人机工程学
人机工程学--人因工程学

名词解释:1、简述人机工程学定义一般定义: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,分析研究人与产品、人与环境以及产品与环境之间的相互作用,为设计操作简便省力、安全、舒适,人—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学科。
人机工程学:按照人的特性设计和改善人—机—环境系统的科学。
2、视野及分类指人的头部和眼球固定不动的情况下,眼睛观看正前方物体时所能看得见的空间范围,常以角度来表示。
分水平视野(单视野/双视野)和垂直视野3、视觉的暗适应与明适应人眼随视觉环境中光亮度的变化而感受性发生变化的过程4、反应时间反应时间( RT):又称为反应潜伏期,它是指刺激和反应的时间间隔。
5、人体测量学它是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别,用以研究人的形态特征,从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据。
6、法兰克福平面法兰克福平面是通过左右耳的耳屏及右眼眶下缘的水平平面8.知觉的恒常性:知觉的条件在一定的范围内发生变化,而只觉得印象却保持相对不变的特性。
9.分布:人体尺寸按一定频率出现。
10.日光系数:在云层覆盖天空时或者在阴影处进行的。
室内光强度于室外光强度之比。
11.目眩:进入人眼的光量过大,使视网膜的感受性不能适应。
12.照度:是指落在物体表面的光通量。
13.系统:相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。
14.余觉:刺激取消后,感觉可以存在极短时间。
15.适应:感觉器官经持续刺激一段时间后,在刺激不变的情况下感觉会逐渐减小以致消失的现象。
16.暗适应:当人从亮处进入暗处时,刚开始看不清物体,而需要经过一段适应的时间后,才能看清物体,这种适应过程称为暗适应。
17.明适应:与暗适应情况相反的过程称为明适应。
18.听阈:在最佳的听闻频率范围内,一个听力正常的人刚刚能听到给定各频率的正弦式纯音的最低声强Imin。
19.痛阈:对于感受给定各频率的正弦式纯音,开始产生疼痛感的极限声强Imax。
人机工程学定义及名称命名

人机工程学定义及名称命名人机工程学是一门研究人与机器之间交互的学科,目的在于改善人机系统的使用效率、可用性和舒适性。
其综合了人体工程学、认知心理学、计算机科学、工程学和设计原理等多个学科的知识,以提升人机交互的质量和效果。
1. 人机工程学的定义人机工程学旨在改善人机系统的设计,使其更加适应人类的特点和需求。
它通过研究人的行为、能力、习惯和特征,以及机器的功能、界面设计和交互方式,从而提出合理的设计原则和方法。
人机工程学的目标是创造一个符合人体特点和认知特征的机器系统,提高使用者的工作效率、减少错误率、降低工作负荷,并增强用户的满意度和舒适感。
2. 人机工程学的重要性人机工程学在现代社会中具有重要意义。
随着科技的不断发展,人们对于机器和设备的依赖日益增强。
一个好的人机交互系统能够提升用户的工作效率和舒适感,同时减少使用者的误操作和疲劳感。
通过人机工程学的研究,可以设计出更具人性化的技术产品,实现人与机器之间的无缝衔接。
3. 人机工程学的研究内容人机工程学包含多个研究领域,主要包括以下几个方面:3.1 人体工程学人体工程学研究人体的结构、行为和能力,以便更好地设计和改进人机界面。
例如,根据人的体型尺寸设计合适的按键大小、屏幕分辨率和显示字体等,以满足不同人群的需求。
3.2 认知心理学认知心理学研究人类的认知过程、学习、记忆和注意力等方面的功能,以便更好地了解人的思维方式和心理特点,为人机交互系统的设计提供指导。
3.3 用户界面设计用户界面设计是人机交互系统中非常重要的一部分,它涉及到如何设计界面元素、布局、颜色、图标和操作方式等,以便用户更加直观、快速地与机器进行交互。
3.4 人机交互技术人机交互技术通过使用语音识别、手势识别、虚拟现实和增强现实等技术,实现人与机器之间更加自然、便捷的交互方式。
这些技术的应用,使得人机交互更加符合人的习惯和认知特点。
4. 人机工程学的名称命名根据人机工程学的研究内容和目标,其名称可以按照以下方式命名:4.1 人机交互学这个名称突出了人与机器之间的交互关系,强调了人机交互作为研究的核心内容。
人机工程学

人机工程学在美国称为“Human Engineering”(人类工程学)或“Human Factors Engineering”(人的因素工程学);西欧国家多称为“Ergnomics”(人类工效学);而其他国家大多引用西欧的名称。
“Ergonomics”一词是有希腊词根“ergon”(即工作、劳动)和“nomos”(即规律、规则)复合而成,其本意为人的劳动规律。
目前该学科在国内的名称尚未统一,除普遍采用人机工程学外,常见的名称还有:人—机—环境系统工程,人体工程学,人类工效学,人类工程学,工程心理学,宜人学,人的因素等。
英国是世界上开展人机工程学最早的国家,但本学科的奠基性工作实际上是在美国完成的,“起源于欧洲,形成与美国”。
人机工程学经历了三个阶段:经验人机工程学,科学~,现代~。
本学科研究的主要内容:人体特性的研究、工作场所和信息传递装置的设计、环境控制与安全保护设计、人机系统的总体设计学科研究方法:1.观察分析法:瞬间操作分析法,知觉与运动信息分析法,动作负荷分析法,危象分析法,频率分析法,相关分析法2实例法3.实验法4.模拟和模型试验法5计算机数值仿真法人机工程学研究对工业设计作用:为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数、~“物”的功能合理性提供科学依据、~考虑“环境因素”提供设计准则、为进行人—机—环境系统设计提供理论依据、为坚持以“人”为核心的设计思想提供工作程序。
百分位数:人体测量的数据常以百分位数PK作为一种位置指标,一个界值,一个百分位数将群体或样本的全部测量值分为两部分,有k%的测量值等于和小于它,有(100-k)%的测量值大于它。
产品功能尺寸的设定:产品功能尺寸是指为确保实现产品某一功能而在设计时规定的产品尺寸,该尺寸通常是以设计界限值确定的人体尺寸为依据,再加上为确保产品某项功能实现所需的修正量,产品功能尺寸最小功能尺寸和最佳功能尺寸两种。
人机工程学范围内的人体形态测量数据主要有两类:人体构造尺寸和功能尺寸的测量数据。
人机工程学

1.人体工程学的定义人体工程学是一门研究人与机械及环境的关系的科学,人体工程学又叫人机工程学或人机工效学,是第二次世界大战后发展起来的一门新学科。
三个因素:人的因素、机器的因素、环境的因素人体工程学有“起源于欧洲,形成于美国”,大体经历了三个阶段:一、经验人体工程学二、科学人体工程学三、现代人体工程学。
19世纪末至一次世界大战——萌芽时期三个试验:1、肌肉疲劳试验:1884年德国莫索(A.Mosso) 2、铁锹作业试验:1898年美国泰勒(F.W.Taylor) 3、砌砖作业试验:1911年美国吉尔伯勒斯(F.B.Gilreth) 现代人体工程学研究的方向:把人-机-环境系统作为一个统一的整体来研究,以创造最适合于人工作的机械设备和工作环境,是人-机-环境系统相协调,从而获得系统的最高综合效能。
人体工程学在家具与室内设计中的主要作用:(1)为确定人在室内活动所需空间提供主要依据(2)为设计家具提供依据(3)提供适应人体的室内物理环境的最佳参数人体工程学的研究方法:观察法、实测法、实验法为家具设计提供依据主要体现在两个方面:A、利用人体测量学可以获得相应的家具尺寸。
B、通过了解人体结构可以获得家具造型的基本特征。
提供适应人体的室内物理环境的最佳参数。
室内物理环境主要有:热环境、声环境、光环境、视觉环境、辐射环境等。
人体测量学:是一门用测量方法研究人体的体格特征的科学。
它是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别,用以研究人的形态特征,从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据。
1988年12月10日发布了《中国成人人体尺寸》标准(GB/T 10000—1988),该标准于1989年7月开始实施,它为我国人体工程学提供了基础数据。
在使用国家标准GB/T 10000—1988中所列的人体尺寸数值时,应注意下列两点。
1、 GB/T 10000—1988中所列数值均为裸体测量的结果。
2024版《人机工程学》PPT课件

《人机工程学》PPT 课件•人机工程学概述•人体生理与心理特征•人机界面设计原理•工作场所人机工程学应用目录•办公环境人机工程学应用•交通运输领域人机工程学应用•总结与展望CHAPTER人机工程学概述定义与发展历程定义发展历程人机工程学起源于20世纪初的工业生产领域,随着计算机技术的发展,逐渐拓展到信息技术、航空航天、医疗等领域。
研究对象与范围研究对象研究范围学科特点及意义CHAPTER人体生理与心理特征人体生理结构简介肌肉系统循环系统通过收缩和舒张产生运动,维持姿势。
输送氧气和营养物质,排除废物。
骨骼系统神经系统呼吸系统构成人体基本框架,支持体重,保护内脏。
传递和处理信息,控制人体各种活动。
吸入氧气,排出二氧化碳,维持生命活动。
感觉知觉感觉与知觉的关系030201感觉与知觉特性分析认知过程及影响因素认知过程01影响因素02认知负荷03CHAPTER人机界面设计原理清晰易读色彩搭配手机屏幕汽车仪表盘符合人体工学控制器的形状、大小和位置应符合人体工学原理,方便用户操作并减少误操作的可能性。
功能明确控制器的功能应明确、直观,避免使用过于复杂或混淆的操作方式。
•反馈及时:控制器应提供及时的操作反馈,如声音、灯光等提示,帮助用户确认操作是否成功。
电脑鼠标游戏手柄界面一致性减少认知负荷个性化定制多通道交互人机界面优化方法探讨CHAPTER工作场所人机工程学应用1 2 3基于工艺流程的布局规划基于人体工效学的布局规划基于环境因素的布局规划工作场所布局规划方法论述设备选型与配置策略探讨设备选型原则根据工作需求、设备性能、经济效益等因素,选择适合的设备类型和型号。
设备配置策略根据工艺流程、设备功能、空间布局等因素,合理规划设备的布局和配置,提高设备使用效率和工作效率。
设备维护与保养建立完善的设备维护和保养制度,确保设备处于良好状态,延长设备使用寿命。
劳动强度评价方法采用主观评价、客观测量等方法,对员工的劳动强度进行全面、准确的评价。
2024版人机工程学(第三版)

目录•人机工程学概述•人体因素与人的特性•人机界面设计原理•作业空间设计与人机系统优化•劳动安全与事故防范策略•未来发展趋势与挑战人机工程学概述定义与发展历程定义人机工程学是研究人、机器及其工作环境之间相互作用的学科,旨在优化人与机器系统的交互,提高工作效率和人的舒适度。
发展历程人机工程学起源于20世纪初的工业生产领域,随着计算机技术的发展,逐渐扩展到办公自动化、交通运输、航空航天等领域。
研究对象与范围研究对象主要包括人、机器和工作环境三大要素。
其中,人是指操作者的生理、心理特征以及行为习惯等;机器是指各种设备、工具、装置和系统等;工作环境是指工作场所的物理环境、社会环境以及组织管理等。
研究范围人机工程学的研究范围涉及多个领域,如工业设计、人机交互、人因工程、可用性工程等。
学科特点及意义学科特点人机工程学具有综合性、交叉性和应用性的特点。
它综合运用了心理学、生理学、医学、工程学等多学科知识,研究人与机器系统的交互问题。
学科意义人机工程学对于提高生产效率、保障人类健康和安全、改善生活质量等方面具有重要意义。
通过优化人与机器系统的交互,可以提高工作效率,减少事故和错误,降低人的疲劳和不适感,从而提高生产效益和生活质量。
人体因素与人的特性包括视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉,是人接收外界信息的主要途径。
负责传递和处理感官信息,控制人体运动和反应。
由骨骼、关节和肌肉组成,支持人体姿势和运动。
输送氧气和营养物质到身体各部分,同时排除废物。
感官系统神经系统运动系统循环系统0102 03认知过程包括注意、记忆、思维等,影响人对信息的处理和理解。
情感与情绪影响人的决策和行为,与人的需求和动机密切相关。
学习与技能形成通过经验和训练,人能够形成新的行为习惯和技能。
ABDC人体测量学研究人体尺寸、形状和功能的学科,为人机工程设计提供基础数据。
人体尺寸数据包括身高、坐高、臂长等,用于设计适合人体尺寸的产品和工作环境。
人体力量数据反映人在各种姿势和动作下的力量输出,为设计提供力学依据。
人机工程学知识点整理
人机工程学知识点整理一、人机工程学的定义与范畴人机工程学,简单来说,就是研究人、机器及其工作环境之间相互关系的一门学科。
它致力于优化人与机器的交互,提高工作效率,保障人的健康和安全,提升使用的舒适度。
其范畴涵盖了多个领域,包括但不限于工作场所设计、产品设计、交通工具设计、计算机界面设计等。
从我们日常使用的手机、电脑,到工厂里的生产线设备,再到飞机驾驶舱的布局,都有人机工程学的身影。
二、人机工程学的发展历程人机工程学的发展并非一蹴而就,而是经历了漫长的过程。
早期阶段,可以追溯到古代,人们在制作工具和生活用品时,已经开始考虑如何使其更适合人体的使用。
比如,古代的农具在形状和尺寸上就有一定的人体适应性。
工业革命时期,随着机器大规模的应用,人机关系的问题逐渐凸显。
工人长时间在恶劣的工作条件下操作机器,导致了大量的工伤事故和职业病。
这促使人们开始关注工作环境和机器设计对人的影响。
20 世纪初,人机工程学开始作为一门独立的学科逐渐形成。
二战期间,由于军事装备的复杂和高效需求,人机工程学得到了快速发展。
战后,它的应用范围不断扩大,从军事领域延伸到了工业、医疗、交通等众多领域。
现代,随着科技的飞速进步,人机工程学不断融合新的技术和理念,如虚拟现实、人工智能等,以更好地适应不断变化的人机交互需求。
三、人机工程学的研究方法为了深入了解和解决人机关系中的问题,人机工程学采用了多种研究方法。
首先是观察法,通过直接观察人的行为和操作来收集数据。
比如,在工作场所观察工人的工作流程和姿势。
其次是实验法,通过控制变量进行实验来研究人机交互的效果。
例如,对比不同键盘设计对打字速度和准确性的影响。
还有问卷调查法,通过向用户发放问卷来了解他们对产品或环境的感受和需求。
此外,还有模拟和建模的方法,利用计算机软件来模拟人机系统,预测和评估设计方案的效果。
四、人体测量与人机尺寸人体测量是人机工程学的重要基础之一。
通过对人体各种尺寸、形态和比例的测量,可以获得大量的数据,为设计提供依据。
人机工程
鼠标的不足之处改进(八) 的不足之处
第八点的改进方案:
如果问一个初学者学习鼠标操作中最难的动作是什十八九会答曰 “双 击”,这个要求在鼠标静止条件下、确定的时间间隔内连击两次鼠左键 的 动作,几乎使80%的用户感到难以掌握。要么是鼠标被移动了要么是两 次单击间隔时间过长,而持续紧张的练习又造成了动作变形即使在用户 掌握了双击操作后,这种操作的弊端也是显而易见的:增了点击鼠标的 工作强度进而加速了手腕的疲劳,降低了鼠标按键的寿命。为了解决这 一问题 ,我想增加一个特制的键是很有必要的,按压一下这个键就相当 于双击左键两次,如此,就会方便多了,也会则会那个加鼠标使用寿命。 再则,改变一下鼠标底部的材料,让其对接触面得要求降低以方便随时 随地使用。
鼠标的各种图片(一)
光学鼠标图片
鼠标的各类图片(二)
无线鼠标图片
鼠标的各类图片(三)
3D鼠标图片
虽然目前的3D鼠标相对而言,较为符合人机工程,但是价格过 昂贵,故暂时不能普及。另一种则是键盘鼠标集成手柄(如图)也强于 现在广泛应用的普通鼠标及键盘,这个集成手柄相对较为方便。但是都 不是很符合人机的标准。其中最为普遍的不足之处有: 1)光学鼠标不易清洁,一般的非专业人士都不知道如何下手 2 )长期使用鼠标会觉得手腕不舒服,且始终用食指按压鼠标也会让 人觉得手掌及食指特别累,而且鼠标左键次数用多了后会不容易按压。
人机工程的应用领域
(1)事故、健康与安全:包括事故与安全、事故调查、事故改造、健康与安全、 健康人机工程、危险分析、健康与安全课题、健康与安全 规则的应用、工业工作压力、机器防护、安全文化与安全管理、安全文化评价与改进、 警示与提醒技术、安全概率分析; (2)人体工作行为解剖学和人体测量:解剖学、人体测量、人体测量和工作空间 设计、生物力学、残疾人设计、姿势和生物力学负荷研究 、工作中的滑倒、差错研究、背部疼痛、听觉障碍研究; (3)认知工效学和复杂任务:认知技能和决策研究、法律人机工程、团队工作、过 程研究; (4)计算机软件人机工程 :软件设计、软件发展、软件人机工程、执行和可用性;
人机工程学_
人机工程学1、人机工程学的定义: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—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。
2、发展史(阶段和时间):第一阶段,经验人机工程学(20世纪初—二战前,美国学者F.W.泰罗首创新管理方法和理论);第二阶段,科学人机工程学(二战期间---20世纪50年代末);第三阶段,现代人机工程学(20世纪60年代)3、人机工程学研究的内容:1)人的特性研究;2)机器特性研究;3)环境的特性研究;4)人—机关系的研究;5)人—环境的研究;6)机—环境的研究;7)人—机—环境系统性能的研究;对于工业设计师:1)人体特性的研究(对象:在工业设计中与人体有关的问题);2)工作场所和信息传递装置的设计(包括:工作空间设计、座位设计、工作台或操作台设计、作业场所的总体布置);3)环境控制(照明、微小气候、噪声、振动)和安全保护设计;4)人机系统的总体设计;4、目前常用的研究方法有:1)观察分析法(瞬间操作分析法、知觉与运动信息、动作负荷、频率、危象、相关);2)实测法;3)实验法;4)模拟和模型实验法;5)计算机数值仿真法;第二章人体测量与数据应用1、人体测量的基本术语:(1)、被测者姿势:1)立姿2)坐姿;(2)、测量基准面:1)矢状面;2)正中矢状面(将人体分成左、右对称两面);3)冠状面(分成前、后两面);4)横断面(分成上、下两面);5)眼耳平面。
(3)测量方向:1)在人体上、下方向上,将上方称为头侧端,将下方称为足侧端。
2)在人体左、右方向上,将靠近正中矢状面的方向称为内侧,将远离正中矢状面的方向称为外侧。
3)在四肢上,将靠近四肢附着部位的称为近位,将远离四肢附着部位的称为远位。
4)对于上肢,将挠骨侧称为挠侧(前臂大拇指一侧),将尺骨侧称为尺侧(前臂小指一侧)。
人机工程学含义
人机工程学含义人机工程学(Human Factors Engineering),又称人类工程学或人机交互学,是研究人与机器之间的交互关系和相互作用的学科。
它结合了心理学、工程学、设计学等多个学科的理论和方法,旨在优化人机系统的设计,提高人机交互的效果和效率。
人机工程学的研究对象主要是人与计算机之间的交互,包括人机界面设计、交互技术、用户体验等方面。
它关注的是如何使人与计算机之间的交互更加自然、高效、舒适,从而提高人们使用计算机系统的效率和满意度。
人机工程学的研究内容非常广泛,涉及到许多方面。
其中一个重要的方面是人机界面设计。
人机界面是指人与计算机之间进行信息交流和操作的界面,包括硬件界面和软件界面。
良好的人机界面设计可以使用户更加容易理解和使用计算机系统,从而提高工作效率和用户满意度。
在人机界面设计中,需要考虑用户的认知特点、操作习惯、反馈机制等因素,以及不同用户群体的需求差异。
另一个重要的研究内容是交互技术。
交互技术是指人与计算机之间进行信息交流和操作的技术手段,包括输入技术和输出技术。
输入技术主要包括键盘、鼠标、触摸屏等,输出技术主要包括显示器、声音等。
良好的交互技术可以使用户更加方便快捷地与计算机进行交互,提高工作效率和用户体验。
此外,人机工程学还涉及到用户体验的研究。
用户体验是指用户在使用产品或系统时所产生的主观感受和情感体验。
良好的用户体验可以提高用户对产品或系统的满意度,并增加其使用的意愿和忠诚度。
在人机工程学中,需要通过用户调研、用户测试等方法来了解用户的需求和期望,从而优化产品或系统的设计。
人机工程学在实际应用中有着广泛的应用领域。
例如,在计算机软件开发中,人机工程学可以帮助开发者设计出更加易用和高效的软件界面,提高用户的工作效率和满意度。
在航空航天领域,人机工程学可以帮助设计出更加符合飞行员操作习惯和认知特点的飞行控制系统,提高飞行安全性。
在医疗设备设计中,人机工程学可以帮助设计出更加符合医生和患者需求的设备界面,提高医疗服务质量。
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摘要:通过对人性产品设计具体实例来说明人性化设计中所包含的人机工程学因素,指出中国未来的产品设计必以创新和革新为首要条件,人机工程学,使人性化的设计真正体现出对人的尊重和关心,是一种人文精神的体现,是人与产品完美和谐结合。
的社会的发展,技术的进步,产品的更新等等都与人,机,环境有密切的联系,所以要实现“以人为本”人性化设计思想,必定以人机工程学为参照。
关键词:人性;人性化设计;人机工程学
正文:
人机工程学是我们专业课,从这门课程中我们必须理解,明白,并且深切的感悟出人体工程学与我们专业,设计的相关性。
使我们在产品设计过程中应充分考虑人和所设计的产品及他们所处的环境的协调及统一,提高产品与人之间的和谐关系,尽量满足舒适和安全的使用要求,以实现“ 以人为本” 的人性化设计思想,使我们在设计方面得到了启迪和发展,使我们对我们的专业的认识也加深了一步。
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—机—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。
随着机械化、自动化和信息化的高度发展,人的因素在产品设计与生产中的影响越来越大,人机和谐发展的问题也就越来越显得重要,人机工程学在产品设计的地位与作用愈显出其的重要性。
二、人机工程学的应用
人机工程学研究内容及其对于设计学科的作用可以概括为以下几方面:
为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数:应用人体测量学、人体力学、生理学、心理学等学科的研究方法,对人体结构特征和肌能特征进行研究,提供人体各部分的尺寸、体重、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时相互关系和可及范围等人体结构特征参数提供人体各部分的发力范围、活动范围、动作速度、频率、重心变化以及动作时惯性等动态参数分析人的视觉、听觉、触觉、嗅觉以及肢体感觉器官的肌能特征,分析人在劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳程度以及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,及心理因素对工作效率的影响等。
人体工程学的研究,为工业设计全面考虑“人的因素”提供了人体结构尺度,人体生理尺度和人的心理尺度等数据,这些数据可有效地运用到工业设计中去。
为工业设计中“产品”的功能合理性提供科学依据:现代工业设计中,如搞纯物质功能的创作活动,不考虑人机工程学的需求,那将是创作活动的失败。
因此,如何解决“产品”与人相关的各种功能的最优化,创造出与人的生理和心理肌能相协调的“产品”,这将是当今工业设计中,在功能问题上的新课题。
人体工程学的原理和规律将设计师在设计前考虑的问题。
为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准则:通过研究人体对环境中各种物理因素的反应和适应能力,分析声、光、热、振动、尘埃和有毒气体等环境因素对人体的生理、心理以及工作效率的影响程序,确定了人在生产和生活活动中所处的各种环境的舒适范围和安全限度,从保证人体的健康、安全、合适和高效出发,为工业设计方法中考虑“环境因素”提供了设计方法和设计准则。
以上几点充分体现了人机工程学为工业设计开拓了新设计思路,并提供了独特的设计方法和理论依据。
社会发展,技术进步,产品更新,生活节奏紧张,这一切必然导致“产品”质量观的变化。
人们将会更加重视“方便”、“舒适”、“可靠”、“价值”、“安全”、和“效率”等方面的评价,人机工程学等边缘学科的发展和应用,也必须会将工业设计的水准提到人们所追求的那个崭新高度。
三、人机工程学在汽车设计中的作用
汽车是人的代行工具,与人在日常生活中息息相关,己形成独特的汽车文化。
“一堆冰冷的钢铁”是无法满足现代人精神和文明需要的。
车身造型设计必须以人为本,体现人机协调,使用操作方便、舒适,使汽车适应人的各种生理和心理要求,从而提高工作效率、保障安全、维护健康。
未来的车身造型设计将在车身外观设计、人机工程以及室内环境等方面更加注意人性化的发展。
人机工程学在对人的特性进行详细研究的基础上设定了一系列的设计准则,用来指导汽车产品的设计,主要是人和汽车之间的界面设计。
其中与汽车设计相关的主要有MtF工业设计.中国
1)基于人体感官的界面设计MtF工业设计.中国
例如,人的视觉有视角、视野、可视光波长范围、颜色分辨力、视觉灵敏度、定位错觉、运动错觉、视觉疲劳等特性,汽车的挡风玻璃、仪表板和仪表的设计就要充分考虑这些特性,使驾驶者能够得到足够的视区,能够迅速辨认各种信号,减少失误和视觉疲劳。
交通标志的设计也应该采用大多数人能明辩的颜色和不易产生错觉的形状。
MtF工业设计.中国
2)基于人体形态的界面设计MtF工业设计.中国
不同地区和人种、不同年龄和性别都具有不同的身体尺寸,为不同地区和群体设计的汽车就要参考特定对象的人体参数,在现代社会条件下,以一种产品规格想占有不同地区的市场是很难的。
人在生活和劳动中又具有各种不同的形态,人体在不同的姿态下工作,全身的骨头和关节处于不同的相对位置,全身的肌肉处于不同的紧张状态,心脏负担不同,疲劳程度也不同。
设计一台机器首先要考虑采用什么身体形态来操纵,选定姿态后,还要考虑以最舒适的方式对人体进行支撑,并适当地布置被操作对象的位置,从而减少疲劳和误操作。
例如司机在驾驶汽车的时候采用坐姿,坐椅的设计要符合人体骨骼的最佳轮廓,仪表的布置应在易于看到的地方,操纵杆/板的位置要在人体四肢灵活运动的范围内。
MtF工业设计.中国
3)基于力特性的界面设计MtF工业设计.中国
人体在不同的姿态下,用力的疲劳程度不同,操纵机器所需的力量应该选择在对应姿态下不易引起疲劳的范围内。
例如转向助力器就是为了减轻操纵力而设计的。
人体在不同的姿态下最大拉力、最大推力也不相同,例如坐姿下人腿的蹬力在过臀部水平线下方20度左右较大,操纵性也较好,所以刹车踏板就安装在这个位置上。
人体在不同的姿态使用不同的肌肉群进行工作,动作的灵活性、速度和最高频率都不相同,例如腿的反复伸缩具有较低的频率,而手指则可以用较高的频率进行敲击。
因此,对应不同的操纵频率应采用不同的动作方式来完成。
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4)基于人脑特性的界面设计MtF工业设计.中国
人脑对事物的认识和反应有自己的特点,体现在他的行为和对外界的反应中。
人喜欢用直觉处理事情,不善于烦琐过程和精确的计算。
对于协助人脑进行工作的计算机,如何进行人机界面的设计一直是热门的论题。
无论是从低级语言到高级语言,到面向对象、面向任务的编程方式的发展,还是图形终端、鼠标定位、窗口系统、多媒体、可视化、虚拟现实等方面的进展,都体现了这个主题。
近年来,人工智能已经在汽车上应用,车载电脑可以协助驾驶者认路、换档、避碰……。
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可以毫不夸张地说,现代社会中,凡成功的机器产品,不能缺少人机工程学的理念。
也正因为如此,越来越多的汽车公司在设计产品的时候都将人机工程作为设计考虑一大要素。
参考文献
[1] <人机工程学>.丁玉兰.主编.北京理工大学出版社.
[2] <人机工程学设计应用>.严扬.编著.中国轻工业出版社.
[3] <世界著名设计公司卷>.蔡军.徐邦跃.编著.黑龙江科学技术出版社.。