人机工程学读书笔记

《人机工程学》读书笔记

随着科学技术的进步，社会的发展，人类文明的不断提高，人们对工作和生活质量的要求越来越高。创建优良的工作条件和舒适的生活环境，以满足人的生理和心理的需求，将成为人类不断追求的目标。而人机工程学正是一门研究人，机，环境如何才能达到最佳匹配，使人—机—环境系统能够适合人的生理和心理特点，以保证安全，健康，高效，舒适地进行工作和生活的学科。

《人机工程学》以人，机，环境三要素为对象，以人为中心，按照人体因素，人机界面，作业环境，人机系统设计分析为顺序展开论述，重点落实在如何应用人机工程学的原理和方法进行人机系统的设计与分析评价。人机因素主要研究人在工作过程中的生理和心理特征，是人机工程学的基础理论。内容包括：人的形体参数，人体力学，人的机能特征，人的作业能力与疲劳，人的自然倾向和可靠性等，是研究人机系统的基础和设计依据。人机界面是人机工程学研究的重点，内容包括：显示器，控制器，作业空间和用具，主要介绍设计原则，方法和必要的数据，资料及其使用条件。人在不同的作业环境条件下有不同的生理和心理反应，所以作业环境介绍了热，声，光，空气等环境对人体的影响，分析评价的指标，方法以及改善的具体措施。人机系统的设计分析是人机工程学的综合应用性内容，具体研究如何应用人机工程学的基本理论，原理和数据解决实际问题。

第一章绪论

人机工程学研究的是人与机器相互关系的合理方案，亦即对人的

知觉显示，操纵控制，人机系统的设计及其布置和作业系统的组合等进行有效的研究，其目的在于获得最高的效率和作业时感到安全与舒适。人机系统的基本类型：1）手工劳动系统；2）半自动化，机械化系统；3）自动化系统。人与机的结合方式：1）人与机串联方式；2）人与机并联方式；3）人与机串并联方式。人的工作主要有三种类型：肌肉工作，感知工作和智能工作。因此人机工程学的主要任务是对人—机—环境综合体进行系统的分析研究，用人类创作的科学技术为这一综合体建立合理且有可行的实用方案，使人类获得舒适，安全，健康的环境条件，力图提高人本身的能力，从而达到提高工作效率的目的。根据人机工程学的任务，人机工程学的研究内容可概括为以下几个方面：1）人体因素的研究；2）人机系统的总体设计研究；3）工作场所和信息传递装置研究设计；4）作业改善研究；5）环境控制与安全保护。

人机工程学的研究方法有以下几种：1）实测法；2）实验法；3）询问法；4）测试法；5）观察法；6）模拟和模拟实验法；7）分析法。人机工程学研究的一般程序：确定目标—收集资料—制定方案—综合评价。在研究人机工程学是应该注意以下问题：1）测试方法的可靠性与有效性；2）统计学的差异与实际意义的差异。

第二章人的形体参数

为了设计和改善人—机—环境系统，必须知道人体各部分形态特征及各项测量数据，其中包括人体高度，厚度及活动位移范围等。对于这些参数的测量，叫做人体测量。人体测量通常采用的仪器主要有：

人体测高仪、人体测量用直角规、人体测量用弯角规、人体测量用三角平行规、坐高椅、量足仪、角度计、软卷尺、描骨器以及医用台称等。我国对前四种测量仪器已制定了标准。

人体大小各不相同，设计一般不可能满足所有使用者。为了设计能适合较多的使用者，在应用人体测量数据是应考虑以下原则：1）由人体身高决定的物体，如门、船舱口、通道、床、担架等，其尺寸应以95百分位数为依据。

2）由人体某些部分的尺寸决定的物体，如取决于腿长的坐平面高度，其尺寸应以第5白分位数为依据。

3）可调尺寸，应以第5百分位数和第95百分位数调节到使之间的所有人使用方便。

4）以第5百分位数和第95百分位数为界限值的物体，当身体尺寸在界限以外的人使用会危害其健康或增加事故危

险时，其尺寸界限应扩大到第1百分位数和第99百分位

数。

5）门铃、插座、电灯开关的安装高度以及付账柜台高度，应以第50百分位数为依据。

应用人体尺寸数据时应注意以下问题：

1）必须弄清设计的使用者或操作者的状况，列出使用者的特征，包括性别、年龄、种族、体格等。

2）人体尺寸的统计分布一般是呈正态分布的，故按人体尺寸均值设计产品和工作空间，往往只能适合50%的人群，而

对另外50%的人群则不适合。

3）选用人体尺寸数据时，要考虑操作者的着衣穿鞋情况和其他可能配备的东西，如手套、头盔、靴子以及其他用具。

4）由于人在操作过程中的姿势和体位经常变换，使用静态测得的尺寸数据会出现较大的误差，所以设计时需要用动态

测得的尺寸数据加以适当调整。

5）确定作业空间的尺寸范围，与人的肢体活动范围及作业方式有关。

第三章人的机能特征

神经系统是机体的主导系统，全身各器官、系统均在神经系统的控制和调节下，互相影响，互相协调，保证机体的整体统一及其与外界环境的相对平衡。在此过程中，首先是借助与感知器官接受体内外环境的各种信息，通过脑和脊髓各级中枢的整合，最后经周围神经控制和调节各系统活动，以使机体适应多变的外环境，同时也调节着机体内环境的平衡。人的一切心理和意识活动也是通过神经系统的活动实现的，因此，神经系统也是心理现象的物质基础。

人在生产作业时经常受着心理因素的影响，同时，生产机械、作业方式、工艺流程和生产环境对人的心理状况发生作用。人机工程学是研究人、机、环境相互之间的适合性问题，当然包括机械和环境必须适合人的心理特性这个重要的内容。所以说心理学是人机工程学的重要基础。

第四章人体力学

人的一切运动都是通过人体的运动系统完成的。人体的运动系统主要由骨骼、关节、肌肉三大部分组成。人体的运动以关节为支点，通过附着于骨面的骨骼肌的收缩，牵动骨骼改变位置而产生的。因此，在运动过程中，骨骼起杠杆的作用，关节起枢纽作用，骨骼肌则是运动的动力源。

人体内有三种类型的肌肉。第一类为骨骼肌，通过腱与骨骼相连。骨骼肌的收缩能力强，但不能持久，其活动能随着人的意志运动，也称随意肌。第二类为平滑肌，构成人体某些脏器的管壁，其活动不受意志支配，故称不随意肌。第三类为心肌，分布在心脏的房、室壁上，组成心肌层，也属不随意肌。

成人全身共有206块骨，通过骨连接组成骨骼系统，约占体重的1/5。骨依其所在部位可分为颅骨、躯干骨、四肢骨三部分；依其形态则可分为长骨、短骨、扁骨和不规则骨四种。骨骼的主要功能是，骨骼构成人体的支架，有维持体型、支撑软组织、承担全身重量的作用；骨骼形成体腔壁，可保护大脑及内脏器官，并能帮助呼吸；骨是人体运动的杠杆，肌肉牵动骨绕关节转动，使人体产生各种运动；骨的红、黄骨髓有造血、储藏脂肪的功能，骨还是人体内矿物盐的储备仓库。

人在日常生活和生产中，一般有四大基本姿势，即立姿、端坐姿、靠椅坐姿和卧姿。根据支持躯体的方式可将上述4种基本姿势划分为34种姿势，其中立姿7种、端坐姿14种、靠椅坐姿10种和卧姿3种。随着宇航技术的迅速发展，失重姿态也将作为一种作业姿势而成