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人机工程学讲解
第一章人机工程学概论
美国:
HumanEngineering;HumanFactorsEngineering工程学或人类因素工程学。
欧洲:
Ergonomics人类工程学或工效学。
已被国际标准化组织正式采纳,本义:
劳动的规律。
其他:
工程心理学(前苏联);人间工学(日本);人体工程学;人机
工程学;人类工效学;人机控制学;宜人学等。
我国:
人机工程学,人机工程、人机工程设计,人-机-环境系统工程,人体工程学、人类工效学,人类工程学、工程心理学、宜人学、人的因素等。
国际人机工程学会(InternationalErgonomicsAssociatignlEA):
研究人
与系统中其他因素之间的相互作用,以及应用相关理论、原理、数据和方法来设计以达到优化人类和系统效能的学科。
(2000.8:
一般定义:
人机工程学是以人的生理、心理特性为依据,应用系统工程的观点,分析研究人与产品、人与环境以及产品与环境之间的相互作用,为设计操作简便省力、安全、舒适,人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的学科。
人机工程学:
按照人的特性设计和改善
人—机—环境系统的科学。
人—机—环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及他们周围的环境所构成的系统,简称人—机系统,在人—机系统中,人、机、环境相互依存、相互作用、相互制约完成某一特定的工作或生活过程。
学科名称:
应用实验心理学
学科名称:
工程心理学
经验人机工程学——萌芽阶段(人适应机器:
科学人机工程学——形成阶段(机器适应人:
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耐久性
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LL
人机工程学的研究方法
G为设计中考虑"环境因素”
提供设计准则
第2章人体测量与数据应用
人体测量数据的种类
形态测量:
人体体形尺寸,体积,重量,表面积
运动测量:
人体的活动过程和活动范围的大小,动作范
围,动作过程,形体变化,皮肤变化
生理测量:
人体出力范围,人体感觉反应,人体疲劳
形态数据类型
I静态尺寸动态尺寸
II-
人体的构造尺寸
动态尺寸:
人体的功能尺寸
人机课本:
2.1.3《人体测量的基本术语》
要求清楚被测者姿势,姿势要求,以及测量方向即以前画过的人体图。
百分位
百分位由百分比表示,表示设计的适应域,称为“第几百分
位”。
例如,50%称为第50百分位,用Pk表示。
百分位数
百分位数是百分位对应的测量数值。
例如,身高分布的第5
百分位数为1543,则表示有5%的人的身高将低于这个高度。
当需得到某项人体测量尺寸X所处的百分位P时,可按
F列步骤及公式求得
z(Xix)/Sd
式中:
p概率数值,根据上面公式求得的Z值,
查正态分布表获取
再由下式求得百分位P:
P=0.5+p
一、人体尺寸应用的原JW
❖使用最新数据和标准化原则
•极限设计原则
•:
•可调性设计原则
•:
•动态设计原则
•:
•平均尺寸设计原则
二、产品人体尺寸设计的步骤和方法
•1、识别所有与产品设计相关的人体尺寸;
•2、确定预期的用户人群(成人、儿童、老人等)
•3、选择一个合适的预期用户的满足度;
1)确定所设计产品的类型;
2)选择人体尺寸的百分位(满足度).
4、获取正确的人体测量数据表并查找出需要的基本数据
•5、产品功能尺寸的确定
1)确定功能修正量(客观量)
(1)着装修正量(表2-12)
(2)姿势修正量(p36)
(3)操作功能修正量(p36)
(4)年代、年龄修正量
2)确定心理修正量(主观量)
最小功能尺寸=人体尺寸的百分位数+功能
修正量
最佳功能尺寸=人体尺寸的百分位数+功能
修正量+心理修正量
第3章
人体感知与运动特征
三个子系统:
把操作者作为人机系统中的一个“环节”来研究,
人与外界发生联系的主要是三个子系统,即感觉系统、神经系
统、运动系统
1.反射弧(反射的生理结构基础)
反射是神经系统调节肌体活动的一种基本形式。
反射活动的全部结构组成反射弧;反射弧具有五个基
本环节,即感受器。
传入神经元,中间神经元
传出神经元,放应器。
人机系统中的最常用的感觉通道是视觉通道(80%)、
听觉通道(14%)、触觉和其他通道(6%)
3.2.2视觉系统
视网膜最外层细胞包括视杆细胞和视锥细胞,它们是接
受信息的主要细胞。
视觉系统由眼睛、视神经和视觉中枢的共同活动组成
视杆细胸
在低水半愿明时(如更冋隔作用区别愿白
对光谱绿色部分最敏懣,在HE网膜远离中心处最寿
対极列的卿澈敏感
视锥细胸
在高水平j照明时(如白天)起作用
区别颜色
对光谱黄色部分最敏感,往视阿膜的中部最多主要在识别空间位置和要求敏锐地看物体时起作用
视网膜的视杆细胞和视锥细胞的不同性质
视野:
眼睛观看正前方物体时所能看得见的空间范围,常以角度来表示。
(静视野、注视视野、动视野)
动视野:
见图3-6。
水平视野(单视野/双视野):
1.5°-3.0°——特优视区;(物象落在黄斑上)
10°-20°——瞬息视区;(能在很短的时间内看清物体)
20°-30°——有效视区;(需集中注意力看)
其余:
良好视区。
中央视觉(明视觉)一视锥细胞(感色能力强、能清晰分辨物体)。
周围视觉(暗视觉)一视杆细胞(观察空间范围
和正在运动的物体)。
双眼视物:
视野范围较大;具有分辨物体深浅、远近等相对位置的能力;能形成立体视觉。
色视野是指颜色对眼的刺激能引起感觉的范围。
(见图3-7)
人眼随视觉环境中光亮度的变化而感受性发生变化的
过程,有暗适应和明适应两种。
见图3-8
根据视觉的明暗适应特征,要求在设计工作面照明时,需使其亮度均匀而且不产生阴影,否则,眼睛的
频繁明暗调节,不仅会增加眼睛的疲劳,而且会引起错
误操作。
❖1.疲劳程度:
水平优于垂直。
❖2.视线变化习惯:
左—右,上一下,顺时针。
❖3.准确性:
水平尺寸和比例的估计更准确安
❖4,观察情况的优先性:
左上一右上一左下一
视右卜讪Q仅長鬥幻苦必硕它山这-九视亠心汀打w觉—汝乐「‘啟牲咄”门曲汽处汕特二筋⑴心叨沂认川s:
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。
❖8.物体的颜色在有色光源的照射下会产生变化,显现的颜色与物体本色,照射光线的颜色之间的关系有一定规律性。
如表
*9、眼晴在直视方向的最小分辨角和分辨颜色的情况。
如表
❖10.视觉损伤
❖1K视觉疲劳
3.3.1听觉剌激
听觉的适宜刺激是声音,声音的声源是振动的物体,人的听感范圉:
20~20000Hz.感受性最高的频率范围;1000—4000Hz
X3.2听觉系统
起主要作用的部位=内耳耳蜗
起辅助作用的部位:
外耳、中耳、内耳的其它部分,见图
本体感觉系统包括耳前庭系统和运动觉系统,可感受身
体和四肢所在位置的信息。
包括平衡觉,运动觉
运动特征
人体躯干和肢体在水平面的运动比在垂直面的运动速度快。
垂直方向的操纵动作>从上往下的运动速度比从下往上的运动速度快
彷操作后速左动快转比运灵严的动前动比运度旋动线更口水向纵,运度右速,运直动活
人操作手手而的L运向动般手动右左,手作右比运n一的纵,比快右动向动左快针的动逆方操作度,习0吋向作比针的动速快加顺方操作时向作,更更惯
体的比身向动更但的性身向动开方迳度,者a■a向方运离体的速快后准高
心理学家列文(K丄ewin)认为:
人与环境密不可分,行为取决于个体本身与其所处的环境。
即
式中B—彳丁为(Behavior)
f—函数(Function)
P—人(Person)
E—环境(Environment,广义)
❖心理学家将行为的产生分解为刺激、生物体、反应三项因素研究,即
SOR
式中,S—外在、内在的刺激(stimulsitor)
O—人体(organism)
R—行为反应(reaction)
剌激、人体、反应三项因素间的存在相互作用关系。
思维的种类:
PB具体*思维和抽象思维,具体思维分为动作思维和形象思维。
按方向不同,思维可分为集中思维和发散思维。
4.2要求全部掌握,请看书
对产品的知觉以及创造性思维自己看书,比较分散。
、
界面的三个部分
显示方式
传谨的信息特征
显示方式
传蚩的信息挣征
观觉显示
1•比较复杂寿象的佶息或舍有科学拽术术语的信息Jt宇、图表、公式等監传递的信息很长或儒要魁迟者
3•需用方位、距离等空间状蕊说明的信息
4,以后有枝弓[用的可能的信息
5」斤摊环境只适合听觉传謹的信息
6,适合听堂传盘個听觉负荷已很直的场合久不需要急迫传谨的信息
8,传递的信息常需同时显示、监越
听觉
SZF
1.较短或无需延迟的信鬼
瞪彊单且要求快速传谨的信息
久视愷通道负荷过重的场合
4•所处环境不适合视觉通道停递的信息
他觉
显示
皿所觉通道负荷过軸场合
2.使用视、听觉通道传递信息有困难的场合
3.慟单并要求快速传谨的信息
人的大脑皮层所能处理的信息只是感觉器官接受的信息量的很小一部分,如表大脑中枢信息处理过程中记忆机制具有特殊的意义◎
记忆是各种信息处理活动的基础,一般分为三种形式:
❖L感觉信息储存(瞬时记忆.感觉记忆、感觉登记)
❖短时记忆(操作记忆):
保持时间在1川讪以内的记忆。
❖3,长时记忆:
记忆曲线。
见罔上19
创造性思维(问题也不够具体,参考:
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- 人机 工程学 讲解