人体工程学课件( 一)

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骨骼是人体的支架,支撑身体,保护重要的内脏和神经系统,决 定了人的基本形 。
关节是人体杠杆的重要联结方式和联结结构。 肌肉是人体运动系统的动力。使人保持静态平衡和产生动力作用。 骨骼、关节和肌肉的共同作用,完成了人体活动的各种动作, 如果空间中的部分局部设计不合理就会或者不符合人体运动的科学 规律就会造成对人的伤害 。
2、人体工程学简史
(1) 原始时期------原始的人机关系 (2) 19世纪末至第一次世界大战------萌芽时期 (3) 两次世界大战时期------初兴时期 (4) 二战至20世纪60年代-----迅猛发展 (5) 20世纪70年代以后------两大特点 (6) 人体工程学在我国
(1) 原始时期------原始的人机关系
早在石器时代,人类就学会选择石块打制成可供敲、砸、刮、割的各种工具, 从而产生了原始的人机关系。(如何让石制工具更具有握感)
(2) 19世纪末至第一次世界大战------萌芽时期
从19世纪末到20世纪30年代,人们开始采用科学的方法研究人的能 力与其所使用的工具之间的关系,从而进入了有意识地研究人体关系的 新阶段:
③ H • Munsterberg——《心理学与工作效率》
1912年,现代心理学家闵斯托伯格( H • Munsterberg )出版 了《心理学与工作效率》等书,将当时心理技术学的研究成果与泰勒 的科学管理学从理论上有机的结合起来,运用心理学的原理和方法, 通过选拔和培训,使工人适应于机器。
(3) 两次世界大战时期------初兴时期
人体的血液循环,头和脚都是“散热器”,如果地面材料 的蓄热系数太小,如水泥或者石材地面,站久了,对下肢的血 液循环不利。
2. 如果设置采暖或者空调系统,其设备布置空调方式也 要考虑人体血液循环的特点,以保障人体健康 。
人体运动系统
人体的运动系统关系到人的姿势、人体的功能尺寸和人体活动的 空间尺度,从而影响家具、设备、操作装置和支撑物的设计 。
2.心理学知识
心理学研究的是人的心理现象以及活动规律的科学。心理是 人的感觉、知觉、注意、记忆、思维、情感、意志、性格、意识 倾向等心理现象的总称。
心理与行为:
人的心理活动一般分为三大类型:
一是人的认识活动,如感觉、知觉、注意、记忆、思维、联想等心理 活动 ;
二是人的情绪活动,如喜、怒、哀、乐、美感、道德等活动 ; 三是人的意志活动,这是在认识活动和情绪活动基础之上的行为、动 作、反应等活动。
刺激和效应发生的生理基础。与环境直接作用的主要感官是 眼、耳、鼻、口、皮肤以及由此产生的视觉、听觉、 嗅觉、味觉和触觉 ,即“五感”,另外还有平衡系统 产生的运动觉 。
神经系统是人体生命活动的调节中枢,通过条件反射的形式参与 人与环境的互动 。
眼睛是人体最精密,灵敏的感觉器官,外部环境的80%的信息都 是通过眼睛来参与的。是眼睛让人对物体有形态、 大小、色彩、明 暗和运动的影响。
研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方 面的因素,研究人和机器及环境的相互作用,研究在工作、 生活和休假时怎样统一考虑工作效率、健康、安全和舒适 等问题的学科
研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合、使设计的 机器和环境系统适合人的生理、心理特点,达到在生产中 提高效率、安全、健康和舒适的目的
但仍然处于发展阶段。
3、人体工程学研究的内容及应用领域
(1)研究内容 (2)应用领域
(1)人体工程学的研究内容
在一百多年的发展中,人因工程学的研究范围不断的发展扩大。作为 一门研究人—机—环境三者之间关系的学科,人体工程学的研究重点自始 至终都是围绕人本身的。由于各学科的研究领域不同,人体工程学的研究 内容也有所差异,但总体来说,主要有以下几个方面:
人的血液循环系统
血液循环将体内各种激素运送到身体的各处,各种细胞从 血液中接到不同的信号,使得全身活动配合成一个完整的整体。 因此,血液循环系统不仅是人体生命的“运输线” ,同时也是 生命活动的“通讯网” 。
1.我们使用家具 ,如果尺度不合理 ,比如椅面太高,脚够 不着地,坐久了就会影响下肢的血液循环,造成腿脚麻木。
人体工程学的概念:
人 机 工 程 学 是 一 门 研 究 人 ( man) 、 人 与 机 器 (machine)、人与环境(environment) 之间相互关系 相互作用的科学 。它是以人的生理、心理和行为为出 发点,提高环境的合理性和有效性,创造舒适的环境 条件,减轻疲劳,提高工作效率的学问。
人体工程学是让人能简单而正确的使用的科学
研究了日常生活的人体工程学,并将其定义为“使用方便、 宜人的科学”
前苏联学者 国际人体工程学会 《中国企业管理百科全书》
研究人在生产过程中的可能性、劳动活动的方式、劳动的 组织安排,从而提高人的工作效率,同时创造舒适和安全 的劳动环境,保障劳动人民的健康,使人在生理上和心理 上都得到全面发展的一门学科
Ergonomics由希腊文 ergon 和 nomos 构成,本意为工作的自然法则
世界各国对人体工程学概念下的的定义
美国的查理斯 .C . 伍德
设备的设计必须适合人的各方面因素 ,以便在操作中付出 最小的代价而获得最高的效率
W . E . 伍德森 A . 查帕尼斯 日本的校园二郎
人体工程学是寻求人和机械的相互合理的科学
(6) 人体工程学在我国
④1989年成立中国人类工效学学会。中国科学院心理学研究所及 一些高等院校分别建立了人体工程学研究机构,开设了人体工程学课程。 有关人机工程学方面的出版物也日益增多。目前在我国人体工程学已应 用于许多部门,如铁路、冶金、汽车运输、工程机械、设计、航天航空、 医药等,并取得了不少可喜成绩。
(5) 20世纪70年代以后------两大特点
在20世纪70年代,人体工程学形成了两大特点: 一是人体工程学渗透到人们工作和生活的各个领域; 二是人体工程学在高科技领域中得到了应用,自动化系统中人的监控作用、 人机信息交互、人工智能等都与人体工程学有着密切的关系。
(6) 人体工程学在我国
我国的人体工程学研究起步较晚,但发展较快。 ① 1935年,中国心理学家陈立出版了《工业心理学概观》,这是 我国最早介绍工业心理学的专著。陈立和周先庚等在中央研究院和清华 大学研究过疲劳、劳动环境等问题。10年动乱时期中断相关研究。 ②1984年,国家科工委成立了军用人—机—环境系统工程标准化技 术委员会, ③1985年建立中国人类工效学标准化技术委员会,至1988年已制订 有关国家标准22个。
两次世界大战期间,由于战争的需要,军事 工业得到了飞速发展,武器装备变得空前庞大和 复杂。此时,完全依靠选拔和训练人员,已无法 使人适应不断发展的新武器的性能要求,事故率 大为增多。人们在屡屡失败中逐渐认识到,只有 当武器装备符合使用者的生理、心理特性和能力 限度时,才能发挥其高效能,避免事故的发生.
1954年,伍德森发表了《设备设计中的人类工程学导论》。 1957年,麦克考米克(E•J • Mc Cormick)出版了《人类工程学》一书,该 书相继被美国、欧洲和日本等国广泛采用作为大学教科书。 德国的马克思—普朗克协会人类工程学研究所、英国的劳勃路技术学院、美 国的哈佛大学等机构或组织开展了不少有关人体工程学的研究。
20世纪60年代以后,科学技术飞速发展,电子计算机应 用的普及,工程系统的进一步复杂及其自动化程度的不断提 高,宇航事业的空前发展,一系列新科学的迅速崛起,不仅 为人体工程学注入了新的研究理论、方法和手段,而且也为 人体工程学提出了一系列新的研究课题。
如核电站等重要系统的可靠性问题、计算机的人机界面 设计问题、宇航系统的设计问题等等,拓宽了人体工程学的 研究领域和应用范围,促进了人体工程学的发展和进步。
耳朵的特征以及生理机制,决定了人对声音的敏感,使得人能明 显的感知音乐的优美和噪声的聒噪。
鼻子的嗅觉能辨别有害气体的难闻,也能感受植物的芬芳。空气 中的所含的气味、粉尘以及有害气体的含量,不仅影响环境的质பைடு நூலகம், 也直接影响到人的健康。人特有的嗅觉会促使人有目的的改变人生活 所在的空间中空气的质量。
皮肤能感觉到空气的温度和湿度的大小以及流动的情况,感知室 内空间、家具、设备等各个界面给人的刺激程度(振动大小、冷暖程 度、质感强度等),感知物体的形环和大小等。
(4) 二战至20世纪60年代-----迅猛发展
1949年,在默雷尔(Murrell)的倡导下,英国成立了第一个人体工程学科研 究组,翌年2月16日在英国海军军部召开的会议上通过了人体工程学(Ergonomics) 这一名称,正式宣告人体工程学作为一门独立学科的诞生。
1949年,查帕尼斯(A•Chapanis)等人出版了《应用实验心理学—工程设计 中人的因素》一书,总结了二战时期的研究成果,系统论述了人体工程学的基本 理论和方法,为人体工程学奠定了理论基础。
同时,泰勒还进行操作方法的研究,剔除多余的不 合理动作,指定最省力高效的操作方法和相应的工时定 额,大大提高了工作效率。
②F • B • Gilbreth & L • M • Gilbreth——砌砖研究
1911年,吉尔布雷斯夫妇( F • B • Gilbreth & L • M • Gilbreth ) 通过快速拍摄影片,详细记录工人的操作动作后,对其进行分析研究, 将工人的砌砖动作进行简化,将全过程中的17个动作减少为4.5个,使 砌砖的速度由原来的120块/h提高到350块/h。
1、人体工程学概念
世界各国对人体工程学的各种称呼
欧 洲 Ergonomics 工效学
美国
Human Factors 人类因素学 Human Engineering 人类工程学 Engineering Psychology 工程心理学
日本 中国
人间工程学
人机工程学、功效学、人机学、 人体工程学、人因工程学
人体力学
人体运动系统的各个组成部分,造就了人的空间形态,也维持 了人的内力和重力平衡,他们的共同作用,不仅支撑了人体各个器 官,还承担了外来的负荷。
由于人体姿势不同,人体内力和重力传递的路线也不同,所以 压力也不同 。故在设计支撑面时 ,如家具的椅面、床垫等,要 力求压力均匀分布,变“集中负荷承载”为“均匀荷载” ,以满 足人体的舒适要求 。
1、生理学:研究人的信息传递系统、能量传递系统、运动系统等基本知识。 (对人类肌体生理特征的研究)
2、心理学:研究感觉、知觉、注意、警觉、拥挤、领域、私密性、向光性 等概念。(对人类认知特征的研究)
3、环境心理学:研究人和环境的交互作用、刺激与效应、人对环境的知觉、 环境行为特征和规律等知识。(对人类行为特征的研究)
F • W • Taylor——铁铣研究 F • B • Gilbreth & L • M • Gilbreth——砌砖研究 H • Munsterberg——《心理学与工作效率》
①F • W • Taylor——铁铣研究
1898年,现代管理学的先驱泰勒( F • W • Taylor ) 进入伯里恒钢铁公司后,对铲煤和矿石的工具——铁铣 进行了研究,他用装煤重量分别为5kg、10kg、17kg、 20kg的四种铁铣作实验,找到了铁铣的最佳设计和每次 铲煤或矿石的最适重量,即10kg。
4、人体测量学:研究人体特征,人体结构尺寸和功能尺寸及其在环境艺术 设计的应用等知识。
(2)人体工程学的应用领域
二、人体工程学基础
1、人体生理学知识 2、人体心理学知识
1.人的生理学知识
人的感觉系统 人类能认识世界、改造世界,首先是依靠人的感觉系统,由此才实
现人和环境的交互作用。人的感觉系统由神经系统和感觉器官组成。了 解神经系统,才能知道心理活动发生的过程;了解感觉器官,才能懂得
人体工程学
Ergonomics
不符合人体工程学的设计:
人体工程学大纲
第一章 人体工程学概述 第二章 设计心理学 第三章 设计测量与设计应用 第四章 人和环境的相互应用
符合人体工程学的设计:
一、人体工程学概论
1、人体工程学概念 2、人体工程学简史 3、 人体工程学研究的内容、方法及应用领域
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