人体工程学2人体感知

工
程
7.2 人体力学 学 a、人体骨骼力学模型（图1-6）
足弓重力线：（图1-7）
b、人体姿势：（图1-8） c、力的传递：（图1-9）
立姿
人
坐姿
弯源自文库
体
工
蹲姿
程
学
跪姿
姿
卧姿
人体静态姿势
体重压力分布：（图1-10）
人
姿势与脊椎内力：（图1-11）
体
工
程
学
人
d、运动与疲劳
体
疲劳的主要特征：通过肌体的活动产生，通过休息可
人体工程学
Human Factors Engineering Human Factors Engineering
第二部分 人体感知
人
体
工
1 感觉和知觉特征
程
学
感觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物的个别属性
的反映。包括视觉、听觉、味觉、嗅觉、肤觉、运动觉、平衡
觉等。
1.1 感觉的基本特征
1.1.1 感觉的适宜刺激 能够引起感觉器官有效反应的刺激。 （表2-1）
工
减轻或消失；耐疲劳能力可以提高；人体能量消耗越多，
程
学
疲劳的产生越快；疲劳程度有一定限度，超过限度会损伤
肌体。
测量疲劳的方法：通过心电图测量心率恢复期；通过
肌电图测量肌力的消耗；通过能量的测量。
两点阈限：手指为4-5mm，脸部为5-10mm，肩与背部为 45-50mm。（图2-18）
人 体 工 程 学
人
4.1.2 痛 觉
体
4.1.3 温觉和冷觉
工
4.2 平衡觉
程
人对自己头部位置的各种变化及身体平衡状态的感觉。
学
4.3 运动觉
人对自己身体各部位的位置及其运动状态的一种内部 感觉；
感受器：肌梭、腱梭、关节小体;
对运动目标的鉴别，速度大于（1’-2’）s；
眼睛对表面与轮廓比形体更为注意，直线轮廓比曲线轮廓更 易于接受；
观察人时；
阅读时眼睛作单挛运动。
3 听觉机能及其特征
人
以时间上的连续为特征，属于慢速的信息传递；是人际
体
交往的主要沟通渠道。
工
程
3.1 听觉器官和听觉过程
学
3.1.1 听觉器官
耳的解剖示意图：（图2-15）
(d)
人
b、选择性：
体
选择性的取决因素：对象与背景的差别程度；对象在
工
背景上运动与否；人的主观因素。
程 学
“鲁宾之杯反转图形
c、理解性： d、恒常性：
大小恒常性 形状恒常性 明度恒常性 颜色恒常性
人 体 工 程 学
双关图
e、错 觉
空间错觉（大小、
人
形状、方向、距离）、
体
运动错觉、时间错觉。
工
程
体
2.2.3 视 野
工
当人的头部和眼球不动时，人眼能观察到的空间范围。
程
学
人
体
颜色视野是指颜色对眼的刺激能引起感觉的范围。
工
程 学
2.2.4 视 距
人
体
人在工作过程中正常的观察距离。（表2-3）
工
一般操作的视距范围在380-760mm之间，在560mm处最为适宜。
程
学
2.2.5 对比感度
人
2.2.6 视觉适应
体
人眼随视觉环境中光量的变化而感受性发生变化的过程，
工
分暗适应和明适应。
程
暗适应与明适应曲线：（图2-13）
学
人
2.2.7 颜色辨认
体
人能感觉到的光谱波长和频率与颜色相对应。（表2-4）
工
程
学
人
色光混合规则：
体
a、人的视觉只能分辨颜色的三种特性：明度、色调、
工
饱和度；
程
b、混合色中，如果一种成分连续变化，混合色的外貌
舌头上的味蕾
被唾液溶解的物 质
接触表面
酸、甜、苦、辣、咸 等
鉴别
肤觉感受
皮肤及皮下组织
物理和化学物质 对皮肤的作用
直接或间接 接触
触觉、痛觉、温度觉 和压力等
报警
深部感觉 平衡感觉
肌体神经和关节 半规管
物质对肌体的作 用
运动刺激和位置 变化
外部和内部 外部和内部
撞击、重力和姿势等
放置运动、直线运动 和摆动
调整 调整
人体主要感觉器官的适宜刺激及其识别特征
1.1.2 刺激阈
人
使人从没有到获得感觉的刺激强度的界限值，称为“刺激
体
阈” ，它是产生刺激的刺激下限；刺激强度的上限称为刺激极限， 工
也称“痛阈”。从下限到上限称为“感觉阈值”。
程
1.1.3 适 应
学
感觉器官在持续刺激一段时间后，在刺激恒定不变的情况下，
感觉会逐渐减少以至消失。
1.1.4 相互作用
感受能力因受到其他刺激的干扰影响而降低。
1.1.5 对 比
同一感受器官接受两种完全不同，但属于同一类的刺激物的
作用而使感受性发生变化的现象。
人
同时对比：
体
工
程
学
继时对比： 1.1.6 余 觉
刺激取消后，感觉可以存在一段极短的时间。 1.1.7 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。
人
是视觉器官对客观事物识别能力的总称，包括视角、
体
视力、视野、对比感度和视觉适应。
工
2.2.1 视 角
程
学
被看目标物的两点光线投入眼球时的夹角。眼睛能分
辨被看目标物最近两点的视角，称为临界视角。
α=2arc tg(D/2L)
2.2.2 视 力
视力是眼睛分辨物体细节能力的一个生理尺度
人
视力=1/临界视角
音 调：基底膜长、短纤维的振动。
3.3 方向敏感性
“双耳效应”即立体声效应。
3.4 掩蔽效应
一个声音的听阈因另一个声音
的掩蔽作用而提高的效应。
人
4 其他感觉机能及其特征
体
工
程
4.1 肤 觉
学
皮肤表面的感受器接受外来刺激而产生的感觉，包括触 觉、痛觉、温觉、冷觉。
4.1.1 触 觉
压觉或触压觉：被动触觉、主动触觉；
学
也会连续变化；
c、颜色相同的光，无论它们的光谱组成是否相同，在 颜色混合中具有相同的效果；
d、混合色的总亮度等于组成混合色的各颜色光亮度的 总和。
2.2.8 视觉特征
人
观察方向；
体
偏离视觉中心时，在相同的偏离条件下的优先顺序；
工
程
双眼协调动作；
学
获得视觉印象的最短时间为0.07-0.3s，平均0.17s；
（表2-1）
感觉类型
感觉器官
适宜刺激
刺激起源
识别外界的特征
作用 人
视觉
眼
可见光
外部
色彩、明暗、形状、
体
大小、位置、远近、 鉴别
运动方向等
工
听觉 嗅觉 味觉
耳
一定频率范围的 声波
外部
声音的强弱和高低， 报警 程 声源的方向和位置等 联络 学
鼻腔顶部嗅细胞
挥发的和飞散的 物质
外部
香气、臭气等挥发物
报警 鉴别
3.1.2 听觉过程
第一阶段：将声波转变为机械振动；
第二阶段：将机械振动转变为液体波动；
第三阶段：将液体波动转变为神经冲动；
3.2 人对声音的分辨能力
人
体
频 率：听阈频率范围：20-20000Hz
工
感受性最高：1000-4000Hz；
程
声 强：两种声音声强相差26%或声压相差12%才能被人识别；
学
常见错觉图形
学
人 体 工 程 学
室内设计中常用错觉形式
人感知的途径：
人
体
工
程
学
2 视觉的功能及其特征
人
视觉系统：眼睛和脑（生理学）；视觉和知识经验（心理学）； 体
人眼可以感觉到的光波波长大约是380-780nm。
工
2.1 视觉过程
程
人眼的构造；
学
人眼成像的视觉过程：
人
体
工
程
学
2.2 视觉功能
运动觉未必完全受意识支配。
人
5 人的心理特征
体
工
程
心理现象：心理过程和个性心理。
学
5.1 能 力
一般能力：智力（观察力、注意力、思维力、想象力等）；
特殊能力：各种专业技能（管理能力，机械操作能力等）。
5.2 气 质
人
指主要同生物遗传因素决定的、相当稳定的心理活动的动力特
征。主要表现在心理过程的强度、速度、稳定性、灵活性上及指向
周围神经（按功能分）：感觉（传入）神经、运动（传出） 神经、躯体运动神经（支配骨骼肌）；
植物性神经（支配内脏器官）：交感、副交感神经。
功 能：统一控制和调节全身各器官、系统，保证机体的整 体统一及其与外界环境的相对平衡。
7 运动系统的机能及其特征 人
7.1 运动系统
体
组 成：骨骼、关节与韧带、肌肉
体
性上。四种基本类型：胆汁质、多血质、黏液质和抑郁质。（表2-5） 工
程
学
人
体
5.3 性 格 工
有别于他人最重要、最鲜明的个性心理特征（表2-6）。
程
学
6 神经系统组成及其功能
人
体
组 成：
工
脑：延髓、脑桥、中脑、间脑、小脑、大脑；
程
中枢神经：脊髓、脑神经（12对）；
学
神经系统（按解剖分）：脊神经（31对）；
1.2 知觉及其基本特征
人
体
1.2.1 知 觉
工
人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况的整
体反映。
程
产生在感觉的基础上，受知识、经验、情绪、态度等因
学
素的制约和影响。
1.2.2 知觉的基本特性
a、整体性：
(a)
（a）接 近 （b）相 似 （c）封 闭 （d）连 续
(a)
(b)
(c)
人 体 工 程 学