第三讲 人机系统PPT课件

可靠性
人可识别物体的大小、形状、位置和颜色等特征，并对不 同声音和某些化学物质也有一定的分辨能力
可进行各种控制，且在自由度、调节和联系能力等方面优 于机器。同时，其动力设备和效应运动完全合为一体，能 “独立自主”
可依次完成多种功能作业，但不能进行高速运算，不能同 时完成多种操纵和在恶劣环境条件下作业
人机系统的基本 模式由人的子系统、 机的子系统和人机界 面所组成（如图）。 人的子系统可概括为 S-O-R（刺激-加工反应）；机的子系统 可概括为C-M-D（控 制-运转-显示）。
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第三讲 人机系统 Human-machine System
一 概述
人的子系统：又包含S-O（刺激-加工）和O-R
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（加工-反应）两个子系统。
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机的子系统：又可分为C-M和M-D两大子系统。
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第三讲 人机系统 Human-machine System
一 概述
人机界面：人与机之间存在一个相互作用的“面”，
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所有的人机信息交流都发生在这个作用面上，通常
称为人机界面。
人机交互作用：就是人与机器互相进行信息交换
经可靠性设计后，其可靠性程度高，且质 量保持不变。但自身的检查、维修能力非 常薄弱，不能处理意外的紧急事态
江苏大耐学久艺术性学院工业容与设易健计产康系生情疲况劳等，因不素能的长影时响间的连续工作，且7 受年龄、性别
耐久性高，能长期连续工作，并大大超过
人的能力
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第三讲 人机系统 Human-machine System
人机工程学
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第Fra Baidu bibliotek讲 人机系统 Human-machine System
1 人机系统概述 2 人机功能的比较和分配 3 人机系统的类型 4 人机系统设计
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第三讲 人机系统 Human-machine System
一 概述
（一）人机系统的定义
二 人机功能的比较和分配
（二）人机功能分配
机器的功能优势 强度大 速度快 精度高 反应灵敏 记忆强 稳定性好
受环境限制小
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人的功能优势 感知能力能力强 可接受多通道信息 灵活性高，可塑性强
创造能力好 有诊断、修复机器的能力 善于总结经验，吸取教训和自我完善
有情感，具有能动性
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并联式人机系统
在自动化系统中，人机之间多采用 并联的方式。并联式人机系统，人 机并接，两者的功能相互补充，如 机器的自动化运转可弥补人的能力 特性的不足。
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第三讲 人机系统 Human-machine System
操纵力、速度、精密度、操作数量等方面 都超过人的能力。但不能“独立自主”， 而必须外加动力源才能发挥作用
能在恶劣环境条件下工作，可进行高速运 算和同时完成多种操纵控制，单调、重复 的工作也不降低效率
能储存大量信息和迅速取出信息，能长期 储存，也能一次废除，信息传递能力、记 忆速度和保持能力都比人高得多
(1) 编制、设计程序； (2) 处理意外事件、排障维修； (3) 变换频繁的工作； (4) 探索性、决策性工作。
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二 人机功能的比较和分配
（三）人机匹配
1. 显示器与人的信息感觉通道特性的匹配； 2. 控制器与人体运动反应特性的匹配； 3. 显示器与控制器之间的匹配； 4. 环境条件与人的有关特性的匹配； 5. 人、机、环境要素与作业之间的匹配；
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……
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三 人机系统的类型
（一）按人机结合方式分
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串联式人机系统
作业时人直接介入工作系统，操纵 工具和机器。在这种系统中，人机 连环串连，人机任何一方停止活动 或发生障碍，都会使整个系统中断 工作。
的过程。一方面是人的输出信息发向机器，经转换
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后成为机器的输入信息，另一方面是机器的输出信
息发向人，转换为人的输入信息。
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二 人机功能的比较和分配
（一）人机特性比较
内容
人的特征
机器的特征
感受能力 控制能力 工作能力 信息处理
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二 人机功能的比较和分配
1. 适合机器的工作
(1) 枯燥、单调、笨重的工作； (2) 强度大、快速操作、高级运算的工作； (3) 危险性大或操作环境恶劣的工作； (4) 可靠性、高精度的和程序固定的工作。
2. 适合人的工作
人的信息传递率一般为6比/秒左右，接受信息的速度约每 秒20个，短时内能同时记住信息约10个，每次只能处理一 个信息
就人脑而言，可靠性和自动结合能力都远远超过机器。但 工作过程中，人的技术高低、生理及心理状况等对可靠性 都有影响。可处理意外的紧急事态
接收超声、辐射、微波、电磁波、磁场等 信号，超过人的感受能力
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第三讲 人机系统 Human-machine System
人机系统是由相互作用、相互联系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。
人子系统
人机界面 环境
人机系统及其环境
机子系统
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一 概述
（二）人机系统的基本模式
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三 人机系统的类型
（二）按有无反馈控制分
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开环式人机系统
指系统没有反馈回路，人开动机器 后不知道机器的运转状态，因而谈 不上人对机器状态的调整和控制； 或输出过程也可提供反馈的信息， 但无法用这些信息进一步直接控制 操作。
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闭环式人机系统
指系统有封闭的信息反馈回路，人 操作机器后，机器状态发生的变化 的信息通过反馈回路作用于人，人 又根据反馈信息对机器的状态作出 进一步控制或调整。