人机系统设计与评价
人机协同系统中的交互设计与质量评价
人机协同系统中的交互设计与质量评价在人机协同系统中，交互设计与质量评价是至关重要的。
交互设计是指将人与机器联系在一起的过程，使得用户能够方便地使用机器，并且使机器能够根据用户的需求进行操作。
质量评价是指在完成交互设计之后，对系统进行测试，以确保系统的功能和效率满足用户的要求。
本文将深入探讨人机协同系统中的交互设计与质量评价。
一、交互设计在人机协同系统中，交互设计需要考虑以下几个方面：1. 用户体验用户体验是交互设计的核心基础。
设计师应该从用户的角度出发，考虑用户的需求和体验。
用户体验需要满足以下几个方面：- 易用性：设计师应该尽可能地简化操作流程，提高系统的易用性。
- 可靠性：系统必须足够可靠，确保操作流程的顺畅和数据的安全。
- 响应速度：系统应该在极短的时间内响应用户的操作，提高用户的操作效率。
2. 设计风格设计风格是指设计师在设计过程中采用的风格和主题。
设计风格应该与应用场景相匹配，以满足用户需求。
一般来说，设计风格应该具备以下特点：- 统一性：整个系统的设计应该保持一致，符合用户的视觉习惯。
- 简洁性：系统的设计应该尽可能地简洁清晰，避免用户视觉亢余。
- 美观性：设计师应该注重系统的美观性，以吸引用户的注意力。
3. 交互设计交互设计是指在设计系统时，考虑到用户的交互需求，以设计出用户界面和用户流程。
交互设计应该满足以下要求：- 可操作性：用户操作流程应该尽可能地简化，以减少用户的学习成本。
- 可控性：用户应该有足够的控制权，以自由地选择不同的操作。
- 灵活性：系统应该灵活应对用户需求和错误操作，以提高用户体验。
二、质量评价在完成系统的交互设计后，需要对系统进行质量评价，以保证系统的功能和效率满足用户需求。
质量评价应该从以下几个方面进行：1. 易用性测试设计师应该进行易用性测试，以评估系统的易用性，发现存在的问题，以便及时修复。
易用性测试包括用户群体的选择、测试方案的制定等。
2. 性能测试性能测试是检验系统性能的标准，包括运行速度、效率和可扩展性等。
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
工业机器人搬运工作站系统设计任务评价标准
工业机器人搬运工作站系统设计任务评价标准工业机器人搬运工作站系统设计任务评价标准是指对工业机器人搬运工作站系统设计任务的质量和有效性进行评估的一套标准。
它是为了确保工业机器人搬运工作站系统能够有效地完成搬运任务，提高生产效率，减少人力成本，保障工人安全，促进工厂自动化生产而制定的。
1. 搬运工作站的任务需求分析在进行工业机器人搬运工作站系统设计之前，首先需要对搬运工作站的任务需求进行分析。
这包括对搬运物品的重量、尺寸、形状等进行评估，以确定所需要的工业机器人搬运工作站的类型和规格。
2. 工业机器人的选型根据搬运工作站的任务需求分析，选择适合的工业机器人型号。
考虑到搬运物品的特点，选择能够稳定搬运、操作灵活的工业机器人，并根据需要配备对应的传感器和控制系统。
3. 工作站布局设计合理的工作站布局设计对于工业机器人搬运工作站系统的运行效率至关重要。
优化的工作站布局可以减少机器人运动路径，提高搬运效率，减少能源消耗。
4. 安全防护设计安全是工业机器人搬运工作站系统设计中的重要考虑因素。
需要对工作站周围的环境进行评估，并设置有效的安全防护装置，确保在机器人搬运工作时不会造成人员伤害或设备损坏。
5. 控制系统设计控制系统是工业机器人搬运工作站系统设计中的核心。
需要根据搬运任务的复杂度和要求，设计可靠的控制系统，实现工业机器人的精准搬运、定位和操作。
6. 系统集成与测试在设计完成后，需要进行系统集成和测试。
通过对工业机器人搬运工作站系统的集成与测试，可以评估系统的稳定性和可靠性，以确保其在实际生产中能够正常运行。
7. 效果评估与优化运行一段时间后，对工业机器人搬运工作站系统的效果进行评估。
根据评估结果，对系统进行优化，进一步提高搬运效率和精度，降低运行成本。
针对工业机器人搬运工作站系统设计任务评价标准，我个人的观点和理解是，设计任务评价标准的其中一个关键点是确保工业机器人能够稳定、高效地完成搬运工作。
在评价标准中需要充分考虑工业机器人的选型、工作站布局设计和控制系统设计等方面的要求，在实际的设计过程中，还需要综合考虑安全性、可靠性和实用性等因素，以保证工业机器人搬运工作站系统能够有效地服务于生产任务。
人机工程学人因环课件教案第七章人机系统的设计与评价
人机系统的设计与评价
■人机系统概述 ■人机特征机能比较
■人机系统设计
■人机系统的分析评价 ■人机系统的可靠性分析
■工作系统设计的人机要求
1 人机系统概述
自然界中的许多物体都存在着相互之间的关联， 正是这种千丝万缕的关系，使它们相互以一定方式相 结合，构成不同的系统。无论在工作或生活中，人总 是要以某种方式与一些物体发生联系，形成一个不可 分割的整体，这个整体就称为人机系统。 人机系统作为一个完整的概念，表达了系统设 计的一种主体思想以及系统研究的对象和范围。 人—机—环境系统不仅要研究其中单项元素，而主 要是用联系方法研究三者之间的互相关系。对于工 业产品设计来说，人机系统的理论是设计的一种基 本思想、一种分析与解决问题的方法。
判断能力
耐久性
1.保养得好可耐长期使用 2.即使不适于生物生存的环境也不怕 1.决定于设计材料等技术如何 2.一般来说非常良好
1.有自我恢复性 2.记忆、熟练的结果有减退的情况 3.不能自发维持紧张，因此不善于从事单调作业 1.错觉多 2.熟练程度要看条件如何 3.紧急时有混乱情况，受情绪的强烈影响，情绪不安时低 下 4.无信心时低下 5.有时善于排除故障等意外事态 1.虽有语言、行动、表情等，但容量都较小 2.不善于量的输出 1.成为标准品成人大约要20年 2.人的要素附带有社会生活、家庭生活等复杂的系统
表7—2
系统设计 阶段 定义系统 目标和参 数
人机系统的设计步骤
阶段主要设 计内容 确定系统目 标 确定系统参 数 系统适用条 件 注意事项 使用者的要求和约束条件 设计内容 明确使用者的需求、特性，使用者群体特性
确定系统使用条件、人员要求、环境条件要 求 系统作业方式，使用者的素质、培训要求与 计划 对系统的功能进行分析比较
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
人机交互系统的设计与评价
人机交互系统的设计与评价随着信息时代的到来，人们对于人机交互的需求也变得越来越高，人机交互系统也得到了广泛的应用和发展。
人机交互系统旨在通过设计和评价用户界面，使人与机器之间的互动更加便捷和高效。
本文将探讨人机交互系统的设计和评价。
设计人机交互系统的设计过程一般分为需求分析、设计、开发、测试和发布。
需求分析是最基础的一步，它重点关注用户的需求和需求背景，并以此为基础制定出设计方案。
人机交互系统的设计要保证其具有易用性、可靠性、可扩展性和可维护性。
易用性是人机交互系统的基本要求之一。
用户能够很容易地上手使用并且能够快速地完成自己的任务。
易用性主要包括界面设计、交互设计、识别设计、反馈设计、帮助设计。
界面设计是用户看到和与之交互的界面设计。
界面的设计要美观大方、简洁明了、易于阅读、符合用户习惯，同时能够引导用户完成操作。
交互设计是实现人机交互的关键，包括指导用户如何完成操作。
在这一方面，考虑到不同用户的需求和经验，交互设计应该具备个性化和智能化的特点。
识别设计是负责系统的认知功能。
识别设计是指如何使用户能够在不同的组织结构下快速而准确地找到所需要的信息。
反馈设计是负责系统的反馈功能。
反馈设计是指系统在用户完成操作后，给予用户有效的反馈信息，反馈信息要及时而准确。
帮助设计是负责系统的指导功能。
帮助设计是指在用户遇到困难、不清楚操作流程或不理解系统的某些功能时，系统能够给予及时解决问题的支持和帮助。
评价人机交互系统的评价是指对系统的使用效果和用户体验进行评估。
评价内容包括效率、易用性、可扩展性、可维护性、安全性、可靠性和满意度。
效率是指用户在完成操作时所需的时间。
系统必须能够很快地响应，减少用户浪费的时间，提高效率。
易用性评估以用户为中心，从用户需求的满足程度来评价系统的易用性，让用户通过评价自身的使用经验记录，对人机互动过程中的问题和瓶颈进行评估。
可扩展性是指系统在不会有太大改变的情况下也能够适应新的需求。
人机交互系统的设计与评估方法
人机交互系统的设计与评估方法随着科技的不断发展，人机交互系统也变得越来越普遍。
人机交互系统是指人类与计算机之间的通信方式，涉及到用户界面的设计、信息交流的方式以及用户体验的优化等问题。
本文将介绍人机交互系统的设计与评估方法。
一、人机交互系统的设计方法1. 用户需求分析：在设计人机交互系统之前，首先需要进行用户需求分析。
这包括对目标用户群体的特点、使用环境的要求以及用户的期望等进行深入研究和理解。
只有充分了解用户需求，才能设计出符合用户期望的人机交互系统。
2. 用户界面设计：用户界面是人机交互系统中最重要的部分之一。
好的用户界面设计应该简洁、直观、易于理解和操作。
设计师们可以借鉴现有的用户界面设计原则，如一致性、可识别性、可学习性和效率等，以确保用户可以轻松而高效地与系统进行交互。
3. 交互设计：除了用户界面的设计，交互设计也是人机交互系统设计的重要方面。
交互设计考虑的是用户如何与系统进行有效的信息交流。
在设计过程中，应该采用合适的交互方式，例如按钮、手势、语音等，以及提供明确的反馈信息，使用户能够清楚地知道他们的操作是否成功。
此外，还可以运用人机交互的心理学原理，如提示、反转心理和激励等，来增加用户的参与度和满意度。
4. 可用性测试：设计完成后，进行可用性测试是必不可少的环节。
通过让真实用户使用系统，收集用户的反馈和建议，从而检验系统的可用性并做出相应的改进。
可用性测试可以有多种形式，如问卷调查、用户观察和用户群体研究等，可以帮助设计师了解用户的需求和问题，进一步完善人机交互系统的设计。
二、人机交互系统的评估方法1. 用户体验评估：用户体验（User Experience，UX）是指人们与产品、系统或服务进行交互时的主观感受和情感。
为了评估人机交互系统的用户体验，可以采用访谈、问卷调查和用户测试等方法。
通过这些评估方法，可以了解用户对系统的满意度、易用性、有效性和效率等方面的评价，以及对系统的改进建议。
第二讲自动化制造系统人机一体化设计与评价
三种显示方式传递得信息特征
39
仪表显示设计
仪表得类型
数字式显示仪表
刻度指针式仪表
读数用仪表 检查用仪表 警戒用仪表 追踪用仪表 调节用仪表
40
表盘设计
仪表刻度盘形状得选择,主要根据显示方式和 人得视觉特性
开窗式、圆形式、半圆形式、水平 直线式、垂直直线式
仪表刻度盘得大小对仪表得认读速
度和精度有很大影响。
28
5、基本测点及测量项目
测量项目 测点
(GB3975—83)
(GB3975—85测量方法)
头部测点
头部测量项目
(16个)
(12项)
躯干和四肢部 位测点
(22个)
躯干和四肢 部位测量项 目(69项)
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6、人体测量得主要仪器
(1) 人体测高仪:
主要用来测量身高、坐高、 立姿和坐姿得眼高以及伸手 向上所及得高度等立姿和坐 姿得人体各部位高度尺寸。
6
(2)人—机—环境之间得关系:相互依存;相互 作用;相互制约。 (3)人机一体化工程得特点:学科边界模糊;学 科内容综合性强;涉及面广。 (4)人机一体化工程得研究对象:人—机—环境 系统得整体状态和过程。 (5)人机一体化工程得任务:使机器得设计和环 境条件得设计适应于人,以保证人得操作简便省 力、迅速准确、安全舒适,心情愉快,充分发挥 人、机效能,使整个系统获得最佳经济效益和社 会效益。
5
(1)人—机—环境得具体含义:
人——指操作者或使用者;机——泛指人操作 或使用得物,可以就是机器。也可以就是用具、 工具或设施、设备等;环境——就是指人、机 所处得周围环境,如作业场所和空间、物理化 学环境和社会环境等;人—机—环境系统—— 就是指由共处于同一时间和空间得人与其所 使用得机以及她们所处得周围环境所构成得 系统,简称人—机系统。
人机交互系统的设计与优化
人机交互系统的设计与优化一、引言随着计算机技术的快速发展，人机交互系统的应用越来越广泛。
人机交互系统主要指人类与计算机之间的交互方式，包括输入设备、显示设备、操作系统和软件应用等多个方面。
设计和优化人机交互系统对于提高用户的使用体验和工作效率有着重要的作用。
本文主要从人机交互系统的设计和优化两个方面进行探讨。
二、人机交互系统设计1.用户需求分析在设计人机交互系统时，要首先了解用户的需求。
用户需求分析包括目标用户、用户任务和用户现实情况等多方面因素。
目标用户的不同特征对于人机交互系统设计的影响也是不同的。
用户任务是人机交互系统的核心，通过对用户任务的深入了解和分析，设计出合适的交互方式和界面，提高用户的工作效率。
用户现实情况是指用户的社会和文化背景、语言习惯和教育水平等因素，这些因素对于人机交互方式的设计同样重要。
2.界面设计界面设计是人机交互系统设计的重要组成部分，良好的界面设计可以提高用户的使用体验。
好的界面设计应该符合用户的习惯和习性，易于操作和理解。
要遵循简单清晰、美观大方、反馈及时等原则，尽量减少用户的认知负担。
在界面设计中，图标、按钮、颜色和文字等元素的选择和排版都需要特别的注意。
3.交互方式设计交互方式是指用户通过什么方式来操作系统或软件应用，包括鼠标键盘、触屏、语音和手势等多种方式。
在选择交互方式时，要考虑用户的实际需求和技能水平，尽量减少用户的体力和认知负担。
在选择交互方式时，还要考虑不同的界面设计对于交互方式的适应情况，优化交互方式，提高用户的工作效率和使用体验。
4.系统架构设计系统架构设计是人机交互系统设计的关键环节。
系统架构设计既要充分考虑人机交互的特点和人的认知方式，又要考虑系统的稳定性和可维护性。
在系统架构设计中，要遵循分层、模块化和可重用的原则，将不同的功能划分成模块，尽可能减少各模块之间的耦合度和复杂度，提高系统的可扩展性和可维护性。
三、人机交互系统优化1.性能优化性能优化是指通过改进系统的运行效率和资源利用率，提高系统的响应速度和效率。
人机协同智能系统的设计和优化方法
人机协同智能系统的设计和优化方法智能系统的快速发展使得人机协同成为可能。
人机协同指的是人与计算机之间紧密合作的过程，通过相互交流与合作，共同实现任务的目标。
在实际应用中，为了提高人机协同智能系统的效率和性能，设计和优化方法起着重要的作用。
一、需求分析在进行人机协同智能系统的设计和优化之前，需要充分了解用户的需求。
通过深入调研和用户需求分析，确定系统所要解决的具体问题和用户的期望。
这个过程中，需要考虑用户的心理感受、实际需求以及使用环境等因素，以便在设计和优化中进行针对性的改进。
二、界面设计人机协同智能系统的界面设计对于用户体验和操作效率至关重要。
设计者应该注重界面的直观性、易用性和美观性，以提高用户的工作效率和使用满意度。
在界面设计中，应考虑到用户的视觉认知特点，采用符合人类视觉习惯的布局和颜色搭配，并注重交互元素的可识别性和易操作性。
三、智能技术应用人机协同智能系统的核心是智能技术的应用。
通过将机器学习、自然语言处理、深度学习等先进的智能算法应用于人机协同系统中，可以提高机器的理解能力、推理能力和决策能力，从而更好地与人类合作完成任务。
例如，通过机器学习技术训练智能系统，使其能够根据用户的操作习惯和反馈信息进行自我优化和智能调整。
四、交互与协作机制人机协同智能系统的设计中，交互与协作机制是必不可少的。
良好的交互与协作机制能够实现人与机器之间的无缝衔接，提高工作效率和用户满意度。
在交互设计上，可以借鉴人类之间的交流方式，例如语音交互、手势识别等技术，使系统更符合人类的习惯和认知。
同时，建立合理的协作机制，包括任务分配、信息共享和决策共识等方面，以实现人机之间的有效协作。
五、性能优化与改进为了提高人机协同智能系统的性能，需要不断进行优化和改进。
一方面，可以通过优化算法和模型来提高系统的性能指标，如准确率、响应速度等。
另一方面，可以通过用户反馈和真实场景的测试，发现系统中存在的问题和改进空间，并进行相应的优化。
人机系统的安全设计
应采取必要的安全防护措施，如设置安全防护装置、配备安全保护装置等，确保操作者的安全。
在人机系统中，应合理分配操作者与机器的职责，避免因操作者的过载或机器的失控造成安全 事故。
可靠性原则
系统各组件应具备高可靠性，确保在正常工作条件下能长期稳定运行 对关键组件应采用冗余设计，提高系统整体的可靠性 定期进行系统维护和检查，确保及时发现并处理潜在故障 对系统进行可靠性分析和评估，确保满足设计要求
机器设备：系统的硬件部分，包括 机械、电气、电子等设备
人机界面：人类成员与机器设备之 间的交互界面，如控制面板、显示 屏等
人机系统的应用领域
工业生产：人机 系统在工业生产 中广泛应用于自 动化生产线、机 器人操作等场景， 提高生产效率和 产品质量。
医疗护理：人机 系统在医疗护理 领域的应用包括 医疗机器人、远 程诊疗、智能康 复等，为患者提 供更加精准、个 性化的医疗服务。
结论：人机系统的安全设计对于自动化生产线的安全生产至关重要。
智能家居的人机系统安全设计案例
案例名称：智能家居的人机系统安全设计 案例简介：介绍智能家居人机系统安全设计的理念、原则和实现方法 案例分析：分析智能家居人机系统安全设计的优缺点和改进方向 案例总结：总结智能家居人机系统安全设计的实践经验和教训
智能化安全设计需要综合考虑人机交互、机器学习、数据安全等多个领域的技术，实现 全方位的安全防护。 智能化安全设计面临的挑战包括数据隐私保护、算法可靠性、技术成熟度等问题，需要 不断探索和完善。
人机系统的情感化安全设计
情感识别技术：通过 传感器和算法识别人 的情绪状态，为情感 化安全设计提供依据。
人机交互系统的设计与评价
人机交互系统的设计与评价人机交互系统是指通过人与计算机之间的信息交流与互动，使人们能够方便、高效地与计算机进行沟通和操作的一种技术体系。
在现代社会中，人机交互系统已经广泛应用于各个领域，例如智能手机、智能家居、虚拟现实等等。
一个好的人机交互系统可以提高用户的体验和工作效率，因此，设计和评价人机交互系统变得尤为重要。
首先，人机交互系统的设计需要注重用户需求。
用户需求分析是设计一个好的人机交互系统的基础，了解用户的使用习惯、操作习惯、需求和期望，能够针对用户的真实需求提供更好的服务。
在设计过程中，可以采用用户参与的方法，通过访谈、问卷调查、焦点小组等方式来收集用户的反馈。
通过这些用户反馈数据，设计人员可以更好地理解用户需求，并在设计过程中加以考虑，从而提供更加符合用户期望的人机交互系统。
其次，人机交互系统的设计需要遵循简洁、直观的原则。
当用户面对一个新的人机交互系统时，他们希望能够迅速学会如何使用它，因此，系统的界面设计需要尽量简洁、直观，让用户能够快速上手。
设计人员可以采用常见的图标、符号，避免过多的文字解释，同时，界面的布局和组织也要合理，让用户能够轻松找到所需功能。
此外，人机交互系统的交互反馈也需要清晰明了，及时给出正确的反馈信息，帮助用户更好地理解他们的操作结果。
另外，人机交互系统的评价应该多角度、多维度进行。
评价人机交互系统的好坏，可以从用户满意度、任务完成效率、易用性等多个方面来考察。
可以通过实验室实验、场景观察、用户访谈、用户调查等方式来收集数据和反馈，从而进行综合评价。
例如，可以通过用户完成特定任务的时间来评估系统的任务完成效率，通过问卷调查来发现用户对系统界面设计的满意度。
这些评价指标的综合分析可以有效地评估人机交互系统的性能，为设计人员提供改进的方向。
此外，人机交互系统的评价还需要考虑不同用户群体的差异。
不同年龄段、性别、文化背景的用户对人机交互系统的需求和认知能力各不相同。
因此，在设计和评价人机交互系统时，也要考虑到不同用户群体的特点，做到贴合用户群体的需求。
人机工程学 第八章 人机系统总体设计及评价
n
Rs
Ri
i 1
• 式中 RS—串联系统的可靠度，Ri—第i个部件的可靠度。
西安工程大学
人机工程学
第二节 人机系统的可靠性分析
• 由上式可知，串联系统的可靠度等于各部件可靠度 之积。所以，串联系统的可靠度比可靠度最差的部 件的可靠度还小。即 RS<min{Ri}
• 例题8：某火炮由10个部件组成，要求火炮的可靠 度为0.99，设各部件的可靠度相等，试计算各部件 的可靠度。
• 加法交换律 X+Y=Y+X • 乘法交换律 X.Y=Y.X
用 + 表示 OR或∪
• 加法吸收律 X+(X.Y)=X
用 ·表示 AND或∩
• 乘法吸收律 X.(X+Y)=X
• 加法结合律 X+(Y+Z)=(X+Y)+Z
• 乘法结合律 X.(Y.Z)=(X.Y).Z
• 加法分配律 X.Y+X.Z=X.(Y+Z)
• ② 古典概型 • 定完义 备： 事称件一组个，事则件它组必须A1有,A下2,…列A三n为个一性个质等：可能 • ⑴ A1,A2,…An发生的机会相同（等可能性）； • ⑵发生在（任完一全次性试）验；中，A1,A2,…An至少有一个 • ⑶发生在（任互一不次相试溶验性中），。A1,A2,…An至多有一个
并不影响B发生的概率，则称A与B相互独立。 • 若上例是无放回的抽取，而C=“在第一次取到新
球的条件下第二次取到新球”，则 • P（C）=P（B/A）=2/4 • 此时，A与B是相互不独立的随机事件。
西安工程大学
人机工程学
第一节 人机系统评价的数学基础
• 例题2：甲、乙两门火炮同时向一敌机射击， 已知甲击中敌机的概率为0.6，乙击中敌机的 概率为0.5，求敌机被击中的概率。
人机协同系统中的交互模型设计与优化
人机协同系统中的交互模型设计与优化随着科技的不断发展，人机协同系统已经在众多领域得到广泛应用，如智能制造、智慧医疗和智能交通等。
在这些领域中，人与机器之间的有效交互模型设计与优化是确保系统运行高效的关键因素之一。
本文将就人机协同系统中的交互模型设计与优化进行探讨，并提出一些相关的建议。
首先，人机协同系统中的交互模型设计应该考虑到人的工作习惯和行为特征。
人的工作习惯和行为特征在不同领域和不同任务中会有很大的差异，因此设计交互模型时需要进行个性化的定制。
例如，在智能制造中，工人往往需要与机器人协同完成任务，交互模型设计时应该考虑到工人的工作习惯和工作方式，确保交互过程的顺畅和高效。
其次，人机协同系统中的交互模型设计应该注重信息的呈现和传递方式。
在人机协同系统中，机器往往通过界面和声音等方式与人进行交互。
为了提高信息的传递效率，我们可以采用图形化界面和人工智能技术，使机器能够将复杂的信息以简单明了的方式呈现给人。
此外，还可以利用语音识别和语音合成技术，使机器能够通过语音与人进行交互，提高信息传递的速度和准确性。
此外，在设计人机协同系统的交互模型时，还需要考虑到人的心理感受和情感需求。
人是情感动物，他们在与机器进行交互时也会有自己的情感体验和需求。
因此，交互模型设计时应该注重人的情感需求，例如通过语音合成技术赋予机器一定的情感色彩，使其能够更加贴近人的感受。
此外，还可以利用情感识别技术，让机器能够感知到人的情感状态，并做出相应的反应，增强交互的亲和力和融洽度。
除了以上几点，人机协同系统中的交互模型设计还需要注重界面的友好性和易用性。
在设计界面时，应该遵循用户界面设计的一些基本原则，如布局合理、功能明确、操作简单等。
此外，还可以通过用户反馈和用户测试等方式，及时修正和优化交互模型，以提供更好的用户体验。
最后，为了优化人机协同系统中的交互模型，我们可以采取一些技术手段。
例如，可以利用机器学习和数据挖掘技术，分析人机交互的数据，发现其中的规律和模式，并根据这些规律和模式优化交互模型。
人机交互评价指标
人机交互评价指标人机交互评价指标是指评价人机交互系统的性能和用户体验的一系列标准。
它可以帮助设计师和开发人员评估和改善人机交互系统的可用性和用户满意度，提高用户使用体验。
1. 可用性可用性是一个人机交互系统的最基本要求，它涉及到系统的易于学习、使用、记忆和效率等方面。
用户在使用一个人机交互系统时，需要从系统中得到他们所期望的信息和功能。
因此，可用性是一个人机交互系统设计的首要考虑因素。
2. 用户满意度用户满意度是一个人机交互系统的重要指标，它反映了用户对系统的感受和体验。
用户满意度的高低决定了用户是否会继续使用系统或者向他人推荐系统，对于系统的长期发展具有至关重要的作用。
3. 可靠性可靠性是一个人机交互系统的另一个重要指标，它指系统在长期使用和运行过程中的稳定性和可靠性。
如果一个人机交互系统经常出现故障或者无法正常工作，那么用户很可能会失去信任，从而导致系统瘫痪。
4. 可用性可用性是一个人机交互系统的基本要求, 涉及多个方面。
例如: 操作简便性、界面规范性、反馈及导航性、差错防护性。
5. 响应时间响应时间是用户与人机交互系统体验的重要组成部分，它涉及到应用程序的性能和响应速度。
一个有效的应用程序应能够迅速响应用户请求并提供及时准确的反馈。
6. 互动性互动性是指人机交互系统的交互效果和交互方式。
例如: 界面、语音和手势等。
一个人机交互系统的设计应该让用户能够轻松地使用和理解系统的功能，从而达到预期效果。
7. 可移植性可移植性是指人机交互系统的可移植性。
人机交互系统的设计应该能够兼容多个平台和系统，并且在不同的操作系统之间无缝运行。
这可以提高用户对系统的使用效率和稳定性。
综上所述，人机交互评价指标是指评价人机交互系统的各方面表现，包括可用性、用户满意度、可靠性、响应时间、互动性和可移植性。
通过评估和改进这些指标，设计师和开发人员可以设计和开发出更好的人机交互系统，提高用户使用效率和满意度。
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
人机交互设计中的用户信任度与系统可靠性评估(七)
标题：人机交互设计中的用户信任度与系统可靠性评估导语：在现代科技的快速发展下，人机交互设计日益成为人们生活中不可或缺的一部分。
然而，用户信任度及系统可靠性成为评估人机交互设计的重要指标。
本文将探讨用户信任度与系统可靠性在人机交互设计中的重要性，并提供相应的评估方法。
1. 人机交互设计的重要性人机交互设计的目标是建立一个用户友好、高效、可靠的系统，从而提升用户体验并满足用户需求。
良好的人机交互设计能够提高用户的工作效率、减少用户的认知负担，使用户更愿意使用系统。
因此，人机交互设计在产品开发过程中的重要性不言而喻。
2. 用户信任度在人机交互设计中的作用用户信任度对于人机交互设计来说至关重要。
如果用户不能信任系统的运行结果或者对于系统出现的问题缺乏信任，那么用户将不愿意使用该系统。
信任度高的用户往往会更加放心地使用系统，而信任度低的用户可能会对系统的可靠性产生质疑。
因此，提高用户信任度是人机交互设计的一项重要任务。
3. 评估用户信任度的方法评估用户信任度的方法多种多样，以下是其中几种常见的方法：a. 用户调查：通过给用户发放问卷调查，了解用户对于系统的信任程度和满意度。
问卷可以包括用户对于系统可靠性的评价以及对系统的信任程度的量表等。
b. 用户观察：直接观察用户在使用系统过程中的行为和反应，观察他们是否表现出对系统的信任、满意或者犹豫等情绪。
通过观察用户的行为来间接评估用户的信任度。
c. 用户反馈：为用户提供反馈渠道，让用户可以随时提出问题或意见。
通过用户的反馈信息，可以了解用户对系统的信任度以及系统是否满足用户的需求。
4. 系统可靠性评估的重要性在人机交互设计中，系统的可靠性是确保用户信任度的关键因素之一。
如果系统的可靠性较差，用户会很难相信系统会按照他们的期望正常运行。
因此，系统可靠性评估是人机交互设计不可或缺的一环。
5. 评估系统可靠性的方法为了评估系统的可靠性，我们可以采用以下方法：a. 功能测试：对系统的各项功能进行测试，确保系统能够正常运行，并不受外界干扰或用户操作失误的影响。
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第二节 人机系统设计
一、概述 1、人机系统设计思想的发展 让人适应机器 让机器适应人 人与机器相互适应
在机器和人中间进行合理的功能分配，从 而达到系统的最佳匹配。
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2、人机系统设计在工程设计中的地位 工程设计，大都可分为六个设计阶段：
(1)原理设计，主要解决功能问题； (2)初步设计，具有总体设计的性质；
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2．机器优于人的功能 能平稳地运用巨大动力 信息传递、加工的速度快 精度高，误差可随机器精度提高而减小 做重复性工作，不存在疲劳和单调问题
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能同时完成多种操作，且可以保持较高 的效率和准确度
能在恶劣的环境条件下工作
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（三）人与机器的功能分配
动
化
系
统
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人 机 串
人 机 系
联
统
按
的 类
人 机
人 机
型 之
结
并
二
合
联
方
式
串
、
并
混
合
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10
人
机
系
开
统
环
的
按
类
有
型
无 反
之 三
馈
控
制
闭
环
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人 机 系 统 的 目 标
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人-机系统的功能 1、信息接受 2、信息加工 3、信息贮存 4、执行功能 5、信号反馈 6、输入与输出
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机器代替人的效果和成本。 设备原值*（折旧率+大修费率+银行利率） +能耗费+维修保养费 < 人工工资+工资附加费+社会保险费
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2、功能分配的内容
由“人”承担的工作 程序设计 意外事件处理 变化频繁的作业 “机”的维修 研究、决策、设计
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评价分为： 对现有的工业产品的人机系统进行评价 对人机系统规划和设计阶段的评价
方法：定性评价、定量评价
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二、评价目的与原则
（一）评价目的 根据评价结果，对系统进行调整，发
扬优点，改善不足，以达到系统的最优化。
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（二）评价原则
（1）评价方法的客观性 （2）通用性
感受刺激—大脑信息加工—做出反应
机器的子系统可概括为 CMD
控制装置—机器运转—显示装置
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三、人机系统的类型
1.按系统自动化程度分类 2.按人机结合方式分类 3.按有无反馈控制分类
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人 工 操 作
人 机 系
系
统
按
统
的
系 统 自
半 自 动
动
系
类 型 之
一
化
统
程
度
自
章人机系统设计与评价
1 1
人机系统概述 人机系统设计 人机系统评价 人机系统分析评价方法
2
第一节 人机系统概述
一、含义 系统 由相互作用、相互依存的要素（部分）组
成的、具有特定功能的有机整体。
3
人机系统---由相互作用、相互依存的人和机 器两个子系统构成的，且能完成特定目标的一 个整体系统。
人
机器的操作者或使用者
机器
人操作（使用）的机器、 设备、工具的总称
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4
例如： 人使用计算机 人驾驶汽车 人操纵机床 人控制自动化生产
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5
二、人机系统基本模式
由下列子系统 组成 ： 人的子系统 机器的子系统 人机界面
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6
人的子系统可概括为 SOR
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显示器与人的信息感觉通道特性的匹配 控制器与人体运动反应特性的匹配； 显示器与控制器之间的匹配； 环境条件与人的有关特性的匹配； 人、机、环境要素与作业之间的匹配
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第三节 人机系统评价
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一、评价的概念
指按照明确目标测定对象的属性，并把该属性 变成主观效用的行为，也即明确价值的过程。 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”。 评价不能以单个因素作为目标来进行，必须 考虑多个因素即多个目标。
1.含义
指在人机系统中，为了充分发挥人与 机器各自的特长，互补所短，恰当地分配人 机任务，以达到人机系统整体的最佳效能与 总体功能。
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人机功能分配应考虑的问题 人进行规定操作所需的训练时间和精力限度； 人的个体差异的统计； 人与机器的性能、负荷能力、潜力及局限性； 对异常情况的适应性和反应能力的人机对比；
人 功能要求
因 工
人力资源分析
程 人员选择
专
家 人员训练
优
确定系统目标 人机功能分析 人机功能分配
机器设计
人机界面设计 作业辅助设计
系统分析评价
性能要求 工
结构设计 程
设
总体设计
计
施工设计 师
劣 试制评价
正式投产
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（一）人-机系统的目标 确定它作为一个整体所体现的目标。 系统应该具备什么功能。
• 由“机器”承担的工作：
枯燥、单调、笨重的作业 危险性较大的作业，如放射、有毒作业 粉尘作业 喷漆、涂料、电镀、焊接等作业 自动校正、自动检测 高阶运算 快速操作 高精度的、程序固定的作业
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人机应达到最佳匹配，使系统整体效能最优 人监控机器 机器监督人，以防止人产生失误时导 致整个系统发生故障。
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（二人与机器的功能分析
人在操作活动中的基本功能示意图
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1.人优于机器的功能 某些感官的感受能力比机器优越 能运用多种通道接受信息 具有高度的灵活性和可塑性，能随机应变，
采用灵活的程序。
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能长期大量储存信息并能进行分析和判断。 具有总结经验，除旧创新，改进工作的能力。 能进行归纳推理。 有感情、意识和个性，具有能动性。
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(3)人机系统的设计，解决人机关系的问题； (4)结构设计，解决结构形状、尺寸和工艺问
题； (5)造型设计，主要是整体外观造型的美观设
计问题； (6)完成阶段，包括施工图设计和试制问题。
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二、人机系统设计程序
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人员开发
应适应评价同一级的各种系统。 （3）综合性
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三、评价目标体系的建立
（1）技术评价目标 （2）经济评价目标 （3）社会评价目标
评价目标体系如图所示：
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总目标
整体性 技术性 宜人性 安全性
协调性、完整性
先进性、工艺性、 效率、维修性
美观、舒适 可靠性、稳定性