人机工程学知识点整理

人机工程学张红媛2014.11.14

1.人机工程学发展的三个阶段：①经验人机工程学②科学人机工程学③现代人机工程学

2.人机工程学研究的主要内容：①人体特性的研究②工作场所和信息传递装置的设计③环境设计和安全保护设计④人机系统的总体设计

3.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”为核心的设计思想工作提供工作程序

4.人体测量的两个分类：人体构造上的尺寸是指静态尺寸；人体功能上的尺寸是动态尺寸。包括人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸

5.百分位数的计算：P20

6.人体主要尺寸：身高、体重、上臂长、前臂长、大腿长、小腿长

7.人体尺寸的应用方法：

①确定所设计产品的类型

②选择人体尺寸百分位数

③确定功能修正量

④确定心里修正量

⑤产品功能尺寸的确定

8.最小功能尺寸=人体尺寸百分数+功能修正量

9.最佳功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量+心里修正量

10.概念：

视角：是确定被砍物体尺寸范围的两端点光线摄入眼球的相交角度，视角的大小与观察距离及被看物体的两端点的直线距离有关

视力：是眼睛分辨物体细微结构能力的一个生理尺度，以临界视角的倒数来表示

视野;是指人的头部和眼球固定不动的情况下，眼镜观看正前方物体时所能看得见的空间范围，常以角度来表示。

视距：使人在操作系统中正常的观察距离。

暗适应：当人从亮处进入暗处时，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，这种适应过程称为暗适应。暗适应过程开始时，瞳孔逐渐放大，进入眼睛的光亮增加。同时对弱刺激敏感的视杆细胞也逐渐转入工作形态，由于视杆细胞转入工作状态的过程较慢，因而整个暗适应的过程大约需要30min左右才能完成。

明适应：过程刚开始时，瞳孔缩小，使进入眼中的光线量减少；同时转入工作状态的视锥细胞数量迅速增加，因为对较强刺激敏感的视锥细胞反应快，因而一开始，人眼感受性迅速降低，30S后变化很缓慢，大约1min后明适应过程趋于完成。

11.简答题:视觉特征P42

12.概念题：掩蔽效应

一个省被另一个声音所掩盖的现象，称为掩蔽。一个声音的听阈因另外一个声音的掩蔽作用而提高的效应，称为掩蔽效应。

13.相互作用：在一定条件下，各种感觉器官对其适应刺激的感受能力都将受其他刺激的干扰影响而降低，由此是感受性发生变化的现象成为感觉的相互作用。

14.知觉的基本特性：整体性、选择性、理解性、恒长性、错觉

15.整体性：在知觉时，把由许多部分或多种属性组成的对象看做具有一定结构的统一整体，

这一特性称为知觉的整体性。

16.影响知觉选择性的一般因素：对象和背景的差别、对象的运动、主观因素

17.合理施力的设计思路：

①避免静态肌肉施力

②避免弯腰提起重物

③设计合理的工作台

16.仪表显示设计及小细节：仪表形式、表盘尺寸、刻度与标数、仪表指针、仪表色彩

17.言语传示装置设计应注意的几个问题：言语的清晰度、言语的强度、噪声环境中的言语通信

18.听觉传示装置的选择：

①音响传示装置的选择

②言语传示装置的选择

a.须显示内容较多时，用一个言语传输装置可以代替多个音响装置，且表达准确，各信息内容不易混淆。

b.言语传输装置所显示的言语信息表达力强，较一般的视觉信号更有利于指导检修和故障处理工作。同时语言信号还可以用来指导操作者进行某种操作，有时可比视觉信号更为细致、明确。

c.在某些追踪操纵中，言语传示装置的效率并不比视觉信号差。例如，飞机着陆导航的言语信号、船舶驾驶的言语信号。

d.在一些非职业性的领域中，如娱乐、广播、电视等，采用言语传示装置比音响装置更符合人们的习惯。

19.操纵收把的设计应该注意几个方面：

①手把形状应与手的生理特点相适应

②手把形状应便于触觉对它进行识别

③尺寸应符合人手尺寸的需要

20.操纵与显示的相合性原则：

①操纵器右移或右旋时，水平式代表的指针应右移，垂直式代表的指针应朝上移动；

②操纵器朝上或超前移动时，显示器指针必须朝上或向右移动；

③操纵器右移或顺时针移动时，表示被控量增加，显示器应显示出增加；

④如果采用指针固定式显示器，则操纵器右移时，表盘应左移，而显示刻度应从左至右表示数值增加，以保证操纵器右移时读书增加的相应关系；

⑤操纵器朝上、朝前和向右移动时，显示器应显示读数增加，或者开关进入“开”的位置，反之亦然。

21.控制台的基本形式:①桌式控制台②直柜式控制台③组合式控制台④弯折式控制台

22.控制台的设计要点：最关键的是控制器与显示器的布置必须位于作业者正常的作业空间范围内。控制台设计的主要工作是客观的掌握人体尺度。

23.座椅的设计要点P120

24.手握式工具设计的一般原则：

①必须有效的实现预定的功能

②必须与操作者身体成适当比例，使操作者发挥最大效率

③必须按照作业者的力度和作业能力设计，所以要适当的考虑到性别、训练程度和身体素质上的差异；

④工具要求的作业姿势不能引起过度疲劳。

25.手握式工具设计原则的解剖学因素：

①避免静肌负荷

②保持手腕处于顺直状态

③避免掌部组织受压力

④避免手指重复动作

26.作业岗位设计要求：

①作业岗位的布局，应保证作业者在上肢活动所能达到的区域内完成各项操作，并应考虑下肢的舒适活动空间。

②设计作业岗位时，应考虑操作动作的频繁程度，此处对动作频繁程度的划分是：每分钟完成两次或两次以上的操作动作为很频繁；每分钟完成的操作动作少于两次，而每小时完成两次或两次以上时为频繁；而每小时完成的操作动作少于两次的为不频繁。

③设计作业岗位时，还应考虑作业者的群体，如全部为男性或女性，应选用两种不同性别各自的人体测量尺寸；如果作业岗位是男性和女性共同使用，则应考虑男性和女性人体测量尺寸的综合指标。

27.作业岗位设计原则：

①设计作业岗位时，必须考虑作业者动作的习惯性、同时性、对称性、节奏性、规律性等生理特点，以及动作经济性原则。

②作业岗位的各组成部分，如座椅、工具、显示器、操纵器及其他辅助设施的设计，均应符合工作特点及人机工程学要求。

③在作业岗位上不允许有与作业岗位结构组成无关的物体存在。

④在作业岗位的设计还应符合GB 5083、GB 3861、GB4064 等有关标准和劳动安全规程要求。

28.作业场所布置总则：重要性原则、使用频率原则、功能原则、使用顺序原则P141

29.视觉信息作业岗位的人机界面：人-椅界面、眼-视屏界面、手-键盘界面、脚-地板界面

30.有关概念：

①近身作业空间：指作业者在某一位置时，考虑身体的静态和动态尺寸，在坐姿或站姿状态下，其所能完成作业的空间范围。

②个体作业场所：指操作者周围与作业有关的、包含设备因素在内的作业区域，如汽车驾驶室、计算机操作台（包括计算机、工作台与座椅等）。

③总体作业空间：不同个体作业场所的布置构成总体作业空间。总体作业空间不是直接的作业场所，它反映的是多个作业者或使用者之间作业的相互关系，如一个办公室或计算机房。

31.影响热环境的要素：气温、气湿、气流、热辐射

32.对关环境要求设计的基本原则：

①合理的照度平均水平，同一环境中，亮度和照度不应过高或过低，也不要过于一致而产生单调感；

②光线的方向和扩散要合理，避免产生干扰阴影，但可保留必要阴影，使物体有立体感；

③不要让光线直接照射眼睛，避免产生眩光，而应让光源光线照射物体或物体的附近，只让反射光线进入眼睛，以防晃眼；

④光源光色要合理，光源光谱要有再现各种颜色的特性；

⑤让照明和色相协调，使气氛令人满意，这称为照明环境设计美的思考；

⑥创造理想的照明环境不能忽视经济条件的制约，因而必须考虑成本。

33.听力疲劳：在持久的强噪声作用下，听力衰退较大，恢复至原来听力敏感度的时间也较长，通常需数小时以上，这种现象称为听力疲劳。其大小取决于噪声的声级和频谱。

34.安全装置常用的几种：联锁装置、联动装置、止-动操作装置、双手操纵装置、自动停机装置、机器抑制装置、限制装置、有限运动装置等。