人机工程学 复习题

一、选择题（每题1分，共10分）
1、同样一个灰色的图形，在白色的背景上看起来显得颜色深一些，在黑色背景上则显得颜色浅一些，这是感觉的 A 特性。

A. 对比
B. 相互作用
C. 余觉
D. 适应
2、在下列仪表中， D 仪表的误读率最大。

A. 开窗形
B. 半圆形
C. 圆形
D. 垂直形
3、下列信号灯符号中， A 表示警告。

A. “！”
B. “╳”
C. “→”
D. “〇”
4、按钮有三个主要参数： B 、直径及移动距离。

A. 体积
B. 作用力
C. 色彩
D. 形状
5、下列作业特征中， B 的作业不适合选择立姿作业姿势
A. 控制器分散
B. 精确度高
C. 起、坐频繁
D. 体力负荷大
6、通过铅垂轴和横轴的平面及与其平行的所有平面都称为 C 。

A. 水平面
B. 矢状面
C. 冠状面
D. 正中矢状面
7、在作业场所布置的总体原则中，按照 D 原则布置元器件，执行时间最短。

A. 重要性
B. 使用频率
C. 功能
D. 使用顺序
8、脊柱有四个生理弯曲，包括颈曲、胸曲、腰曲及骶曲。

其中与坐姿舒适性直接相关的是 B 。

A. 颈曲
B. 腰曲
C. 胸曲
D. 骶曲
9、下列选项中，只有 D 不是影响热环境的要素。

A. 空气温度
B. 空气湿度
C. 热辐射
D. 热度
10、下列各姿势中， A 的相对耗氧量最小。

A. 仰卧
B. 立姿
C. 跪姿
D. 弯腰
1、阳光下煤块的反射率要比黄昏时粉笔的反射率高，然而人们仍然把粉笔看成白的，把煤块看成黑的，不会依反光率的高低而颠倒黑白，这是知觉特性的 D 。

A. 选择性
B. 整体性
C. 理解性
D. 恒常性
2、 C 是人脑对直接作用于感觉器官的客观事务和主观状况整体的反映。

A. 感觉
B. 体验
C. 知觉
D. 注意
3、作为定量显示，在静态显示的条件下 A 误读率较低，而且认读需占用的时间也较短。

A. 数字显示
B. 模拟显示
C. 指针固定式模拟显示
D. 指针活动式模拟显示
7、在设计通道宽度、走廊宽度、门和出入口宽度时，应该选用第 B 百分位的数据。

A. 50
B. 95
C. 30
D. 5
8、由于各种颜色对人眼的刺激不同，人眼的色视野也就不同，其中人眼对 D 的色视野最大。

A. 蓝色
B. 红色
C. 绿色
D. 白色
9、下列对视觉特征的叙述中，错误的是 C 。

A. 人眼对直线轮廓比对曲线轮廓更容易接受。

B. 当两种颜色相配在一起时，最易辨认的是黄底黑字。

C. 人眼对垂直方向尺寸和比例的估计比水平方向的准确。

D. 眼睛沿水平方向运动比沿铅垂方向运动快且不易疲劳。

1、全身进入的各种姿势所需的最小作业空间尺寸，应根据人体测量项目的第 C 百分位数进行设计。

A.5
B. 50
C. 95
D. 15
2、 B 是由瞳孔中心到被观察物体两端所张开的角度。

A. 视野
B. 视角
C. 视平面
D. 视力
3、刻度盘指针式显示属于 B 。

A. 屏幕显示
B. 模拟显示
C. 直接显示
D. 数字显示
4、感觉器官经过连续刺激一段时间后，敏感性会降低，产生 C 。

所谓“久居兰室而不闻其香”就是这个原因。

A. 对比
B. 余觉
C. 适应
D. 相互作用
7、下列不属于人机系统总体设计总指标的是 D 。

A. 经济
B. 高效
C. 健康
D. 美观
8、工作座椅座面倾角的数值范围应是 A 。

A. 0°－5°
B. 3°－5°
C. 0°－8°
D.5°－8°
9、工作座椅的座高与人体测量中的 C 关系最密切。

A. 坐姿眼高
B. 坐高
C. 小腿加足高
D. 臀膝距
10、人体尺寸测量时，被测者的立姿应使两足大致呈 C 夹角，体重均匀分布于两足。

A. 30°
B. 60°
C. 45°
D. 15°
二、填空题（每空1分，共20分）
1、设计中最常用的三个百分位数分别是第5百分位（P5 ）、第50百分位（P50 ）和第95百分位（P95 ）。

2、人机工程学的研究内容有人体特性的研究、人机系统的总体设计、工作场所和信息传递装置的设计和环境控制与安全保护设计。

3、无论白天还是黑夜白衬衣总是被知觉为白的，这是知觉特性的恒常性。

4、人眼对不同色彩的色视野中，对白色的色视野最大。

5、工作座椅的高度调节范围应在 360-480 mm之间。

6、按人机结合方式分类，可分为人机串联、人机并联和人机串并联混合。

7、视野是指人的头部和眼球固定不动的情况下，眼睛观看正前方物体时所能看见的空间范围，常以角度表示。

8、作业岗位分为坐姿作业岗位、立姿作业岗位和坐、立姿交替作业岗位。

9、最佳功能尺寸等于人体尺寸百分位数、功能修正量、心理修正量三者之和。

10、在人机系统总体设计时，要求满足安全、高效、舒适、健康和经济五个指标的总体优化。

1、考虑有关人体尺寸时，必须给衣服、鞋、帽留下适当的余量，也就是在人体尺寸上增加适当的功能修正量。

2、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各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。

3、在暗室里急速转动一根燃烧着的火柴，可以看到一圈火花，这是感觉特征中的余觉。

4、按时间特性分，记忆可以区分为感觉记忆、短时记忆和长时记忆。

5、在一定视距下，能引起人注意的信号灯，其亮度至少 2 倍于背景的亮度。

6、表示警戒、禁止、停顿或指示不安全情况的信号灯应使用的色彩是红色；提请注意的信号灯应使用的色彩是黄色。

7、操纵与显示的相合性是人机界面设计的重要部分，其中一个重要的原则就是应使操纵器编码尽可能与显示器编码相一致。

8、动作重构的原则有取消、合并、重排和简化。

1、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、下图中4.5.2的人体头部测量项目名称是头矢状弧。

3、一个百分位数(Pk)将群体或样本的全部测量值分为两部分，有 k% 的测量值等于和小于它，
有（100-k）% 的测量值大于它。

4、设计活动空间时，应以第 95 百分位人体尺寸为设计依据。

5、最佳功能尺寸= 人体尺寸百分位数＋功能修正量＋心理修正量
6、黄、蓝、红、白四色中，人眼对其的色视野从大到小的顺序为白、黄、蓝、红。

7、当刺激信号的持续时间不同时，反应时间随刺激时间的增加而减少。

8、在5m和10m远处看一位身高1.8m的人，虽然视网膜上的映像大小是不同的，但总是把他感知为一样高。

这种现象是知觉大小的恒常性。

四、简答题（共40分）
1、简述人机工程学的定义。

（7分）
人机工程学是研究系统中人与其他组成部分的交互关系的一门科学，（2分）
并运用其理论、原理、数据和方法进行设计，（2分）
以优化系统的工效和人的健康幸福之间的关系（3分）
2、人的视觉特征有哪些？（7分）
（1）运动快慢。

眼睛沿水平方向比沿垂直方向运动快且不易疲劳。

………1分
（2）运动顺序。

视线的变化习惯于从左到右，从上到下和顺时针方向运动。

………1分
（3）估计准确性。

人眼对水平方向尺寸和比例的估计比垂直方向的准确。

………1分
（4）优先顺序。

当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相等的情况下，人眼对左上限的观察最优，依次为右上限，左下限，而右下限最差。

………1分
（5）接受性。

人眼对直线轮廓比对曲线轮廓易于接受。

………1分
（6）协调性。

两眼的运动总是协调的、同步的。

………1分
（7）颜色辨认顺序。

颜色对比与人眼辨色能力有一定关系。

………1分
3、简述手握式工具的设计原则，并说明进行把手设计时考虑用手习惯的原因。

（10分）
一般原则：（4分）
（1）必须有效地实现预定的功能；………1分
（2）必须与操作者身体成适当比例；………1分
（3）必须按照作业者的力度和作业能力设计；………1分
（4）工具要求的作业姿势不能引起过渡疲劳。

………1分
解剖学因素：（4分）
（1）避免静力施力。

………1分
（2）保持手腕处于顺直状态。

………1分
（3）避免掌部组织受压力。

………1分
（4）避免手指重复动作。

………1分
考虑用手习惯的原因：（2分）
人群中，约90%的人群惯用右手，其余10%的人惯用左手。

如只考虑右手操作，会降低惯用左手人群的工作效率。

………2分
4、动作重构的原则是什么？（8分）
取消………2分
合并………2分
重排………2分
简化………2分
5、作业空间的总体布置原则有哪些？（8分）
重要性原则………2分
使用频率原则………2分
功能原则………2分
使用顺序原则………2分
五、论述题（20分）
试论述工作座椅的设计要点，并说出座高和座面倾角的数值范围及推荐值。

设计要点（15分）
（1）工作座椅的结构形式与坐姿工作的各种操作活动要求相适应。

………1分
使操作者在工作工程中保持身体舒适、稳定，并进行准确的控制和操作。

………1分
（2）工作座椅的座高和腰靠高必须是可调节的。

………2分
（3）可调节部分的结构构造，必须易于调节，保证不改变调节好的位置并不得松动。

………2分
（4）各零件的外露部分不得有易伤人的尖角。

………1分
各部结构不得存在可能造成挤压、剪钳伤人的部位。

………1分
（5）操作者坐于任何部位，座面和腰靠结构应使其感到安全、舒适。

………1分
（6）腰靠结构应具有一定的弹性和足够的刚性。

………2分
（7）工作座椅一般不设扶手。

………1分
需要扶手的座椅必须保证操作人员作业的安全。

………1分
（8）工作座椅的结构材料和装饰材料应耐用、阻燃、无毒。

………1分
坐垫、腰靠、扶手的覆盖层应使用柔软、防滑、透气性好、吸汗的不导电材料
制造。

………1分
参数值（5分）：
座高的数值范围：360mm－480mm ………2分
座面倾角的数值范围：0°－5° ………2分
推荐值：3°－4° ………1分
图a 图b
6、设计把手形状时，应尽量将手把丝毫不差地贴合于手的握持空间，最好紧贴掌心。

（×）
7、斗形座面的座椅会使人感到舒适，所以在座椅设计中提倡采用斗形座面。

（×）
8、工作座椅的座高与人体测量数据中的小腿加足高有关，但与穿鞋修正量无关。

（×）
9、当刺激信号的持续时间不同时，反应时间随刺激时间的增加而增加。

（×）
10、提高机械的可靠性便可提高工作效率，因此人机关系中的主体是机。

（×）
简答题（共40分）
1、简述人机工程学的定义。

（7分）
人机工程学是研究系统中人与其他组成部分的交互关系的一门科学，（2分）
并运用其理论、原理、数据和方法进行设计，（2分）
以优化系统的工效和人的健康幸福之间的关系（3分）
2、人的视觉特征有哪些？（7分）
（1）运动快慢。

眼睛沿水平方向比沿垂直方向运动快且不易疲劳。

………1分
（2）运动顺序。

视线的变化习惯于从左到右，从上到下和顺时针方向运动。

………1分
（3）估计准确性。

人眼对水平方向尺寸和比例的估计比垂直方向的准确。

………1分
（4）优先顺序。

当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相等的情况下，人眼对左上限的观察最优，依次为右上限，左下限，而右下限最差。

………1分
（5）接受性。

人眼对直线轮廓比对曲线轮廓易于接受。

………1分
（6）协调性。

两眼的运动总是协调的、同步的。

………1分
（7）颜色辨认顺序。

颜色对比与人眼辨色能力有一定关系。

………1分
3、简述手握式工具的设计原则，并说明进行把手设计时考虑用手习惯的原因。

（10分）
一般原则：（4分）
（1）必须有效地实现预定的功能；………1分
（2）必须与操作者身体成适当比例；………1分
（3）必须按照作业者的力度和作业能力设计；………1分
（4）工具要求的作业姿势不能引起过渡疲劳。

………1分
解剖学因素：（4分）
（1）避免静力施力。

………1分
（2）保持手腕处于顺直状态。

………1分
（3）避免掌部组织受压力。

………1分
（4）避免手指重复动作。

………1分
考虑用手习惯的原因：（2分）
人群中，约90%的人群惯用右手，其余10%的人惯用左手。

如只考虑右手操作，会降低惯用左手人群的工作效率。

………2分
4、动作重构的原则是什么？（8分）
取消………2分
合并………2分
重排………2分
简化………2分
5、作业空间的总体布置原则有哪些？（8分）
重要性原则………2分
使用频率原则………2分
功能原则………2分
使用顺序原则………2分
五、论述题（20分）
试论述工作座椅的设计要点，并说出座高和座面倾角的数值范围及推荐值。

设计要点（15分）
（1）工作座椅的结构形式与坐姿工作的各种操作活动要求相适应。

………1分
使操作者在工作工程中保持身体舒适、稳定，并进行准确的控制和操作。

………1分
（2）工作座椅的座高和腰靠高必须是可调节的。

………2分
（3）可调节部分的结构构造，必须易于调节，保证不改变调节好的位置并不得松动。

………2分
（4）各零件的外露部分不得有易伤人的尖角。

………1分
各部结构不得存在可能造成挤压、剪钳伤人的部位。

………1分
（5）操作者坐于任何部位，座面和腰靠结构应使其感到安全、舒适。

………1分
（6）腰靠结构应具有一定的弹性和足够的刚性。

………2分
（7）工作座椅一般不设扶手。

………1分
需要扶手的座椅必须保证操作人员作业的安全。

………1分
（8）工作座椅的结构材料和装饰材料应耐用、阻燃、无毒。

………1分
坐垫、腰靠、扶手的覆盖层应使用柔软、防滑、透气性好、吸汗的不导电材料
制造。

………1分
参数值（5分）：
座高的数值范围：360mm－480mm ………2分
座面倾角的数值范围：0°－5° ………2分
推荐值：3°－4° ………1分
1、简述人机工程学的研究内容。

（6分）
人体特性的研究。

………1分
人机系统的整总体设计。

………1分
工作场所和信息传递装置的设计。

………2分
环境控制与安全保护设计。

………2分
3、什么是人体尺寸百分位数？设计中最常用的人体百分位数有哪几个？（10分）
百分位数Pk。

………1分
是一个位置指标，一个界值。

………1分
百分位数将群体或样本的全部测量值分为两部份。

………1分
有K％的测量值等于和小于它。

………2分
有（100-K）％的测量值大于它。

………2分
设计中最常用的百分位数：
第5百分位（P5 ）………1分
第50百分位（P50 ）………1分
第95百分位（P95 ）………1分
4、简述作业岗位的种类和总体设计要求。

（8分）
岗位种类（3分）：
坐姿作业岗位………1分
立姿作业岗位………1分
坐、立姿交替作业岗位………1分
设计要求（6分）：
岗位布局保证作业者在上肢活动所能达到的范围内完成各项操作。

………1分
考虑下肢的舒适活动空间。

………1分
考虑操作动作的频繁程度。

………1分
考虑作业者的群体。

………1分
全部为女性或男性，选用不同性别各自的人体测量尺寸；男女共用考虑男性和女性人体测量尺寸的综合指标。

………1分
5、简述作业场所布置的总体原则，并指出按照哪一种原则布置，执行时间最短。

（6分）
重要性原则………1分
使用频率原则………1分
功能原则………1分
使用顺序原则………1分
按使用顺序原则布置，执行时间最短。

………2分
6、下面是旋钮与仪表的位置对应关系示意图。

判断哪个图的对应关系较好，并说明原因。

（10分）
（a）（b）
图（b）的对应关系较好………3分
原因：人机界面设计应遵循操纵与显示的相合性原则，………3分
即操纵器编码尽可能与显示器编码相一致。

………2分
图（b）中的仪表与旋钮的位置编码一致。

………2分
4、确定作业姿势的因素有哪些？（8分）
（1）工作空间的大小与照明条件；………1分
（2）体力负荷的大小及用力方向；………1分
（3）工作场所各物的安放位置；………1分
（4）工作台面的高度，有无合适的容膝空间；………2分
（5）操作时起坐的频率；………2分
（6）应尽量避免一些不良体位，如静止不动的立位；………1分
5、手握工具设计的解剖学因素有哪几种？（8分）
（1）避免静肌负荷………2分
（2）保证手腕处于顺直状态………2分
（3）避免掌部组织受压力………2分
（4）避免手指重复动作………2分
五、论述题(共20分)
论述避免静态肌肉施力的设计要点。

（1）避免弯腰或其它不自然的身体姿势。

………2分
（2）避免长时间地抬手作业。

………2分
长时间抬手作业会降低操作精度，影响工作效率。

………1分
（3）坐姿工作比立姿工作省力。

………2分
（4）双手同时操作时，手的运动方向应相反或对称运动。

………2分
双手对称运动有利于神经控制。

………1分
（5）作业位置高度应按工作者的眼睛和观察时所需的距离来设计。

………2分（6）常用工具，如钳子等，都按其使用的频率或操作频率安放在人的附近。

………2分
（7）当手不得不在较高位置作业时，应使用支撑物来托住肘关节、前臂或者手。

………2分
（8）利用重力作用。

………2分
当一个重物被举起时，肌肉必须举起手和臂本身的重量。

………2分
五、设计题（共20分）
厨刀设计
设计目的：增加厨刀持握稳定性，并保证手腕处于顺直状态。

设计要求：方案草图2个，选择1个作为最终方案，并对其进行文字说明。

标准：
草图绘制（每个7分，共14分）
草图绘制比例准确、表达清晰………2×3分
实现设计目的………2×4分
所选方案文字说明（6分）。