人因工程

三﹑坐姿与座位设计
3﹑座位与座椅设计的工效学要求 ①座椅的基本类型 专用工作椅、多用坐椅、休息椅 ②座位和座椅设计的一般原则 （1）座位与坐椅的尺寸应与使用者的人体尺寸 相适应。 （2）座位与坐椅设计应尽可能使坐者保持自然 的或接近自然的姿势。 （3）座位与坐椅设计应符合人体生物力学原理
三﹑坐姿与座位设计
一﹑人因工程（工效学）具、机器、交通 工具、家庭用具、生活服务设施等）所应遵循 的工效学标准。 ② 研究人和机器的合理分工及相互适应的问题。 ③ 研究人与被控对象之间的信息交换过程，以 及人如何进行信息加工直至采取决定的过程， 探求人在各种工作环境中工作成效问题。 ④ 研究人对环境机制的生理心理反应，确定合 理调节和控制物理环境的手段，为人创造舒适、 安全、健康的劳动（生活）环境。
一﹑作业空间设计
③脚作业空间 与手操作相比，脚操作力较大，但精确度差，且 活动范围较小，一般脚操作限于脚踏板类装置。 正常的脚作业空间位于身体前侧，座高以下的 区域，其舒适的作业空间区域于身体尺寸与动 作的性质 ④ 功能臂长测量 近身作业空间主要由功能臂长决定，其测量以座 椅面最低点和肩关节转动轴为两参考点
二﹑人因工程在制造业中的应用




作业姿势与腰酸病的分析 办公桌高度与疲劳 传送带的作业面高度 生产机械的操作器配置 仪表的认读性能 中央控制室的仪表盘设计 自动化系统的作业负担
二﹑人因工程在制造业中的应用


单调劳动与作业疲劳 作业中人的差错与系统的安全 压力机械的安全设计 各种作业的劳动负荷测定 工厂照明、噪声环境及改善 使用方便的防护器具的研究 交接班制与健康危害
一﹑工程人体测量
2﹑主要人体尺寸的应用



身高——确定通道和门的最小高度； 立姿眼高——确定在剧院、礼堂、会议室等处 人的视线，用于布置广告、展品或屏风的高度； 肘部高度——确定柜台、工作台及站着操作的 工作表面的舒适高度； 腿弯高度——确定座椅面高度的关键尺寸； 立姿侧向手握距离——确定控制开关等装置的 位置。
三﹑人因工程系統
人体科学 人机工程学 环境科学
工业设计
第二部分 人的分析




一﹑工程人体测量 二﹑人的感官特性 三﹑反应时间 四﹑人体生物力学
一﹑工程人体测量
1﹑應用原則 一切操纵装置都应设在人的肢体活动所 能及的范围之内，其高低位置必须与人 体相应部位的高低位置相适应； 操纵装置的布置应尽可能设在人操作方 便、反应最灵活的范围之内。
一﹑工作空间设计
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查找与定位群体特征相符合的人体测量数据 表，选择有关的数据值； 如有必要，对数据做适当的修正； 考虑测量的衣着情况； 考虑人体测量学数据的静态和动态性质
一﹑作业空间设计
4﹑近身作业空间 ①坐姿近身作业空间 随作业面高度、手偏离身体中线的距离及手举 高度的不同，其舒适的作业范围发生相应的变 化。以肩关节为圆心的直臂抓握空间半径：男 性为65cm，女性为58cm ②站姿近身作业空间 应避免伸臂过长的抓握、蹲身或屈曲、身体扭 转及头部处于不自然的位置。双手操作的伸展 空间为：距身体中线左右各15cm的区域内， 最大操作弧半径为51cm
（4）座位与坐椅设计应尽可能使坐者活动方便， 操作省力，体感舒适 （5）座位与坐椅设计得牢固、稳定，防止坐者 倾翻、滑倒 （6）坐面高度及靠背倾角可以设计成可调节的 样式 （7）坐垫和靠垫的柔软度和厚度要适中，并采 用透气性好的材料 （8）工作座位的设计要与工作台面的设计结合 起来考虑
四﹑视觉显示装置设计的工效学要求
二﹑人的感官特性
1﹑视觉机能 理解性：双关 视野与视距：自然视线低于水平线10 （站）或15度（坐） 中央视觉与周围视觉 色觉与色视野：白>黄>蓝>红>绿 明暗适应：工作面光亮度均匀且无阴影
二﹑人的感官特性
2﹑视觉特征 ①眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快 而且不容易疲劳；一般先看到水平方向的 物体，后看到垂直方向的物体。大多仪表 设计成横向长方形。 ②视线的变化习惯于从左到右，从上到下和 顺时针方向运动。仪表的刻度方向应遵循 这一规律。
三﹑人对刺激信号的反应时间

反应时间——由反应知觉时间和动作时 间两部分组成。 影响反应时间的因素有：人的主体因素， 显示、操纵因素和环境方面的因素。 在人机系统设计中，必须考虑人的反应 能力的限度。
四﹑人体生物力学
1﹑ 肌肉的工作机理 人体肌肉种类——平滑肌、心肌、横纹肌（骨 骼肌），人体运动主要与横纹肌有关。 肌肉运动的基本特征是收缩与放松，依靠肌原 纤维中的肌球蛋白微丝和肌动蛋白微丝之间不 断的结合或离解完成肌肉收缩或放松。 等张收缩——肌肉长度缩短而张力不变的收缩， 等长收缩——肌肉长度不变而张力增加的收缩。 应尽量避免静态作用下的等长收缩。
二﹑人的感官特性
③人眼对水平方向尺寸和比例的估计比对 垂直方向尺寸和比例的估计要准确的多， 因而水平式仪表的误读率（28%）比垂 直式仪表的误读率（35%）低。 ④当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相等 的情况下，人眼对左上限的观察最优， 依次为右上限，左下限，而右下限最差。
二﹑人的感官特性

一﹑ 作业空间设计
③工作面倾斜度 有些工作需要在倾斜的工作面上进行，如在水 平面上或在过低工作面上绘画，将会使身体躯 干与头部过度弯斜，容易引起疲劳 ④水平作业面范围 正常工作面是上臂自然下垂，前臂作回转运动 时手指所伸及的范围
一﹑作业空间设计
7﹑作业场所的布置 作业场所的布置对人的行为、舒适感与心理满 足感有相当大的影响。 作业场所的布置总则——重要性原则、使用频 率原则、功能原则、使用顺序原则。 作业场所布置考虑顺序：主显示器、与主显示 器相关的主控制器、控制与显示的关联、按顺 序使用的元件、便于观察操作及布局一致。
1﹑视觉显示器的设计原则 （1）满足能见性、清晰性、可懂性要求。 （2）使显示精度与人的视觉辨认能力相适应。 （3）尽量采用形象直观的和与人的认知特点相 匹配的显示格式。 （4）对同时呈现的有关联的信息尽可能实现那 综合显示。 （5）目标与背景之间有适当的亮度对比、颜色 对比和形状对比等，以及良好的照明条件。 （6）确定适宜的显示器尺寸和安放位置。
一﹑工作空间设计
3﹑工作空间与作业场所设计时原则
1) 2)
3)
4)
确定对于设计至关重要的人体尺度； 确定设计对象的使用者群体； 确定数据运用准则：个体设计准则——按群 体某特征的最大值或最小值设计，可调设计 准则——使作业者群体的大多数能舒适的操 作，平均设计准则——考虑群体特征的平均 值。 选择合适的设计定位群体的百分位；
人 因 工 程
概 论
中央人資 教育訓練處 史攝峰
第一部分
人因工程学簡介
美国： 人类工程学（Human Engineering)； 西欧： 人类工效学（Ergonomics)； 前苏联、日本 采用西欧的音译。 我国： 人因工程学；人機工程学﹔ 人类工效学
定義
人因工程学 是研究人、机器及其工
作环境之间相互作用， 使设备设计必须适 合人的各方面的因素，以便在操作上付出最 小的代价而求得最高的效率。
一﹑ 劳动强度
劳动强度分为五个等级 极轻劳动（0~1）：制图员、电话交换员 轻劳动（1~2）：机械工具的修理工 中劳动 （2~4）：车工、铣工 重劳动（4~7）：土建工、炼钢工 极重劳动（>7）：采煤工、伐木工
二﹑ 作业能力与作业疲劳分析
1﹑作业疲劳的特点与分类 ① 个别器官疲劳：常发生在仅需个别器官或肢体 参与的紧张作业。 ② 全身性疲劳：有全身参与较为繁重的体力劳动 所致。 ③ 智力疲劳：长时间从事紧张的脑力劳动所引起 的信号系统活动能力的减退。 ④ 技术性疲劳：常见于脑力劳动与体力劳动并重， 且神经相当紧张的作业，如驾驶汽车、操纵半 自动设备。
四﹑人体生物力学
2﹑肢体的出力 肌力大小的生理影响因素——单个肌纤维的收 缩力，肌纤维的数量与体积，肌肉收缩前的初 长度，中枢神经系统的机能状态等。 肢体所能发挥的力量还与施力方式、施力姿势、 施力部位、施力方向与速度、训练程度等有关。 一般左手弱于右手，向上用力大于向下用力， 向内用力大于向外用力。 肢体所有力量的大小，都与持续时间有关。如 拉力由最大值衰减到1/4时，只需4min，任何 人劳动到力量衰减到一半时的持续时间差不多。
二﹑工位布置设计
2﹑工位器物布置范围 ①工位器物布置范围的最大限度 将显示器和控制器及其他有关器物安置在人的 感官或手、足等效应器官可及的范围内。 ②工位器物布置的最佳位置 通常认为围绕视15度范围是最适宜的视觉区， 手位于操作者手臂前方与腰等高的地方最有利 于施力，足控制器的布设位置与施力强度有关。
一﹑ 作业空间设计
5﹑个人的社会心理空间 ①个人心理空间 ②个人领域 公共距离 社交距离 近身距离 紧身距离
一﹑作业空间设计
6﹑工作面设计
①工作面高度 最好能使上臂自然的下垂，前臂接近水平或稍 微下倾放在工作面上，还要考虑工作性质、视 距和工作面的厚度等因素。可以把工作面和坐 椅的高度设计成可调节的 ②坐姿立姿兼顾的工作面 可以使肌肉得到放松，有利于减轻操作疲劳和 维护操作者的健康
⑤两眼的运动总是协调的、同步的，通 常都以双眼视野为设计依据。 ⑥人眼对直线轮廓比对曲线轮廓更易于 接受。 ⑦颜色对比与人眼辨色能力有一定关系。 红>绿>黄>白，黄底黑字>黑底白字>蓝 底白字>白底黑字
二﹑ 人的感官特性
3﹑ 感知特征的比较
① 一种感受器只能接受一种刺激，识别一种特征。 ② 刺激本身必须达到一定的强度，才能对感受器官 发生作用，超过一定强度，不但无效，反而引起 不适的感觉 ③ 感受器官经连续刺激一段时间后，，敏感性降低 ④ 各感受器官同时接受信息时，产生相互影响。 ⑤ 各感受器官对变化的感觉取决于变化的相对量。