[工程科技]人机工程学概论.ppt

一、人机工程学与工业设计相关的应用领域 为减轻作业负担而对作业方式的研究和改善 为防止单调劳动而对作业进行合理安排 为防止人的差错而设计的安全保障系统 为提高系统中人机交互的高效性而研究和改进人机界面的设计 人的因素是人机工程学研究的重要内容，是人机系统优化设计的核心。同样工业设计贯穿以人为中心的理念、产品设计以使用者为中心加以展开。在产品设计中应用人机工程学原理和方法，始终把人的因素放在中心位置，也正是工业设计和产品设计的题中之义。 二、工业设计中的人机工程设计 围绕设计中对人的因素——人的生理和心理因素的考虑，人机工程学和工业设计具有共同的研究内容和设计事项。 1、人机工程学为产品设计提供关于人体尺度的设计参数 人机工程学 第一章人机工程学概论 第一节人机工程学的研究对象和目的 一、引例——人机工程学思想源远流长 花和尚鲁智深在五台山吃酒醉打山门，闹了一阵以后，下得山来找到铁匠，要打一条100斤的禅杖，……铁匠对他说：“师父，肥了，不好看，也不中使。依着小人，好生打一条62斤的水磨禅杖与师父。使不得，休怪小人。……” 《水浒传》插图 这实际是一个“器物与人的体能是否相适应”的问题。 器物要和人（使用者）的各种因素相适应。——这，就是现代人机工程学的基本思想和学术理论的简洁表述。它属于人们一种“自发的思维倾向，本能的行为方式”。 图为《三国演义》张飞和他的蛇矛 所谓“人的因素”不仅包括人体尺寸、人的体能、人的体力等生理条件，还涉及人的感知、认知、情感、精神、心理、社会等更多、更深的方面。 二、人机工程学的基本概念和定义 1、人机工程学的基本概念和定义 国际人机工程学学会IEA（International Ergonomics Association)对人机工程学所下得定义：人机工程学是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关系；研究在工作中、家庭生活中与闲暇时怎样考虑人的健康、安全、舒适和工作效率的学科。 2000年8月国际工效学协会发布了新的人机工程学定义：人机工程学是研究系统中人与其他组成部分的交互关系的一门科学，并运用其理论、原理、数据和方法进行设计，以优化系统的工效和人的健康幸福之间的关系。 实际课题中的人机工程设计，目标往往并非达到最理想的“安全、舒适、高效等”状态，而是在限定条件下提高“安全、舒适、高效”的程度。 2、人机工程学的多种学科名称 本学科常见的名称： 人类工效学，或简称工效学，英文Ergonomics,出现最早，应用最广 人的因素 Human Factors ,Human Factors Engineering 人类工程学 Human Engineering ,人体工程学 工程心理学 Engineering Psychology 人间工学 ，宜人性设计等 三、日常生活中人机学问题的巡视 例1 车厢外表面为墨绿色的旧式旅客列车，其硬座车厢窗户的高度正与坐着乘客的胸、肩、头部平齐。打开窗户，行驶中每小时风速达六、七十千米，即使最闷热的夏季，迎风被吹的乘客也经不住多久，而背风一侧的乘客却依然热不可挡，试问窗户为谁而设？现在的新式列车已经改了，把窗户提升到比站立者身高略高一点的高度，即使多个窗户同时打开，风也不会直吹乘客，却能在车厢上部形成新鲜空气的顺流，效果甚佳，而且不增加生产成本。 例2 公厕冲水 例3 声控开关 例4 学生双肩背包 例5 叫壶烧水 例6 图书馆阅览室座位安排 例7 药品包装，使用说明书 例8 剪刀 例9 认知心理学的应用 第二节 人机工程学的形成和发展 学科思想的演进 一、古代文明中人机工学的孕育和萌芽 《考工记》中涉及兵器宜人性的两小段论述： 《天工开物》插图 古希腊人机工学－运载马车 刹车系统 二、人机工学的形成、发展和学科思想的演进 1、对劳动工效的苛刻追求——人机学的孕育 美国工程师泰勒著名的“铁锹作业实验”是关于体能合理利用的最早科学实验 吉尔布雷斯夫妇的“砌砖作业实验”是合理作业姿势的最早研究 这一阶段研究的核心是最大限度的提高人的操作效率，要求人适应于机器，即以机器为中心进行设计，研究的主要目的是选拔和培训操作人员 这段时期看作人机学产生前的孕育期。 2、二战中尖锐的军械问题——人机学的诞生 人机工学诞生于1945－1960年期间 一些专家在当时对人机工程学所做的阐释，便反映了这一时期的学科思想。例如美国人伍德说：“设备设计必须适合人的各方面因素，使操作的付出最小，而获得最高的效率。” 学科思想至此完成了一次重大的转变：从以机器为中心转变为以人为中心，强调机器的设计应适合人的因素。 3、向民用品等广阔领域延伸——人机学的发展和成熟 设计中重视人的因素固然是正确的原则，但单方面的过