人机工程与工程设计完整版课件全套PPT教程最全电子教案.ppt

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1、人机工程学与工业设计人机工程学与工业设计目录目录l第1章 绪论1.1 引言1.2 人机工程学的命名及定义1.3 人机工程学的起源与发展1.4 人机工程学的研究内容与方法第2章 人体测量与数据应用2.1 人体测量2.2 常用的人体测量数据2.3 人体测量数据应用第3章 人体感知觉及其设计应用3.1 感知觉3.2 视觉机能及其设计应用3.3 听觉3.4 肤觉3.5 本体感觉3.6 人的反应特征3.7 疲劳与恢复3.8 人为失误l第4章 人机界面设计4.1 广义的人机界面4.2 显示界面设计人的信息输入设计4.3 控制界面设计人的信息输出设计第5章 作业空间设计5.1 作业空间设计的影响因素5.2

2、作业姿势与作业空间设计5.3 坐椅设计第6章 环境设计6.1 微气候环境设计6.2 照明环境设计6.3 噪声环境设计第7章 人机系统设计7.1 人机系统概论7.2 人机系统设计方法7.3 人机系统评价7.4 人机系统可靠性分析第8章 人机工程的设计应用8.1 人性化设计思想8.2 人机工程学常用设计方法举例第第1章章 绪论绪论 1.1 引言1.2 人机工程学的命名及定义1.3 人机工程学的起源与发展1.4 人机工程学的研究内容与方法1.1 引言引言l人机关系是伴随着人类文明的发展而进行的。l伴随人类文明的发展，人与人的造物关系人机关系也越来越复杂。然而，造物活动于人类自身密切相关，它的发展离不

3、开人自身的发展。研究人机关系，就必须从人出发。设计在本质意义上是为了服务人，人是设计的主体。设计要考虑功能、技术、构造、经济等因素，又要关注使用者的舒适宜人的要求。图1-2-新、旧石器时代古人生产工具 图片引自：http:/www.gd- 人机工程学的命名及定义人机工程学的命名及定义l1.2.1人机工程学的命名人机工程学的命名l在欧洲多称为工效学Ergonomics；美国称为“Human Engineering”（人类工程学）或“Human Factors Engineering”（人的因素工程学）；而西欧国家多称为“Ergonomics”（人机工程学）；前苏联和日本都采用该词的译音，苏联译为

4、“”，日本译为“”，称为“人间工学”。l Ergonomics一词是英国学者莫瑞尔于1949年首次提出的，它由两个希腊词根ergon（即工作、劳动）和nomos（即规律、规则）组成，前者的意思是“出力、工作”，后者的意思是“正常化、规律”。因此Ergonomics的含义也就是“人出力正常化”或“人的工作规律”。 l人机工程学在我国起步较晚，名称繁多，除普遍采用“人机工程学”、“工效学”外，常见的名称还有：“人体工程学”、“人类工程学”、“工程心理学”、“机械设备利用学”、“宜人学”、“人的因素”等。本书使用人机工程学这一名称。1.2.2人机工程学的学科定义人机工程学的学科定义l前苏联的学者将人

5、机工程学定义为：人机工程学是研究人在生产过程中的可能性、劳动活动方式、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，使人从生理上心理上得到全面发展的一门学科。l美国人机工程学家CC伍德（Charles CWood）对人机工程学所下的定义为：设备设计必须适合人的各方面因素，以便在操作上付出最小的代价而求得最高效率。l而WB伍德森（WBWoodson）则定义为：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及作业时感到安全和舒适。l著名的美国人机工

6、程学及应用心理学家A查帕尼（AChapanis）说：“人机工程学是在机械设计中，考虑如何使人获得简便而又准确的操作的一门科学”。l日本专家：人类工程学是根据人体解剖学、生理学和心理学等特性，了解并掌握人的作业能力与极限，及其工作、环境、起居条件等和人体相适应的科学.l国际人机工程学会（International Ergonomics Association简称IEA）：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。l中国企业管理百科全书将人机工程学定义为：研究人和机

7、器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器与环境系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。l我国1979年出版的辞海中对人机工程学的定义：人机工程学是一门新兴的边缘学科。它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的研究方法和手段，综合地进行人体结构、功能、心理以及力学等问题研究的学科。用以设计使操作者能发挥最大效能的机械、仪器和控制装置，并研究控制台上各个仪表的最适位置。 l综上所述可以认为：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，分析研究人与机械、人与环境以及机械与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人

8、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科学。因此，人机工程学可定义为：按照人的特性设计和改善人机环境系统的科学。1.3. 人机工程学的起源与发展人机工程学的起源与发展 l英国是世界上开展人机工程学研究最早的国家，但本学科的奠基性工作实际上是在美国完成的。所以，人机工程学有“起源于欧洲，形成于美国”之说。l虽然本学科的起源可以追溯到20世纪初，但是作为一门独立的学科还只有50年左右的历史。在这段形成与发展的过程中，人机工程学大致可分为以下几个阶段：l1.3.1经验期（经验人机工程学） l1.3.2创建期（科学人机工程学）创建期（科学人机工程学）l1.3.3成熟期（现代人机工程学）成熟

9、期（现代人机工程学）l1.3.4 中国人机工程学的发展历程中国人机工程学的发展历程1.4人机工程学的研究内容与方法人机工程学的研究内容与方法l1.4.1人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容l1.4.2人机工程学的研究方法人机工程学的研究方法l1.4.3人机工程学与工业设计人机工程学与工业设计作业作业l请找出你周围环境中合理、不合理的人体工学现象，并分析。l具体要求：l（1）图文并茂；l（2）不少于五例；l（3）讨论可行的解决办法。第第2章章 人体测量与数据应用人体测量与数据应用l2.1 人体测量2.2 常用的人体测量数据2.3 人体测量数据应用2.1 人体测量人体测量l2.1.1人体测量概

10、述人体测量概述l2.1.2人体测量数据的分类人体测量数据的分类l（1）按状态分类。l静态测量: 人体构造上的尺寸。l动态测量: 人体功能上的尺寸(包括人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸)。l（2）按实际使用分类。l形态测量l生理测量l运动测量l2.1.3人体测量的基本知识人体测量的基本知识l（1）立姿。l（2）坐姿 。l（3）测量基准面 l1）矢状面 、正中矢状面。l2）冠状面。l3）水平面。l4）眼耳平面。l（4）人体测量的基本平面与轴（ 图2-1- 5人体测量基准面和基准轴）。l1）运动轴。l分别对应于矢状面，水平面和额状面设置三个基本轴，这些轴可在人体躯干，四肢和各脏器等部位

11、设置。l2）矢状轴（纵轴）。l3）额状轴（又名冠状轴、横轴）。l4）垂直轴。l（6）测量项目。l1）体重。l2）立姿项目 l3）立姿功能项目 l4）坐姿项目 l5）坐姿功能项目 l6）状况项目l7）手部项目l8）足部项目 l（7）测量要求l1）支撑面 l2)被侧者的衣着 l3） 测量值读数精度 l（8）人体测量的主要仪器。l1）人体测高仪 l2）人体测量用直角规 2.2常用的人体测量数据常用的人体测量数据l2.2.1我国成年人的尺寸数据我国成年人的尺寸数据GB 10000-88介介绍绍l(1) GB 10000-88适用范围适用范围l(2) GB 1000088数据注意要点数据注意要点l2.3

12、.1人体测量数据的主要术语人体测量数据的主要术语l（1）总体。）总体。l（2）样本。）样本。l（3）均值。）均值。l（4）方差。）方差。l（5）标准差。）标准差。l（6）抽样误差。）抽样误差。l（7）人体测量数据的正态分布曲线）人体测量数据的正态分布曲线 2.3人体测量数据应用人体测量数据应用l1）测量数据的直方图 l2）正态分布曲线 正态曲线分布包含的面积： 正态曲线与横坐标轴覆盖的总面积为100%，若从零到某一横坐标值上的曲线面积为5%时，那么该横坐标轴值称为5%值。同理，从零到某一横坐标值上的曲线面积分别为50%和95%时，则把该横坐标轴值分别称为50%值和95%值。在人机工程设计中，有

13、效地运用这三种数值来解决人为误差，如右图所示。 适应域定义 一个设计只能取一定的人体尺寸范围，只考虑整个分布的一部分“面积”，称为“适应域”，适应域是相对设计而言的，对应统计学的置信区间的概念。分类对称适应域偏适应域 对称适应域对称于均值；偏适应域通常是整个分布的某一边。 在人体测量资料中，常常给出的是第5、第50和第95百分位数值。在设计中，当需要得到任一百分位数值时，则可按下式进行计算： 1%50%之间的数值 50%99%之间的数值 式中： X 平均值； SD标准差； K百分比变换系数，由表2.3-2查得 )(KSXPDV 百分位的计算2.3 2.3 人体测量数据的应用人体测量数据的应用)

14、(KSXPDV适应域的表示-用百分位表示设计的适应域常用百分位及意义：在人体工学设计中常用的是第5、第50、第95百分位。第5百分位数：代表“小身材”，即只有5%的人群的数值低于此下限值第50百分位数：代表“适中”身材，即分别有50%的人群的数值高于或低于此值第95百分位数：代表“大”身材，即只有5%的人群的数值高于此上限值2.3.2 影响人体测量应用的因素影响人体测量应用的因素l年龄年龄l性别性别l年代年代l地区与种族地区与种族l职业职业2.3.3应用人体尺寸数据的基本原理应用人体尺寸数据的基本原理l基本原理l选择百分位的原则2.3.4应用人体尺寸数据时应注意事项应用人体尺寸数据时应注意事项

15、 l明确使用者或操作者的具体状况，分析其特征，包括性别、年龄、种族、身体健康状况、体形等；l按人体尺寸的平均值设计产品和工作空间，往往只能适合50%的人群，而对另外50%的人群则不适合。因此，一般不能以平均值作为设计的唯一根据；l应考虑操作者的着衣人体尺寸增大的调整值。l由于人在操作过程中姿势和身体位置经常变化，静态测得的尺寸数据会出现较大误差，设计时需用实际测得的动态尺寸数据加以适当调整；l确定作业空间的尺寸范围，不仅与人体静态测量数据有关，同时也与人的肢体活动范围及作业方式方法有关。如手动控制器最大高度应使第5百分位数身体尺寸的人直立时能触摸到，而最低高度应是第95百分位数的人的触摸高度；

16、l设计作业空间还必须考虑操作者进行正常运动时的活动范围的增加量，如人行走时，头顶的上下运动幅度可达50mm。作业作业l请测量你身边的生活用品的详细尺寸。具体要求：l选择你身边常见的一个日常用品，测量它适合人体的各个参数。l测量同类物体至少五件。l统计测量结果并和标准对比得出结论。第三章第三章 人体感知觉及其设计应用人体感知觉及其设计应用第第3章章 人体感知觉及其设计应用人体感知觉及其设计应用l3.1 感知觉3.2 视觉机能及其设计应用3.3 听觉3.4 肤觉3.5 本体感觉3.6 人的反应特征3.7 疲劳与恢复3.8 人为失误3.1 感知觉感知觉3.1.1 感觉及其特征(1)感觉概述(2)感觉

17、的特征1）适宜刺激。 2）刺激阈限 3）适应 4）相互作用 5）对比 6）余觉 7）补偿 8）直觉 (3) 感觉的意义感觉的意义l感觉提供了内外环境信息。l保证了机体与环境的信息平衡。l感觉是认识过程的开端，是一切较高级复杂心理现象的基础。3.1.2 知觉的基本特征知觉的基本特征l(1)知 觉 l(2)知觉的基本特性 1）整体性 2）选择性 3）理解性 4）恒常性 5）错觉 3.1.3 感觉与知觉的关系感觉与知觉的关系l(1) 感觉与知觉的区别感觉与知觉的区别l(2)感觉与知觉的联系 3.2 视觉机能及其设计应用视觉机能及其设计应用l在人的整个认知世界中，大约有80的信息是通过视觉系统来获得的

18、。光照射于物体，再反射人人的眼睛，然后在视网膜上成像，就形成了人对物体的视觉。视觉系统不只是眼睛，从生理学角度看，它包括眼睛和脑；从心理学角度看，它不仅包括眼前的视觉，还包括人既得的知识、经验等。视觉的适宜刺激是光，人可以感觉到的光称为可见光，波长在380nm到780nm之间。3.2.1视觉视觉l(1)人眼的构造人眼的构造l(2)视觉过程视觉过程 3.2.2视觉机能视觉机能l(1)视角视角l(2)视力视力l(3)视野视野l(4) 立体视觉l(5)视距视距l(6) 对比感度对比感度l(7)视觉的适应视觉的适应3.2.3 视觉中的色彩现象视觉中的色彩现象l(1)色觉与色视野色觉与色视野l(2)影响

19、色彩视觉的因素影响色彩视觉的因素l(3)色彩知觉效应色彩知觉效应3.2.3视觉规律视觉规律l人眼观看事物时，总会遵循一些特定的规律，依据这些规律，人们更容易、更快捷地看到或理解眼前的事物。3.3 听觉听觉l331 听觉器官听觉器官l人的听觉器官是耳，入耳的构造主要分三大部分：外耳、中耳和内耳。如图3-3-1所示 332 听觉过程人耳的听觉过程在正常情况下，一般认为有以下三个阶段：（1）将空气中的声波转变为机械振动，耳廓将收集到的外界声波，经外听道传至鼓膜，引起鼓膜与声波发生同步振动。（2）将机械振动转变为液体波动，鼓膜的振动将推动中耳内起杠杆传动作用的听骨链，经放大后通过卵形窗进入内耳，引起耳

20、蜗内淋巴液的波动。（3）将耳蜗内淋巴液的波动转变为神经冲动。这些波动引起基底膜的振动，从而使科蒂氏器官内所含的毛细胞受到刺激而产生神经冲动。冲动经耳蜗听神经，最后传至大脑皮质颞叶听觉中枢，产生听觉。3.3.3 听觉的特点听觉的特点l（1）声音的音调、音强和音色l （2）声音的方位和远近l （3）听觉的适应l（4）听觉的掩蔽现象3.4 肤觉肤觉l3.4.1触觉触觉l3.4.2温度觉温度觉l3.4.3痛觉痛觉3.5 本体感觉本体感觉l3.5.1 平衡觉平衡觉l3.5.2 运动觉运动觉3.6 人的反应特征人的反应特征l3.6.1 反应时间l 3.6.2 影响反应时间的因素影响反应时间的因素3.7 疲

21、劳与恢复疲劳与恢复l3.7.1 疲劳的概念疲劳的概念l3.7.2 影响疲劳的因素影响疲劳的因素l3.7.3 疲劳的预防措施 3.8 人为失误人为失误l 人为失误是指人未发挥自己本身所具有的功能而产生的失误。例如，仪表读取数字失误、操作失误等。人为失误与人的功能不确定性有直接关系，它是人类不可避免的特性之一。有文献给出了系统研制的各个阶段常见的人为失误的类型及原因，见表3-8-1。作业作业学习、体验以下有关感知觉实验，加强对人体感知觉的认识。l知觉恒常性实验l深度知觉实验l时间知觉实验l注意分配能力测试l错觉研究实验l暗适应实验l听觉实验l动作稳定性测定l简单反应时间测定实验l选择反应时间测定实

22、验第四章 人机界面设计第第4章章 人机界面设计人机界面设计l4.1 广义的人机界面4.2 显示界面设计人的信息输入设计4.3 控制界面设计人的信息输出设计第四章第四章 人机界面设计人机界面设计l4.1广义的广义的“人机界面人机界面” 在人机系统模型中，人与机之间存在一个相互作用的“面”，即我们所说的“人机界面”。4.2 显示界面设计显示界面设计人的信息输入设计人的信息输入设计显示界面设计的意义显示界面设计的意义显示界面设计的要求显示界面设计的要求显示界面设计的内容显示界面设计的内容4.2.1 视觉显示设计视觉显示设计产品显示界面的视觉设产品显示界面的视觉设计计l视觉设计的基本要素包括形态（形态

23、（form）色彩（色彩（colour）材质材质(material)光与影（光与影（lightshadows）时间与空间（时间与空间（timespace）用英文单词首字母而缩写为用英文单词首字母而缩写为“FCMLT”4.2.2听觉传示设计听觉传示设计产品显示界面的听觉设计产品显示界面的听觉设计l听觉传示设计从显示性质的角度主要分提示性传示和反馈性传示，从声音类别的角度分类主要包括音响传示和语音传示。4.3控制界面设计控制界面设计人的信息输出设计人的信息输出设计l在人机系统中，人通过信息显示器获得关于产品使用的信息之后，通过运动系统操纵产品产品控制界面，从而使其按预定的目标工作。产品的产品控制界面

24、是人机系统中重要的组成部分，也是产品人机界面设计的一项重要内容。日常生活中人的任何操作活动都离不开产品控制界面，比如打字操作需要键盘和鼠标，键盘和鼠标的界面就是人与电脑之间的产品控制界面；汽车奔驰需要方向盘，方向盘就是人与汽车之间的产品控制界面；近年广为流行的触摸屏操作界面也是人与手机的产品控制界面（当然它也充当了手机的信息显示界面）。 4.3.1产品控制界面的视觉设计产品控制界面的视觉设计l人对产品控制界面的使用，一般都是在视觉控人对产品控制界面的使用，一般都是在视觉控制下进行的，产品控制界面的视觉设计主要包制下进行的，产品控制界面的视觉设计主要包括标识设计、色彩设计、视觉布局设计和视觉括标

25、识设计、色彩设计、视觉布局设计和视觉反馈设计。反馈设计。4.3.2产品控制界面的触觉设计l在无法使用视觉的情况下（比如在夜间作业中照明突然中断时），使用不同的形状、尺寸、位置和材质的产品控制界面是十分有用的。这就是产品控制界面的触觉设计。其中主要包括形状设计、尺寸设计、材质设计、触觉位感设计、触觉反馈设计以及防止控制件的偶发启动设计。l形状设计是将不同用途的产品控制界面设计成不同的形状，以此使各产品控制界面间不易混淆。它虽然可以通过视觉辨认，但主要是用于触觉辨认。在进行产品控制界面的形状设计时，产品控制界面的形状应尽可能反映它的功能，即有意义或形状上的联系从而使操作者能由控制器的形状联想到产品

26、控制界面的用途；控制器的形状应使操作者在无视觉指导下，仅凭触觉也能分辨；4.3.3产品控制界面的听觉设计l产品控制界面的听觉设计主要包括声音控制和声音反馈两个方面。声音控制又分两类：音响控制和语音控制。l图4-3-12是一款曾获德国“Reddot”红点奖浪漫声控LED蜡烛灯，它主要是可以模拟人吹蜡烛的行为，当人用力朝灯吹气时，灯就会灭掉，其实原理很简单，就是内部放置了一个简单声控装置。作业l1.选择一款你熟悉的电子产品，运用本章介绍的一些方法，从显示界面和控制界面两方面对其人机界面设计进行分析与研究。l2.针对某一特定人群，运用你课题一的研究成果设计一款交互式产品（涉及到软件界面的要有具体的软

27、件界面设计）。第第5章章 作业空间设计作业空间设计第第5章章 作业空间设计作业空间设计l5.1 作业空间设计的影响因素5.2 作业姿势与作业空间设计5.3 坐椅设计5.1作业空间设计的影响因素作业空间设计的影响因素l人在操纵机器时所需要的操作活动空间和机器、设备、工具、被加工对象所占有的空间的综合，称为作业空间。应该注意的是，这里的“操作机器”应该包括两种内涵：一种是字面意义的对机器的使用；还有一种是具有一定行为频率的操作空间，虽然不能肯定有机器的参与，但是这种空间设计的方法和内容都形同于一个作业空间，比如一套配套设施齐全的书法专用桌椅，如图5-1-1所示。l5.1.1相关概念相关概念l5.1

28、.2作业空间与作业场所设计时人体测量数作业空间与作业场所设计时人体测量数据的应用据的应用5.1.3人的行为特征l(1)个人心理空间个人心理空间l(2)人的捷径反应和躲避行为人的捷径反应和躲避行为5.2作业姿势与作业空间设计作业姿势与作业空间设计l5.2.1坐姿作业空间设计坐姿作业空间设计l(1)工作面工作面l(2)作业范围作业范围l(3)容膝空间容膝空间l(4)椅面高度以及活动余隙椅面高度以及活动余隙l(5)脚作业空间脚作业空间l5.2.2立姿作业空间设计立姿作业空间设计l(1)工作面工作面l(2)作业范围作业范围l(3)工作活动余隙工作活动余隙l(4)临时坐位临时坐位l(5)立姿作业空间垂直

29、方向布局设计立姿作业空间垂直方向布局设计5.2.3坐立姿交替作业空间设计坐立姿交替作业空间设计l为了克服坐姿、立姿作业的缺点，在工作岗位上经常采用坐立交替作业方式。这种作业方式能使作业者在工作中变换体位，从而避免由于身体长时间处于一种体位而引起的肌肉疲劳。l坐立姿作业空间的设计特点是：工作台高度既适宜于立姿作业又适合于坐姿作业，这时工作台高度应按立姿作业设计；为了使工作台高度适合于坐姿操作，需要提高座椅高度，该高度恰好使作业者半坐在椅面上，一条腿刚好落地为宜；由于坐立交替作业空间的特殊性，座椅应设计得高度可调、并可移动，椅面设计略小些，如图5-2-10所示；5.3座椅设计座椅设计l5.3.1坐

30、姿生理分析坐姿生理分析l5.3.2肌肉活动度肌肉活动度l5.3.3座椅种类座椅种类l5.3.4座椅设计原则座椅设计原则5.3.4座椅设计原则l(1)座特设计的主要原则座特设计的主要原则l(2)座椅尺寸设计座椅尺寸设计作业作业 l以人机工程学为主要的指导原理，设计一个生活或工作空间。l具体要求：l必须是一个独立的空间，最好和其它的空间之间具有可拆卸性。l至少是完成一种类别行为的目的系统。l可以是对原有空间的改良，也可以是全新开发的空间。l可以是实空间，比如胶囊公寓；也可以是虚空间，比如户外野餐车。l空间中涉及到的产品必须超过五种以上。l更加注重系统整合和解决问题的实现方式。第第6章章 环境设计环

31、境设计第第6章章 环境设计环境设计l6.1 微气候环境设计6.2 照明环境设计6.3 噪声环境设计6.1 微气候环境设计微气候环境设计l6.1.1影响微气候的因素影响微气候的因素l（1）空气温度l（2）空气湿度l（3）气流l（4）热辐射6.1.2人体的体温调节人体的体温调节l(1)人体热平衡人体热平衡l(2)舒适的微气候环境设计舒适的微气候环境设计6.1.3微气候环境对人体的影响微气候环境对人体的影响l (1) 高温作业环境对人体的影响高温作业环境对人体的影响l(2)低温作业环境对人体的影响低温作业环境对人体的影响6.1.4微气候环境对工作的影响微气候环境对工作的影响 (1)微气候环境影响工作

32、效率(2)微气候环境对于工作安全的影响6.1.5微气候环境的改善设计微气候环境的改善设计l(1)高温的改善设计高温的改善设计l(2)低温的改善设计低温的改善设计6.2照明环境设计照明环境设计l6.2.1光的度量光的度量l（1）光通量）光通量l（2）发光强度）发光强度l（3）光亮度）光亮度l（4）光照度）光照度l（5） 灯的光效系数灯的光效系数l（6）采光系数）采光系数6.2.2光的照明质量光的照明质量l(1)色温色温l(2)显色性显色性l(3)眩光眩光6.2.3照明环境对于工作的影响照明环境对于工作的影响l（1）照明环境对工作效率的影响l（2）照明环境对工作安全的影响6.2.4照明环境的设计要

33、求照明环境的设计要求l(1)作业场所的照明方式设计作业场所的照明方式设计l(2)照度分布要均匀照度分布要均匀l(3)光的稳定性设计光的稳定性设计l(4)光的均匀性设计光的均匀性设计l(5)避免眩光的设计方法避免眩光的设计方法l(6)照明环境设计引起的心理反应照明环境设计引起的心理反应6.3噪声环境设计噪声环境设计l6.3.1 噪声的基础知识噪声的基础知识l(1)噪声的物理度量噪声的物理度量l1)声压 2)声压级l(2)噪声的主观量度噪声的主观量度l1)响度 2)响度级6.3.2 噪声的危害l(1)噪声对人的影响噪声对人的影响l(2)噪声对工作的影响噪声对工作的影响6.3.3 噪声的控制设计噪声

34、的控制设计l(1)对噪声源进行控制对噪声源进行控制l(2)阻断噪声传播的设计阻断噪声传播的设计l(3)个人防护品设计个人防护品设计l(4)音乐调节音乐调节6.3.4噪声的设计利用噪声的设计利用l噪声一向为人所厌恶，但是随着现代科学技术的发展，人们也能很好的利用噪声来造福人类。例如，利用噪声除草根据不同的植物对不同的噪声敏感程度不一样，人们制造出噪声除草器。这种噪声除草器发出的噪声能使杂草的种子提前萌发，这样就可以在作物生长之前用药物除掉杂草；利用噪声发电当声波遇到屏障时，声能会转化为电能，根据这一原理，设计制造了鼓膜式声波接收器，将接收器与能够增大声能、集聚能量的共鸣器连接，当从共鸣器来的声能

35、作用于声电转换器时，就能发出电来；在医疗方面，可以用噪声诊病 ；此外，还可以利用噪声来制冷、除尘、克敌等等。利用噪音，下面的电源节能插头设计（图6-3-5）很好的解决了节约用电的问题。在用户用电时正常供电，不使用电时，它会发出很强的噪音来提示用户断开电源，这样就可以节约电能了。作业作业l以人机工程学为指导，设计一个噪声防护装备具体要求：l任选一用户群，分析其工作或学习中所受噪音干扰的状况。l分析噪音对该用户群的影响。l为该用户群设计一款噪声防护装备。第第7章章 人机系统设计人机系统设计第第7章章 人机系统设计人机系统设计l7.1 人机系统概论7.2 人机系统设计方法7.3 人机系统评价7.4

36、人机系统可靠性分析7.1 人机系统概论人机系统概论l7.1.1人机系统的概念人机系统的概念l(1)系统的概念l（2）人机系统的概念及组成7.1.2人机特征机能比较人机特征机能比较l（1）人机功能分配l（2）人机匹配7.1.2人机系统在产品设计中的应用人机系统在产品设计中的应用l（1）人在人机系统中起主导作用 l（2）人机系统与产品设计之间的关系 7.2人机系统设计方法人机系统设计方法l7.2.1产品中的人机系统设计产品中的人机系统设计l7.2.2人机系统设计程序与方法人机系统设计程序与方法l（1）人机系统设计程序）人机系统设计程序 定义系统目标和参数阶段，包括确定使用者的需求、确定使用者的特定

37、义系统目标和参数阶段，包括确定使用者的需求、确定使用者的特性、群体的组织特性、确定作业方式、确定作业效能的测量参数和测试性、群体的组织特性、确定作业方式、确定作业效能的测量参数和测试方法；方法； 系统定义阶段，包括定义功能要求、定义操作（作业）要求；系统定义阶段，包括定义功能要求、定义操作（作业）要求； 初步设计阶段，包括功能分配、作业流程设计和作业反馈机制设计；初步设计阶段，包括功能分配、作业流程设计和作业反馈机制设计； 人机界面设计阶段，包括显示装置设计、控制装置设计和作业空间设人机界面设计阶段，包括显示装置设计、控制装置设计和作业空间设计；计； 作业辅助设计阶段，包括制定使用者素质要求、

38、设计操作手册、设计作业辅助设计阶段，包括制定使用者素质要求、设计操作手册、设计作业辅助手段和设计培训方案；作业辅助手段和设计培训方案； 系统评价阶段，包括制定评价标准、实施评价和作评价结论。系统评价阶段，包括制定评价标准、实施评价和作评价结论。l（2）人机系统设计方法l1）功能分配 l2）作业分析l3）人机界面设计7.3人机系统评价人机系统评价l7.3.1评价的概念和特点评价的概念和特点l（1）评价项目的多样性l（2）评价标准的客观性与直觉性的统一l（3）评价结果的相对性 7.3.2人机系统评价方法人机系统评价方法l（1）虚拟仿真法l（2）检查表法 l（3）联系链分析法 l（4）灰色关联评价法

39、 7.4人机系统可靠性分析人机系统可靠性分析l7.4.1人的可靠性人的可靠性l（1）人为错误）人为错误 l（2）人的不安全行为分析）人的不安全行为分析 7.4.2机器的可靠性l（1）机器故障 l（2）机器的可靠性分析 l（3）提高机器的可靠性 7.4.3环境因素环境因素l（1）人环境系统的可靠性l （2）提高机环境系统的可靠性 作业作业l设计一个简单的人机系统。l具体要求：必须首要考虑人的因素。可以是简单的机器或者器物。必须考虑环境因素。第第8章章 人机工程的设计应用人机工程的设计应用第第8章章 人机工程的设计应用人机工程的设计应用l8.1 人性化设计思想8.2 人机工程学常用设计方法举例8.

40、1 人性化设计思想人性化设计思想l8.1.1人性化的两种哲学人性化的两种哲学l1.“全全”的哲学的哲学l2.“细细”的哲学的哲学8.1.2人性化的设计要求人性化的设计要求 l使产品更容易理解，这样可以减少学习训练和支持成本l改善用户的满意程度，减少不安和压力 l追求使用的方便性，改善用户在使用产品和机器时的使用效率l提高产品质量，增强产品对用户的吸引力，提高产品竞争优势 8.1.3以人为中心的设计原则以人为中心的设计原则l以人为为中心的设计原则是现存设计方法的补充，它提供了一种以人为中心的设计观点。这种观点从某种程度上可以看作是不同设计过程的综合。 8.1.4以人为中心的设计方法以人为中心的设

41、计方法l（1）创造更多用户可以参与设计过程的可能，明确理解用户和操作任务的具体要求l（2）合理分配用户和技术两者的功能 l（3）随时接受用户的反馈条件 l（4）实现多学科领域的合作，与具有不同背景、知识、视野的人进行协作 8 . 1 . 5 亚 历 山 大 技 术 （亚 历 山 大 技 术 （ A l e x a n d e r Technique）思想）思想l亚历山大技术（Alexander Technique）能够通过观察帮助人们改变对其有害的姿势和运动的方式，从而减少人身体的应变损伤和其它的压力伤害风险。2008 年出版的英国医学杂志提供了大量的证据表明亚历山大技术是一种非常有效的减缓背

42、痛的方式。该技术可以通过简单和实用的教育方法，提醒人们如何减少滥用他们的身体和使用对身体有伤害的工作姿势。它教导人们如何避免创建过多的静态工作的工作习惯以及如何减少不必要的肌肉压力。8.2人机工程学常用设计方法举例人机工程学常用设计方法举例l8.2.1改善生理因素的设计方法改善生理因素的设计方法l（1）全面支撑身体）全面支撑身体l（2）改变接触感受）改变接触感受l（3）增加可调方式）增加可调方式l（4）预防和保护）预防和保护8.2.2改善心理因素的常用方法改善心理因素的常用方法l（1）趣味设计）趣味设计l（2）体验设计）体验设计作业作业l找出人机工程学在工业设计中的应用实例。l具体要求：以图片为主，适当配以文字说明。标明图片出处。每人不少于15例。