第六章 人机工程设计.ppt

第六章 人机工程设计 第一节 概述 1.1.1人体工程学定义 人体工程学是研究“人——机——环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系，为解决系统中的效能、健康问题提供理论与方法的科学。 人：作业者或者使用者 机：机器，包括人操作和使用的一切产品系统 环境：人们工作和生活的环境 系统：相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具 有特点功能的有机整体。 1.1.2 人体工程学发展史 （1）原始人机关系——人与器具 从制造工具开始 人类就开始研究怎样使得工具用起来更方便更安全。并在不断的摸索中前进。 (2)古代人机关系——经验人体工程学 古代虽然没有系统的人机工程学研究 但是工具的发展是符合人体工程学原理的，是符合人们使用习惯的。 如战国时期家居习俗为“席地而坐”，以臀部靠住脚跟，上身挺直，以示庄重，所以人们的视线和身体所及的高度以及器物的装饰面都决定了漆案，漆几等家具为低型家具。 （3）近代人机关系——科学的人体工程学 人体工程学的系统研究开始于19世纪末 先驱者 FW.泰勒（美国） （4）现代人机关系——系统的人机工程学 人机工程学成熟于二次大战期间1939-1945 二战使人们认识到 只有装备武器符合使用者的生理心理特征时才能发挥最大效能、避免事故发生。 同时这一思想开始衍生到人们工作生活的各个方面。 二战后 EJ.麦克考米克 1957年著《人类工程学》 是第一部关于人体工程学的权威著作，标志着这一学科进入成熟阶段。 1.1.3 人体工程学的研究现状 国外 已有60多年历史并逐步走向实用阶段。 1）计算机模拟研究 开发人体工程学模拟软件 2）人体模型 制作平面或立体模型模拟工作状态从而 得到合适数据应用于设计。 汽车碰撞性实验 3）人体工程虚拟仿真 用计算机模拟身体动作 通过各种实验让计算机记录下试验感受然后将感受传递给操作者，实现反馈。 这一技术目前只有极少量的发达国家公司具备。 中国的人体工程学发展现状 系统和深入的研究在1980之后 1989年成立中国人类工效学学会 总体来说 中国的人体工程学仅有数十年的历史，目前还处在萌芽和发展阶段。 1.1.4 研究任务 人体工程学的任务：使机器的设计和环境条件的设计适应于人，以保证人的操作简便省力、迅速准确、安全舒适、充分发挥人机效能，使整个系统获得最佳经济效益和社会效益。 根本研究方向：通过揭示人、机、环境之间的相互规律达到确保人、机、环境体统总体性能的最优化。 人体工程学包含的学科种类繁多 例：绘图桌的设计 生理学：桌子的高度、倾斜角度 心理学：桌子的颜色、材质 机械学：桌子的结构组装 工效学：桌子必须的结构部分 （需要有抽屉、卡槽等） 人体工程学是一个具有多方面、交叉性的学科，其研究方法也有多种（P140） 1）资料研究法 2）调查分析法（口头问卷、笔测问卷） 3）实验室法（真人实验、模拟人实验） 4）现场实测法（人体尺寸测量、室内环境测量） 5）模拟实验法（3D、CAD等） 6）分析法 人体工程学与设计 人体工程学与设计领域关系包括（室内设计、展示设计、产品设计）其中 与产品设计关系最为密切。 工业产品设计的含义： 1）是一种创造性活动 2）不只注意产品外形及表面的质量美观，还要注意产品结构和功能的协调关系 3）满足生产者和使用者的要求，达到方便宜人与环境协调的人机关系。 人体生理学基础 人类感知这个世界上的万物靠的是感觉系统，也叫“感知系统”。它包括视觉、肤觉、嗅觉、听觉、味觉——“五觉” 大脑的构造： 左半脑控制右半身运动， 右半大脑控制左半身运动； 大脑上部管理人体下半身， 下半大脑控制上半身运动； 左半脑偏重语言功能， 右半脑偏重有关空间功能， 小脑主管人体运动平衡。 视觉生理基础 眼睛是人体最精密、最灵敏的感觉器官，也是接受信息最多的器官。 听觉的生理基础 耳朵包括 外耳、中耳、内耳 三部分 嗅觉的生理基础 鼻子是人类感觉气味的唯一器官 肤觉的生理基础 肤觉也叫触觉，是人体除视觉外感知外界的另一重要途径。人体肤觉的感受器官是——皮肤。 表皮 真皮 皮下组织 皮肤的生理功能 (1)机械性的保护作用：表皮的角质层处在最外面， 具有一定的韧性，能耐受轻度的搔抓和磨擦。(2)物理性的保护作用：角质层是电和热的不良传导体。(3)化学性的保护作用：皮肤的角质层和皮脂，对一般化学品有抵抗作用。(4)防细菌的侵入：完整的皮肤微生物不能侵入。 皮肤有散热和保温功能，对保持体温正常起着重大作用。 视觉机能 1.概述 人们在认识世界的时候有80%—90%的