人体工程学基础(一)
第二章 人体工程学基础知识
第三节
感觉特性
人体感知系统对设计的影响
感觉适应——由于感觉器官不断接受同一种刺激而产生的。 暗适应、明适应、温觉适应等 感觉疲劳——当同一种刺激物的刺激时间过长时，由于生 理原因，感觉适应变成感觉疲劳。 “久闻不知其香”、“熟视无睹”等 感觉对比——当同一感觉器官接受不同刺激特的刺激时会 产生比较。 感觉补偿——当某种感觉丧失后，其他感觉可在一定程度 上进行补偿。 盲人的听觉和触觉会很发达。为残疾人的室 内外环境的无障碍设计提供理论依据。
第二章
人体工程学基础知识
第一节 第二节 第三节 第四节
人体测量基本知识 人体测量的方法 人体感知系统对设计的影响 人体运动系统对设计的影响
本章要点: 1、构造尺寸、功能尺寸 2、百分位 3、感觉 4、静态肌肉施力
思考题: 1、在使用功能尺寸时应注意哪些特点？ 2、百分位的使用原则 3、人体测量数据的运用原则 4、理解室内常用人体尺寸的特征 5、产品功能尺寸的确定有什么特点？ 6、理解感觉的四大特征。 7、知觉的四大特征。 8、在我们周围的环境，如何避免静态肌肉施力？
第一节
人体测量基本知识
一、人体测量数据的来源
人体数据是建筑结构和家具设计的重要基本资料之一。 各种机械、设备、环境设施、家具尺度、室内活动空间等都 必须根据人体数据进行设计。 如:桌椅、门、过道的尺寸
二、人体测量数据的分类
人体尺寸的测量可分为两类，即构造尺寸和功能尺寸。
〈1〉构造尺寸：是指静态的人体尺寸，它是人体处于固定的 标准状态下测量的。可以测量许多不同的标准状态和不同部 位。如手臂长度、腿长度、座高等。它对与人体直接关系密 切的物体有较大关系，如家具、服装和手动工具等。主要为 人体各种装具设备提供数据。 〈2〉功能尺寸：是指动态的人体尺寸，是人在进行某种功能 活动时肢体所能所能达到的空间范围。它是动态的人体状态 下测得。是由关节的活动、转动所产生的角度与肢体的长度 协调产生的范围尺寸。它对于解决许多带有空间范围、位置 的问题很有用。
人体工程学教案01-第1章人机简介-形成和发展-WX
第一章人体工程学概述时间：2课时对象：14及（专）艺术设计授课内容：本课程共分为四个大的部分，即人体工程学概述、人体工程学基础知识、人体工程学与室内设计、人体工程学与室外环境设施设计。
通过本课程的学习，使学生具备高素质劳动者和高级应用型人才所必需的人体工程方面的基本知识和基本技能，培养学生把人－机－环境系统作为一个统一的整体来研究，以创造最适合于人操作的机械设备和作业环境，使人－机－环境系统相协调，从而获得系统的最高综合效率能为主要目标，同时，要体现以“人为核心“的设计价值观，为今后的功能性设计打下一个好的基础。
人体工程学的教学应立足于促进学生能力和认识的提高，为其今后的专业发展奠定科学的方法论基础。
人体工程学是以生理学、心理学、人体测量等学科为基础，研究如何使人-机-环境系统的设计符合人的身体结构和生理心理特点，以实现人、机、环境之间的最佳匹配，使处于不同条件下的人能有效地、安全地、健康和舒适地进行工作与生活的科学。
为设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数，为设计中“物”的功能合理性提供科学依据，为设计中考虑“环境因素”提供设计准则，为进行人-机-环境系统提供理论依据。
教学策略：先播放一个经典的人机工程学的小动画，（时间2分钟）引导学生讨论动画中纠正了日常生活中哪些不符合人机工程学的事情，还有哪些？人体工程学简介人体工程学（Ergonomics）起源于欧洲，形成和发展于美国，是全球进入工业文明背景下产生的一门新兴、多学科交叉的综合技术学科。
在1842年，英国基本实现工业化，然而英国工业区地劳动工人平均寿命比贵族缩短了一半。
导致这样的原因什么？人和机器的关系不合理。
在国外由于研究方向的不同，人体工程学产生了很多不同或意义相近的名称。
在我国，对其称呼主要有两种：人体工程学和人机工程学。
前者多用于室内外环境设计、建筑设计、家具设计等领域，后者多用于机械工程、工业设计等领域。
随着人体工程学的不断发展，给工业大生产带来了巨大的贡献的同时，也面临着挑战。
人体工程学课程总结答案
《人体工程学》课程知识点总结第一章人体工程学的产生与发展简史第1节人体工程学的学术用语1、什么叫人体工程学（人体工效学）？人体工程学又叫人类工学或者人类工程学，是第二次世界大战后发展起来的一门新学科，它以人-机-环境关系为研究的对象，以实测、统计、分析为基本的研究方法。
2、人体工程学的研究对象是什么？（1）生理学：研究人的感觉系统、血液循环系统、运动系统等；（2）心理学：研究人的感觉、知觉、注意、错觉等各种心理活动的规律（3）环境心理学：研究人与环境的交互作用及环境行为的特征及规律；（4）人体测量学：研究人体特征，人体结构尺寸和功能尺寸及在设计中的应用规律。
人体测量学是通过测量人体各部分尺寸来确定个人之间和群体之间在人体尺寸上的差别的一门科学3、研究人体工程学的目的是什么？改善工作与休闲环境，提高人的工作效能、保证人的身体健康4、“人、机、环境”三大要素（Important）人是指作业者或使用者，人的心理特征、生理特征以及人适应及其和环境的能力都是人体工程学的重要研究内容。
机是指机器，但比一般的技术术语的含义要广得多，包括人操作和使用的一切产品和工程系统。
怎么样才能设计出满足人的要求、符合人的特点的机器产品，是人体工程学探讨的重要问题。
环境是指人们工作和生活的环境，噪声、照明、气温等环境因素对人的工作和生活的影响，是研究的主要对象。
第2节人体工程学产生的历史背景5、人体工程学发展的由来人体工程学是由人体测量学发展而来的，6、人体工程学发展的四个阶段•(一)人体工程学的萌芽期----19世纪末至第一次世界大战发展情况：心理学应用于生产实践•(二)人体工程学的初兴期----第一次世界大战至第二次世界大战发展情况：工作疲劳和工作效率以及如何发挥人在战争中的有效作用问题，当时的主要研究内容是照明等物质环境因素对工作效率的影响。
•(三)人体工程学的成熟期---第二次世界大战至20世纪60年代发展情况：在充分研究人的心理、生理和解剖学特性的基础上，使设计参数适应人的这些特性•(四)20世纪70年代以来的人体工程学发展情况：研究渗入各个领域，人体工程学在高科技领域中得到了应用第3节人体工程学发展的前景第4节人体工程学的应用领域7、在室内及家具设计中，人体工程学主要有哪些作用？（Important）1、为确定空间范围提供依据要使室内空间舒适，就要懂得人的知觉特性及人体活动的各种功能尺寸，及人和环境交互作用的特点。
《人体工程学》第一章
第一节
人体工程学的起源与发展
人体工程学作为一门兴起的学科，其发展与工业革 命是分不开的。自工业革命以来，安全、健康、舒适已 成为人们关注的问题，在欧美等西方国家尤其受到学者 们的重视。早在20世纪初，学者F.W.泰罗就在传统管理 方法的基础上，首创了新的管理方法和理论，研究怎样 操作才能省时、省力、高效，并制定了一整套以提高工 作效率为目的的制作方法，被称作“泰罗制”，这也是 人们从理论上对人体工程学进行归纳研究的开始。 人体工程学的发展大致经历了以下三个 阶段: 第一阶段：人适应机器 第二阶段：机器适应人 第三阶段：人—机—环境互相协
第一节
人体工程学的起源与发展
第三阶段：人—机—环境互相协调
20世纪60年代以后，随着人体工程学涉及的领域不断扩大 ，其研究的内容也和现代社会紧密相连，仅停留在“人—机器 ”之间的研究已远远不能满足社会的需求。环境、能源问题已 是人们不容回避的现实，于是人体工程学也进入了一个新的发 展阶段。“人—机—环境”成为这个阶段主要的研究内容，它 涉及的知识领域相当广泛，目的是使“人—机—环境”能更好 地协调发展。时至今日，社会发展已进入后工业社会、信息社 会，人体工程学提倡“以人为本”，为人服务的思想，强调从 人自身出发，在以人为主的前提下研究人们的衣食住行以及一 切与生活、生产相关的各种因素及其如何健康、和谐地发展。 这也将成为人体工程学研究的主要内容。
第三节
人体工程学与环境艺术设计的关系
人体的结构非常复杂，从人类活动的角度来看，人体 的运动器官和感觉器官与活动的关系最密切。运动器官方 面，人的身体有一定的尺度，活动能力有一定的限度，无 论是采取何种姿态进行活动，皆有一定的距离和方式，因 而与活动有关的空间和家具设施的设计必须考虑人的体形 特征、动作特征和体能极限等人体因素。感觉器官方面， 人的知觉与感觉与室内环境之间存在着极为密切的关系， 诸如周围的温度、湿度、光线、声音、色彩、比例等环境 因素皆直接和强烈地影响着人的知觉和感觉，并进而影响 人的活动效果。因而了解人的知觉和感觉特性，可以成为 建立环境设计的标准。人体工程学在环境设计中的作用主 要体现在以下几个方面：为确定空间场所范围提供依据， 为设计家具、设施等提供依据，为确定感觉器官的适应能 力提供依据。
导论第一章(人体工程学基础)
导论/第一章（人体工程学基础）一．名词解释1.人体工程学：20世纪40年代后期发展起来的，研究人与工程系统及其环境相关的科学。
2.泰罗制：20世纪初，英国泰罗设计的一套研究工人操作的方法。
人称泰罗制。
这是人类工效学的始祖。
3.感受性：能够反应有关事务个别特性的能力。
分为绝对感受性和差别感受性。
4.感受阈：凡是足以被我们的分析器所感受，从而引起我们的感觉动因的刺激，所必须达到的那种限度。
5.韦伯定理：韦伯提出的，差别阈和标准刺激成正比，其比例是一个常数，公式是△I/I=K* “△I”为差别阈限；“I”为标准刺激强度；“K”为韦伯分数（常数）。
7. 无意注意：没有预定目的，不需要意志努力的注意，它是由周围环境的变化而引起的。
8. 有意识注意：有预定目的，必要时需要做出一定意志努力的注意。
9. *记忆类型：按信息保持的时间长短：瞬时记忆：0.25~2s短时记忆：1min以内长时记忆：1min以上按记忆内容：分为动作记忆、情绪记忆、形象记忆、词语记忆。
（与建筑设计密切相关的是形象记忆）10. *认识事物的过程：除了感知觉、注意、记忆、思维外，还包括想象。
11.思维的品质：人们在思维过程中所表现出来的各自不同的特点，如敏捷性、灵活性、深刻性、独创性、批判性等。
12.知觉暂留：当刺激物停止作用于感官后，感觉并不会立即消失的现象。
13.视觉暂留：当视觉刺激物停止作用时，视觉并不随之立即消失，还会延宕若干时间的现象。
14.错觉：和客观事物不相符合的错误的直觉。
人的外感官都会产生错误的知觉。
15.私密性：个人或群体控制自身与他人在什么时候，以什么方式，在什么程度上与他人换信息需要。
16.*私密性的四种基本状态：独居：一个人独处时，不愿受到他人干扰的实际行为状态。
亲密：几个人亲密相处时，不愿受到他人干扰的实际行为状态。
匿名：个人在人群中不求闻达、隐姓埋名的倾向。
保留：对某些事物加以隐瞒和不表露态度的倾向。
17.*私密门槛线：陌生人接近住宅时，引起居住者焦虑的位置或界限。
人体工程学-第二章-人体工程学基础
1166 1195 1211 1271 1333 1350 1385
2.3 肘高
925 954 968 1024 1079 1096 1128
873 899 913 960 1009 1023 1050
2.4手功能高
656 680 693 741 787 801 828
630 650 662 704 746 757 778
201 215 223 251 277 284 299
第一节 人体测量
3.6 坐 姿 大 腿 厚
3.7坐姿膝高
103 112 116 130 146 151 160 441 456 464 493 525 532 549
107 113 117 130 146 151 160 410 424 431 458 485 493 507
此外还有许多其他差异：如职业差异、城市与农村等。
第一节 人体测量
◆ 五、百分位的概念：
百分位表示具有某一人体尺寸和小于该尺寸的人占统计对 象总人数的百分比。
大部分的人体测量数据是按百分位表达的，把研究对 象分成一百份，根据一些指定的人体尺寸项目（如身高）， 从最小到最大顺序排列，进行分段，每一段的截至点即为 一个百分位。例如我们若以身高为例：第5百分位的尺寸表 示有5％的人身高等于或小于这个尺寸。换句话说就是有95 ％的人身高高于这个尺寸。第95百分位则表示有95％的人 等于或小于这个尺寸，5％的人具有更高的身高。第50百分 位为中点，表示把一组数平分成两组，较大的50％较小的 50％。第50百分位的数值可以说接近平均值，但决不能理 解为有“平均人”这样的尺寸。
563 579 587 617 648 657 675 678 695 704 739 773 783 803
人体工程学第二章人体工程学基础
距离错觉等。
第二章
（二）人的行为习惯
1. 群体习惯：群体习惯是一个国家或民族的人们所形成的共同习惯。 有些习惯是国际通用的，比如收音机顺时针方向旋转旋钮是增大 音量，逆时针方向旋转是减小音量。有些习惯是地区或者国家不 同而有差异，比如机动车的行驶，我国是靠右侧行驶，国外很多 国家是靠左行驶，这也使得汽车设计中方向盘的位置有所不同。
第二章
（二）知觉的特征
1. 整体性：把认知对象的各种属性、各个部分合成一个有机的整体。 2. 选择性：人们在感知时，会按照各自的需要有意识的选择其中一
部分事物作为认知对象，对其产生清晰的认知映像。
第二章
3. 理解性：感知对象时用以往所获得的知识经验来理解当前的事物。 4. 恒常性：知觉的条件在一定范围内发生变化，而知觉印象却保持相对不变的
（一） 血液循环系统 错觉：是对外界事物不正确的知觉，包括空间错觉、时间错觉、方向错觉、距离错觉等。
影响个人空间的主要因素：
恒常性：知觉的条件在一定范围内发生变化，而知觉印象却保持相对不变的特性，也就是说，人总是根据记忆中的印象、知识、经验 去知觉事物的。
群人体在习 任惯何：活群动体中习都惯需家是要一几具个个国子尺家系寸或统民协是族同的参否人与科们，所单学形个成子，的系室共统同不内习能惯独界。立面完成材人的料任是何活否动。合理，室内气流组织
感知产品给人体的刺激；
连接方式有两好种，坏一，是通都过韧会带影和软响骨直人接体连接血，活液动循性很环小或，不影能活响动，健如康颅顶。骨；人的血液循环系统由
从一些公共场所内发生的事故中观察到，紧急情况时人们往往会盲目跟从人群中领头几个急速跑动的人的去向，不管其去向是否是安
人体工程学的基础理论和应用
人体工程学的基础理论和应用人体工程学是一门研究人类工作环境与人体生理、心理特征相互关系的交叉学科，它综合了心理学、人体生理学、运动学、力学等科学原理，旨在为人类创造一个更加人性化的工作环境，使得人们的工作更加高效、舒适、安全。
本文将从理论基础、应用范围、案例分析等方面论述人体工程学的相关内容。
一、理论基础人体工程学研究人类的工作环境所带来的身体和心理变化，因此，人体工程学的理论基础主要包括人体生理学、运动学、心理学、人机工程学等方面。
其中，人体生理学主要研究人体内各个系统的结构、功能和相互关系；运动学主要研究人体运动的姿态、动作和轨迹等；心理学主要研究人类信息处理、学习、记忆、情感等方面的心理过程；人机工程学主要研究人类与机器之间的交互方式、界面设计等方面。
二、应用范围人体工程学的应用范围非常广泛，涉及到工业生产、医疗保健、交通运输、能源化工等多个领域。
在工业领域中，人体工程学主要应用于工作站设计、工具设计、等人性化方面；在医疗领域中，人体工程学主要应用于医用设备人机界面设计、人体运动训练、康复治疗等方面；在交通运输领域中，人体工程学主要应用于驾驶员座椅设计、飞行员人机交互设计、火车司机工作放松等方面；在能源化工领域中，人体工程学主要应用于危险品操作、应急处理、特殊环境下的人员操作等方面。
三、案例分析以工业生产中的工作站设计为例，人体工程学在该领域的应用主要体现在以下几个方面：1. 工作站高度设计工作站的高度设计是非常重要的，合理的高度设计可以减轻工人在长时间工作时的疲劳感和身体压力。
根据人体工程学原理，工作站设计的高度应该使得工人的肩部和手臂可以自然地呈现一个90度的角度。
因此，在工作站高度设计过程中，需要考虑到工人的身高、性别、工作类型等因素。
2. 工作台深度设计工作站台的深度设计也非常重要，过浅的工作台会使得工人的手臂受到不必要的压力，导致肩部和手臂的疲劳感，长期如此还会导致肌肉和骨头的损伤。
人体工程学基础知识
嗅觉是一种远感，即使说它是通过长 距离感受化学刺激的感觉。相比之下，味觉是 一种近感。
嗅觉的重要意义
味觉和嗅觉器官是我们的身体内部与外界环 境沟通的两个出入口。因此，它们担负着一定的警 戒任务。人们敏锐的嗅觉，可以避免有害气体进入 体内(战争中毒气弹、石油液化气……。
1、急性中耳炎没有及时治疗。 2、巨声或打耳光形成鼓膜内外压力差引起。 3、潜水过深。
神经性耳聋： 1、听神经受损伤。 2、药物影响等。
听觉保护常识
• 洗头及游泳时，避免污水进入耳内，引起耳朵发炎。 • 不要大力「擤」鼻涕。 • 异物进入耳道时，切勿自行掏挖，以免弄伤耳膜，应尽快求医。 • 避免长时间收听耳筒收音机或录音机，音量亦应调较至中度或
皮肤也具有人体防卫功能，它使人体表 面有了一防止内脏和骨骼受到外界的 直接侵害。
皮肤内还有丰富的神经末梢，它是 人体最大的一个感觉器官，对人的情绪 发展也具有重要作用。皮肤广泛分布的 神经末梢是自由神经末梢，构成真皮神 经网络，形成位于真皮中的感受器，可 以产生触觉，温，冷，痛等各种感觉。
嗅泡和嗅毛 嗅黏膜上皮细胞模式图
特定气味的知觉
嗅觉可以说是最复杂的一种化学过程。当我们 闻一种物体的时候，这个物体的气味就会刺激人类 鼻子的气味神经敏感元，然后它把信息传送到神经 细胞的嗅球，最后大脑的神经区域开始处理分辨出 这种气味。人大约只能分辨出350种不同的嗅觉， 远远少于能分辨出1000种气味的狗和老鼠。
在营养方面，人们根据分析器的分析活动，嗅 觉和味觉协同活动，对不同的食物作出不同的反应。
在听觉、视觉损伤的情况下，嗅觉作为一种距 离分析器具有重大意义。盲人、聋哑人运用嗅觉就 象正常人运用视力和听力一样，他们常常根据气味 来认识事物，了解周围环境，确定自己的行动方向。
人体工程学的基础
第2章 人体工程学的基础
第2章 人体工程学的基础
2.1.2 内部环境
人体的结构和功能十分复杂，构成人体的基本成分是细胞和细胞间质，功能和结构相 似的细胞和细胞间质，有机地结合起来组成了具有特定功能的组织。各种组织又结合成 具有一定形态特点和生理功能的器官，如皮肤、肌肉、心、肝、脑等等。
器官组织结构特点与功能相适应。而为能够完成一种或几种生理功能而组成的多个器 官的总和叫系统。如口腔、咽、食管、胃、肠、消化腺等组成消化系统，鼻、咽、喉、 气管、支气管、肺组成呼吸系统。
第2章 人体工程学的基础
2.2.3 心理学的发展
在我国，自1917年陈大齐教授在北京大学建立第一个心理学实验室以来，虽几经起 落，但从70年代后期开始也进入空前未有的繁荣时期。
已形成从全国性到地方性的各级心理科学研究所、学会，每年都有心理学专业刊 物、教育类刊物出版，心理学文献在大学学报上发表，各种心理学书籍更如雨后春笋， 不断涌现。
第2章 人体工程学的基础
2.2.2 研究目的
1.认识世界 通过学习心理学，你可以知道自己为什么会做出某些行为,这些行为背后究竟隐藏
着什么样的心理活动,以及自己的个性、脾气等特征又是如何形成的等等。同样，把自 己学到的心理活动规律运用到人际交往中，通过他人的行为推断其内在的心理活动， 从而实现对外部世界的更准确的认知。
第2章 人体工程学的基础
2.2.1 基本知识
人体工程学-第一章-绪论1
2、生理、心理兼顾原则：
人体工程学必须了解人的生理结构，还要了解心 理因素。
3、考虑环境的原则：
人—机关系并不是单独存在的，它存在于具体的 环境中，单独研究人、机械、环境的同时，还要把他 们综合起来研究。
第三节：人体工程学研究的主要内容与方法
◆ 二、人体工程学的研究方法：
研究 方法
观察法
实测法
实验法
分析法
计算机 数值 仿真法
模拟和 模型实 验法
调查 研究法
第三节：人体工程学研究的主要内容与方法
1、自然观察法： 自然观察法是研究者通过观察和记录自然情况下发
生的现象来认识研究对象的一种方法。 2、实测法：
社会距离（1220mm-3600mm），陌生人，在办公 室中同新职员以及我们不了解的人保持这样的距离。
公共距离（3600mm以上），同许多人打交道时， 这个距离是比较适当的选择。
关于人体工程学的思考？
关于人体工程学的思考？
三视图介绍
关于人体工程学的思考？
关于人体工程学的思考？
关于人体工程学的思考？
一、人体工程学研究的主要内容 二、人体工程学的研究方法 三、人体工程学研究要遵循的原则 四、人体工程学与环境艺术设计的关系
第一节 人体工程学的含义与目的
人体工程学的含义
• 什么是人体工程学？
人体工程学是20世纪40年代后期跨 越不同学科和领域，应用多种学科的原 理、方法和数据发展起来的一门新兴的 边缘学科。
第二节：人体工程学的起源与发展
第四阶段：一战推进了人体工程学的研究。
20世纪初，在英、法、俄与德之间的第一次世 界大战中，双方有很多士兵受伤不是被对方击伤， 而是由于自伤的居多，观察发现其原因是当时枪托 设计是直的，没有考虑到与人的肩锁骨相吻合，所 以士兵被抢的后挫力所伤，此事引起了人们对人体 工程学有目的性的研究。
机械工程中的人体工程学与设计优化
机械工程中的人体工程学与设计优化摘要：人体工程学与设计优化在机械工程中的结合为产品设计提供了科学基础，通过深入了解人体结构和行为，工程师能够创建更符合人体特征的机械系统，提高用户体验和产品性能。
本文以交通工具、医疗设备和家用电器设计为例，阐述了人体工程学与设计优化在不同领域的应用。
同时，指出了人体工程学与设计优化面临的挑战，如人体差异性和市场需求变化，以及未来发展方向，包括虚拟现实和人工智能的应用。
这种跨学科合作将推动机械工程领域迎来更为智能、舒适、安全的机械产品。
关键词：机械工程；人体工程学；设计优化引言在现代机械工程领域，人体工程学与设计优化的结合成为推动创新和提升产品质量的关键驱动力。
随着科技的不断发展，产品设计已经超越了单一追求外观和性能的范畴，更着眼于用户的整体体验。
设计优化，作为在已有设计基础上提升性能、降低成本的手段，成为实现这一目标的关键工具。
特别是在人体工程学的指导下，工程师能够深入理解用户需求，通过调整参数、改进结构，创造出更符合人体特征和使用习惯的机械产品。
本文将深入探讨人体工程学与设计优化在机械工程中的应用，聚焦于交通工具、医疗设备和家用电器等领域的实际案例，揭示这一融合对提升用户体验、改善生产效益所带来的重要影响。
一、人体工程学基础人体工程学涉及到人体结构、力学、生理学等多个领域。
在机械工程中，了解人体的关键特征对产品设计至关重要。
例如，人体的身高、体重、手臂长度等因素直接影响着产品的尺寸和形状。
通过收集大量的人体数据，工程师可以建立起模型，为产品设计提供准确的参考。
此外，人体的运动学和动力学也是人体工程学的重要方面。
了解人体在使用产品时的动作和力的变化，可以帮助工程师设计出更加符合人体运动规律的机械系统。
这种基于科学数据的设计方法有助于降低产品使用的疲劳度，提高工作效率。
二、设计优化的必要性设计优化是机械工程中的一项关键工作，它通过对已有设计进行深入研究和改进，旨在提高产品的性能、降低生产成本、增加可靠性等方面的指标。
人体工程学的基础数据和计测手段(参照分析)
•人体工程学的基础数据和计测手段•一、人体基础数据人体基础数据主要有下列三个方面，即有关人体构造、人体尺度以及人体的动作域等的有关数据。
1、人体构造与人体工程学关系最紧密的是运动系统中的骨骼、关节和肌肉，这三部分在神经系统支配下，使人体各部分完成一系列的运动。
骨骼由颅骨、躯干骨、四肢骨三部分组成，脊柱可完成多种运动，是人体的支柱，关节起骨间连接且能活动的作用，肌肉中的骨骼肌受神经系统指挥收缩或舒张，使人体各部分协调动作。
2、人体尺度人体尺度是人体工程学研究的最基本的数据之一。
3、人体动作域人们在室内各种工作和生活活动范围的大小，即动作域，它是确定室内空间尺度的重要依据因素之一。
以各种计测方法测定的人体动作域，也是人体工程学研究的基础数据。
如果说人体尺度是静态的、相对固定的数据，人体动作域的尺度则为动态的，其动态尺度与活动情景状态有关。
室内设计时人体尺度具体数据尺寸的选用，应考虑在不同空间与围护的状态下，人们动作和活动的安全，以及对大多数人的适宜尺寸，并强调其中以安全为前提。
例如：对门洞高度、楼梯通行净高、栏杆扶手高度等，应取男性人体高度的上限，并适当加以人体动态时的余量进行设计；对踏步高度、上搁板或挂构高度等，应按女性人体的平均高度进行设计。
二、人体生理计测根据人体在进行各种活动时，有关生理状态变化的情况，通过计测手段，予以客观的、科学的测定，以分析人在活动时的能量和负荷大小。
人体生理计测方法主要有：1、肌电图方法把人体活动时肌肉张缩的状态以电流图记录，从而可以定量地确定人体该项活动强度和负荷。
2、能量代谢率方法由于人体活动消耗能量而相应引起的耗氧量值，与其平时耗氧量相比，以此测定活动状态的强度，能量代谢率的计算式，以及不同活动的能量代谢率（RMR）。
其计算式如下：运动时氧耗量-安静时氧耗量能量代谢率（RMR）基础代谢率耗量3、精神反射电流方法对人体因活动而排出的汗液量作电流测定，从而定量地了解外界精神因素的强度，据此确定人体活动时的负荷大小。
人体工程学技术手册
人体工程学技术手册随着物联网技术、自动化技术和人机交互技术的发展，人工智能和机器人应用正在日新月异地改变着人们的生活和工作方式。
在这种背景下，研究和应用人体工程学技术已经成为现代工程技术领域的一个热点和难点。
人体工程学技术是研究人体特性、行为和能力等方面的科学，旨在设计出对人体友好的、符合人类工程学原理的工程产品和系统。
因此，人体工程学技术涉及到心理、生理、生物力学、工程设计等多个学科领域。
本技术手册旨在对人体工程学技术进行全面的介绍和讲解，以帮助各行各业的工程技术人员更好地掌握和应用这一技术。
人体工程学技术手册共分为以下几个部分。
一、人体工学基础1.1 人体结构和功能人体是由骨骼、肌肉、器官和组织等构成的生物体系。
在研究人体工程学技术时，应先了解人体各器官的结构和功能，以便进行合理的设计和应用。
1.2 人体运动学和生物力学人体运动学研究人体各关节的活动和运动形态，生物力学研究人体在外界作用下的应力和变形。
这两个学科是人体工程学技术研究的重要基础。
1.3 人体认知和心理学人体认知和心理学是研究人类认知、情感和行为等方面的学科，也是人体工程学技术研究的重要内容。
在设计和应用工程产品和系统时，应考虑到人类的认知和心理特点，从而提高人机交互的效率和舒适度。
二、人体工程学应用2.1 人机界面设计人机界面是指人与机器之间的信息交互界面。
在设计人机界面时，应尽可能地考虑到人的认知和操作特点，使得人机交互更加高效、便捷和舒适。
2.2 劳动保护与职业卫生劳动保护和职业卫生是保障工人健康和安全的重要措施。
在设计工作场所和工程系统时，应考虑到工人的身体状况和职业特点，从而减少潜在的劳动危害和职业病风险。
2.3 交通工具设计交通工具的设计应考虑到驾驶员和乘客的人体特点和需求，从而提高交通工具的安全性、舒适度和便捷性。
2.4 家电产品设计家用电器产品的设计应考虑到用户的生理和心理特点，从而提供更加符合用户需求的、易于操作和维护的产品。
人体工程学基础
人体工程学基础
人体工程学是一门研究人体生理学、心理学和工学之间相互关系的学科，旨在设计和改善产品和工作环境以提高工作效率，减少工作疲劳和意外伤害。
人体工程学基础主要包括以下几个方面：
1.人体解剖学和生理学：人体工程学需要了解人体各部位的结构和功能，包括器官、骨骼、肌肉、神经系统、循环系统等。
2.运动学和动力学：人体工程学需要研究人体在运动过程中的姿势、速度、加速度等参数，以及相关力学原理。
3.认知心理学：人体工程学需要了解人类的认知过程、思维方式以及人的反应速度等，以设计符合人类认知特点的产品和工作环境。
4.人体工程学测量方法：人体工程学需要对人体各项参数进行准确测量，包括人体形态、体位、手臂和手的长度、手指的灵敏度等。
5.人机界面设计：人体工程学需要设计适合人体操作的界面，包括按钮、手柄、屏幕、键盘等，以确保人体操作的有效性和舒适性。
人体工程学基础的研究成果可以被应用到很多领域，如人机交互、汽车设计、工业生产、航空航天等，为这些领域的发展提供了重要的支持。
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主枕头附枕头
其实只要采用一个稍许高一点的“主枕头”、再配 一个较薄的“附枕头”，岂不就能满足多数人的需要了
吗?并不难解决。问题出在哪里?缺乏“产品应与生理条
件相适应”的考究。
车厢窗户
车厢外表面为墨绿色的旧式旅客列车，其硬座车厢窗户的高 度，正与坐着乘客的胸、肩、头部齐平。打开窗户，行驶中每小
时风速达六、七十或七、八十千米，即使最闷热的夏季，迎风被
纪律要求：1、旷课、请假课时占总学时三分之一取消考试资格
2、平时作业不交超过三分之一，本课程不予通过 3、三次迟到早退算一次旷课
环境艺术设计（办公空间）
环境艺术设计（家居空间）
环境艺术设计（餐饮空间）
环境艺术设计（餐饮空间）
环境艺术设计（餐饮空间）
环境艺术设计
图书馆长条形桌案
策略
1、提供设计价值的有效信息 2、利用从众心理与代表心理，引起消费者认同感 3、求异设计引起好奇天性 4、对比刺激，利用人的知觉特性 注意：有些刺激适得其反，虽然引起消费者注意，但
不会正面引导消费。
4 视觉暂留和错觉
色彩混合 医院/酒吧
错觉
错觉不仅在视觉领域，可以应用到所有感觉中——如
肌肉施力的两种方式： a. 动态肌肉施力： b. 静态肌肉施力：
避免静态肌肉施力：
* 避免弯腰或其他不自然的身体姿势 * 避免长时间抬手作业 * 坐着工作比站着省力
静态作业与人体的症状
作业姿势 固定站于一个位置 坐位无靠背 坐位太高 坐位太低 坐或站时弯背 手水平或向上伸直 过分低头和仰头 不自然地抓握工具 可能疼痛的部位 腿和脚；静脉曲张 背部的伸肌 膝关节，小腿，脚 肩和颈 腰；椎间盘症状 肩和手臂；肩周关节炎 颈；椎间盘症状 前臂；腱部炎症
于瓶身，会很容易损坏。
“铁锹作业试验研究”。1898年，美国学者F.W.泰罗
他用形状相同而铲量不同的四种铁锹(每次可铲重量分 别为5kg、10kg、17kg和30kg)，分别去铲同样一堆煤 。试验结果，用？？？kg的铁锹铲煤效率最高，因此 他设计了许多大小不同的铁锹, 以适应装卸不同的物 料.
用双肩背书包，两手
无负担，行动自由灵便，
也适合中小学生的活泼好 动天性，这是心理学方面。
图1-1 书包提挎方式与脊柱形态
叫壶
用普通水壶烧水，若没人在炉子边上守着，水开了
可能弄得满屋水气至因开水噗出来浇灭了火，引起一阵
忙乱。用壶盖上装了个小气哨的“叫壶”烧水，即可避 免这种忙乱。 还有其他情况及解决办法么？
大沙发座面进深大，无论怎么后靠，腰椎后面
总是空着，使脊柱腰椎段向后的弯曲度加大，形成
了不正常的腰椎形态，不符合坐姿解剖学要求。这
就是产品设计中的解剖学问题。
双肩背书包和单肩背书包(b)
背双肩背书包，脊柱两侧
受力均衡，能保持正直形态( 图l-2a)；而单肩斜挎或手提书 包，脊柱都因单侧受力而形成 侧向弯曲(图1.2b、c)，使椎间 盘受压均匀分布的生理状态不 能正常维持，于是消耗的体能 更多，这是解剖学、生理学方 面。
听错觉、嗅错觉、错觉直感。 可以从正反两面利用错觉： ——有意制造错觉达到设计意图 ——刻意使形体失真来矫正错觉
视错觉现象
两可图形
形态错觉（大小、长短、透视）
错觉轮廓 不可能图形
恒常性造成的错觉
似动错觉
两可图形
形态错觉（长短）
不可能图形
似动错觉
设计师想设计一款在狭小的厨房空间实现一种“扩大”视觉的效果。设计师采用了深色系，通 过白色格线来达到“透视”效果。这在一定程度上就给人们一种错觉。
课堂思考问题：在公元前人们所设计的物品就已经体
现了以人为中心的思想，为什么到了20世纪反而走了 弯路。
1 在危急条件下,由生存的愿望和能力就会产生出生存设计。这
种设计的质量决定了设计者的生与死,因而常常是很成功的设计 。如果设计失误,后果将是致命的。因此,这些失误会马上得到纠 正。经过无数次反复修改的过程,早期人类的设计在当时人们的 物质条件下达到了很高的水平。无论是澳大利亚土著居民所使 用的飞镖,还是格陵兰人所用的兽皮筏都是这样。尽管这些设计 在技术上都是极为简单的,但在实际使用上却非常有效。人类的 设计就是在满足生存最基本需求的工具的基础上发展起来的。 能的考虑人的生理心理及环境因素，不断在使用中改进完善， 成为适合自己的东西，最终就非常符合人机原理。而现今，环 艺设计者通常远离产品的最终用户，所以考虑人的因素就不直 接
不少学校的图书馆阅览室 里，座位安排在长条形桌案相
对着的两侧。师生们低头阅读
或伏案书写时倒也无事。但阅
读中也难免要停下来略事思索，
于是把头抬了起来，……，倘若正巧此时对座的那位也抬起了头， 不经意间互相目光交接，双方都觉得尴尬。 这就是设计心理学方面的问题。 办公室？
脚踏钮(或脚踏杆)冲水
公共卫生间里水箱拉绳边上贴着醒目的提示“便后 冲水”，但是不冲水的现象司空见惯。 公众素质有待提高固然是一方面，但另一方面，水 箱拉绳把手不干净是人人皆知、也人人腻味的，可见拉 绳水箱本身就存在宜人性的问题，应该从设计角度来寻 求解决办法。现在大城市的公厕里脚踏钮(或脚踏杆)冲 水正在推广，效果显然可见。
搬货箱的例子：美国俄勒冈州一家货运码头的搬运 工人经常发生损伤事故，政府部门的安全委员会付 出很多的资金来赔偿。如何解决？
经过仔细分析原来是货物的堆剁台设计太低，工人 要弯腰操作，因此造成了腰部肌肉损伤。
腰疼沙发
城市里有的家庭买了大沙发，豪华气派，
可是坐不多久腰部就难受酸疼了，不得不在腰
后面垫上一个“腰靠”。为什么?
一些“上档次”的宾馆里，单人床常配有两个同样
的枕头。本意是让习惯低枕头的人用一个枕头，习惯高
枕头的人两个枕头叠起来用。但这真是一个愚不可及的 “高招”、“损招”!一般人们对枕头高度要求的差别， 哪有一倍之多呢?其结果是：用一个枕头绝大多数人嫌 低，而两个摞起来绝大多数人又嫌高，很少有人能获得
“正常待遇”。
1、一个国家或一个民族内的人，常对工器具的操作方向(前后、 上下、左右、顺时针和逆时针等)有着共同认识，并在实际中形 成了共同一致的习惯。这类群体习惯有的是世界各地相同的， 也有的是国家之间、民族之间不同的。
要
2．过去的许多物品其设计者就是制造者和使用者，他们会本
3．所以环艺设计以用户为中心进行人机工程设计就会尤其重
二、人体生理学基础
(1)、人体感觉系统 1 神经系统----左右脑 2 视觉 3 听觉 4 嗅觉 5 触觉 （2）血液系统 （3）运动系统 （骨骼、肌肉、关节） 运动和疲劳
寝室水房、电脑手机 、超市网吧、实习工厂、银行邮局、
实验市、图书馆、运动场….. 总之日常生活中的人机学问 题无处不在。
你在生活中体会到哪些？ 请做个有心人 问题处处存在，创意也处处存激发
第一章 概述
一、人机（体）工程学的基本概念和定义
人机工程学是研究人和机器（工具、物品等）及环 境的相互作用。按照人的特性设计和改善人—机—环境 系统的科学。 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。
定义中值得注意的有：
设计的目的“安全、舒适、高效
----好的设计，在于针对具体对象，在多种约束条件 和多重目标之间恰当地把握住平衡。
例如，把我国火车硬卧车厢的三层铺改为两层铺，或
者把所有硬座都改为卧铺，安全、舒适方面就可大为 改善，岂不简单? -----实际课题中的人机工程设计，目标往往并非达到 最理想的“安全、舒适、高效”效果，而是在限定条 件下提高“安全、舒适、高效”的程度
三、心理学基础
（1）心理学 心理是人 的感受、知觉、注意、记忆、思维、情 感、意志、性格、意志倾向等心里现象的总称。 1、感觉特性 感觉适应、感觉疲劳、感觉的对比 2、知觉特性 选择性、整体性、理解性、恒常性 空间知觉、时间知觉、运动知觉（导向设计）
3 注意和记忆
有意注意/无意注意 A 加强刺激强度 B 加强刺激的变化 C 新奇的形象
吹的乘客也经不住多久，而背风一侧乘客却依然热不可挡.
车厢窗户
其实改进一点也不难，把窗户提升到比站立者身高 略高一点即可，而且这样做也并不增加生产成本。现在
的新式客车已经这么改了，即使多个窗户同时打开，风
也不会直吹乘客，却能在车厢上部形成新鲜空气的“顺 流”，效果甚佳。
大学生活环境中的人机学问题比比皆是:床柜转椅、
二、人体工程学的起源
1 人机思想的萌芽
人类祖先对实用性和提高生活、改善工作条件的关注 明代著名戏曲家李渔设计了一种暖椅和凉杌
2 以人为中心设计理念的萌芽 “人是所有东西的测量尺度”。 3 基于对人的因素良好知识的设计迹象
古希腊人有很好的人类学知识，他们利用人体各部分的相对比例 关系作为设计的基本比例。比如：庙宇圆柱的高度是其柱脚直径的8 倍。而8：1正是女性身高和脚长之间的比。 由于了解人的视错觉特性，古希腊建筑师在设计建筑物时充分利 用视错觉，给观者特别的感觉。例如 帕提亚神庙的柱子。
人体工程学
课程概况
总课时：34课时，每周2节 课程描述：专业基础课 课程学习目标：“养成正确的设计思维方式” 目标实现方法：“观察、思考、记忆、记录（图片、视频、文字）” 课程安排：1、概述、了解记忆尺寸 2、人与环境（生理、心理、行为） 3、人体工程学的设计应用 考核方式：调研、调研报告、PPT、汇报 成绩评定：50%平时+50%大作业
6 日常器皿的人机学设计 在古代，壶罐是最常见的器皿。在各种壶罐中可以发现
Hale Waihona Puke 有多种巧妙的设计解决方法。多种多样、不同尺寸的壶 罐有不同的用途，适用于不同的人体尺寸。尤其是把手 的用处