人机工程学概论

第一章人机工程学概论引言【最舒适的科技】当你的大腿无法忍受笔记本电脑的热度，当无线键盘鼠标给你更自由空间的同时却也带来两肩酸痛，当拍摄一小时的DV就几乎让人手腕扭伤……当你成为那些好看却不好用的数码科技产品的受害者，你就会明白，性能与外观并不是数码科技的全部，合理的人体工学设计也同样是一件科技产品不可忽视的部分。

PHILIPS SHE9850入耳式耳塞如果你有过被耳塞磨到耳朵疼的经历，你就会知道，好的耳塞可不单单是音质好就行的，对于要塞进耳道一大截的入耳式耳塞来说，佩戴的舒适性就更是至关重要。

凝聚了PHILIPS对于人体耳道结构透彻研究的SHE9850耳塞，或许是这世界上佩戴最舒适的入耳式耳塞了。

大多数入耳式耳塞提供不同尺寸的塞帽以适合不同尺寸的耳道，而SHE9850除了提供三种尺寸的塞帽之外，塞帽还采用与隔音耳塞相同的慢回弹海绵材质，较软橡胶或硅皎更为舒适；它的弯曲式原声导管设计与人体曲线紧密贴合，除了能够彻底隔绝噪音，提供更精确、通透的声音之外，舒适性也达到了“几乎让人忽略它的存在”的水准。

SAMSUNG SMX-C24数码摄像机SAMSUNG SMX-C24大约只比一枚鼠标略大，但与眼下正走红的“迷你高清DV”不同，SAMSUNG SMX-C24并未刻意追求高清分辨率，而是以小巧和出色的图像稳定系统作为自己的追求。

除此之外，SMX-C24更令人愉快的是它可以打满分的舒适度——25°仰角镜头令拍摄姿势更自然，最大程度降低了拍摄时对于手腕的负担，变焦与拍摄按钮恰好位于右手的食指和拇指部位，操控便捷度一流。

不用担心拍摄DV会手腕酸痛了。

MICROSOFT ARC无线键盘电脑屏幕变得越来越大．意味着我们可以坐得远一些了。

无线鼠标键盘提供了这样的便利。

但当键盘离开桌面，我们反而不知该拿它怎么办了。

架在腿上的键盘稳定性非常差．并且也时常赏我们一个“两肩酸痛”尝尝。

MICROSOFT的设计师们发誓要改变这一切，他们创造出了ARC键盘。

键盘底部的曲面正是为了迎合大腿的曲线而设计，令ARC能够稳稳地架在膝上．而工作面则自然形成一个令打字更舒适的人体工学曲面，令你直打到手指发酸，肘部与肩部也不会有任何不适。

对于3米之外与液晶电视相连的HTPC而言，ARC无线键盘简直是绝配。

Logitech N700笔记本电脑散热垫在Logitech N700介入之前，膝上或许并不是笔记本电脑的最佳归宿——它们的底部线条往往与你的膝盖与大腿八字不合，而当它们运行3D游戏或播放高清视频时，底部某一区域的发热量更是足以用来煎鸡蛋。

但Logitech N700将一切问题都解决了，它底部的海绵软垫化解了笔记本电脑底部冷硬的线条，并将它以撑起一个小小的斜角，令打字更为舒适，至于笔记本底部散发的热量，则被N700的散热器统统带走，一点儿也不会传到你的腿上。

除此之外，N700还锦上添花地附送了一对音质出色的扬声器—谁还能比这更体贴呢？1.1 人机工程学的命名及定义人机工程学作为一门新兴的科学，是在20世纪50年代前后才发展取来的。

然而，今天它已经成为一切工程技术人员必不可少的工具，成为实现工业设计目标的重要手段。

人机工程学是研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。

人机工程学在美国被称为Human Factor Engineering（直译为“人因工程学”）。

而在英国，则被称为Ergonomics。

这是由两个希腊单词：ergo（表示工作）和nomos（表示法则或习惯）组成的新词。

因此，ergo-nomos的含义是：把机械产品设计成十分符合人类的工作或动作的法则或习惯。

这一名称（即ergonomics）已被国际标准化组织正式采纳。

1.1.1 学科的命名人机工程学是一门应用领域广泛的综合性交叉学科。

由于该学科涉及范围的广泛性、内容的综合性及研究侧重点的多样性，目前国际上尚无统一的术语，其名称呈现多样化的特点。

国际上不同地域习惯采用的名称有所不同：由于该学科研究和应用的范围极其广泛，它所涉及的各学科、各领域的专家、学者都试图从自身的角度来给本学科命名和下定义，因而世界各国对本学科的命名不尽相同，即使同一国家对本学科名称的提法也很不统一，甚至有很大差别。

美国——“Human Engineering”（人类工程学）或“Human Factor Engineering”（人的因素工程学/人因工程学）。

西欧国家——“Ergonomics”（人类工效学）；日本——エルゴノミクス人間工学人类工程学在20世纪70年代末才在我国兴起，为了同国际接轨，采用“人类工效学”这个名称进行对外交流为多、由于本书力图从研究人-机关系的角度为工业设计者提供有关这一边缘学科的基础知识，因而本书便采用人机工程学这一学科名称。

1.1.2学科的定义与该学科的命名一样，对本学科所下的定义也不统一，而且随着学科的发展，其定义也在不断发生变化。

美国人机工程学专家CC•伍德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。

2000年8月，国际人机工程学学会（International Ergonomics Association）对本学科所下的定义为：人机工程学是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。

人机工程学专家旨在设计和优化任务、工作、产品、环境和系统，使之满足人们的需要、能力和限度。

人机工程学将人类的需要和能力置于设计技术体系的核心位置，为产品、系统和环境的设计提供了人类相关的科学依据。

追求实现人类和技术完美和谐融合的目标。

纵观人机工程学的各种定义，可以看出以下共同点：（1）从系统的角度着眼，而不是孤立地研究人、机、环境。

在人-机-环境系统中，人机工程学研究的直接对象是该系统的子系统，即人-机关系或人-环境关系。

（2）基于优化的思想，目标是追求系统效能的优化，即人机工程学研究的目的是如何达到人的安全、舒适和系统效能的最优化。

简单地说，人机工程学的目标可归纳为两个：○1侧重提高劳动或工作效率；○2侧重改善人们的生活水平。

现代高度发展的技术已经把人类置于这样一种地位，在这里，任何控制或者判断上的差错都将产生十分严重的后果。

例如：从技术角度来看，观测手表以判断商店是否还在营业的过程与在飞机上观察高度仪以判断飞机高度的过程几乎没有任何区别，但由于误读而产生的后再在本质上却相距甚远。

类似的，空中的交通控制、外科手术或原子能反应堆的操作，预警雷达系统的控制都不允许在操作、控制上产生半点差错。

即使一般的工业产品，人们也要求它不仅能够满足功能要求，还必须符合美观、使用方便、操作灵活、舒适和安全的要求。

以人为中心的设计已经成为现代快速发展的技术的一个基本点。

可以说在现代，设计的主要困难已经不在于产品本身，而在于是否能够找出人与产品之间最适宜的相互联系的途径与手段，在于是否能够全面考虑到操作者在人/机系统中的功能作用特点和产品结构与“人的因素”相吻合的程度。

因此，如何把产品设计得更加适合于人使用的问题越来越受到重视，人机工程学正是在这样的背景下产生的。

要使产品和功能符合人类的特性，使产品既容易操作，又准确可靠，不易使人疲劳，就必须收集有关人类特性临界值的数据。

这就使生理学、医学、解剖学和心理学都与工程设计发生了密切的联系，并参与共同确定人在作业活动中的极限。

这些经过生物学角度进行调整的规则在工程领域中的渗入就是人机工程学的本质。

因此，关于人机工程学的定义也可以简单地描述为：“研究与劳动环境和设备设计有关的人的因素的科学”。

显而易见，人机工程学是一门综合的自然科学。

人机工程学专家和其他领域的专家，如工程设计师、工业设计师、计算机专家、工程医学和人类资源专家通力合作，最终目标是实现把人们对人类特性的知识转化成解决人类工作和休闲时的具体问题。

在许多情况下，人类可调整姿势以适应不舒适的环境，但是这种调整通常是低效率、易出错、需要承受难以忍受的压力、甚至付出身体和精神方面的代价。

人机工程学的研究与应用可以彻底改变这种状况。

人机工程学几乎包含了与人相关的一切事物。

如果涉及得当，运动、休闲、健康、安全都将体现人机工程学的基本原理。

虽然不能期望人机工程学能因此解决所有的问题，但是，只要接受人机工程学的技术与准则，就可以帮助设计者减少明显的差错与危险。

1.2 人机工程学的起源与发展作为一门完整的学科，人机工程学的起源可以追溯到20世纪初期，但是作为一门独立的学科，它只有50多年的历史。

英国是世界上开展人机工程学最早的国家，但是许多研究工作和奠基性的工作实际上是在美国完成的，所以也有这样的说法——人机工程学“起源于英国，形成于美国”。

人类工具的发展史就是不断实现方便使用目标的历史。

一切人造工具，无论原始的石器还是今日的电子产品，人们制造它们并不断改进它们，都是出于一个共同的观念和目标：就是为了让人们更好、更方便、更安全地使用工具从事各种活动和工作。

尽管人机工程学直到20世纪20年代才出现，然而，有证据表明人机工程学原理实际上载2500年前就已经为人所知并确定下来。

可以发现，哪些在现今的设计总所关注的人机工程学主题几乎都可以在下面的例子中找到它的萌芽。

在前面学科的命名中，我们已经了解了人机工程学一词的来源，并且在考古实践中，我们也在不同领域中发现了许多人机工程学设计的例子证明了人类祖先对实用性和提高生活、改善工作条件的关注。

在设计工具、工作场所或工作情况时考虑到了人的因素。

种种征兆显示在古代已经拥有很好的关于人的因素的知识，并借此实现以人为中心的设计目标。

1.2.1以人为中心设计理念的萌芽Plato戏剧中引用的一句格言：“人是所有东西的测量尺度。

”形象表达了以人为中心的设计理念。

有许多例子可以表明这种概念如何应用于实际情况。

用来测量长度的尺度单位的名称及大小都来源于人体。

如手指、手掌、前臂和脚。

使用这种测量系统，许多建筑的基本单元都与人体成比例。

古希腊人的葬礼仪式提供了另一个例子，表明他们对以人为中心设计的关注。

古希腊人相信在死亡后灵魂会去另一个世界。

为了使他们的死亡之旅及来世舒适一些，他们在坟墓里放上像器皿用具之类的个人物品。

这些陪葬品的尺寸大小与死者的年龄和身材相匹配。

1.2.2 基于对人的因素良好知识的设计迹象。