人机考试答案

人机工程学考试答案
一．填空选择
1. 人机工程学科的英文名称和常见的中文名称。
较多数国家采用Ergonomics作为其英文名称；
常见中文名称：人—机—环境系统工程，人体工程学，人类功效学，人类工程学，工程学心理学，宜人学，人的因素等
2. 人体测量的基准轴和基准面。
基准轴：三个互为垂直的轴，即铅垂轴（贯穿人体上下），纵轴（贯穿人体前后）和横轴（贯穿人体左右）。
基准面：包括矢状面（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），正中矢状面（在矢状面中，把通过人体正中线的矢状面称为正中矢状面，其将人体分成左右对称的两部分），冠状面（通过铅垂轴与横轴的平面及与其平行的所有平面都称为冠状面，将人体分成前后两部分），水平面（与矢状面与及冠状面同时垂直的所有平面都称为水平面，将人体分成上下两部分），眼耳平面（通过左，右耳屏点及右眼眶下点的水平面称为眼耳平面或法兰克福平面）。
3. 人体测量数据类型。
两个空：静态，动态；三个空：形态，生理，运动。
4. 人体尺寸的功能修正量包括哪几种？
衣着修正量，穿鞋修正量和姿势修正量。
5. 了解产品尺寸设计的类型及其定义。
产品类型 产品类型定义 说明
Ⅰ型产品尺寸设计 需要两个人体尺寸百分位数作为尺寸上限值和下限值的依据 又称双限值设计
Ⅱ型产品尺寸设计 只需要一个人体尺寸百分位数作为尺寸上限值或下限值的依据 又称单限值设计
ⅡA型产品尺寸设计 只需要一个人体尺寸百分位数作为尺寸上限值的依据 又称大尺寸设计
ⅡB型产品尺寸设计 只需要一个人体尺寸百分位数作为尺寸下限值的依据 又称小尺寸设计
Ⅲ型产品尺寸设计 只需要第50百分位数（P50）作为产品尺寸设计的依据 又称平均尺寸设计
6. 了解视觉机能及其特征，如视角，视野等。
视觉机能：
1. 视觉与视力：视角是确定被看物尺寸范围的两端点光线射人眼球的相交角度，视角的大小与观察距离及被看物体上两端点的直线距离有关，眼睛能分辨被看物体最近两点的视角，称为临界视角。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，检查人眼视力的标准规定，当临界视角为1分时，视力等于1.0，此时视力为正常，当视力下降时，临界视角必然要大于1分，于是视力用相应的小于1.0 的数值表示。视力的大小还随年龄，观察对象的亮度、背景的亮度以及两者之间亮度对比度等条件的变化而变化。
2. 视野与视距：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得见的空间范
围，常以角度来表示。视野的大小和形状与视网膜上感觉细胞的分布状况有关。正常人两眼的视野：
在水平面内的视野是：双眼视区大约在左右60度以内的区域，在这个区域里还包括字、字母和颜色的辨别范围，辨别字的视线角度为10度～20度，辨别字母的视线角度为5度～30度，在各自的视线范围以外，字和字母趋于消失。对于特定的颜色的辨别，视线角度为30度～60度，人的最敏锐的视力是在标准视线每侧1度的范围内;单眼视野界限为标准视线每侧94度～104度。
在垂直平面的视野是：假定标准视线是水平的，定为0度，则最大视区为视平线以上50度和视平线以下70度。颜色辨别界限为视平线以上30度，视平线以下40度。实际上人的自然视线是底于标准视线的，在一般状态下，站立时自然视线低于水平线10度，坐着时低于水平线15度；在很松弛的状态中，站着和坐着的自然视线偏离标准视线分别为30度和38度。观看展示物的最佳视区在低于标准视线30度的区域里。
视野按眼球的工作状态可分为：静视野、注视野和动视野三类。静视野是指在头部固定、眼球静止不动的状态下自然可见的范围。注视野是指在头部固定，而转动眼球注视某一中心点时所见的范围；动视野是指头部固定而自由转动眼球时的可见范围。在人的三种视野中， 注视野范围最小，动视野范围最大。人机工程中，一般以静视野为以据设计视觉显示器等有关部件，以减少人眼的疲劳。
视距是指人在操作系统中正常的观察距离。一般操作的视距范围在38～76cm 之间。视距过远或过近都会影响认读的速度和准确性，而且观察距离与工作的精确程度密切相关，因而应根据具体任务的要求来选择最佳视距。
3. 中央视觉和周围视觉：在视网膜上分布着视锥细胞多的中央部位，其感色力强，同时能清晰地分辨物体，用这个部位视物的称为中央视觉。视网膜上视杆细胞多的边缘部位感受多彩的能力较差或不能感受，故分辨物体的能力差。但由于这部分的视野范围广，故能用于观察空间范围和正在运动的物体，称其为周围视觉。
4. 双眼视觉和立体视觉：当用单眼视物时，只能看到物体的平面，即只能看到物体的高度和宽度。若用双跟视物时，具有分辨物体深浅、远近等相对位置的能力，形成所谓立体视觉。立体视觉产生的原因，主要因为同一物体在两视网膜上所形成的象并不完全相同，右眼看到物体的右侧面较多，左眼看到物体的左侧面较多，其位置虽略有不同，但又在对称点的附近。最后，经

过中枢神经系统的综合，而得到一个完整的立体视觉。立体视觉的效果并不全靠双
眼视觉，如物体表面的光线反射情况和阴影等，都会加强立体视觉的效果。此外，生活经验在产生立体视觉效果上也起一定作用。
5. 色觉与色视野：视网膜除能辨别光的明暗外，还有很强的辨色能力，可以分辨出180多种颜色。人眼的视网膜可以辨别波长不同的光波，在波长为380～780nm的可见光谱中，光波波长只相差3nm ，人眼即可分辨，但主要是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等七色。人眼区别不同颜色的机理，常用光的“三原色学说”来解释，该学说认为红、绿、蓝(或紫)为三种基本色。其余的颜色都可由这三种基本色混合而成；并认为在视网膜中有三种视锥细胞，含有三种不同的感光色素分别感受三种基本颜色。当红、绿、蓝(或紫)分别入眼后，将引起三种视锥细胞对应的光化学反应，每种视锥细胞发生兴奋后，神经冲动分别由三种视神经纤维传入大脑皮层视区的不同神经细胞，即引起三种不同的颜色感觉。当三种视锥细胞受到同等刺激时，引起白色的感觉。缺乏辨别某种颜色的能力，称为色盲，若辨别某种颜色的能力较弱，则称色弱。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，表明人眼对白色的视野景大，对黄色、蓝色、红色的视野依次减小，而对绿色的视野最小。
6. 暗适应与明适用：当光的亮度不同时，视觉器官的感受性也不同，亮度有较大变化时，感受性也随之变化。视觉器官的感受性对光刺激变化的相顺应性称为适应。人眼的适应性分为暗适应和明适应两种。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，进入眼睛的光通量增加。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，因而整个暗适应过程大约需 30min左右才能趋于完成。与暗适应情况相反的过程称为明适应。明适应过程开始时，瞳孔缩小，使进入眼中的光通量减少；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较快，因而明适应过程一开始，人眼感受性迅速降低，30s后变化很缓慢，大约１min 后明适应过程就趋于完成。
人眼虽具有适应性的特点，但当视野内明暗急剧变化时，眼睛却不能很好适应，从而会引起视力下降。另外如果眼睛需要频繁地适应各种不同亮度时，不但容易产生视觉疲劳，影响工作效率，而且也容易引起事故。为了满足

人眼适应性的特点，要求工作面的光亮度均匀而且不产生阴影；对于必须频繁改变亮度的工作场所，可采用缓和照明或配
戴一段时间有色眼镜，以避免眼睛频繁地适应亮度变化，而引起视力下降和视觉过早疲劳。
视觉特征：
①眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易疲劳；一般先看到水平方向的物体，后看到垂直方向的物体。因此，很多仪表外形都设计成横向长方形。
②视线的变化习惯于从左到右，从上到下和顺时针方向运动。所以，仪表的刻度方向设计应遵循这一规律。
③人眼对水平方向尺寸和比例的估计比对垂直方向尺寸和比例的估计要准确得多，因而水平式仪表的误读率(28 ％)比垂直式仪表的误读率(35 ％)低。
④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。视区内的仪表布置必须考虑这一特点。
⑤ 两眼的运动总是协调的、同步的，在正常情况不可能一只眼脯转动而另一只眼睛不动，在一般操作中，不可能一只眼睛视物，而另一只眼睛不视物。因而通常都以双眼视野为设计依据。
⑥人跟对直线轮廓比对曲线轮廓更易于接受。
⑦颜色对比与人眼辨色能力有一定关系。当人从远处辨认前方的多种不同颜色时，其易辨认的顺序是红、绿、黄、白，即红色最先被看到。所以，停车、危险等信号标志都采用红色。当两种颜色相配在一起时，则易辨认的顺序是；黄底黑字，黑底白宇、蓝底白字、白底黑字等。因而公路两旁的交通标志常用黄底黑字(或黑色图形 ) 。
7. 人的感觉通道种类不同，感受刺激的反应速度也不相同，最快的感觉通道是什么？
听觉通道。
8. 按人接受信息的感觉通道不同，可将显示装置分为哪几种？
视觉显示，听觉显示和触觉显示，以视觉和听觉显示应用最为广泛。
9. 立姿手臂伸直时，最大拉力和最大推力的相对肩的位置（比如是水平方向，正上方还是正下方）。
最大拉力：正下方 ；最大推力：正上方。
10. 了解清晰的配色和模糊的配色。
误读率最小：墨绿色和淡黄色 误读率最大：黑色和灰黄色。
清晰的配色：
顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
底色 黑 黄 黑 紫 紫 蓝 绿 白 黑 黄
被衬色 黄 黑 白 黄 白 白 白 黑 绿 蓝
模糊的配色
顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
底色 黄 白 红 红 黑 紫 灰 红 绿 黑
被衬色 白 黄 绿 蓝 紫 黑 绿 紫 红 蓝


二．简答题
1. 人机工程学研究的是人，机，环境三者之间的关系，简述这三者的含义。
人，是主体工作的人；机是指操作和控制的对象；环境是指影响主体

工作人的室内和室外环境。
2. 简述人机工程的研究方法。
观察法，实测法，实验法，模拟和模型试验法，计算机数值仿真法，分析法，调查研究法
。
3. 简述人体测量百分位数的概念，列举并解释设计中最常见的三种百分位数。
人机工程学中的百分位数是指人体测量的数据常以百分数Pk作为一种位置指标，一个界值，一个百分位数将群体或者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。例如在设计中最常用的是P5，P50，P95三种百分位数。其中第5百分位数代表"小"身材，是指有5%的人群身材小于此值，而有95%的人群身材尺寸均大于些值；第50百分位数表示"中"身材，是指大于和小于此人群身材尺寸的各为50%；第95百分位数代表"大"身材，是指有95%的人群身材尺寸均小于此值，而有5%的人群身材尺寸大于此值。
4. 简述产品人体尺寸设计的步骤与方法。
a．确定所设计产品的类型；b. 选择人体尺寸百分位数；
c．确定功能修正量；d. 确定心理修正量；e. 产品功能尺寸的设定
5. 知觉的特性有哪些？并举图例说明。
a．整体性； 不是把图感知为虚线，几个圆或四段直线，而是一开始就把它看成圆形，三角形和正方形。 b. 选择性 如图即可感知为黑背景上的白花瓶，有可感知为白色背景上的两个黑色侧面人像；c. 理解性 提示者可以把它提示为立体的东西，而这个立体随着提示者的语言可以形成内凹或外凸的立体；d. 恒常性，在5m和10m处看一1.8m高的人，虽然在视网膜上的映像大小不同，但总把他感知为一样高，白衬衣无论是在白天还是在夜里都被感知为白色的；e. 错觉 同样长度的线，感觉A比B长。
6. 简述人机界面的含义以及人机界面的设计主要指哪方面的设计。
人机界面是指系统中的人，机，环境之间相互作用的区域。人机界面的设计主要指信息性界面，工具行界面和环境性界面等的设计。
7. 简述手握工具设计的原则。
1，一般原则（a，必须有效地实现预定功能；b，必须与操作者身体成适当比例，使操作者发挥最大效率；c，必须按照作业者的力度和作业能力设计，所以要适当地考虑到性别，训练程度和身体素质上的差异；d，工具要求的作业姿势不能引起过度劳累。）；2，解剖学因素（a，避免静肌负荷；b，保持手腕处于顺直状态；c，避免掌部组织受压力；d，避免手指重复动作。）；3，把手设计（a，直径；b，长度；c，形状；d，弯角；e，双把手工具；f，用手习惯与性别差异。）。
8. 简述作业场所布置的总则。
1.重要性原则；

2.使用频率原则；3.功能原则；4.使用顺序原则。




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