规范。
1．1．1 学科的命名由于该学科研究和应用的范围极其广泛，各个领域的研究人员都试图从自身的角度来给本学科命名和定义，因此，世界各国对本学科的命名不尽相同，即使在同一个国家里，命名也不统一。
美国的“Human Engineering”译为“人类工程学”或“人体工程学”；Human Factors ; Human Factors Engineering 人类因素学或人类因素工程学原苏联及东欧国家的“Engineering Psychology”一般译为“工程心理学”；日本的相应学科译为：人间工学人体工程学；人机工程学；人类工效学；人机控制学；宜人学等等。
国际上较为通用的名称是采用西欧各国的命名“Ergonomics”希腊语中的两个词根“Ergon”(工作、出力)和“Nomics”(规律、正常化)构成的即“人类工效学”，本意为人的劳动规律，也可理解为把机械产品设计成十分符合人类的工作或动作的法则或习惯，该词能全面的反映本学科的本质，词义能保持中立性。
2024版人机工程学(第三版)
目录•人机工程学概述•人体因素与人的特性•人机界面设计原理•作业空间设计与人机系统优化•劳动安全与事故防范策略•未来发展趋势与挑战人机工程学概述定义与发展历程定义人机工程学是研究人、机器及其工作环境之间相互作用的学科，旨在优化人与机器系统的交互，提高工作效率和人的舒适度。
发展历程人机工程学起源于20世纪初的工业生产领域，随着计算机技术的发展，逐渐扩展到办公自动化、交通运输、航空航天等领域。
研究对象与范围研究对象主要包括人、机器和工作环境三大要素。
其中，人是指操作者的生理、心理特征以及行为习惯等；机器是指各种设备、工具、装置和系统等；工作环境是指工作场所的物理环境、社会环境以及组织管理等。
研究范围人机工程学的研究范围涉及多个领域，如工业设计、人机交互、人因工程、可用性工程等。
学科特点及意义学科特点人机工程学具有综合性、交叉性和应用性的特点。
它综合运用了心理学、生理学、医学、工程学等多学科知识，研究人与机器系统的交互问题。
学科意义人机工程学对于提高生产效率、保障人类健康和安全、改善生活质量等方面具有重要意义。
通过优化人与机器系统的交互，可以提高工作效率，减少事故和错误，降低人的疲劳和不适感，从而提高生产效益和生活质量。
人体因素与人的特性包括视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉，是人接收外界信息的主要途径。
负责传递和处理感官信息，控制人体运动和反应。
由骨骼、关节和肌肉组成，支持人体姿势和运动。
输送氧气和营养物质到身体各部分，同时排除废物。
感官系统神经系统运动系统循环系统0102 03认知过程包括注意、记忆、思维等，影响人对信息的处理和理解。
情感与情绪影响人的决策和行为，与人的需求和动机密切相关。
学习与技能形成通过经验和训练，人能够形成新的行为习惯和技能。
ABDC人体测量学研究人体尺寸、形状和功能的学科，为人机工程设计提供基础数据。
人体尺寸数据包括身高、坐高、臂长等，用于设计适合人体尺寸的产品和工作环境。
人体力量数据反映人在各种姿势和动作下的力量输出，为设计提供力学依据。
人机工程学知识点整理
人机工程学知识点整理一、人机工程学的定义与范畴人机工程学，简单来说，就是研究人、机器及其工作环境之间相互关系的一门学科。
它致力于优化人与机器的交互，提高工作效率，保障人的健康和安全，提升使用的舒适度。
其范畴涵盖了多个领域，包括但不限于工作场所设计、产品设计、交通工具设计、计算机界面设计等。
从我们日常使用的手机、电脑，到工厂里的生产线设备，再到飞机驾驶舱的布局，都有人机工程学的身影。
二、人机工程学的发展历程人机工程学的发展并非一蹴而就，而是经历了漫长的过程。
早期阶段，可以追溯到古代，人们在制作工具和生活用品时，已经开始考虑如何使其更适合人体的使用。
比如，古代的农具在形状和尺寸上就有一定的人体适应性。
工业革命时期，随着机器大规模的应用，人机关系的问题逐渐凸显。
工人长时间在恶劣的工作条件下操作机器，导致了大量的工伤事故和职业病。
这促使人们开始关注工作环境和机器设计对人的影响。
20 世纪初，人机工程学开始作为一门独立的学科逐渐形成。
二战期间，由于军事装备的复杂和高效需求，人机工程学得到了快速发展。
战后，它的应用范围不断扩大，从军事领域延伸到了工业、医疗、交通等众多领域。
现代，随着科技的飞速进步，人机工程学不断融合新的技术和理念，如虚拟现实、人工智能等，以更好地适应不断变化的人机交互需求。
三、人机工程学的研究方法为了深入了解和解决人机关系中的问题，人机工程学采用了多种研究方法。
首先是观察法，通过直接观察人的行为和操作来收集数据。
比如，在工作场所观察工人的工作流程和姿势。
其次是实验法，通过控制变量进行实验来研究人机交互的效果。
例如，对比不同键盘设计对打字速度和准确性的影响。
还有问卷调查法，通过向用户发放问卷来了解他们对产品或环境的感受和需求。
此外，还有模拟和建模的方法，利用计算机软件来模拟人机系统，预测和评估设计方案的效果。
四、人体测量与人机尺寸人体测量是人机工程学的重要基础之一。
通过对人体各种尺寸、形态和比例的测量，可以获得大量的数据，为设计提供依据。
人机工程学最全面
人机工程学最全面人机工程学是一门跨学科领域，涉及心理学、工程学、人类学、医学和设计等多个学科。
它致力于研究人和技术设备之间的交互关系，以优化人机系统的设计和使用，提高人的效率和满意度。
以下是对人机工程学的全面介绍:一、人机交互人机交互是人机工程学的核心。
它关注人类如何与计算机和其他电子设备进行交互，以达到高效和舒适的目的。
在人机交互研究中，常常涉及到以下方面:1. 用户需求用户需求调查是人机交互设计的第一步，用于确定用户的需求和期望，以便用户界面的设计和开发。
2. 用户界面设计设计人机界面包括用户界面的布局、颜色、图标和字体等元素。
一个良好的用户界面可以使得交**互更加直观、高效和愉悦。
3. 交互模型交互模型指的是用户与系统之间的互动过程。
交互模型分为线性模型、层次模型、状态模型和对象模型等多种类型。
4. 用户体验设计用户体验设计注重用户在使用产品时获得的感受和印象。
它包括外观、功能和字体等元素的设计。
5. 用户测试用户测试是指在设计出用户界面后进行的一系列测试。
它可以帮助设计者发现可改进的地方，从而优化产品的用户体验。
二、人体工学人体工学是人机工程学的分支领域。
它是研究人的身体结构和特征对于工作效率和工作环境的影响。
人体工学主要研究人体的生理学、心理学和力学等方面。
应用人体工学的原理和方法，可以将工作环境和职业安全设计更加人性化和符合人体工学之需求。
三、设计语言设计语言是指一种与设计有关的符号系统和规则体系。
它是指在产品设计中，通过图形和符号来传达产品功能和用户体验的设计思路和设计方式。
四、接口技术接口技术是指在人机交互中起连接作用的技术。
常用的接口技术有: USB、无线接口、网络接口等。
五、人机系统建模工具人机系统建模工具是一种将人体工学、人机接口技术、用户需求等因素综合纳入设计中所使用的工具。
六、设计研究人机工程学的一个目标是找到最佳的设计方式和方案，对此需要进行先进的研究和分析。
设计研究包括了相关的人体工学、人机交互、设计语言和接口技术。
8 人机工程学_复习知识点
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第三部分
人机界面设计
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3.1
显示器
信息显示的内容
1.符号、编码、文字、图形(静态视觉信息) 2.动态视觉信号显示（仪表、信号、显示屏） 3.听觉、触觉和嗅觉
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3.2
控制器
1、类型 ①手控式操纵器的设计：旋钮、按钮（按键）、 拨钮、控制杆、摇把、手轮 ②脚动控制器的设计:脚踏板、脚踏钮 2、编码：大小、形状、颜色、标示位置、使用 方法。
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1、测量基准
（1）矢状面 人体测量基准面的定位是由三个互相 垂直的轴（铅垂轴、纵轴和横轴）来决定的。通过 铅垂轴和纵轴的平面及与其平行的所有平面都称为 矢状面。 （2）正中矢状面 在矢状面中，把通过人体正中 线的矢状面称为正中矢状平面。正中矢状平面将人 体分成左、右对称的两个部分。
（3）冠状面 通过铅垂轴和横轴的平面及与其平 行的所有平面都称为冠状面。冠状面将人体分成前、 后两个部分。 （4）水平面 与矢状面及冠状面同时垂直的所有 平面都称为水平面。水平面将人体分成上、下两个 部分。
反应时是个体内部几部分操作时间之和： 1.刺激引起感官兴奋，冲动传至感觉神经元的时间； 2.神经冲动传入传出所需时间,大脑皮层的加工活动的时间 (耗时最多); 3.效应器官接受冲动作出反应所耗费的时间
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2、 操作运动的准确度
盲目定位运动的准确度 a)研究情境 b)研究结果
实验结果表明：盲目定位运动的准确度以人的正前方为最高； 右方稍高于左方；同一方位下方高于上方。这些实验数据对 于控制台的实际以及合理安排作业是很有用的。
百分位数
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百分位数
人体测量的数据常以百分位数表示人体尺寸 等级，最常用的是第5、第50、第95三种百分 位数。其中： 第5百分位数表示“小”身材。是指有5%的人 群身材尺寸小于此值，而有95％的人群身材尺 寸大于此值； 第50百分位数表示“中”身材，是指大于和小 于此值的人群身材尺寸各为50％； 第95百分位数表示“大”身材，是指有95％ 的人群身材尺寸小于此值，而有5％的人群身 材尺寸大于此值。
人机工程学概述
我国人机发展进程
1961年在瑞典斯得哥尔摩举行首次国际人机工程会议。 1982年在日本东京举行第八次国际人机工程会议，我国第一 次派人参加。 国际标准化组织（ISO）1975年成立了国际人机工程标准委 员会（TC—159）。 1981年我国相应成立中国人类工效学标准技术委员会。 1989年成立《中国人类工效学学会》 1991年1月成为《国际人类工效学协会》正式成员
人
机
工
程
学
“阿波罗”登月舱
随身听、傻瓜相机及其他
人机关系无处不在 现 代 人 机 工 程 学
小原二郎研究和科普双建卓绩
现 代 平放式暖风机 人 机 工 程 学
特级咖啡机 小型碎肉机
微波炉
打蛋器
无线电水壶
现 代 人 机 工 程 学
美国亨利·德累夫斯（Henry Deryfuss）事务所的人机学实验
早期历史—萌芽阶段
砌砖作业试验
1911年吉尔伯勒斯（F·B·Gilreth）对美 国建筑工人砌砖作业进行了试验研究。他用 快速摄影机把工人的砌砖动作拍摄下来，然 后对动作进行分析，去掉多余无效动作，最 终提高了工作效率，使工人砌砖速度由当时 的每小时120块提高到每小时350块。
泰勒和吉尔伯勒斯的这些重要试验影响 很大，而且成为后来人机工程学的重要分支 ，即所谓“时间与动作的研究”（Time and Motion Study）的主要内容。特别是泰勒的 研究成果，在20世纪初成了美国和欧洲一些 国家为了提高劳动生产率而推行的“泰勒制” 。
Human to human Human to machine
环境适应人
Environment to human
人的工效
Human ergonomics
人机工程学
1.人机工程学定义：人机工程学是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与机械、人与环境以及机械与环境之间的相互作用，为设计操作简便、省力、安全、舒适，人-机-环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的科学。
2.安全人机工程学定义：安全人机工程学是从安全的角度和着眼点出发，运用人机工程学的原理和方法去解决系统中人机结合面的安全问题的一门新兴学科。
它是人机工程学的一个应用学科的分支，并成为安全工程学的一个重要分支学科。
3.人机工程学研究的内容：(1)人体特性的研究 (2)人机系统总体设计（分工和信息交流） (3)工作场所和信息传递装置的设计 (4)环境控制和安全保护设计4.人机工程学研究的方法：（观测法、实测法、实验法、分析法）5.现代人机工程学的特点：(1)不同于传统人机工程学，研究中着眼于选择和训练特定的人，使之适应工作，而是着眼于工程及各类产品的设计去适应人。
(2)密切与实际应用相结合，通过严密计划和广泛的实验性研究，尽可能利用所掌握的基本原理，进行具体的产品设计。
(3)力求使实验心理学、生理学、功能解剖学、人数学等学科的专家与物理学、数学、工程技术等方面的研究人员共同努力、密切合作。
研究方向是：把人-机-环境系统作为一个统一整体来研究。
6.近代三个著名人机学实验的时间、实验者：(1)1884年，德国人莫索，肌肉疲劳试验。
(2)1914年，吉尔伯勒斯，砌砖作业试验。
(3)1898年，美国学者泰勒，铁锹作业试验。
7.人机工程学的发展分为哪三个阶段：（经验，科学，现代）8.人机结合面：所谓人机结合面，就是人和机在信息交换和功能上接触或互相影响的领域（或称“界面”）。
1．人体测量学？是一门用测量方法研究人体的体格特征的科学。
2．人体测量的三个基准面？矢状面，冠状面，水平面，眼耳平面3．人体测量方向？头侧、足侧、内侧、外侧、近位、远位、桡侧、尺侧、胫侧、腓侧4．利用公式2-1进行简单人机学计算？例题：设计适用于90%东北男性使用的产品，试问应按怎样的身高范围设计该产品尺寸？解：由表查知东北男性身高平均值 M=1693mm 标准差S=56.6mm 要求产品适用于90%的人，故以第5百分位和第95百分位确定尺寸的界限值，由表查得变换系数分别为K= 正负1.645 ：即第5百分位数为：P=1693-56.6*1.645=1600mm第95百分位数为：P=1693+56.6*1.645=1786mm结论：按身高1600-1786mm设计产品尺寸，将适应用于90%的华北男性。
人机工程学重点知识
1.人机工程学的研究内容:人的因素、机的因素、环境因素，人机的综合研究，控制器设计，环境设计等2.人机系统的组成:信息输入、信息储存、信息处理、执行功能3.安全人机工程学的定义:从安全角度和着眼点，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。
角度和着眼点:安全研究对象:人机系统。
目的:活动过程中对人实行保护。
4.安全人机工程学的研究方法:1、实测法2、实验法3分析法4调查研究法5计算机仿真法6模拟和模型试验7、感觉评价法5.安全人机工程的研究目的:对人类活动的场所，即包含人和机以及围绕着和机器的关系及其环境条件这样的综合体，建立合理的方案，更好地在人机之间合理的分配功能，使人和机有机结合，有效地发挥人的作用，最大限度地为人提供安全卫生和舒适的环境，达到保障人的健康、舒适、愉快地活动的目的，同时提高活动效率。
6.产品功能尺寸设计:最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量7.最佳功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量+心理修正量人体测量的主要方法：摄影法、三维数字化人体测量法、普通测量法8.人体测量数据的运用准则:最大最小准则，可调性准则，平均准则，使用最新人体数据准则，合理选择百分位和适用度准则，地域性准则，功能修正与最小心理空间相结合准则，标准化准则，姿势与身材相关联准则，合理选择百分位和适用度准则9.影响人体测量数据差异的因素:年龄、年代、性别、职业、地区与种族10.合理使用百分位适应度:间距类-95百分位净空高度-99 可及距离-低百分位座面高度-5 隔断类视情况定公共场所工作台面高度-女5到男9511.人体尺寸的应用方法和程序:1.确定所设计对象的类型和适应度2.选择人体尺寸百分位数3.确定功能修正量和心理修正量4.引用设计与身高的推算公式12.不安全情绪:1.急躁情绪:人的情绪状况发展到引起人体意识范围变狭窄，判断力降低，失去理智力和自制力。
心血活动受抑制等情绪水平失调呈病态时，极易导致发生不安全行为。
人机工程学的基本内容和原理
人机工程学的基本内容和原理1 人机工程学（Ergonomics）人机工程学是一门新兴的边缘科学。
它起源于欧洲，形成和发展于美国。
人机工程学在欧洲称为Ergonomics，这名称最早是由波兰学者雅斯特莱鲍夫斯基提出来的，它是由两个希腊词根组成的。
“ergo”的意思是“出力、工作”，“nomics”表示“规律、法则”的意思，因此，Ergonomics的含义也就是“人出力的规律”或“人工作的规律”，也就是说，这门学科是研究人在生产或操作过程中合理地、适度地劳动和用力的规律问题。
人机工程学在美国称为“Human Engineering”（人类工程学）或“Human Factor Engineering”（人类因素工程学）。
日本称为“人间工学”，或采用欧洲的名称，音译为“Ergonomics”，俄文音译名“Эргнотика”在我国，所用名称也各不相，，有“人类工程学”、“人体工程学”、“工效学”、“机器设备利用学”和“人机工程学”等。
为便于学科发展，统一名称很有必要，现在大部分人称其为“人机工程学”，简称“人机学”。
“人机工程学”的确切定义是，把人—机—环境系统作为研究的基本对象，运用生理学、心理学和其它有关学科知识，根据人和机器的条件和特点，合理分配人和机器承担的操作职能，并使之相互适应，从而为人创造出舒适和安全的工作环境，使工效达到最优的一门综合性学科。
2 人—机系统（Man-Machine systems）“人—机系统”，就是人和一些机器、装置、工具、用具等为完成某项工作或生产任务所组成的系统。
更确切地说，这种系统还应包括环境条件在内。
所以，人—机系统实际上是指人—机—环境组成的一个不可分割的整体。
人—机系统的范围是很广阔的，有简单的，也有复杂的，如人用铅笔书写，就是一个简单的人—机系统；又如船员驾驶轮船，飞行员驾驶飞机，司机开动汽车，就是一些较复杂的人—机系统。
在人—机系统中，包括人、机器和环境三个组成部分，而每个组成部分可称为一个分系统或子系统。
第五章人机工程学知识
第五章⼈机⼯程学知识第五章⼈机⼯程学知识第⼀节⼈机⼯程学概论⼀、关于⼈机⼯程学器物要和与⼈(使⽤者)相关的各种因素相适宜。
这是现代⼈机⼯程学基本理论的通俗表述。
这⾥所讨论的基本概念，就是希望⼯业设计所设计出来的各类产品，能够让使⽤者使⽤时更加舒适，所设计出来的各种⼯具能够更加轻松地达到⽬的⽽且还更省⼒。
所谓“与⼈相关的因素”，包括⼈体尺⼨、体能、肢体⼒量等⼈体⽣理⽅⾯的因素，还涉及到⼈的感知、认知、情感、精神、⼼理、社会等更多与我们⽣存的环境相关的⽅⾯。
在⼯业设计的所有领域——产品设计、视觉传达设计、环境设计中都很重要，⽽且在⼯业⼯程、管理⼯程中也很重要。
国际⼈机⼯程学学会对⼈机⼯程学所下的定义如下：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、家庭⽣活中与闲暇时怎样考虑⼈的健康，安全、舒适和⼯作效率的学科。
定义的第⼀句话指出，⼈机⼯程学的研究对象是⼯作环境中的解剖学、⽣理学、⼼理学等⽅⾯的因素。
第⼆句话指出，⼈机⼯程学的研究内容是⼈—机—环境的最佳匹配、⼈—机—环境系统的优化。
第三句话指出，⼈机⼯程学的研究⽬的是设计⼀切器物都要随时考虑⼈们⽣活、⼯作的安全、舒适、⾼效。
⼈机⼯程学设计要求的“安全、舒适、⾼效”是重要的，但也要受到其他条件的约束、其他⽬标的制衡，不是惟⼀的，也未必总是优先的。
实际设计中，应该是在限定条件下提⾼安全、舒适、⾼效的程度。
⼈机⼯程学⾥所说的“机”或“机器”是⼴义的，泛指⼀切⼈造器物：⼤到飞机、轮船、⽕车、⽣产设备，⼩到⼀把钳⼦、⼀⽀笔、⼀个⽔杯；也包括室内外⼈⼯建筑、环境及其中的各种设施等等。
⼆、⼈机⼯程学的研究内容与⽅法（⼀）⼈机⼯程设计的内涵和⽬的什么是“⼈机⼯程设计”?⼈机⼯程设计与其他设计有什么区别?这是学习本节中⾸先应该明确的问题。
简要地说，⼈机⼯程设计的对象是⼈机界⾯，涉及解剖学、⽣理学、⼼理学等⼈的因素，要达到的⽬标是⽣活、⼯作的舒适、安全、⾼效。
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湿 度
博物馆与画廊室内相对湿度一般40%，不应超 过60%
室内相对湿度如果控制在44%左右，最舒适
适宜放进展厅的花草（营造视觉舒适及心理愉悦感）
雏菊
吊兰
铁树
美人蕉
石竹
蔷薇
地板——材料种类
生物材料：木地板、毛制地毯 自然材料：石才、地砖、水泥
人造材料：地板革、化纤地毯
美观 隔音、吸声
强度
行走时对 人的影响
↘
有效视区 视平线以上60度至视平线以下70度
最佳视区
↗
水平方向视区
↘
瞬息视区 有效视区 色彩视区 最大视区
中心视角15度以内 中心视角为20度范围 中心视角30度以内
中心视角60度以内 中心视角124度范围内
人的水平视野和垂直视野
视觉运动规律
人的视觉按一定顺序有节奏流动。 视线在水平面内流动比在垂直面内流动视觉效果更
展示空间设计与搭建
• 会展空间设计中的人机工程学
人体工程学在会展设计中的应用
• 尺度因素 • 视觉因素 • 其它要求 • 色彩的应用 • 采光与照明
会展设计中的尺度要素
• 什么是人体尺度？ ——反映人体所占有的三维空间，包括人体
高度，宽度和胸前后径以及各部分肢体的 大小 ——人体工程学研究的基本对象
需要环视的展品，周围至少应有2米左右宽的通道。
展线设计
观展行为表现 观展行为是指人们为了观赏与求知而参加
的一项社会公众信息传播交流活动。
1、观看 无意→注目→兴趣→审视→思考→ 比较→记忆;
2、走动 3、休息 4、交往
观展行为习性 1、求知性 2、猎奇性 3、渐进性 4、抄近路 5、向左拐和向右看 6、向光性
参观路线的设计原则
1、顺时针的行进方向 2、短捷 3、通畅 4、不交叉
5、不逆流 6、不重复 7、不漏看 8、主次分明
展示设计中的无障碍设计
（1）户外无障碍设施
汽车停车场 —— 每辆车的停车位不小于1800mm 轮椅的专用通道—— 单向行走时最小宽度为130cm
双向行走时宽度不小于200cm
无障碍坡道—— 4.0°~ 4.5°为宜 扶手或护墙—— 850mm以下 坡道宽—— 大于920mm 每段坡道的长度—— 9m以内
迅速、更清晰、更准确。 视线流动较自由的方式是从左到右。 视觉运动呈跳跃式，视线流动有速度限制。人眼看
清一个目标并获得视觉印象，最短注视时间为 0.07~0.3秒之间，平均为0.17秒左右。
最佳视域：左上部、中上部左侧、上部 视觉中心略高于几何学中心 正常视觉分辨率的极限：在距眼睛0.3米处能分辨
通过研究发现地板硬度以4.5--12cm为宜(木材硬 度)。通过以上方法测得的几种主要地板材料硬度， 见表：
在会展设计中，音量设计应给观众带来舒适、愉快之感为宜； 贵宾洽谈室、接待室等空间需要相对安静，应做好隔声和吸声 处理； 在会议和展厅的适当位置，则应布置扬声设备，适应不同性质 的会展对声音的要求。
展厅温度与湿度标准
温 博物馆和画廊的室温要求恒定在18°C-22°C 度 一般展馆的展厅在16°C-18°C之间
注意
特别是当展品与道具体形庞大时，陈列密 度必须要小。否则，会对观众心理造成压 迫感和紧张感，极不利与参观；特别是当 观众多时，会引发堵塞和事故。
展厅陈列密度实例
通道宽度
参观通道宽度 按人流数计算
人流宽度：以普通人的肩宽加12CM的空隙尺寸， 即以60CM来计算
主要通道 —— 8-10股人流（4.8-6.0米 ） 次要通道—— 4-6股人流（2.4-3.6米）
运用人体尺寸，需注意：
• 人体尺寸是设计尺寸的依据，但不等同于设计尺 寸
• 人体尺寸的差异性： 地区、人种、年龄、民族 、性别等
人体尺寸
静态尺寸 人体的构造尺寸
动态尺寸
人体的功能尺寸
人在工作姿势下或在某种操作 活动状态下测量的尺寸
基本概念
• 身高：身体直立、眼睛向前平视时从地面到头顶 的垂直距离。
一步所要时间： 男：0.48--0.55s，马赛克最长 女：0.45--0.53s 身高差20cm时，一步所要时间相差约0.03s
每分钟行走距离
每分钟所行走的距离与地板材料的性质有 很大的关联性，日本的研究表明表面粗糙 的瓷砖的每分钟行走距离大于橡胶地板， 而橡胶地板又大于沥青地面。
地板硬度对人体的影响
身 高
手 功 能 高
立姿
会
阴
高
胫
骨
点
高
立姿
上 臂 长
肘 高
立姿
前
臂
长
大
腿
长
立姿
坐姿下肢长
坐 姿 肩 高
坐姿
坐姿眼高
臂膝距
坐姿
坐
姿
膝 高
坐姿加足高
坐姿
坐姿肘高
坐姿大腿厚
坐姿
坐深
坐高
坐姿
需 注 意 的 人 体 各 部 位 静 态 尺 寸
我国不同地区人体各部分平均尺寸（单位：毫米）
注意：更应关注人的动态尺寸
金空间。
• 距地面85——125cm的高度——陈列主要展 品
• 85—70cm、125—140cm的高度范围比较容 易看到和摸到——有效的陈列空间
• 70—60cm：稍微弯腰或稍微低头就可以取 到或看到展品的位置
• 140—180：稍伸手或稍低头就可以取到或 看到展品的位置——准有效空间
• 60cm以下：低头才能看到展品——作为储 藏空间利用
↘ 社会距离 1.30-3.75米 最常用的距离
公共距离 大于3.75米 只愿旁观而无意参与
听觉与噪声
乐音的范围大约是15~20000Hz 人耳最敏锐的听觉范围是500~4000Hz
减少噪音的方法： 变换声源的位置； 采用隔音材料，以吸收声音； 采用减振材料，以减弱金属振动； 设置阻音设备； 提供人体保护设备（耳塞，橡皮护套等） ……
• 空间和机具尺度的确定，均以人体总高度和肢 体某些局部的尺度作为依据和标准。
• 否则，就会给人类的生活、工作、交往和参观 等造成极大的不便，甚至对人对人造成不应有 的伤害。
会展设计必须坚持以人为本
在会展设计中应用人体工程学解决： • 设计中的陈列密度、陈列高度，通道宽度
，展板与道具尺度，以及照明、色彩、视 高、错视等问题
人在大理石、通体砖和水磨石材等硬质板材 上行走时常感觉不舒服。
原因之一是由于行走时的冲击力和振动通过 脚跟传至关节和头部引起不舒适感。
另一方面是由于腿脚部肌肉受力而产生疲劳 所造成的。
腿脚部肌肉的收缩程度(肌电图大小)因地板 材硬度的不同而下同，硬度越大，肌肉疲劳越大。
确定地板硬度，评价地板硬度对人的影响，并为地 板的选择提供依据：以70g重的钢球从60cm高处自 由落下到地板后第—次反弹的高度表示地板硬度， 从而反应人体步行时头部的舒适度，
距离为0.1毫米的两个点或两条直线，但间距过小 可视性差，容易引起视觉疲劳，较好的间距为2至 4毫米。
其他因素
• 心理因素 • 听觉与噪音 • 湿度与温度 • 花卉 • 地板
情感（心理因素）与空间
↗
情感距离
亲密距离 个人距离
0-0.45米 展示空间中运用很少 0.45-1.30米 互动活动、宣传
中等展台高度：0.8-1.4米ห้องสมุดไป่ตู้
中等展台高度：0.8-1.4米
• 人体工程学研究表明 • 人体主体视觉区域是水平视线高度以上20
厘米，以下40厘米这个60厘米的水平区域 • 亚洲人一般水平视线高度为150厘米 • 那么，最佳陈列高度应为……
• 展品垂直方向的陈列最容易被视觉感知 • 最容易看到和摸到的展品高度叫展品的黄
视野分类（依据眼球的工作状态）
静视野：头部固定，眼球静止不动的状态下自然可见的范围 注视野：头部固定，转动眼球注视某一中心点时所见的范围 动视野：头部固定，自由转动眼球时的可见范围
人体工程学研究成果：人的视力范围
↗ 最佳视区 视平线以下15度至视平线以上30度?
垂直方向视区 良好视区 视平线以上30度至视平线以下30度
地板材料
气味
吸湿、传热 特性
价格
影响地板材料的因素
地板对行走行为的影响
地面越滑，步幅越小 步幅：步幅与性别、年龄、身高、地板条件有关。
男子 65--80cm，平均(橡胶板地面)75cm。 女子 55--70cm，平均(橡胶板地而)60cm。
每分钟步数： 橡胶地板最高：男132步/min，女136步/min 马赛克最低：男105步/min，女115步/min。
• 视——距人在操作系统中正常的观察距离
——一般操作的视距范围是38cm~76cm之间 ——一般情况下，参观展品的距离为展品高度的两倍 ——灯光照明对视距有一定影响
视野 ：
人的头部和眼球固定不动，眼睛观看正 前方物体时，所看得见的空间范围
视野大小和形状，与视网膜上感觉细胞的分布状况有关， 可用视野计来测定视野范围
电子烘手器距地760-800mm
照明灯的按键开关距地1170-1220mm之间
视觉要素
会展活动是一种传播信息的活动 视觉是人类获取信息的重要途径 通过它可以感知外部世界的形状、大小、色彩、肌 理等 了解和研究人的视觉特征，关系着会展设计的效果.
人体视觉之基本概念
• 视角 由物体两端射出的光线在眼球内交叉而成的角 ：
• （2）解决无障碍设计问题 • 残疾人专用的通道、坡道、工厕设施、门
拉手等等
第一：展厅净高
最低：至少应大于4米
最高
8米、10米，乃至更高
第二：陈列高度
• 展板最佳视域 • 高展柜高度 • 中等展台高度
展板最佳视域： 从距地0.8米起至2.2米高宽度约为1.4米的水平展示带