第一章-人机工程学概论-课件.ppt

人机工程学Ergonomics姓名：马宁姓名：马宁职称：副教授职称：副教授人人机机工工程程学学本课程参考书1.人体工程学人体工程学 徐军，陶开山 中国纺织出版社2.人机工程学人机工程学 丁玉兰 北京理工大学3.普通人机工程学普通人机工程学杨君顺杨君顺 西北轻工业学院印刷厂4.设计心理学设计心理学李彬彬李彬彬 中国轻工业出版社5.认知心理学认知心理学美罗伯特美罗伯特L索尔索索尔索 教育科学出版社人人机机工工程程学学第1章 概论1.思考：什么是人机工程学？2.日常生活中的人机工程学的应用1)地下通道设计2)阶梯设计3)窗户3.日常生活中的不良设计1)水龙头设计2)厨具设计人人机机工工程程学学日常生活中的人机工程学的应用日常生活中的人机工程学的应用（一）（一）1)地下通道设计w灯光：亮、暗w路线：曲、直 十字的地下通道优点：缺点：容易迷路人人机机工工程程学学人人机机工工程程学学日常生活中的不良设计（一）日常生活中的不良设计（一）1)水龙头设计（A）（B）人人机机工工程程学学日常生活中的不良设计（二）日常生活中的不良设计（二）2）厨具设计塑料茶匙、汤勺、小刀和餐叉。人人机机工工程程学学1.1 人机工程学的概念1.学科名称 人机工程学起源于20世纪40年代，是一门跨越不同学科领域，应用多种学科的原理、方法和数据发展起来的新兴边缘学科。它发源于欧洲，最终形成于美国。人人机机工工程程学学人人机机工工程程学学3.人机工程学的定义人机工程学研究人在生产或操作过程中合理地、适度的劳动和用力的规律问题。不同的国家有不同的定义：人人机机工工程程学学美国：美国：人机工程学研究的是人与机器相互关系的合理方案，亦即对人的知觉显示、操作控制、人机系统的设计及其布置和作业系统的组合等进行有效的研究，其目的在于获得最高的效率和作业时的安全和舒适感。人人机机工工程程学学人人机机工工程程学学国际人体工程学会（International Ergonomics Association）：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，研究在工作中、生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。人人机机工工程程学学人人机机工工程程学学尽管各国学者对人机工程学所下定义不同，但其研究目的是一致的，就是揭示人与机的相关参数及其最佳匹配的规律。人机工程学可定义为：按照人的特性设计和改善并优化人机环境系统的科学。人人机机工工程程学学4.人机工程学的研究目的1）研究对象：人机工程学研究的是“人机环境”系统的整体状态和过程人生理特性心理特性机械性能环境状况机械人机关系人人机机工工程程学学人人机机工工程程学学1.2 1.2 人机工程学发展史人机工程学发展史1.原始人机关系人与器具石器时代，原始人把石器加工成拿的动、握的住，手握部分适合人手的形态，不会将手刺破。研究人如何使用工具及工具如何适宜人使用这样一个人与工具的关系问题。人人机机工工程程学学2.古代人机关系经验人机工程学两千多年前的冬官考工记中就记载有我国商周时期按人体尺寸设计制作各种工具及车辆的论述。黄帝内经中对人体尺寸的测量方法，测量部位，测量工具，尺寸分类等有着详细的说明。人人机机工工程程学学3.近代人机关系科学的人机工程学19世纪末，随着工业革命时期的开始与发展，人所从事的劳动在复杂程度和负荷量上有了很大的变化，迫使应用近代的研究手段改革工具以改善劳动条件和提高劳动生产率。先驱：美国 F.W.泰勒、F.B吉尔伯雷斯及其夫人丽莲吉尔伯雷斯。人人机机工工程程学学泰勒泰勒 19031903年年 论文论文论工厂的管理论工厂的管理 开创了人机工程学的研究开创了人机工程学的研究吉尔伯雷斯夫妇提出吉尔伯雷斯夫妇提出“吉尔伯雷斯基本吉尔伯雷斯基本动作要素分析表动作要素分析表”动作与时间研究MotionandTimeStudy人人机机工工程程学学德国心理学家L.W.斯腾提出“心理技术学”，尝试将心理学引入工业生产H.M.闵斯托博格 1912年 心理学与工业效率等书，将心理学和泰勒的科学管理学结合起来，运用心理学的原理和方法，通过选拔与培训，使工人适应机器。人机工程学Ergonomics人人机机工工程程学学人人机机工工程程学学4.现代人际关系二战后，A.查帕尼斯等与1949年出版应用实验心理学工程设计中人的因素1954年 W.E.伍德林发表了设备设计中的人类工程学导论1957年E.J.麦克考米克发表人类工程学人人机机工工程程学学5.发展现状英国：最早，应用于国民经济各部门德国：马克思普朗克协会人类工程学研究所，应用于工业设计，如奔驰轿车。美国：最发达，应用于国防工业。日本：引进理论和实践经验，成立了“人间工学学会”中国：80年代初确立人机工程学学科，1981年建立了“中国人类工效学标准化委员会”人人机机工工程程学学1.3 人机工程学的研究范畴1.研究任务 人的主要工作有三种类型：肌肉工作、感知工作和智能工作。主要任务：对人机环境综合体进行系统的分析研究，通过各种手段建立合理且又可行的实用方案，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，从而达到提高工效的目的。人人机机工工程程学学人人机机工工程程学学3.人机工程学研究方向1.1、工工作作负负荷荷研研究究，包包括括体体力力活活动动、智智力力活活动动、工工作作紧紧张张等等因素引起的生理负荷和心理负荷。因素引起的生理负荷和心理负荷。2.2、工工作作环环境境的的研研究究，包包括括高高空空、深深水水、地地下下、加加速速高高温温、低低温温和和辐辐射射等等异异常常工工作作环环境境条条件件下下的的生生理理效效应应，以以及及一一般般工工作作与与生生活活环环境境中中振振动动、噪噪音音、空空气气、照照明明等等因因素素的的人人机机工程学的研究。工程学的研究。3.3、工作场地、工作空间、工具装备的人机工程学的研究工作场地、工作空间、工具装备的人机工程学的研究4.4、信信息息显显示示的的人人机机工工程程学学问问题题，特特别别是是计计算算机机终终端端显显示示中中人的因素研究。人的因素研究。5.5、计算机设计与人机工程学研究。计算机设计与人机工程学研究。6.6、安全管理及人的可靠性研究、安全管理及人的可靠性研究7.7、工作成效的测量与评定。工作成效的测量与评定。8.8、机器人设计的智能模拟等。机器人设计的智能模拟等。人人机机工工程程学学1.4 人机工程学的研究方法人机工程学人机工程学资料研究法调查分析法实验室法现场实测法模拟试验法系统分析法人人机机工工程程学学人人机机工工程程学学本章要掌握的内容1.人机工程学的英文名称？2.人机工程学的综合定义？3.人机工程学的研究内容？4.人机工程学的研究方法？人人机机工工程程学学本章作业1.每人收集23个不良设计 要求：1）有图片说明；2）有文字性说明为什么会这么设计，这么设计有什么不好之处；3）给出改进建议；4）用电子文档交作业。人人机机工工程程学学人机工程学的研究方法补充测量人体各部分静态和动态数据；调查、询问或直接观察人在作业时的行为和反应特征；对时间和动作的分析研究；测量人在作业前后以及作业过程中的心理状态和各种生理指标的动态变化；观察和分析作业过程和工艺流程中存在的问题；分析差错和意外事故的原因；进行模型实验或用计算机进行模拟实验；运用数字和统计学的方法找出各变数之间的相互关系，以便从中得出正确的结论或发展有关理论。人人机机工工程程学学人机工程学人机工程学人人体体科科学学技术科学技术科学环环境境科科学学生理学生理学心理心理学学劳动卫生学劳动卫生学人体测量学人体测量学人体力学人体力学环境卫生学环境卫生学环境医环境医学学环境心理学环境心理学环境保护学环境保护学环境检测环境检测学学工业设计工业设计工程设计工程设计安全工程安全工程系统工程系统工程机械工程机械工程管理工程管理工程1.6人机工程学学科体系人机工程学学科体系人人机机工工程程学学1.7人机工程学与工业设计人机工程学与工业设计1.人为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数；参数：人体结构特征；人体机能特征参数；感受器官的机能特性；劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理、不同劳动负荷的适应能力；工作时的心理状态和心理因素对工作效率的影响。2.机为工业设计中“物”的功能合理性提供科学依据；追求：方便、舒适、可靠、价值、安全和效率3.环境为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准则4.系统为进行人机环境系统提供理论依据人人机机工工程程学学1.8产品设计简明流程产品设计简明流程接受任务调查、信息收集草图、效果图设计人机工程学研究人机工程学研究优化方案设计完善任务提交