人机工程学试题参考答案

《人机工程学》试题参考答案

一、 名词解释（4╳6=24分）

1、百分位

百分位是人体测量数据的一个统计方法，以测量值的累计频次来描述测量数据的分布特征。一个百分位将群体或样本的全部测量值分为两部分，如身高第五百分位表明有5%的人的身高小于此测量值，95%的人的身高大于此测量值。

2、偶发启动

偶发启动指在操作过程中，有时会由于操作者的手、胳膊、袖口等无意碰撞或牵拉控制器而引起机器的启动，控制器的偶发启动有时会造成重大事故，所以应通过适当增加控制器阻力、合理安排控制器位置及对重要控制器采取比较复杂的使用方法等措施来避免偶发启动。

3、应激

应激是一种在人机系统偏离其最佳状态，而作业者又无法或轻易矫正这种状态时出现的现象，是一种比较普遍、且较为复杂的生理和心理状态，对个体的身心健康和系统作业效能有很大的消极影响。

4、个人空间

个人空间是指由于社会和心理的因素在其周围的一个无形边界区域，来源于人的私密性要求和自我保护的需要。一般分为四种范围类别：亲密距离、个人距离、社会距离和公共距离，距离尺寸依次增大。

5、混合照明

混合照明是实际照明设计中常采用的方法，即将一般照明和局部照明相结合，由部分照明器在较大的工作区间中进行对称布置，提供总照度的大约10%左右的照度，同时在特定的工作面附近安置专门的照明器，为特定工作面提供占总照度90%左右的照度。

6、静态肌肉施力

静态肌肉施力是持续保持收缩状态的肌肉运动形式，是一种不合理的肌肉施力方式。在肌肉施力过程中需要大量的血液供给来完成供能物质和代谢物的输送，而静态施力中持续收缩的肌肉压迫血管，阻止了血液的流动，造成供能物缺乏，代谢物不能排出，引起肌肉快速疲劳。

二、 简答题（5╳8=40分）

1、应用人体尺寸的原则有哪些？

（1）极限设计原则，以某种人体尺寸极限作为设计参数的设计原则。受人体伸及度限制的尺寸应该根据低百分位确定，如货架高度；受人体屈曲限制的尺寸应该根据高百分位确定，如普通门高度。

（2）可调性设计原则，一般可调的尺寸范围应根据第5百分位和第95百分位确定，以适合大多数人体尺寸的要求（90%）。

（3）动态设计原则，在考虑人员必须执行的操作时，选用动作范围的最小值；在考虑人员的自由活动空间时，选用动作范围的最大值。

（4）非“平均人”设计原则，在设计中不能简单地采用人体尺寸的平均值，注意以满足绝大多数人为设计准则。

2、基于生物力学角度简述手工具设计的基本原则。

（1）保持手腕处于自然直线状态。手腕弯曲会造成腕部酸痛和力量减小，

一般着力抓握时，抓握物体和人的手臂呈大约70度，精确抓握时，把工具的把手和工作部分弯曲到10度左右，都会使手腕在工作时保持自然状态。（2）减少手部组织压力。手掌的压力敏感区域过分受力，会影响血液循环，造成局部缺血，对手掌产生伤害。通过增大抓握面积和将压力作用于手部不敏感区域，对会避免掌部组织局部受压。

（3）避免手指重复动作。通过拇指代替食指或使用指压板都能很好的避免“扳机指”疾病的出现。

3、比较感觉、知觉和错觉的区别和联系。

（1）感觉指人的感受器官和环境接触所产生的对个别属性的认识；知觉指人对客观事物以及它们之间的关系的主体体验。

（2）感觉是知觉的基础，知觉的信息加工过程比感觉复杂，而错觉是人的一种错误的知觉，来源于元素之间关系的影响。

4、比较面向过程的任务分析方法和面向对象的任务分析方法的异同。（1）面向过程的任务分析是一种层次化的任务分析技术，主要方法为任务的逐层分解：把任务分解成若干子任务，再把子任务进一步分解为更加细致的子任务，最后组织成为一个“面向过程”的执行序列。面向对象的任务分析一般基于对象的使用场景展开，它强调产品是由一系列对象组成，这些对象组合起来即可达到某些特定的功能，实现具体的任务。

（2）两者都是任务分析行之有效的方法，提高用户对系统操作的效率和舒适性。两者最大的区别在于，面向对象的任务分析直接对用户交互的对象进行分析，关注与设计对象，重视人机系统的交互质量，而面向过程的任务分析强调用户任务的分解，只关注于用户本身。

5、简述人机系统的概念和组成。

由人和机及环境组成的系统称为人机系统。人是系统的主体；机的概念可以理解为与人交互的所有硬件和软件的总和，是设计的对象；人、机两者之间通过人机界面交互，分为硬件界面和软件界面；而环境可以看作外因，是人机系统的影响因素。（可绘框图表述人机系统，参考教材P281图12-2）在人机系统的设计中，一定要从系统的高度，把人、机以及环境因素作为一个整体来研究，处理好它们三者之间的关系是系统研究的重点。

三、 论述题（2╳18=36分）

1、阐述人机工程学中“以人为中心”的思想及其实现方法。

答题要点：

思想：

（1）阐述以人为中心的思想：把人知道的和需要的变成设计的基础，设计围绕人来展开，人既是设计的出发点，又是设计的重点和终点。

（2）阐述人机工程学从“以机器为中心”到“以人为中心”的转变。

实现方法：

（3）基于用户的生理要求及其局限性，即考虑人的生理尺寸、运动范围和身体的具体结构和功能及局限性。

（4）基于人的认知要求及其局限性，即考虑人的知识结构、记忆能力和思维决策方法及他们的局限性。

（5）考虑人的心理需求，设计应增加人的愉悦和积极的体验。

（6）考虑物理环境对人的全面影响，设计应给人舒适的环境享受；并考虑以文化为主体的社会环境。

（7）通过多种途径获取用户信息。如：设计中查找相关数据；注重用户调查，采取问卷、询问及观察等多种方法挖掘用户知识，并很好地实现用户知识和设计知识的互动；采取用户参与设计的方法，包括用参与设计及后期的设计评价。

2、论轿车的人机工程学设计。

答题要点：

（1） 汽车的总体尺寸设计

（2） 座椅的设计。

（3） 仪表的设计及仪表板的造型、尺寸和角度。

（4） 方向盘、变速赶、油门等控制器的设计。

（5） 显示与控制的相合性。

（6） 车门、车窗控制（玻璃升降器）及车门把手设计。

（7） 汽车内外色彩、材质和内部装饰环境的设计。

（8） 声音、噪声、减震的设计

（9） 车灯及雨刮器的设计