第二章人机环境系统
人机环境综合系统的基本内容
人机环境综合系统的基本内容
人机环境综合系统（Human-Machine-Environment Integrated System，简称HMEIS）是指由人、机器和环境三
个部分组成的系统，旨在实现人与机器、机器与环境、人
与环境之间的协同工作和信息交流，以提高系统的整体效
能和安全性。
HMEIS的基本内容包括以下几个方面：
1. 人机交互设计：人机交互设计是HMEIS的核心内容之一，旨在优化人与机器之间的交互方式和界面设计，提高系统的易用性和用户体验。
人机交互设计需要考虑人类认知、感知、行为等方面的因素，以确保系统的界面和交互方式符合人类习惯和心理需求。
2. 机器智能：机器智能是HMEIS的另一重要内容，旨在提高机器的智能化水平，使其能够自主地感知环境、学习知识、推理决策，并与人类进行有效的交互。
机器智能需要涉及机器学习、人工智能等技术，以实现机器的智能化和自主化。
3. 环境感知与适应：环境感知与适应是HMEIS的重要组成部分，旨在使机器能够感知和理解周围环境，并根据环境变化进行自适应调整。
环境感知与适应需要涉及传感器、数据采集、数据处理等技术，以实现机器对环境的感知和自
适应。
4. 人机协作与协同：人机协作与协同是HMEIS的另一重要内容，旨在实现机器和人类之间的协同工作和信息交流。
人机协作与协同需要考虑人类的认知、感知和行为等方面，以实现机器和人类之间的高效协作和信息交流。
HMEIS的基本内容包括人机交互设计、机器智能、环境感知与适应、人机协作与协同等方面，旨在实现人与机器、机器与环境、人与环境之间的协同工作和信息交流，以提高系统的整体效能和安全性。
人机环境三者的关系和概念
任务名称：人机环境三者的关系和概念概述人类、机器和环境三者之间有着紧密的关系。
人类是机器的使用者和控制者，机器则为人类提供便利和辅助，而环境是人类和机器活动的场所和背景。
本文将探讨人机环境的概念、重要性以及三者之间的相互影响。
人机环境的概念人机环境是指由人类、机器和物理环境所构成的一个整体系统。
其中人类是系统的主体，机器是系统的工具，而物理环境则是系统的载体。
人机环境是一个相互作用的动态系统，通过人类和机器之间的交互作用，实现任务的完成。
人机环境的重要性人机环境的研究对于提高人类生活质量、推动科技创新具有重要意义。
以下是人机环境的几个重要方面：1. 人机协同人机协同是指人类和机器之间的合作与协调，通过机器的智能化和自动化，提高工作效率和质量。
人机协同可以应用于各个领域，如制造业、医疗、交通等，帮助人类完成各种复杂的任务。
2. 用户体验人机环境对用户体验有着重要影响。
一个良好的人机环境可以提供便利的操作界面、快速的响应速度和友好的交互方式，从而提高用户满意度和工作效率。
3. 人机交互人机交互是指人类和机器之间进行信息交流和互动的过程。
人机交互的方式有很多，包括语音识别、手势识别、触摸屏等。
合理的人机交互方式可以减少误操作和学习成本，提高用户体验。
4. 环境适应性人机环境的适应性是指机器和物理环境对人类需求和习惯的适应程度。
一个适应性强的人机环境可以根据用户的需求做出相应的反应，提供个性化的服务和体验。
人机环境的相互影响人机环境中的人类、机器和环境三者之间相互影响，共同构成一个复杂的系统。
以下是人机环境中三者的相互影响：1. 人类对环境的影响人类对环境有着直接和间接的影响。
人类的活动和行为会改变环境的结构和功能，如建筑物、交通设施等。
同时，环境的变化也会对人类产生影响，如空气质量、噪音污染等。
2. 环境对人类的影响环境对人类有着重要的影响。
舒适的环境可以提高人类的生活品质和工作效率，而恶劣的环境则会对人类的身心健康产生负面影响。
人机环系统
方案决策阶段 方案决策属于理论分析 范畴，也是最关键步骤。
研制生产阶段
在实际使用阶段，人-机环系统工程的任务是通过 实际使用的验证，提出充 分发挥现存系统性能的意 见，全面做到物尽其用、 人尽其才，并为进一步改 善和提高系统性能提出新 的建议。
贰
叁
研究思路与方法 人-机-环系统工程的
The research ideas and methods
研究内容与方法
研究内容
1
2
人的特性研究
机器特性的研究
环境特性的研究 人-机关系的研究
65% 55% 45% 90%
3
4
研究内容
5 6
人-环关系的研究
机-环关系的研究
人-机-环系统总体
7
性能的研究
实现三个目标
为了用系统工程方法来使所就人-机-环系统实现安全、高效、 经济这三个目标，首先需假设几种设计方案，然后针对每种方案用全 数学模拟、半物理模拟或全物理模拟方法，获得人、机、环境各种参 数对系统性能影响的关系曲线
感谢您的聆听
65%
55%
45%
90%
•
系统界面
系统界面还包括人与硬件、 软件、环境以及其他人之 间的关系。
系统界面是人与机、环境 以及其他人之间的信息或
系统界面也包括人 - 机 界面、人 - 环境界面、
能量的交换空间。
人-人界面。
SHEL模型是用 来研究安全工作 中“人”所处的 特定系统界面。
SHEL模型
模型论 优化论
分析三个要素
分析三个要素，是指研究 如何运用人、机、环境这 三个要素来构成所需要的、 具有特定功能的人-机-环 系统。
机器人技术第二章
图2-3所示的机器人， 臂部在xO1y面内有三 个独立运——升降(L1)、 伸缩(L2)、和转动(Φ1)， 腕部在xO1y面内有一 个独立的运动——转 动(Φ2)。机器人手部 位置需要一个独立变 量——手部绕自身轴 线O3C的旋转Φ3。
机器人自由度的选择
• 一般自由度的选择：机器人自由度都是根 据机器人的用途来设计的，在三维空间中 描述一个物体的位姿（位置和姿态）需要6 个自由度。工业机器人的自由度是根据其 用途而设计的，可能小于6个自由度，也可 能大于6个自由度。
指机器人重复到达某一目标位置 的差异程度。 的差异程度 。 或 在相同的位置指令
下 ， 机器人连续重复若干次其位置的 分散情况。 分散情况 。 它是衡量一列误差值的密 集程度，即重复度。 集程度，即重复度。
o
o
机器人的分辨率和精度
• 分辨率：机器人的分辨率由系统设计参数 决定，并受到位置检测反馈元件的影响。 可分为编程分辨率和控制分辨率，编程分 辨率是指程序中可以设定的最小移动单位， 又称基准分辨率；控制分辨率是指位置反 馈回路能检测到的最小位移量。当它们相 等时，系统性能达到最佳。
1、驱动系统 、 概念： 概念：要使机器人运行起来, 需给各个关节即每个运动自由度安置传动装置 作用：提供机器人各部位、各关节动作的原动力 驱动系统可以是液压传动、 气动传 动、电动传动, 或者把它们结合起来应 用的综合系统; 可以是直接驱动或者是 通过同步带、链条、轮系、谐波齿轮等 机械传动机构进行间接驱动。
表2-3为不同作业机器人要求的重复 精度。
工作空间（ ）：机器人 工作空间（Working space）：机器人 ）： 手腕参考点或末端操作器安装点（ 手腕参考点或末端操作器安装点（不 包括末端操作器） 包括末端操作器）所能到达的所有空 间区域， 间区域，一般不包括末端操作器本身 所能到达的区域。 所能到达的区域。
第二章 人机一体化
第一节 自动化制造系统的人机一体化基本概念
一、人机一体化制造系统的定义
所谓人机一体化制造系统，就是人与具有适 度自动化水平的制造设备和控制系统共同组成一 个系统，各自执行自己最擅长的工作，人与机器 (制造设备)共同感知、共同决策、共同工作，从而 突破传统自动化制造系统将人排除在外的旧格局， 形成新一代人机有机结合的适度自动化制造系统。
第二章－人机一体化分析与设计
第二章－人机一体化分析与设计
第二章－人机一体化分析与设计
第二章－人机一体化分析与设计
第二章－人机一体化分析与设计
(四)加工设备的布置与作业空间设计 制造系统中的机器设备体积大，工作时常伴有噪声、
切屑和油污产生，为使操作安全、舒适和维护管 理方便，井保证整个作业区顺利取送工件，自动 化制造系统中的机器设备需要进行作业空间设计。
第二章－人机一体化分析与设计
1．机器设备的平面排列布置 1)纵向排列布置 2)横向排列布置 3)斜向排列布置
第二章－人机一体化分析与设计
(三)初步设计
进入初步设计阶段，系统的各个硬件，各个专 业的设计活动都全面展开，这时应始终注意 人机一体化要求与各个硬件、软件设计与设 计决策的协调一致性，保证系统设计的全过 程都有人机工程专业设计人员的参与，都应 考虑到人的影响因素。 人机一体化制造系统的初步设计是指围绕系 统设计所进行的功能分配、作业要求研究和 作业分析。
第二章－人机一体化分析与设计
二、自动化制造系统的人机一体化总体结构
在人机一体化制造系统定义下的自动化制造系统在三 个层面上实现一体化，即感知层面、控制层面(对输入 系统的信息判断、识别推理、决策和创造)和执行层面， 三个层面的有机结合，就构成了人机一体化制造系统 的总体结构。
安全人机工程学-2-人机系统
人
机
能够突出人的长处和作用，但是也存在人机特性互相干扰的一面。 由于受人的能力特性的制约，机器特长不能充分发挥，而且还会出现种种问题。
2.2 人机系统类型及功能
按人机结合方式分类 人机并联 作业时人间接介入工作系统，人的作用以监视、管理为主，手工作业为辅。
人
机
当系统正常时，人管理、监视系统的运行，系统对人几乎无操作要求，人与机 的功能有互相补充的作用，机器的自动化运转可弥补人的能力特性的不足。
系统从外部获得所需的能源，人的具体功能是启动、制动、编程、维修和调试
系统必须对可能发生的意外机情况设有预报及应急过处程 理的功能
信息储存
控制
输入
机器
输出
感觉 信息处理和决策 动作
感觉
人（监视者） 信息储存
信息处理和决策
动作
信息反馈
2.2 人机系统类型及功能
2.2 人机系统类型及功能
按人机结合方式分类 人机串联 作业时人直接介入工作系统，操作工具和机器。
2.1 人机系统概述
基本概念
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，且能够完成
特定目标的一个整体系统。
人：机A 器的操作者或使用者
B
机器：人所操作或使用的各种机器、设备、工具的总称。
C
D
2.1 人机系统概述
基本概念 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，且能够完成
当系统出现异常时，机器由自动变为手动，人必须直接介入到系统中，人机结 合从并联变为串联，要求人迅速而正确地判断和操作。
2.2 人机系统类型及功能
按人机结合方式分类 人与机串/并联混合 人与机串并联混合结合方式，最常用的结合方式。
人机工程学各章重点
第一章要点1、人机工程学的定义及发展历程，各个阶段的代表人物。
2、什么是人机环境系统，能熟练地画出人机系统图。
3、人机工程学的学科体系及研究内容4、人机工程学与工业设计的关系及其应用法5、如何在设计中进行人机分析第二章1、人体测量数据的分类: 人体构造尺寸（静态尺寸）和功能尺寸（动态尺寸）的测量数据。
静态尺寸是指被测者静止时坐或站进行测量的尺寸；动态尺寸指被测者在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸2、测量的姿势和主要测量点的位置: 立姿、坐姿；头部测点16个和测量项目12项；躯干和四肢部位测点22个，测量项目69项。
头顶点：当头部位于眼耳平面时，头顶在正中矢状面上最高的点。
肩峰点：肩胛骨上缘最向外突出之点。
用手指沿着肩胛骨或沿锁骨骨干向外摸，便可找到此点。
桡骨点：桡骨小头上缘最高点。
当上肢下垂，手掌贴附大腿，此点在肘关节侧面一小凹内。
可在前臂做回转时更易确定。
(上臂、前臂连接点)茎突点：桡骨茎突最尖端之点。
拇指外展时，拇指长展肌、拇长伸肌、拇短伸肌腱之间形成一三角形深窝。
在此深窝底寻此点。
(手腕)指尖点：当手臂下垂，掌面朝内靠拢大腿外侧面时，指尖最向下之点。
胫骨上点：胫骨内髁的内侧缘最高之点。
（膝盖处）耳屏点：外耳道前方耳屏软骨上缘的起点。
是决定眼耳平面的重要测点。
3、人体测量中的基准面和基准轴：（１）矢状面（垂直轴和纵轴）（２）正中矢状面（将人体分为左右对称两部分）（３）冠状面（垂直轴和横轴）人体分为前后两部分（４）水平面（纵轴和横轴）（５）眼耳平面（左右耳屏点及右眼下眶下点的平面）三轴：垂直轴、纵轴和横轴4、百分位数、适应域的含义及相互推导法：适应域：设计只能取一定的人体尺寸范围，只能满足整个人体尺寸的一部分。
通常用百分数来表示。
如95%，即可满足95%的人来使用。
百分位数Pk ：是百分位对应的数值。
（如第5百分位数表示有5%的人尺寸小于此值，而有95%的人大于此值。
是小尺寸。
95%表示有95%的人的尺寸小于此值，而有5%的人尺寸大于此值，是个大尺寸）？？？5、产品尺寸的设定方法：①根据设计对象确定选用的原则（选择产品类型）；②确定选用的人体尺寸百分位数；③确定功能修正量（着装修正、姿势修正、操作修正等）④确定心理修正值，一般由实验得出。
安全科学原理第二章4-6(杨宏刚)
西安建筑科技大学安全工程研究所
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2.4.1 瑟利模型
理论基础——人的信息处理过程
2020/3/22
西安建筑科技大学安全工程研究所
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2.4.1 瑟利模型
瑟利把事故的发生过程分为危险出现（危险构成） 和危险释放（危险输出）两个阶段，这两个阶段各 自包括一组类似的人的信息处理过程，即知觉、认 识和行为响应过程。
（1）泊松分布 （2）偏倚分布 （3）非均等分布
研究结果发现，工人中的某些人较其他人 更容易发生事故。
2020/3/22
西安建筑科技大学安全工程研究所
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2.5.1事故频发倾向论
其他证明
1926年，纽鲍尔德（E.M.Newbold）进行了检 验。随后，马勃（Marbe）跟踪调查了一个有 3000人的工厂
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2.5.2变化－失误理论
扰动：事件的发生一定是某人或某物引起 的，如果把引起事件的人或物称为“行为者 ”，生产系统的外界影响是经常变化的，可 能偏离正常的或预期的情况。这里称外界影 响的变化为扰动，扰动将作用于行为者。
事故：当行为者能够适应不超过其承受能 力的扰动时，生产活动可以动态平衡而不发 生事故。如果其中的一个行为者不能适应这 种扰动，则自动动态平衡过程被破坏，开始 一个新的事件过程，即事故过程。
事故频发倾向论事故频发倾向论可在人员选择时参考可在人员选择时参考2021725西安建筑科技大学安全工程研究所24252变化失误理论变化失误理论变化失误理论观点变化失误理论观点约翰逊把事故定义为一起不希望的或意外约翰逊把事故定义为一起不希望的或意外的能量释放其发生是由于管理者的计划的能量释放其发生是由于管理者的计划错误或操作者的行为失误没有适应生产错误或操作者的行为失误没有适应生产过程中的物的或人的因素的变化从而导过程中的物的或人的因素的
人机环境系统中的环境因素
如图作业环境温度和事故的关系
〔2〕低温环境对工作的影响
在低温下所消耗的体力要比常温环境下高。工 作效率仅在劳动所产生的热量缺乏以保持体温 时才起变化。
低温，首先感到不适的是手脚、腿、胳膊，以 及暴露局部耳、鼻、脸。当手部皮温降至 15.5℃以下时，手的柔性和操作敏捷性会急剧 下降，因此，低温环境也对工作效率和安全性 产生不利影响。
人机环境系统中的环境因素
1、 作业环境区域 2、微气候 3、环境照明
第一节 作业环境区域的划分
打算舒适程度的环境因素范围
作业环境区域
其次节、微气候
1、定义 微气候又称为作业环境的气象条件或热环境，是 指作业场所内的空气温度、湿度、流速及各种物 体辐射热等因素共同作用形成的微小环境气候。
2、影响微气候的主要因素
不同劳动条件下的舒适温度指标〔室内湿度为50％〕
2.舒适的湿度 一般来说，最适宜的相对湿度是40％～60％ 当室内气温t在12.2～26℃之间时，最适宜的 湿度φ(％)与t(℃)的关系为：
187 8.2t
3.舒适的风速 舒适的气流速度一般认为不超过0.5m/s且有阵风
波动。 一般办公室最正确空气流速是0.3 m/s 教室、阅览厅、影剧院为0.4 m/s 春秋季为0.3～0.4 m/s 夏季为0.4～0.5 m/s 冬季为0.2～0.4 m/s 当室内温度和湿度很高时，空气流速最好是1～2
视觉疲惫是产生事故和影响工效的主要缘由
2、照明与工效
改善照明所产生的效果的实测
结论：适当的照明可以提高工作速度和准 确度，从而提高工作效率，到达削减过 失、增加产量、提高产品质量的效果
3、照明与事故
事故的数量与工作环境的照明条件有亲密的关 系。事故统计资料说明，事故产生的缘由虽然 是多方面的，但照度缺乏是重要的因素。
安全人机工程学(第二版)绪论
1.1.2 其他相关学科的概念 1. 人—机—环境系统 人—机—环境系统是由人、机（或计算机）和环境组成的一种复合系统。 2.人—机—环境系统工程
*
图1-1 人—机—环境系统工程研究内容
安全人机工程学侧重于安全卫生，立足于人机结合面上，在最大限度保障人们的安全健康与舒适的前提下，尽量提高工作效率； 效率人机工程学侧重于工作效率，立足于设备的效应，在最大限度发挥设备效应以提高工作效率的前提下，给劳动者创造安全卫生的劳动环境。
*
1.4 学科体系及研究方法
1.4.2 人机工程学研究的方法 测量方法 模型工作方法 调查方法 数据的处理方法
*
1.4.3 人机工程发展新趋势 绿色设计 虚拟现实技术 Fra bibliotek字化人机工程
*
谢 谢！
2.发展历程 经验期—机械时代（20世纪初到第二次世界大战前） 创建期—技术革命时期（第二次世界大战间） 成熟期—人的思维时期（60年代至今） 3.我国人机工程学发展进程
*
1.2.2安全人机工程学发展历程 经验人机工程学 科学人机工程学 现代人机工程学
*
1.3.1人机工程学的主要任务和研究内容 研究内容有以下几点： 人的因素方面 机的因素方面 环境因素方面 人机系统的综合研究
*
1.3.3 安全人机工程学的研究内容 人机系统中人的各种特性； 人机功能分配； 各类人机界面； 工作场所和作业环境； 安全装置； 人员选拔问题； 人机系统的可靠性； 人机系统总体安全性设计准则和方法以及安全性评价体系和方法。
*
1.4.1 学科体系 《学科分类与代码》GB/T 13745－2009 安全科学技术（620） 安全人体学（620.25） 安全人机学（620.25.30）
02第二章 人机环境系统
色彩的心理效应
A. 色彩的感情作用 冷暖、兴奋沉静、活泼忧郁、胀缩、轻 重、软硬、进退、华丽质朴
色彩感觉
冷 暖 进 退 胀 缩 软 硬 华丽 质朴 轻 重
色相
青、青绿 红、橙、黄
红、紫红、绿 黄、橙、青紫
明度
高 低 高 低 高 低
四、照明环境
1、光的数量 2、光的质量 3、亮度与亮度对比 4、眩光 5、作业场所的光照形式 6、良好光照的作用
1、光的数量
提高照度，可以减少视觉疲劳，提高工 作效率
也要考虑经济性因素
2、光的质量
（1）光线均匀稳定 （2）光色效果
3、亮度与亮度对比
最低亮度阈：10-5熙提 最大灵敏度：104熙提 < 10-5熙提 看不见东西 >104熙提 刺眼，人眼的灵敏度下降
0dB 120dB
三、振动环境
1、人体振动模型 2、人的振动特性 3、振动对人的健康的影响 4、振动对操作的影响 5、人体承受全身振动的评价
1、人体振动模型
2、人的振动特性
（1）垂直方向 第一共振峰：4～8 Hz 第二共振峰：10～12 Hz 第三共振峰：20～25 Hz
（2）人体不同部位的共振频率
高 低
纯度
高 低
中 高、低
高 低 低 高
色彩的心理效应
B. 色彩的象征意义
色彩
红 橙 黄 绿 蓝 紫 黑 白 灰
象征意义
服装运用范例
喜气、热情、兴奋、恐怖
女装、搭配用色
火热、跃动、温暖
标志服、安全服、搭配用色
光明、快乐、超脱
标志服、搭配用、宗教服
人体工学后面全部答案_哲学_高等教育_教育专区
第一章一、填空.人体工程学是研究（人机环境）系统中，“（人、机、环境）”三大要素之间的关系为解决该系统中人的（效能、健康）问题提供理论与方法的科学。
.人体工程学的英文名称为( .)二、选择.从室内设计的角度来说，人体工程学的主要功用在于通过人体的（生理）和（心理）的正确认识，使室内环境因素适应人类生活活动的需要，进而达到提高室内环境质量的目标。
（）.人体、尺寸.生理、心理 .空间、结构.人体工程学是一门交叉综合性学科，所以其称谓也略有不同。
以下除了（工业心理学）以外其余的都是指同一学科范畴。
（）. .人类工程学. .工业心理学二、思考题1.()什么叫人体工程学?()人体工程学研究的三要素是什么？()在解决系统中人的问题上主要有哪两条途径？应以哪条途径为主？答：() 人体工程学是研究人及人相关的物体、系统及其环境，使其符合于人体的生理、心理及解剖学特性，从而改善工作与休闲环境，提高舒适性和效率的边缘科学。
研究“人机环境”系统中“人、机、环境”三大要素之间的关系，为解决该系统中人的效能、健康问题提供理论与方法的科学。
() 人，机，环境() 使机器、环境适合于人；通过最佳的训练方法，使人适应于机器和环境。
. 经验人体工程学时期比较著名的实验有哪些？（）肌肉疲劳试验（）铁锹作业实验（）砌砖作业实验. 人体工程学在其形成和发展过程中大致可分为哪几个阶段？答：经验人机工程学，科学人及工程学，现代人机工程学.人体工程学在家具与室内设计中有哪些主要作用？答：（）为确定人在室内活动所需空间提供主要依据（）为设计家具提供依据（利用人体测量学可以获得相应的家具尺寸，通过了解人体结构可以获得家具造型的基本特征）第二章一．选择.由于各种颜色对人眼的刺激不同，人眼的色觉视野也就不同，下列颜色中对（黄色）的视野最大；对（绿色）的视野最小。
（）红色黄色蓝色绿色.由于灯具安装的位置不佳，不正确，使光线直射或反射到人的眼睛上易导致眩光，如果尽可能将光源布置在水平线（°）范围以上就不会产生眩光了。
人机工程学期末复习资料
人机工程学期末复习资料人机工程学第一章概论一、人机工程学：按照人的特征来改进人——机——环境系统的学科人:操作者和使用者机:物环境：研究对象：人—机—环境研究目的：安全、健康、舒适二、人机工程学的起源和发展1、经验人机工程学（人→机）①泰勒——科学管理之父铁铲实验、砌墙实验②人适应机器（人→机器）2、科学人机工程学（机→人）机器适应于人3、现代人机工程学（人?机）人机相互适应三、学科研究内容①人的特性的研究②机器的特性的研究③环境特性的研究④人—机关系的研究⑤人—环境关系的研究⑥机—环境关系的研究⑦人—机—环境系统性能的研究四、学科研究方法①观察分析法②实测法③实验法④模拟和模型实验法⑤计算机数值仿真法五、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”的功能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”为核心的设计思想提供工作程序第二章人体测量基本知识1、线性测量读数精确到1mm，体重精确到0.5kg2、百分位数P5（第五百分位），是指由5%的人群身材尺寸小于此值，而又95%的人群身材尺寸大于此值P95（第95百分位），是指由95%的人群身材尺寸小于此值，而又5%的人群身材尺寸大于此值P50（第50百分位），是指大于和小于此人群身材尺寸的各位50% 极端设计，居中设计3、选择人体尺寸百分位P32第三章一、人的感觉器官各有自身的特点、优点和适应能力。
常用的是视觉通信和听觉通道。
不同感觉通道的适用场合二、视觉1、视觉的适宜刺激是光2、水平面内的视野是：双眼视区大约左右60°以内的区域垂直面内的视野是：视平线以上50°和视平线70°3、视力=1/（能够分辨的最小物体的视角）4、暗适应：当人从亮处进入暗处，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，这种适应过程成为暗适应明适应：与暗适应情况相反5、视觉特征（1）眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快且不易疲劳；一般先看到水平方向的物体，后看到垂直方向的物体。
安全人机工程学第2章 人机系统幻灯片PPT
3.人机功能分配的一般原那么
表2-2 采用人机时有利点
采用机器时的有利点
采用人时的有利点
重复性的操作、计算，大量的情报 由于各种干扰，需要判断信息时 资料存储
迅速施加大的物理力时
大量的数据处理 根据某一特定范围，多次重复作出 判断 由于环境约束，对人有危险或操作 容易犯错误时 当调节、操作速度非常重要，具有 决定意义时 控制力的施加要求非常严格时
在图2-15中，用虚线表示平面空间环境条件，今有A、B、C、 D四组人—机系统，都按各自的箭头方向运动，能形成事故 的危险点是A车和C车为e；A车和B车为a；B、C两车的危险 点为d；C、D两车的危险点为c。
3. Sheffield法
在分配过程中共需要 考虑100多项决策准那么， 将其分为8 组。
优点是考虑的因素比 较全面，而且包含了系 统的静态和动态功能分 配过程。
4.自动化分类与等级设计法
该方法由英国科学家Parasuraman和Sheridan提出，主要应用 于工业自动化系统如核电站监控中。该方法认为任何人机自 动化系统的工作过程类似于人类的信息处理，可分为四个步 骤即：获取、分析、决策、行动。
的相互联系的途径和手段。
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6.人机功能分配应注意问题
信息由机器的显示器传递到人，选择适宜的信息通 道，防止信息通道过载而失误。同时，显示器的 设计应符合平安人机工程的原那么。
信息从人的运动器官传递给机器，应考虑人的权限 能力和操作范围，控制器设计要平安、高效、可 靠、灵敏。
充分考虑人和机的各自优势。
非常广泛，常见到的是机械—多人系统，即在操作过程中， 在同一时间内为完成同一目的，由多人操纵一台机器或一个 大型设备。
3. 具有运动形态的人—机系统事故模型
第二章 人机工程学 人和环境的关系以及应用
我国是发展中国家，人口众多，可耕地相 对很少，城市高度发展，环境污染严重。因此：
在乡镇规划中：提出生态循环系统的综合治 理。 在城市规划中：提出生态城市的概念。 在建筑设计中：提出生态建筑的设想。 在室内设计中：提出绿色建材的综合利用， 创造健康、卫生、安全的人工环境。
二、环境构成
微观环境
人的需要得到满足以后，便构成了新的环境，又将 对人产生新的刺激作用。故满足人的需要是相对，暂 时的。环境、行为和需要的共同作用将进一步推动环 境的改变，推动建筑活动的发展。这就是下列环境行 为的基本模式：
环境
刺 激 作 用
作用
个体
需 要 欲 望 行为
目标
反 应
三、人的行为习性
抄 识 近 途 路 性
行为模式的分类
按 表 现 方 法
再现模式 按目的性 计划模式 预测模式 按 内 容 秩序模式 流动模式 分布模式 状态模式
数学模式 模拟模式 语言模式
再现模式
再现模式就是通过观察分析，尽可能忠实 地描绘和再现人在空间里的行为。这种模 式主要用于讨论、分析建成环境的意义， 人在空间环境里的状态。 比如我们观察分析人在餐厅中的就餐行为， 忠实记录顾客的分布情况和行动轨迹。就 可以看出餐厅的餐桌布置、通道大小，出 入口位置等是否合理。从而进一步改变建 成的环境。
人体外感官五觉效应即环境因素引起的物理刺激或化学刺激受到生理因素或环境信息引起的心理因素刺激后作出各种相应的心理反映3人的心理和环境的交互作用即使人不受当时外在环境的任何刺激当人们回忆往事时也会产生各种的心理活动并会作出相应的反应
第二章
Person and
人和环境
Environment
主要介绍人和环境交互作用的基 础和过程 主要介绍行为与环境，即人的行 为表现、特征、和规律 视觉与环境
人机工程学中系统环境的运行机制
人机工程学中系统环境的运行机制人机工程学是一门研究人机交互的学科，旨在研究和优化人和机器之间的互动过程。
系统环境是指用户和机器交互的物理环境、社会环境和组织环境等因素的综合体。
系统环境的运行机制是指系统环境中各个因素之间相互作用和协调的方式。
本文将从物理环境、社会环境和组织环境三个方面来详细探讨系统环境的运行机制。
物理环境是指人机交互活动发生的场所，包括用户工作区域的空间布局、设备的布置以及工具和材料的位置等。
物理环境的运行机制主要包括两个方面：人的动作和机器的响应。
1.人的动作：人在物理环境中的动作和行为是系统环境的基础。
人的动作受到人体生理结构和运动能力的限制，同时还受到任务要求和环境条件的约束。
人的动作特征对系统的设计和布局有着重要影响，如工作台的高度、工具的位置和布局等。
2.机器的响应：机器在物理环境中的响应是指机器对用户的操作和指令做出的反应。
机器的响应需要及时、准确并能满足用户需求，同时还需要降低操作的复杂性和错误率。
机器的响应可以通过提供视觉、声音和触觉等反馈方式来实现，以便用户能够顺利地与机器进行互动。
社会环境是指人机交互过程中人与人之间的相互关系和社会文化规范的影响。
社会环境的运行机制主要包括人际关系和文化因素两个方面。
1.人际关系：人际关系是指人与人之间的相互作用和合作。
在人机交互过程中，人与人之间的互动对于系统的正常运行至关重要。
人际关系需要通过有效的沟通和协作来建立和维持，以促进信息的共享和传递，进一步提高工作效率。
2.文化因素：不同的国家和文化有着不同的价值观和行为规范。
在人机交互过程中，文化因素对人的行为和期望有着重要影响。
考虑到文化因素可以帮助设计师更好地理解用户的需求和习惯，从而更好地设计出符合用户文化背景的界面和功能。
组织环境是指人机交互过程中的组织结构、政策和管理方法等因素。
组织环境的运行机制主要包括组织结构和管理方法两个方面。
1.组织结构：组织结构是指组织内部的层次结构和分工体系。
人机环境工程
人机环境系统工程理论发展及应用[作者姓名]人机环境系统工程理论发展及应用摘要：本文首先介绍了人机环境系统工程的概念，回顾了人机工程技术国内外的研究状况，指出了人机工程技术研究的应用领域；其次对人机环境系统工程的在各个领域的应用进行了简单的举例介绍；最后对人机环境系统工程的前景进行了展望。
关键字：人机环境工程；MMESE；应用领域1981年，在著名科学家钱学森院士的亲自指导下，一门综合性边缘技术科学——人——机——环境系统工程（Man——Machine——EnvironmentSystemEngineering，简称MMESE）在中国诞生。
钱钱学森院士对这门新兴科学给予了极高评价。
他于1993年10月22日致函龙升照指出，“你们是在社会主义中国开创了这门重要现代科学技术”。
人——机——环境系统工程是运用系统科学理论和系统工程方法，正确处理人、机、环境三大要素的关系，深入研究人——机——环境系统最优组合的一门科学，其研究对象为人——机——环境系统。
系统中的“人”，是指作为工作主体的人（如操作人员或决策人员）；“机”是指人所控制的一切对象（如工具、机器、计算机、系统和技术）的总称；“环境”，是指人、机共处的特定工作条件（如温度、噪声、振动……）。
系统最优组合的基本目标是“安全、高效、经济”。
所谓“安全”，是指不出现人体的生理危害或伤害，并避免各种事故的发生；所谓“高效”，是指全系统具有最好的工作性能或最高的工作效率；所谓“经济”，就是在满足系统技术要求的前提下，系统的建立要投资最省。
1.MMESE的产生背景人类社会发展的历史，就是一部人、机（包括工具、机器、计算机、系统和技术）、环境三大要素相互关联、相互制约、相互促进的历史，其情况如图1所示。
由于环境的影响，高级灵长目动物演变成为人类；人类的诞生导致了机的出现；机的出现又产生了新的环境；新的环境又在影响人类的生活、工作和生存。
时至今日，当人们沉浸在享受高科技带来的社会繁荣之际，却也不知不觉地闯入了两大误区：①在机的设计时，由于漠视了人的特点和要求，致使工作系统效率降低、事故增加，对社会发展造成严重影响；②在机的设计时，由于漠视了环境的特点和要求，不但影响了机器本身性能的发挥，而且带来了严重的环境恶化，对人类的生活、工作和生存造成重大威胁。
人机环境综合系统的基本内容及体会
人机环境综合系统的基本内容及体会1.简介人机环境综合系统是一种结合人与机器相互作用的技术，主要用于优化和改善人机交互的环境。
本文将介绍人机环境综合系统的基本内容，并分享对其的体会。
2.概述人机环境综合系统是通过整合各种传感器、设备和软件，以实现人机之间的智能化交互和环境优化。
它涵盖了以下几个基本内容：2.1传感器技术人机环境综合系统利用各种传感器技术，例如光学传感器、声音传感器、温度传感器等，收集环境中的各种信息。
这些传感器通过与机器的连接，将环境信息传输给计算机系统进行分析和处理。
2.2数据采集与处理人机环境综合系统通过数据采集和处理，将传感器获取的信息进行整合和分析。
采集到的数据可以包括温度、湿度、光照强度等环境参数，也可以包括人体的生理指标，如心率、体温等。
通过对这些数据的处理，系统可以根据用户的需求做出相应的反应和调整。
2.3智能化交互人机环境综合系统通过将人机交互与环境优化相结合，实现智能化交互。
例如，当系统检测到环境温度过高时，可以自动调节空调温度；当系统检测到用户疲劳时，可以提醒用户休息等。
这种智能化交互可以大大提升用户的舒适度和效率。
3.体会在使用人机环境综合系统的过程中，我有以下几点体会：首先，人机环境综合系统的智能化交互给我带来了很大的便利。
无需频繁调整环境参数，系统能够根据环境信息和个人需求主动作出调整，使我能够更加专注于工作或学习。
其次，人机环境综合系统能够提升工作效率。
通过对环境信息的实时监测和调整，系统可以创造一个更加适合工作和学习的环境，减少干扰和疲劳，提高效率和质量。
此外，人机环境综合系统对于提升生活品质也非常有帮助。
系统可以根据个人健康状况，提供相应的服务和建议，譬如提醒定时休息、合理饮食等，从而改善生活方式，保持良好的健康状态。
总的来说，人机环境综合系统的基本内容包括传感器技术、数据采集与处理以及智能化交互。
通过对这些内容的整合，系统可以根据环境信息和个人需求做出智能化的调整和优化。
人机环系统的标准
人机环系统的标准
人机环系统是现代工程设计和应用中的重要领域，涉及多个学科和技术。
本文主要探讨人机环系统的标准，包括人因工程、人类因素、环境工程、安全标准、可靠性标准、健康标准、效率标准以及可用性标准。
一、人因工程
人因工程是研究人与机器相互作用的学科，重点考虑人的能力、限制和行为习惯。
在人机环系统中，人因工程的标准要求机器的设计和操作要符合人的生理和心理特点，以提高工作效率和安全性。
二、人类因素
人类因素是研究人与环境交互行为的学科。
在人机环系统中，人类因素的标准要求充分考虑人的行为、认知和情感等方面，以确保系统与人的需求和期望相符合。
三、环境工程
环境工程是研究如何保护和改善环境的学科。
在人机环系统中，环境工程的标准要求机器对环境的影响要降到最低，同时要考虑机器对环境的适应性，以提高系统的可靠性和效率。
四、安全标准
安全标准是保障人身安全和财产安全的准则。
在人机环系统中，安全标准要求系统在异常情况下应采取安全措施，以保障操作者和其他相关人员的安全。
五、可靠性标准
可靠性标准是衡量系统可靠性和稳定性的指标。
在人机环系统中，可靠性标准要求系统能够长时间稳定运行，减少故障率，提高工作效率。
六、健康标准
健康标准是评估环境对人类健康影响的准则。
在人机环系统中，健康标准要
求系统对操作者和其他相关人员的健康影响要降到最低，避免造成职业病或健康问题。
七、效率标准
效率标准是衡量系统运行效率的指标。
在人机环系统中，效率标准要求系统能够快速、准确地完成任务，提高工作效率。
工业制造过程中人机环境系统互相影响促进的例子
工业制造过程中人机环境系统互相影响促进的例子《工业制造中的人机环境系统：相互成就的奇妙关系》在工业制造的大舞台上，人机环境系统可真是一出热闹非凡又十分精彩的大戏，这几个元素就像配合默契的小伙伴，互相影响、互相促进，上演着一个个充满惊喜的故事。
先拿汽车制造来说吧。
想象一下汽车装配车间里那热火朝天的场景，工人师傅就像是经验丰富的大厨，各种工具是他们的炊具，零部件就像是做菜的原料。
在这里，人可起着关键作用，经验老到的工人只要看一眼零部件，就知道该怎么摆弄它。
比如说安装发动机这种复杂的活儿，师傅们能够迅速而准确地把那些大大小小的螺丝拧紧，各个线路连接得妥妥当当。
这就体现了人对整个环境和机器的掌控能力。
但这可不是工人师傅单方面的“表演”哦。
那些精良的机器设备也给工人们长了脸。
一个高度自动化的汽车部件装配机器，能够非常精确地把小零件们组合在一起，误差控制在极小的范围。
它的存在，就像是给工人师傅配备了一个超级得力的助手。
不仅让工作效率大增，而且提高了产品的质量。
对于工人们来讲，身边有这样靠谱的机器帮手，那心里也充满了安全感，干起活来就更加带劲了。
再说说工业环境。
一个良好的照明环境就像给这个战场点亮了无数的小太阳。
在那些明亮又恰到好处的灯光下，工人能清楚地看到每个零件的细节，装配、检测的时候就不容易出错。
而且，车间里合理的布局就像是精心打造的棋盘，各个工作区域衔接得恰到好处。
零部件仓库就在生产线的旁边，取材方便极了，这难道不就是环境给人和机器的一个温馨提示吗？告诉你：“嘿，咱们得紧密合作，效率才能更高呢！”反过来呢，人和机器也一直在塑造着这个工业环境。
随着工人对生产精度的要求越来越高，就会在厂房里面增添更多精密测量的仪器设备，这就使得厂房整个的氛围感变得更加严谨、专业起来；当新的高效机器投入使用，车间就不得不调整布局来适应这个新成员，比如增加专门的操作空间，预留出设备维护的通道啥的。
而且这人机环境系统之间还时不时会有一些幽默的互动。
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信息反馈 （闭环系统）
输出
（2） 半自动化系统： 人：控制者、操作者；机器：动力源
输入
人（控制者）
信息储存 信息接受 信息接受
过程 行动 控制
过程
信息反馈 （闭环系统）
输出
（3）自动化系统： 人：监督、处理紧急情况
输入
机（动力＋控制者）
信息储存 信息接受 信息接受
过程 行动 控制
人
机
（3）人机串并联模式系统：
通过控制台和指示器的双重作用，使人与机器 发生联系，兼有串联和并联模式的优点。
人
机
机
4. 单元组合类型人机系统
有多个人机组成单元构成，各单元符合人机系 统特点，整体也符合人机系统特点。
输入 人机系统 人机系统 人机系统 输出
2.1.4 人机系统模型
1. 图示模型
（1）静态模型：带箭头的线框图 （2）动态模型：描述系统的动态特性
过程
人（监督者）
信息储存 信息接受 信息接受 行动
输出
信息反馈 （闭环系统）
3. 人机不同结合方式人机系统
（1）人机串联模式系统： 人直接与机器发生，联系人是控制主体， 有利于人的特性发挥，但须合理分配人机 功能
人
机
（2）人机并联模式系统：
人通过控制台或指示器与机器发生联系，人是 系统的监督和控制者，在紧急情况下，要采取 准确、迅速的判断和操作。
人—环境 环境 人
人－机－环境
机 人－机－环境系统中的三个子系统
2. 人机关系
机宜人：使机器尽量满足使用者的体格、生理、
心理、审美以及社会价值观念等条件的要求。
人适机：对人的因素予以限制和训练，发挥人
的可塑性特点，是人适应机器的要求。
机宜人是有条件的，而人适机也是有限度的。
2.1.2 人机系统功能
青春、和平、安全、新鲜 女性套装、女裙
优雅、高贵、忧郁、神秘
晚礼服、中年女装
庄重、严肃、悲哀
套装、礼服、广泛
洁净、神圣、安静、雅逸
内衣、夏装、广泛、医用服 装
高雅、谦和、沉着
职业装、套装、广泛
1.本节课的主要内容：
1. 人机系统的定义、功能、类型、模型 2. 人机与环境因素
2. 数学模型 由人的动态特性模型和机的动态特性模型两部分组成
（1）传递函数模型：建立在机器动态特性的传递函数基础 上，对人的动态特性建立传递函数的简单模型。（最成熟）
（2）模糊控制模型：近年来发展最快的数学建模方法
2.2 人机与环境因素的关系
作业环境根据对人的影响分为4种类型：
1. 最舒适的作业环境 2. 舒适的作业环境 3. 不舒适的作业环境 4. 不能忍受的作业环境 5. 当舒适的作业环境很难达到时，作业环境应
第二章 人机环境系统
2.1 人机系统含义 2.2 人机与环境因素
不良设计3
开关 橡皮 盖子
开关
橡皮
活动铅笔设计
不良设计4 案板设计
案板
抽屉
2.1 人机系统含义
2.1.1 人机系统定义 2.1.2 人机系统功能 2.1.3 人机系统类型 2.1.4 人机系统模型
2.1.1 人机系统定义
1. 什么是人机系统 人——指操作者或使用者；机——泛指人 操作或使用的物，可以是机器。也可以是 用具、工具或设施、设备等；环境——是 指人、机所处的周围环境，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——是指由共处于同一时间 和空间的人与其所使用的机以及它们所处 的周围环境所构成的系统，简称人—机系 统。
绿叶底下防虫害，平静之中防隐患。2 0.9.232 0.9.23 Wednes day , September 23, 2020
脆弱的生命需要安全的呵护。13:18:46 13:18:4 613:18 9/23/20 20 1:18:46 PM
安全来于警惕，事故出于麻痹。20.9.2 313:18:4613:1 8Sep-2 023-Sep -20
粒和气体
雾滴：悬浮于空气中的微小液滴：电镀中含
有铬酸烟雾
1.（2）物理环境因素
一般是异常气象条件（温度、湿度、气流）、 异常气压（高气压、低气压）、噪声（超声、 音频、次声）、振动、非电离辐射（高频电 磁场、微波、紫外线、红外线、激光）、电 离辐射（X射线、α射线、β射线、 γ射线）、 照明、起重、失重等。
1.（3）生物环境因素
对人体健康有影响的生物环境。 冷、热、病……等。
1.（4）生理环境因素
对人的生理特征（心率、出汗、血流量、温度变 化）产生影响的环境因素。
如：作息制度、工作班次安排、夜班频繁程度、 工作分配与协作情况等。
1.（5）社会、心理环境因素
社会环境因素：管理体制、激励方式、人际关 系等
输入
接受信息
信息储存 信息处理 信息反馈
执行功能 输出
2.1.3 人机系统类型
1. 闭环人机系统和开环人机系统 闭环：有反馈 开环：无反馈
输入 指示器
控制器
机器或过程
测量手段 （回路）
输出
输入
控制器
机器或过程
输出
2. 人工与自动化人机系统
（1） 人工操作系统： 人始终参与，效率决定于人
输入
人（动力＋控制者） 信息储存
以不
6. 危害人的健康、不使操作者受到伤害为前提
1. 人机的环境因素
1. 人机的环境因素大体上可分为5类： 2. （1）物化环境因素； 3. （2）物理环境因素； 4. （3）生物环境因素； 5. （4）生理环境因素； 6. （5）社会、心理环境因素。
1. （1）物化环境因素
指作业场地周围的有害的空气污染物质。 粉尘：金属、矿石、煤、木材等加工中产生 有毒性气体：CO的浓度不能超过0.12％ 蒸汽：固体或液体气化而成 熏烟：气体或蒸气凝聚而成的微粒、固体颗
心理环境因素：色彩、音乐、语言、符号等。
对人的心理产生最经常最直接影响的因素是色彩。 如：红：警戒色，人长期在这环境中易疲劳
1.色彩的心理效应
A. 色彩的感情作用 冷暖、兴奋沉静、活泼忧郁、胀缩、轻 重、软硬、进退、华丽质朴
色彩感觉
冷 暖 进 退 胀 缩 软 硬 华丽 质朴 轻 重
色相
青、青绿 红、橙、黄
红、紫红、绿 黄、橙、青紫
明度
高 低 高 低 高 低
高 低
纯度
高 低
中 高、低
高 低 低 高
1.色彩的心理效应
B. 色彩的象征意义
色彩
红 橙 黄 绿 蓝 紫 黑 白 灰
象征意义
服装运用范例
喜气、热情、兴奋、恐怖
女装、搭配用色
火热、跃动、温暖
标志服、安全服、搭配用色
光明、快乐、超脱
标志服、搭配用、宗教服