人机工程学上
人机工程学标准
人机工程学标准：
人机工程学标准是一个跨学科的领域，涉及心理学、生理学、人体测量学、工程学等多个学科。
其目的是确保人机系统能够高效、安全地工作，并使人在操作过程中感到舒适和满意。
以下是一些常见的人机工程学标准：
1.人体测量数据：人机工程学需要应用人体测量数据来设计适合人类使用的产品和环
境。
例如，座椅的高度、显示器的位置和大小、控制器的操作方式等都需要根据人体测量数据来设计。
2.人体生理特性：人机工程学需要考虑人体的生理特性，例如人体的肌肉力量、骨骼
结构和运动能力等。
这些特性决定了人在操作过程中能够承受的负荷和动作范围，从而影响产品的设计。
3.感知和认知特性：人机工程学需要考虑人的感知和认知特性，例如视觉、听觉、触
觉、记忆和思维等。
这些特性决定了人在操作过程中的反应速度和准确性，从而影响人机系统的性能。
4.安全性和可靠性：人机工程学需要考虑产品的安全性和可靠性，确保产品在使用过
程中不会对人的健康和安全造成危害。
例如，产品的材料、结构和功能都需要经过严格的安全评估和测试。
5.环境和设施：人机工程学需要考虑环境和设施的设计，确保人在适宜的环境中工作
和生活。
例如，室内温度、照明、噪音和空气质量等都需要根据人的需求来设计和调节。
6.可用性和可维护性：人机工程学需要考虑产品的可用性和可维护性，确保人在使用
过程中能够方便地操作和维护产品。
例如，产品的操作界面、维修保养方式和存储方式等都需要经过精心的设计。
人机工程学的三个发展阶段
人机工程学的三个发展阶段
人机工程学是研究人与机器系统交互的科学,它的研究历史可以分为三个阶段。
1. 早期的人机交互:20世纪50年代到60年代初期,主要是研究如何设计更加人性化的机器,提高工人的生产效率。
这个阶段的代表人物包括美国的工程师和设计师,如彼得·德鲁克和维克多·帕累托等。
主要的工作包括改善工作环境,减少操作复杂度,以及提高机械工具的性能等。
2. 工业人机工程学:20世纪60年代到70年代,工业人机工程学开始崛起。
这个阶段的研究重点是提高生产效率和质量,减少工人的劳动强度和疲劳度。
这个阶段的代表人物包括德国工程师和设计师,如库尔特·洛伦兹和汉斯·斯古特等。
主要的工作包括改善生产流程,减少机器故障,以及提高工人的操作技能等。
3. 智能人机工程学:20世纪80年代至今,智能人机工程学开始兴起。
这个阶段的研究重点是如何让机器具有更多的智能和自主性,能够更好地应对复杂的环境。
这个阶段的代表人物包括美国的工程师和设计师,如杰瑞·丁达尔和约翰·霍普金斯等。
主要的工作包括设计更加智能的机器人,以及开发更加自主的任务自动化系统等。
人机工程学的认识和看法
人机工程学的认识和看法一、人机工程学的定义我们看到有越来越多的厂商将“以人为本”、“人体工学的设计”作为产品的特点来进行广告宣传，特别是计算机和家具等与人体直接接触的产品更为突出。
实际上，让机器及工作和生活环境的设计适合人的生理心理特点，使得人能够在舒适和便捷的条件下工作和生活，人机工程学就是为了解决这样的问题而产生的一门工程化的科学。
所谓人机工程学，亦即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数；还提供人体各部分的出力范围、活动范围、动作速度、动作频率、重心变化以及动作时的习惯等人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性；分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力；探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。
人机工程学的范围是很广泛的，其基础学科是研究人的生理、心理。
就是实用科学，把技术科学直接应用的实际的操作之中，也是人体工程的本源之处。
人机工程学以人为最根本、最直接的研究、服务的对象，所以一切信息必须从人的自身中去获得，综合了这些信息才能做出判断。
人类工程学是与人相关的科学信息在对对象、体系和环境进行设计中的应用，它涉及到人类生活的方方面面。
理想的设计应当在工作体系、运动、休闲、健康和安全等诸多方面充分体现人类工程学的原理。
人机工程学的特点是在认真研究人，机，环境三个要素本身特性的基础上，不单纯着眼于个别要素的优良与否，而是将使用“物”的人和设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究，在人机工程学中将这个系统称为“人一机一环境”系统，这个系统中，人，机，环境三个要素之间相互作用，相互依存的关系决定着系统总体的性能，人机工程是科学地利用三个要素见的有机联系，来寻求系统的最佳参数。
人机工程基本原理人机工程学
人机工程学基本原理人机工程学是一门研究人体与机器之间交互关系的学科，它涉及人类生理、心理和行为等方面的研究，是将人体工程、认知心理学、计算机科学等多个学科相互融合的综合学科。
人机交互人机交互是人机工程学的核心内容之一，它是指人与计算机之间的交互过程。
在人机交互过程中，人们使用输入设备（如键盘、鼠标）来与计算机进行交互；计算机通过输出设备（如显示器、打印机）将信息传递给用户，从而实现双向交互。
人机工程的设计原则人机工程的设计必须遵循一定的原则，才能保证产品的易用性和舒适性。
以下是人机工程的设计原则：可用性产品必须易于使用，并满足用户的需求。
产品的设计应该让用户能够快速地了解其使用方法，并且在使用产品的过程中不会出现困难或错误。
舒适性产品的使用应该给用户带来舒适感。
在产品的设计中，人体工程学应得到充分考虑，包括产品尺寸、形状、重量等方面。
安全性产品的设计必须保证其符合安全标准，防止使用产品时可能发生的意外。
同时，应该考虑用户的心理需求，避免用户在使用产品时出现紧张、疑虑等不良反应。
人体工程学人体工程学是人机工程学中的一个重要分支，它主要研究人类身体结构和功能，以及人体与环境之间的相互作用。
人体工程学的基本原则是通过研究人体的力学、生物力学、心理学和感觉信息，来创造人性化的产品。
认知心理学认知心理学是研究人类思维和知觉的心理学分支。
在人机交互中，认知心理学的研究成果可以帮助设计师了解用户的需求，从而更好地设计用户界面。
交互设计交互设计是将人机交互原则应用于产品设计中的过程。
在交互设计中，设计师主要关注产品的用户体验，通过研究用户需要并设计相应的用户界面，来提高产品的易用性、舒适性和可接受性。
总结人机工程学的研究范围十分广泛，它汇集了多个学科的成果，并致力于将人性化原则应用于产品的设计中。
这种人机交互的方式已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分，因此，学习和掌握人机工程学的基本原理，对于提高人们的工作效率、改善生活质量具有重要意义。
人机工程学-视觉
调整屏幕设置
根据环境光线和个人习惯，调 整屏幕亮度、对比度和色温等
参数。
定时休息
每隔一段时间进行适当的眼部 休息，如闭眼深呼吸、远眺绿
色植物等。
使用辅助工具
使用护眼软件、防蓝光眼镜等 辅助工具，减轻眼睛负担。
04 光照条件对视觉影响
不同光源类型及其特点
自然光源
如太阳光，具有连续的光谱，颜 色丰富，但强度和方向会随时间 变化。
智能交通
视觉技术将助力智能交通系统 的发展，实现车辆识别、路况 监测、智能驾驶等功能。
智能家居
在智能家居领域，视觉技术将 用于人脸识别、手势控制、智
能家居设备监控等方面。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
多模态融合
将视觉与其他传感器（如听觉、触觉等）融合，实现多模态信息交 互和感知。
虚拟现实与增强现实
视觉技术将在虚拟现实和增强现实领域发挥更大作用，提供更加沉浸 式的交互体验。
行业应用前景探讨
智能制造
在工业自动化领域，视觉技术 将广泛应用于质量检测、物品
分类、机器人导航等方面。
医疗健康
视觉技术可用于辅助诊断、手 术导航、康复训练等医疗健康 领域。
空间分辨率
人眼能够分辨物体细节的能力称为空间分辨率。空间分辨率的高低取 决于视网膜上光感受器的分布密度和大脑皮层的处理能力。
时间分辨率
人眼能够感知和分辨快速运动物体的能力称为时间分辨率。时间分辨 率的高低取决于人眼的反应速度和大脑皮层的处理能力。
02 人机界面设计中的视觉因 素
显示器类型与特点
1 2
通过问卷调查、用户反馈等方式 收集用户对视觉舒适度的主观感
受。
客观评估
第10章人机工程学有关功能参数
第10章人机工程学有关功能参数第10章人机工程学相关功能参数一、响应时间响应时间是指用户输入操作后，系统作出反应所需的时间。
它是衡量系统响应速度快慢的重要指标之一。
响应时间短可以提高用户的使用体验，使用户感觉系统反应迅速、流畅。
而响应时间长则容易引起用户的不耐烦和不满意。
因此，在设计人机界面时，需要尽量缩短响应时间，提高系统的响应速度。
二、误操作率误操作率是指用户在使用系统时发生误操作的概率。
误操作率高会导致用户频繁进行纠错操作，增加了用户的操作负担，降低了用户的使用效率。
因此，在设计人机界面时，应尽量降低误操作率，减少用户的误操作。
三、易学性易学性是指用户初次使用系统时所需的学习成本。
系统的易学性高意味着用户可以迅速上手，无需花费过多的时间和精力学习系统的使用方法。
而易学性低则会增加用户的学习负担，降低用户的使用效率。
因此，在设计人机界面时，应尽量提高系统的易学性，使用户能够快速掌握系统的使用方法。
四、可靠性可靠性是指系统在正常使用过程中的稳定性和可靠性能。
系统的可靠性高意味着系统能够稳定运行，不会频繁出现故障和错误。
而可靠性低则会导致系统的不稳定和频繁的故障，影响用户的使用体验和工作效率。
因此，在设计人机界面时，需要保证系统的可靠性，提高系统的稳定性和可靠性。
五、可维护性可维护性是指系统在运行过程中的易维护性能。
系统的可维护性高意味着系统的故障可以快速定位和修复，系统的升级和维护也更加方便。
而可维护性低则会增加系统的维护成本和维护困难度，影响系统的运行和用户的使用体验。
因此，在设计人机界面时，应考虑系统的可维护性，设计合理的系统结构和界面布局，方便系统的维护和升级。
六、可用性可用性是指系统能够满足用户需求的程度。
系统的可用性高意味着系统能够提供丰富的功能和良好的用户体验，满足用户的各种需求。
而可用性低则会导致系统功能不完善，用户体验差，无法满足用户的需求。
因此，在设计人机界面时，应注重提高系统的可用性，设计符合用户习惯和期望的界面，提供丰富的功能和良好的用户体验。
人机工程学五十个案例
人机工程学五十个案例人机工程学是一门研究人类与机器之间交互关系的学科，它涉及到心理学、生理学、工程学等多个学科的知识，旨在设计和改进人机系统，以提高人类的工作效率、安全性和舒适度。
下面将介绍五十个关于人机工程学的案例，以便更好地理解这一领域的重要性和应用。
1. 人机界面设计，在计算机软件和硬件系统中，人机界面设计是至关重要的。
良好的界面设计可以提高用户的工作效率，减少错误操作，增强用户体验。
2. 交通工具设计，交通工具的设计需要考虑驾驶员或乘客的舒适度、安全性和操作便利性，人机工程学在这方面发挥着重要作用。
3. 医疗设备设计，医疗设备的设计需要考虑医护人员和患者的使用体验，合理的人机交互设计可以提高医疗设备的效率和准确性。
4. 游戏界面设计，游戏的成功与否很大程度上取决于其界面设计，好的人机交互设计可以增加游戏的吸引力和可玩性。
5. 工业设备设计，在工业生产中，工业设备的人机交互设计直接影响到生产效率和安全性。
6. 智能家居系统设计，智能家居系统需要考虑用户的习惯和需求，合理的人机交互设计可以让智能家居系统更加智能化和便利。
7. 虚拟现实技术，虚拟现实技术的发展需要依靠良好的人机交互设计，以提供更真实、更沉浸的体验。
8. 人机协作系统，在工业生产和服务领域，人机协作系统可以提高工作效率和减少人为错误。
9. 人机交互的心理学基础，了解人类认知和心理过程对人机交互设计至关重要，这有助于设计出更符合人类认知特点的系统。
10. 人机交互的生理学基础，了解人体生理特点对人机交互设计同样至关重要，这有助于设计出更符合人体工程学原理的系统。
11. 自动驾驶技术，自动驾驶技术的发展需要依靠良好的人机交互设计，以提供更安全、更可靠的驾驶体验。
12. 人机工程学在航空航天领域的应用，航空航天领域对人机工程学的要求极高，航天器和飞机的设计需要考虑到极端环境下的人机交互。
13. 人机工程学在医疗影像设备的应用，医疗影像设备的设计需要考虑医护人员和患者的使用体验，合理的人机交互设计可以提高医疗影像设备的效率和准确性。
人机工程学解释
人机工程学解释
人机工程学是一门研究人类与机器系统相互作用的学科，旨在提高人们在使用机器和设备过程中的舒适性、安全性和效率。
它涉及多个方面，如人体测量、生理学、心理学、社会学等，以解决人与机器之间的匹配问题。
人机工程学的设计原则是基于人的生理、心理特征，确保机器和设备的设计符合人的使用需求，从而提高工作效率，降低事故发生率。
在人机工程学中，有一些重要的概念和设计原则需要考虑：1.人体测量百分位数：这是用于确定设备尺寸和布局的重要依据。
设计中常用的三种百分位数包括：百分位数、半数位数和九十五百分位数。
2.人体脊柱侧面曲线：人体脊柱有四个生理弯曲，分别是颈曲、胸曲、腰曲和骶曲。
其中，与坐姿舒适性直接相关的是腰曲和骶曲。
3.人体知觉的基本特性：包括感觉、知觉、认知和行为等方面，设计师需要了解这些特性以便于设计出易于理解和操作的界面。
4.人机系统：这是指由人和机器组成的相互作用的系统。
人机系统模型可以帮助设计师更好地理解人与机器之间的互动关系。
5.作业面高度的设计原则：根据人体生理结构，设计师需要遵循合适的高度原则，以确保人们在使用机器时不会感到疲劳和不适。
6.信息显示的三种方式及其特点：包括图形符号、文字和数字。
设计师需要根据不同场景和用户需求，选择合适的信息显示方式。
总之，人机工程学是一门关注人与机器相互作用的学科，其目的是提高人们在使用机器和设备过程中的舒适性、安全性和效率。
设计师需要了解人体生理、心理特征，遵循一定的设计原则，才能创造出更符合人们使用需求的产品。
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Hx=X95- △X95=842.6mm
4）造型法规和工程校核
2.确定汽车内部空间尺寸。
1) R点确定
R点是95%百分位人体模型H点在前座椅处 于最后最低位置时的位置基准点。又称座椅 参考点，“R”点是轿车、卡车车内尺寸的基 准点（按GB11563，GB20071）。
图18 香港地区成人人体尺寸。
身高 坐姿高 坐姿眼高
95%（M） 1775 955
840
5%（F） 1455 780 mm
660
C.确定前座椅乘坐空间（脚踏板空间）
L34-加速踏板的小腿最大有效空间 H30-R点到踵点高 L13-转向盘到制动踏板膝部空间
前座椅空间是驾驶空间，须满足安全舒适驾驶。
R点，R点离地板高，前后座R点距，踵 点距、头部空间，方向盘坐标点、踏板 布置和裙边离地高等。
油泥模型尺寸控制线图7
2）人机工程设计流程框图8
3）如何确定设计H点
a. .由三维人体H装置，测量汽车座椅H点，
利用95%百分位人体H点测量装置，根据舒适性驾 驶姿势，驾驶员在加速踏板上的踵点（AHP点）确 定Hz.Hx
图15 满足人体尺寸轿车室内布置
b.确定头部空间尺寸H95，H96.
图16. 主要内部空间尺寸 （大众）
一般,H95=头廓包络线+30~150mm
要求: H95>965mm
H96>945mm
桑塔纳
970
937
桑塔纳2000 977
961
雷诺风景
945
880
RAV4
992
1003
头廓包络线 图17
人体H点测量装置
2）汽车实际H点
H点人体模型安放在汽车座椅中时，模型H点在车身上 的坐标位置。 H点位置决定驾驶员操作方便性和坐姿舒适性的车内尺 寸的基准
图3 满足人体尺寸的轿车室内布置
3.眼椭圆
驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅上时，其眼睛在车身 坐标系中呈椭圆状视力范围，它是校核视野的工具 （1）眼椭圆样板（侧视和俯视，按GB/T7867或 ISO4513制作） （2）确定眼椭圆自身坐标、眼椭圆中心定位点随座 椅靠背角度不同而变化
图4 眼椭圆定位线
眼椭圆倾角：俯视内倾5.4°，侧视下倾6.4°
不同座椅行程及人体比例的眼椭圆模板尺寸
3)眼椭圆定位 a.侧视 R+635
图5. 眼椭圆定位
b.俯视 C=0.85W7+0.075W3
SAE 941 -03版改动
a.平视和后视的轴向夹角与交通工具格子平行； b. 侧视 X 轴向角在前面被斜下更多； c. 对于 95 % 眼椭圆(99% 显示在刮弧中)： 1. X 轴长7.5(18.9) mm， 2. Y 轴短44.6(63.6) mm， 3. Z 轴长7.4(10.1) mm； d. 质心位置通常更高更向后； e. 在侧视中的质心位置是包装几何学的功能 (SgRP，
因此。不同等级的轿车都是相似的但靠背角大， 踏板至靠背距大。H点降低，使座椅高度降低、 坐垫倾角增大。
H30 ： L34
L13
推荐值 ：127 ～405 ＞ 1000
桑塔纳
262
1011
桑2000
262
1074
＞ 600
RAV4
309
雷诺风景 345
609
1060
619
d 确定后座舒适性尺寸 L48. L50. L51.
图12
汽车驾驶乘坐舒适性校核流程
人体模型
加速踏板、地毯
AHP（踵点）
离合踏板全程位置
Hx
Hz
方向盘位置倾角
生理角度
头部包络线
驾驶乘坐舒适性 图13
a. 确定前后R点位置及前R 点调节量
a)后座R点确定。 前座靠背与后座乘员小腿平行，间隙大于50mm。用 95%人体模型检查舒适乘坐姿势 L50--前后R点 距，随车型级别提高而变大。 桑塔纳为813mm，桑塔纳2000- 904mm
RAV4
755雷诺风景877来自后座乘坐舒适性 图18
e.确定横向空间尺寸 W3、W4、W5、W6、 W42、W43
横向空间尺寸主要取决于车型级别、级别越高 车体越宽
同时参考侧围和车门的设计
推荐值： ﹥1300 mm
W3
W4
W5
W6
（前肩） （后肩） （前臀） （后臀）
桑塔纳
1360
1380
1345 1301
2.人机工程在汽车领域中的应用
人机工程经过几十年的发展和实践，尤其95年之后三 维数模的引入，它可以在总体布置中对人体工程进 行细致和精确的校核。目前，它包括：
1、确定轿车造型的硬点尺寸 2、确定汽车内部空间尺寸 3、校核驾驶和乘坐 的最佳坐姿 4、校核操纵方便性 5、校核视野 6、校核汽车乘坐安全性(灯光、安全带、碰撞和
三.人机工程在轿车总布置中的应用
图8. 人体工程在车身设计框图
1.确定轿车造型的硬点尺寸
图6 家用轿车尺寸控制图
1)总布置提供给轿车造型的设计控制 尺寸(设计硬点)
轿车总长、总宽、空车高度、前悬、后 悬、轴距、前后轮距、接近和离去角， 风窗C点，发动机罩前端高度，风窗角 度和前后保险杠高度.
上下车方便性)
7 轿车外形观赏性（车型样式、色彩） 8、汽车舒适性 （噪音、振动、乘坐空间和温度） 9、汽车使用方便性
（行李箱、行李提升高度、保温箱、中 控门锁、 GPS、 车载电话、雨伞鞋柜和座椅布置多用途） 10、轿车娱乐性（收音机、CD、DVD机） 11、 汽车装配保养方便性
（规定检查更换零件时间， 更换雨刷≯30”）
在整个踩踏行程中，保证脚面与小腿夹角在 87°~105°内
三维人体H装置，测量汽车座椅H点
b.设计H点计算
汽车实际H点位置随不同车型而变化。 图9驾驶姿势（从运动型汽车到卡车）
a) 选择Hz
运动车、跑车
127-180 mm
轿车、旅行车轻卡 250-405
重卡、大客车
405-508
图10 Hz、 αβγδ参考表
人机工程学
一、人机工程学在汽车领域中的应用 1.背景
所谓人机工程学是研究人和机械之间相互关系和 规律的学科 。
汽车属于人来操纵和使用的一种运动机械，它也 是和人的工作及日常生活最为密切的一种机械。 因此，要求汽车，尤其是轿车设计须符合人的生 理特征和满足人的生活习惯和心理需要。
历史的回顾——人机工程概念最早在1961年美国 政府对军用汽车要求中提出（AD261132）。 它包括：座椅舒适性，操纵机构方便性，仪表板 警告指示 可视性，上下车安全和方便性和保养容 易和可接近性等。
a.由最佳驾驶姿势时的H点测量或估算确定
b.由选定座椅，制造厂标定的“R”点确定
c.估算R点位置-座垫面向上75mm,靠背前 100 mm.（客车）
驾驶员R点及后排乘客R点位置的确定中 主要考虑以下五个主要的约束条件：
舒适性约束， 方向盘约束， 视野约束， 顶盖约束， 操纵约束。
2）轿车车身内部尺寸以R点为中心布置
b）前R点调节量。 前R点调节量示即前座椅水平调节量 计算公式 △90=X95-X5 例如：HZ=262 △ 90=958.6-794.4=164.2 mm 用5%百分位女性人体模型在前座最前端R点位置，
校核驾驶姿势。一般座椅调节量：
L水平=100—240mm， H高=30—80mm。 桑塔纳：L23--171mm，桑塔纳2000： 216mm。
大客车驾驶区 布置图20
按GB/T 13053 推荐值布置
大客车驾驶室尺寸 以G点为基准点 G点-座椅靠背中心面 切线与坐垫面交点
a. 大客车驾驶区尺寸按 GB/T13053
以转向盘和座椅为中心布置 推荐值：
L13 （转向盘后缘至靠背距） 350~380 mm
H19 （转向盘下缘至座垫上表面距）200~220 A11 （G点至制动踏板距）800~900 mm H2 （R’点高）370~450 mm A14 （转向盘下缘至制动踏板距）≥600 mm 驾驶员座椅调整至L13=365±5mm测量 客车驾驶区尺寸布置标准要求总共34项
乘客区布置满足7258强制标准要求
乘客区布置图21
GB/T13055
人体头部包络线为不同百分位的驾驶 员和成员在乘坐状态下，其头部位置 轮廓线的包络线。
确定驾驶员和乘员在乘坐状态下的头 部位置，它是确定车身外形尺寸的工 具。
在设计中应根据头部位置包络线确定 最小头部间隙。
座椅行程>133mm 乘用车头部包络线模板
不同座椅行程及人体比例的头部包络线模板尺寸
头廓包络线形成
方向盘位置，座垫角，和离合踏板的位置)； f. 眼椭圆不再按照驾驶员位置的靠背角放置； g. 座椅导轨小于133mm的眼椭圆与先前的SAE
J941在x轴向长度没有改变；y 和 z 轴长度，和质心 位置,赋予了新值/在文件中给出了相对应的值；
计算眼椭圆图心位置
4.头廓包络线—SAE-1052
b）计算Hx
X95=913.7+0.672316Z-0.00195530Z2
X5=692.6+0.981427Z-0.002266230Z2
X=H点离姆趾点的水平距离 mm Z=H点离踵点的垂直高度 mm
图11. H点位置线
举例：
HZ=Z=262mm X95=913.7+176.1-134.2=958.6 加速踏板角55°。
b. 乘客区布置 按GB/T13055
公共汽车 长途客车 旅游客车
座位间距L13 ≥650
≥670
≥720
面对面座间距L32