人机工程学(第三版)
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第2章人机工程学(第三版)
第2章 人体工程学基础知识
公元前一世纪，罗马建筑师维特鲁威就从 建筑学的角度对人体尺寸进行了较完整的 论述。 按照维特鲁威（Vitruvian）的描述，文艺复 兴时期达芬奇创作了著名的人体比例图。 最早对这个学科命名的是比利时数学家 Quitlet,1870年发表了《人体测量学》一书 为世界公认并创建了这个学科。
1. 关于儿童 历来关于儿童的人体尺寸是很少的，而这些 资料对于设计儿童用具、设计幼儿园、学校是非 常重要的。考虑到安全和舒适的因素则更是如此。 儿童意外伤亡与设计不当有很大的关系。（见图） 目前许多这样有用的有关儿童的资料。
2. 关于老年人
另一方面针对老年人的尺寸数据资料也相对较少， 由于人类社会生活条件的改善，人的寿命增加，现 在世界上进入人口老龄化的国家越来越多，如美国 的65岁以上的人口有二千万，接近总人口的十分之 一，而且每年都在增加。所以设计中涉及老年人的 各种问题不能不引起我们的重视，应有老年人的人 体尺寸，在没有的情况下，至少有两个问题应引起 我们的注意： （1） 无论男女，上年纪后身高均比年轻时矮。 （2） 伸手够东西的能力不如年轻人。
〈三〉年龄的差异: 年龄造成的差异也应注意，体形随着年龄变化最为 明显的时期是青少年期。人体尺寸的增长过程，妇女 在十八岁结束，男子在二十岁结束，男子到三十岁才 最终停止生长。（见图）此后，人体尺寸随年龄的增 加而缩减，而体重、宽度尺寸却随年龄的增长而增加。 一般来说青年人比老年人身高高一些，老年人比青年 人体重大一些。在进行某项设计时必须经常判断与年 龄的关系，是否适用于不同的年龄。对工作空间的设 计应尽量使其适应于20～65岁的人。对美国人的研究 发现，45～65的人与20岁的人时：身高减4厘米、体 重加6公斤（男）～10公斤（女）。
公元前一世纪，罗马建筑师维特鲁威就从 建筑学的角度对人体尺寸进行了较完整的 论述。 按照维特鲁威（Vitruvian）的描述，文艺复 兴时期达芬奇创作了著名的人体比例图。 最早对这个学科命名的是比利时数学家 Quitlet,1870年发表了《人体测量学》一书 为世界公认并创建了这个学科。
1. 关于儿童 历来关于儿童的人体尺寸是很少的，而这些 资料对于设计儿童用具、设计幼儿园、学校是非 常重要的。考虑到安全和舒适的因素则更是如此。 儿童意外伤亡与设计不当有很大的关系。（见图） 目前许多这样有用的有关儿童的资料。
2. 关于老年人
另一方面针对老年人的尺寸数据资料也相对较少， 由于人类社会生活条件的改善，人的寿命增加，现 在世界上进入人口老龄化的国家越来越多，如美国 的65岁以上的人口有二千万，接近总人口的十分之 一，而且每年都在增加。所以设计中涉及老年人的 各种问题不能不引起我们的重视，应有老年人的人 体尺寸，在没有的情况下，至少有两个问题应引起 我们的注意： （1） 无论男女，上年纪后身高均比年轻时矮。 （2） 伸手够东西的能力不如年轻人。
〈三〉年龄的差异: 年龄造成的差异也应注意，体形随着年龄变化最为 明显的时期是青少年期。人体尺寸的增长过程，妇女 在十八岁结束，男子在二十岁结束，男子到三十岁才 最终停止生长。（见图）此后，人体尺寸随年龄的增 加而缩减，而体重、宽度尺寸却随年龄的增长而增加。 一般来说青年人比老年人身高高一些，老年人比青年 人体重大一些。在进行某项设计时必须经常判断与年 龄的关系，是否适用于不同的年龄。对工作空间的设 计应尽量使其适应于20～65岁的人。对美国人的研究 发现，45～65的人与20岁的人时：身高减4厘米、体 重加6公斤（男）～10公斤（女）。
人机工程3版课件1
第六章 产品设计人机学的若干专题
第一节 手工具及其使用方式 第二节 手机设计中的人机学 第三节 安全性设计 维修性设计
2
第七章 视觉传达设计与人机学
第一节 文字设计 第二节 图形符号及标志设计 第三节 展示设计
第八章 室内设计与人机学
第一节 生活空间与人体尺寸 第二节 光环境与采光照明设计 第三节 声音环境和噪声控制 第四节 室内热环境 第五节 ．二战中尖锐的军械问题——人机学的诞生
一战到二战，飞机大幅度技术升
级，但事故、伤亡频发。投巨资研制的 “先进”飞机未必能打胜仗，使人惊愕， 进而醒悟：飞机的技术性能必须与使 用人的生理机能相适配。
二战中入侵前苏联德军的枪械问题，…
有的国家聘请生理医学、心理学家参与设
计，经费增加有限，却事半功倍，效果显著。 图1-19 飞机驾驶舱的
例10 形形色色的剪刀，里面学问可不少。
图1-8 功能形态 各异的剪刀
13
例11 老年人手机
图1-9 斩获德国if设计大奖 的Arcci老人手机 14
例12 生产设备的正反两例
反 适合高1.37m、肩宽0.64m、手臂平展2m之畸形人使用的车床。 正 把带电机的旋具弹性吊挂着使用。
图1-10 畸形人 适用的车床
人机学发展简史和学科思想的演进，可分4个阶段。
1．对劳动工效的苛刻追求——人机学的孕育
F.W.泰勒（1856-1915）的“时间与动作研究”
（Time and Motion Study），吉尔布雷斯夫妇的 “砌砖作业实验”等多项研究。
图1-17
1914年，教授闵斯特伯格的《心理学与工业效率》出版。 1919年布氏夫妇合著的《疲劳研究》出版。 1919年英国 “工业保健研究部”，展开工效问题的广泛 研究，包括作业姿势、负担限度、体能、工间休息、工作场
第一节 手工具及其使用方式 第二节 手机设计中的人机学 第三节 安全性设计 维修性设计
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第七章 视觉传达设计与人机学
第一节 文字设计 第二节 图形符号及标志设计 第三节 展示设计
第八章 室内设计与人机学
第一节 生活空间与人体尺寸 第二节 光环境与采光照明设计 第三节 声音环境和噪声控制 第四节 室内热环境 第五节 ．二战中尖锐的军械问题——人机学的诞生
一战到二战，飞机大幅度技术升
级，但事故、伤亡频发。投巨资研制的 “先进”飞机未必能打胜仗，使人惊愕， 进而醒悟：飞机的技术性能必须与使 用人的生理机能相适配。
二战中入侵前苏联德军的枪械问题，…
有的国家聘请生理医学、心理学家参与设
计，经费增加有限，却事半功倍，效果显著。 图1-19 飞机驾驶舱的
例10 形形色色的剪刀，里面学问可不少。
图1-8 功能形态 各异的剪刀
13
例11 老年人手机
图1-9 斩获德国if设计大奖 的Arcci老人手机 14
例12 生产设备的正反两例
反 适合高1.37m、肩宽0.64m、手臂平展2m之畸形人使用的车床。 正 把带电机的旋具弹性吊挂着使用。
图1-10 畸形人 适用的车床
人机学发展简史和学科思想的演进，可分4个阶段。
1．对劳动工效的苛刻追求——人机学的孕育
F.W.泰勒（1856-1915）的“时间与动作研究”
（Time and Motion Study），吉尔布雷斯夫妇的 “砌砖作业实验”等多项研究。
图1-17
1914年，教授闵斯特伯格的《心理学与工业效率》出版。 1919年布氏夫妇合著的《疲劳研究》出版。 1919年英国 “工业保健研究部”，展开工效问题的广泛 研究，包括作业姿势、负担限度、体能、工间休息、工作场
人机工程学(第三版)
空气质量
空气中的有害物质如粉尘、有毒气体 等会对人体呼吸系统造成危害，甚至 引发职业病。
作业环境改善措施与方法
照明改善
根据工作需求调整照明强度和色温，使用 护目灯等局部照明设备，减少眩光和阴影
对视觉的干扰。
温度与湿度调节
根据季节和气候特点调节室内温度和湿度， 使用空调、加湿器等设备创造舒适的室内 环境。
02 03
改善措施
公司对办公环境进行了全面改造，包括更换照明设备、加装隔音材料、 更新空调系统等。同时，还重新规划了办公空间布局，提高了空间利用 率和员工舒适度。
改善效果
经过改造后，办公环境焕然一新，员工工作效率和满意度大幅提升，公 司形象和业绩也得到了显著改善。
04
人机界面设计与评价
人机界面基本概念及设计原则
噪音控制
采用隔音材料、消音器等降低噪音源的分 贝值，合理安排工作时间和休息时间，避 免长时间暴露在噪音环境中。
空气质量提升
加强室内通风换气，使用空气净化器等设 备去除空气中的有害物质，提高室内空气 质量。
典型案例分析：办公环境优化
01
案例背景
某公司办公环境陈旧，设施老化，员工工作效率低下，抱怨连连。
采用直观、易懂的图标和符号，降低 用户学习成本，提高操作便捷性。
色彩与字体设计
运用色彩心理学和字体排版原理，提 高信息传达效率和用户阅读体验。
听觉、触觉等其他交互方式探讨
听觉交互
运用声音提示和语音交互技术， 为用户提供听觉反馈和语音控制
功能。
触觉交互
利用振动、力反馈等触觉技术，增 强用户操作的真实感和沉浸感。
学科意义
提高机器的使用效率和人的工作效率； 改善人的工作条件和生活质量；促进 人与机器的和谐发展，推动社会进步。
空气中的有害物质如粉尘、有毒气体 等会对人体呼吸系统造成危害，甚至 引发职业病。
作业环境改善措施与方法
照明改善
根据工作需求调整照明强度和色温，使用 护目灯等局部照明设备，减少眩光和阴影
对视觉的干扰。
温度与湿度调节
根据季节和气候特点调节室内温度和湿度， 使用空调、加湿器等设备创造舒适的室内 环境。
02 03
改善措施
公司对办公环境进行了全面改造，包括更换照明设备、加装隔音材料、 更新空调系统等。同时，还重新规划了办公空间布局，提高了空间利用 率和员工舒适度。
改善效果
经过改造后，办公环境焕然一新，员工工作效率和满意度大幅提升，公 司形象和业绩也得到了显著改善。
04
人机界面设计与评价
人机界面基本概念及设计原则
噪音控制
采用隔音材料、消音器等降低噪音源的分 贝值，合理安排工作时间和休息时间，避 免长时间暴露在噪音环境中。
空气质量提升
加强室内通风换气，使用空气净化器等设 备去除空气中的有害物质，提高室内空气 质量。
典型案例分析：办公环境优化
01
案例背景
某公司办公环境陈旧，设施老化，员工工作效率低下，抱怨连连。
采用直观、易懂的图标和符号，降低 用户学习成本，提高操作便捷性。
色彩与字体设计
运用色彩心理学和字体排版原理，提 高信息传达效率和用户阅读体验。
听觉、触觉等其他交互方式探讨
听觉交互
运用声音提示和语音交互技术， 为用户提供听觉反馈和语音控制
功能。
触觉交互
利用振动、力反馈等触觉技术，增 强用户操作的真实感和沉浸感。
学科意义
提高机器的使用效率和人的工作效率； 改善人的工作条件和生活质量；促进 人与机器的和谐发展，推动社会进步。
人机工程3版课件4
看似“不大”的改进，
获2007全球产品设计大奖赛(IDEA)奖
The 2007 International Design Excellence Awads
作用可不小哟！
体现了设计师对创新的敏感！
19
S2的19盎司多头锤
设计师 原子设计和沃恩＆布什内尔工厂 委托企业 沃恩＆布什内尔工厂
头部组合化设计，能降低手、手腕、手臂的冲 击力。根据需要，可快速简易地更换头部。……
22
图6-16 3.5吋屏幕的iPhone
图6-17 中等大小人手 和3.5吋手机的比例关系
23
图6-18 3.5吋屏幕上 不同区域的触控体验
手机功能拓展，单手操控不 再现实。为适应复杂操作和更好 的视觉体验，屏幕尺寸逐渐增加
图6-19 iPhone5以后 苹果逐渐增大了手机屏幕
24
图6-20 5.5吋iPhone6s Plus 的使用场景
32
a）列车车次告示屏幕
b）地铁自动购票机屏幕
图6-30 人机界面与人机交互界面
自动取款机、银行查询缴费机、手机话费充值机、电脑与手机互联 网网页的界面，都是人机交互界面。
电玩游戏的交互界面更加多样复杂。
33
（2）手机的人机界面 包含3部分。 外观实体部分。涉及握持操作是否方便、高效等。 平面视觉传达部分。遵循视觉传达设计的要求和准则。 人机交互部分。主要体现在移动操作系统iOS中。
图6-9 不同把手的旋拧力矩
a)
b)
图6-10 利用虎口施力
9
（四）其他几种手工具 1．避免手指反复的弯曲扳动操作（图6-11）
图6-11 拇指按压操作 优于食指弯曲操作
2．减少或避免肌肉的静态施力 （对比：图6-10a与b，图6-4a与b。）
人机工程3版课件3
1260
16
2．运动方向与运动速度 肢体在不同方向上的运动快慢有所差异。
图5-8 右手在水平面内 8个方向上运动时间的对比
17
4．运动轨迹与运动速度 ①人手水平运动快于铅垂运动；前后运动快于左右运动；往下快于往 上；顺时针转快于逆时针。 ②人手向里拉准确度高于往外推。右利者右手向右快于左手向左，左 利者有对应的特性。 ③单手可在此手一侧60°内自如运动；双手在左右各30°内自如运动。 正中方向及附近单、双手运动最自如。
②运动方向与准确性
颤抖方向 触碰次数
图5-11 手臂运动方向对准确性的影响
上下 左右 前后（进出） 前后（进出）
247 202
45
32
20
③动作类型与准确性
上面三个图的操作准确 性优于对应的下图。
图5-12 准确性随动作类型不同的例子
④运动量与准确性 手臂移动量100mm以内时，移动距离有超出的倾向，相对误差较大； 移动量较大时，有移动距离不足的倾向，相对误差较小。 旋转运动量与准确性的关系类似。
4
二、人体关节的活动
1．手部关节活动范围 分腕关节活动和指关节活动两种。 腕关节活动有： 掌侧屈、背侧屈，桡侧偏、尺侧偏。
a）掌侧屈和背侧屈
b）桡侧偏和尺侧偏
图5-3 腕关节的活动范围
指关节活动有：握拳或伸开的伸屈活动，指间张开并拢的张合活动。
5
2. 人体的其他关节活动
表5-4 人体关节 最大的和能舒适 调节的范围
25
三、操纵器的形状和式样
①手握部位得有尖角、锐棱、缺口，持握牢靠、方便、无不适感。 ②脚控操纵器便于施力，踝关节的活动不大于25°。 ③式样便于使用，便于施力。 ④有定位的操纵器，有标记或止动限位机构，或设置自锁、连锁机构。 ⑤形状最好能对功能有隐喻、暗示，以利于辨认和记忆。
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2．运动方向与运动速度 肢体在不同方向上的运动快慢有所差异。
图5-8 右手在水平面内 8个方向上运动时间的对比
17
4．运动轨迹与运动速度 ①人手水平运动快于铅垂运动；前后运动快于左右运动；往下快于往 上；顺时针转快于逆时针。 ②人手向里拉准确度高于往外推。右利者右手向右快于左手向左，左 利者有对应的特性。 ③单手可在此手一侧60°内自如运动；双手在左右各30°内自如运动。 正中方向及附近单、双手运动最自如。
②运动方向与准确性
颤抖方向 触碰次数
图5-11 手臂运动方向对准确性的影响
上下 左右 前后（进出） 前后（进出）
247 202
45
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③动作类型与准确性
上面三个图的操作准确 性优于对应的下图。
图5-12 准确性随动作类型不同的例子
④运动量与准确性 手臂移动量100mm以内时，移动距离有超出的倾向，相对误差较大； 移动量较大时，有移动距离不足的倾向，相对误差较小。 旋转运动量与准确性的关系类似。
4
二、人体关节的活动
1．手部关节活动范围 分腕关节活动和指关节活动两种。 腕关节活动有： 掌侧屈、背侧屈，桡侧偏、尺侧偏。
a）掌侧屈和背侧屈
b）桡侧偏和尺侧偏
图5-3 腕关节的活动范围
指关节活动有：握拳或伸开的伸屈活动，指间张开并拢的张合活动。
5
2. 人体的其他关节活动
表5-4 人体关节 最大的和能舒适 调节的范围
25
三、操纵器的形状和式样
①手握部位得有尖角、锐棱、缺口，持握牢靠、方便、无不适感。 ②脚控操纵器便于施力，踝关节的活动不大于25°。 ③式样便于使用，便于施力。 ④有定位的操纵器，有标记或止动限位机构，或设置自锁、连锁机构。 ⑤形状最好能对功能有隐喻、暗示，以利于辨认和记忆。
人机工程学(第三版)第4篇 人的心理与行为特征33页PPT
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 味起来却有 久久不会退去的余香。
人机工程学(第三版)第4篇 人的心理与行 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。 为特征
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 味起来却有 久久不会退去的余香。
人机工程学(第三版)第4篇 人的心理与行 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。 为特征
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
教学课件人机工程学(第三版)
教学课件人机工程学(第三版)一、教学内容1. 人的生理和心理特性2. 人的作业环境与生理心理反应3. 人机系统设计原则与方法4. 显示装置与控制装置设计5. 作业空间与座椅设计6. 人机系统的安全与舒适性二、教学目标1. 使学生了解并掌握人机工程学的基本概念、原理和方法。
2. 培养学生运用人机工程学知识分析和解决实际问题的能力。
3. 提高学生对人机系统设计原则和方法的理解，培养学生具备初步的人机系统设计能力。
三、教学难点与重点重点：人机工程学的基本概念、原理和方法，人机系统设计原则与方法。
难点：人的生理和心理特性在人机系统设计中的应用，显示装置与控制装置设计，作业空间与座椅设计。
四、教具与学具准备1. 教具：投影仪、电脑、幻灯片、教学课件。
2. 学具：笔记本、笔、教材《人机工程学》（第三版）。
五、教学过程1. 实践情景引入：以汽车驾驶室为例，介绍人机工程学在实际应用中的重要性。
2. 基本概念讲解：通过课件展示，讲解人机工程学的定义、起源和发展历程。
3. 人的生理和心理特性：分析人在不同环境下的生理心理反应，如视觉、听觉、触觉等感知特性。
4. 人机系统设计原则与方法：介绍人在人机系统中的作用、人机系统设计的基本原则和方法。
5. 显示装置与控制装置设计：讲解显示装置的类型、特点和设计原则，控制装置的类型、特点和设计原则。
6. 作业空间与座椅设计：分析作业空间设计的影响因素，如人体尺寸、作业性质等，介绍座椅设计的原理和方法。
7. 课堂练习：以教室为例，分析人机工程学在教室设计中的应用。
六、板书设计板书内容主要包括：人机工程学的基本概念、原理和方法，人机系统设计原则与方法，人的生理和心理特性，显示装置与控制装置设计，作业空间与座椅设计等。
七、作业设计1. 作业题目：分析家中客厅的人机工程学设计。
2. 作业题目：举例说明办公室的人机工程学设计。
八、课后反思及拓展延伸课后反思：本节课通过实例分析和课堂讨论，使学生对人机工程学有了更深入的了解。
人机工程3版课件5
住高身材男子的水平视线。前者依据为女子10百分位的“双臂功能上举高”
1766，加穿鞋修正量20，得1786 。后者依据为男子95百分位的“立姿眼高”
1664，加穿鞋修正量后约1690 。综合后酌取1750～1850。
让小身材的女子开关窗户无困难。参考数据是：女子10百分位的“上肢功
能前伸长”619；但人体略略前倾便可加大功能前伸的距离，并不费力。
H 座深
500～600 工作椅的座深应小于人体尺寸坐深（注意“坐深”和“座深”
的不同含义），以免腘窝受压。但就坐沙发时小腿前伸，后背
仰靠，基本不存在腘窝受压问题，所以为舒适计，座深常大于
坐深。市场上的“豪华”沙发座深有达到甚至超过650的；但
这样的沙发使就坐者的腰椎得不到支撑，坐久了腰部会难受，
所以人机学分析认为，座深还以不超过600为宜
5
示例5 学生公寓 双层床
图8-5 学生公寓 中的双层床
第八章 工业设计人机工程（3版） 阮宝湘等 编著
室内设计与人机学
第一节 生活空间与人体尺寸
室内生活空间人机学设计的基础，是与人体尺寸适应。本节分析11个示例。 示例1 住宅 三人长沙发
图8-1 三人长沙发
标号 名称 A 最大人体宽度
B 就座者的间距
尺寸范围（mm） 520
0～60
说明 男子95百分位数的“坐姿两肘间宽”489，加穿衣修正 量（2×15），然后取圆整值，得520 住宅沙发上并坐的多为较亲密者，因此取较小数值。因 为A是按男子95百分位数取的，是少数；所以取B＝0 时，对多数就座者来说，人体间还是有间距的。但在正 规社交场合，此值应该增大
说明
取女子50百分位数的“立姿肘高”960，加穿鞋修正量20，得980
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多媒体教学课件
版权所有 未经允许 不得翻制
前言
为了配合越来越多的院校开展多媒体教学的需 要，更为了方便授课教师的教学，在《人机工程 学》（第三版）出版的同时，将多年来教学中积 累的多媒体教学课件，制作成与教材配套使用的 光盘，奉献给授课教师及本书的读者。仅供参考， 不妥之处，恳请指正。
编著者 丁玉兰 2004年12月于同济园
1.1.2 学科的定义
研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学 和心理学等方面的各种因素；
研究人和机器及环境的相互作用； 研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统 一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适性等问 题的学科。
1.2 人机工程学的起源与发展
1.2.1 经验人机工程学（20世纪初~二次大战） 特点：机械设计的的主要着眼点在于力学、
2）工作场所和信息传递装置的设计：主要研 究如何设计合适的环境及信息传递装置，使人可 以舒适高效的工作。如本书5、6、7、8章的内容。
3）环境控制与安全保护：主要研究从长远利益出发， 如何设计环境及进行安全保护以保证人在长期工作下健 康不受影响，事故危险性最小。如本书9、10章的内容。
4）人机系统的总体设计：人机系统工作效能的高低 主要取决于它的总体设计，即在整体上使“机”与人体 相适应，解决好人与机器之间的分工和机器之间信息交 流的问题可，使二者取长补短，各尽所长。如本书第 11章的内容。
5） 人机工程学发展动向的研究，如本书12章内容
1.3.2 研究方法
1. 观察法 可借助摄影或录象 2. 实测法 借助仪器进行实际测量，见图1-1 3. 实验法 在实验室或作业现场进行多次反复观 测，见图1-2 4. 模拟和模型试验法，见图1-3
模拟：假人模型冲击/虚拟技术
模型：输入—系统—输出
5. 计算机数值仿真法，见图1-4 6. 分析法 HoneyWell亨利威尔 7. 调查研究法：各种调查研究的方法（抽样/询问/ 问卷）注重测试方法的可靠性和有效性
可靠性（一致性）：重复实验时，结果应一致. 有效性：测试结果能真实反映所评价的内容.
1.4人机工程学体系及其应用领域
1.4.1 学科的体系 人机工程学是一门综合性边缘学科，主要是
“人体科学”、“技术科学”和“环境科学”之 间的有机融合，由图1-5加以描述。 1.4.2学科的应用
学科的应用领域可参阅表1-1、1-2。重点 在下章介绍。
这一阶段的发展特点是：重视工业与工程设 计中“人的因素”，力求使机器适应于人。
1.2.3 现代人机工程学（60年代以来）
现代人机工程学有三个特点：
1）着眼于机械设备的设计，使机器的操作不超越人 的能力极限，而不是让人去适应机器。
2）密切与实际应用相结合，通过严密计划设定的广 泛实验性研究，进行具体的机械装备设计。
1.5 人机工程学与工业设计
1.5.1 为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺 度参数
1.5.2 为工业设计中考虑“物”的功能合理性提供 科学依据
1.5.3 为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准 则
1.5.4 为进行人－机－环境系统设计提供理论依据 1.5.5 为坚持以“人”为核心的设计思路提供工作
程序。参阅表1-3、1-4。
第1章 结束
回总目录 第2章
附录 本章所附插图
图1-1
返回
图1-2
返回
图1-3
返回
图1-4
返回
图1-5
返回Байду номын сангаас
第1章 人机工程学概论
1.1 人机工程学的命名与定义 人机工程学（Man-Machine Engineering)：
研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。 1.1.1 学科的命名
1. 人类工程学Human Engineering 2. 人因工程学Human Factors Engineering 3. 工效学 Ergonomics＝ergon（工作、劳动） ＋nomos（规律、规则）
3）综合心理学、生理学、功能解剖学、物理学、数 学、工程学各方面的知识。
研究方向：把人-机-环境作为一个整体来研究，从而 获得系统的最高综合效能。
1.3 人机工程学的研究内容与方法
1.3.1 学科的研究内容 研究内容具有多样性、应用性和灵活性。主要
包括以下几个方面：
1）人体特性的研究：主要研究在工业设计中 与人体有关的问题。如本书2、3、4章的内容。
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人机工程学（第三版）
多媒体教学课件
课件目录
第1章 人机工程学概论 第2章 人体测量与数据应用 第3章 人体感知与运动系统 第4章 人的心理与行为特征 第5章 人机的信息界面设计 第6章 工作台椅与工具设计 第7章 作业姿势与动作设计 第8章 作业岗位与空间设计 第9章 人与环境的界面设计 第10章 事故控制与安全设计 第11章 人机系统总体设计 第12章 人机工程发展趋势
电学、热力学等工程技术的原理设计上；在人机 关系上是以选择和培训操作者为主，使人适应于 机器。
1.2.2 科学人机工程学（二次大战~50年代末）
由于设计不当和缺乏训练，导致了较多意外 事故的发生，这使人们意识到“人的因素”的重 要性，意识到只有工程技术知识是不够的，还必 须有生理学、心理学、人体测量学、生物力学等 学科方面的知识。
工业设计系列教材
普通高等教育“九五”部级重点教材，获 教育部 “普通高等学校优秀教材二等奖”
人机工程学（第三版）
多媒体教学课件
同济大学 丁玉兰 北京理工大学出版社
2010年1月
制作 出版
工业设计系列教材
普通高等教育“九五”部级重点教材，获 教育部 “普通高等学校优秀教材二等奖”
人机工程学（第三版）
版权所有 未经允许 不得翻制
前言
为了配合越来越多的院校开展多媒体教学的需 要，更为了方便授课教师的教学，在《人机工程 学》（第三版）出版的同时，将多年来教学中积 累的多媒体教学课件，制作成与教材配套使用的 光盘，奉献给授课教师及本书的读者。仅供参考， 不妥之处，恳请指正。
编著者 丁玉兰 2004年12月于同济园
1.1.2 学科的定义
研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学 和心理学等方面的各种因素；
研究人和机器及环境的相互作用； 研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统 一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适性等问 题的学科。
1.2 人机工程学的起源与发展
1.2.1 经验人机工程学（20世纪初~二次大战） 特点：机械设计的的主要着眼点在于力学、
2）工作场所和信息传递装置的设计：主要研 究如何设计合适的环境及信息传递装置，使人可 以舒适高效的工作。如本书5、6、7、8章的内容。
3）环境控制与安全保护：主要研究从长远利益出发， 如何设计环境及进行安全保护以保证人在长期工作下健 康不受影响，事故危险性最小。如本书9、10章的内容。
4）人机系统的总体设计：人机系统工作效能的高低 主要取决于它的总体设计，即在整体上使“机”与人体 相适应，解决好人与机器之间的分工和机器之间信息交 流的问题可，使二者取长补短，各尽所长。如本书第 11章的内容。
5） 人机工程学发展动向的研究，如本书12章内容
1.3.2 研究方法
1. 观察法 可借助摄影或录象 2. 实测法 借助仪器进行实际测量，见图1-1 3. 实验法 在实验室或作业现场进行多次反复观 测，见图1-2 4. 模拟和模型试验法，见图1-3
模拟：假人模型冲击/虚拟技术
模型：输入—系统—输出
5. 计算机数值仿真法，见图1-4 6. 分析法 HoneyWell亨利威尔 7. 调查研究法：各种调查研究的方法（抽样/询问/ 问卷）注重测试方法的可靠性和有效性
可靠性（一致性）：重复实验时，结果应一致. 有效性：测试结果能真实反映所评价的内容.
1.4人机工程学体系及其应用领域
1.4.1 学科的体系 人机工程学是一门综合性边缘学科，主要是
“人体科学”、“技术科学”和“环境科学”之 间的有机融合，由图1-5加以描述。 1.4.2学科的应用
学科的应用领域可参阅表1-1、1-2。重点 在下章介绍。
这一阶段的发展特点是：重视工业与工程设 计中“人的因素”，力求使机器适应于人。
1.2.3 现代人机工程学（60年代以来）
现代人机工程学有三个特点：
1）着眼于机械设备的设计，使机器的操作不超越人 的能力极限，而不是让人去适应机器。
2）密切与实际应用相结合，通过严密计划设定的广 泛实验性研究，进行具体的机械装备设计。
1.5 人机工程学与工业设计
1.5.1 为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺 度参数
1.5.2 为工业设计中考虑“物”的功能合理性提供 科学依据
1.5.3 为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准 则
1.5.4 为进行人－机－环境系统设计提供理论依据 1.5.5 为坚持以“人”为核心的设计思路提供工作
程序。参阅表1-3、1-4。
第1章 结束
回总目录 第2章
附录 本章所附插图
图1-1
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图1-2
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图1-3
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图1-4
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图1-5
返回Байду номын сангаас
第1章 人机工程学概论
1.1 人机工程学的命名与定义 人机工程学（Man-Machine Engineering)：
研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。 1.1.1 学科的命名
1. 人类工程学Human Engineering 2. 人因工程学Human Factors Engineering 3. 工效学 Ergonomics＝ergon（工作、劳动） ＋nomos（规律、规则）
3）综合心理学、生理学、功能解剖学、物理学、数 学、工程学各方面的知识。
研究方向：把人-机-环境作为一个整体来研究，从而 获得系统的最高综合效能。
1.3 人机工程学的研究内容与方法
1.3.1 学科的研究内容 研究内容具有多样性、应用性和灵活性。主要
包括以下几个方面：
1）人体特性的研究：主要研究在工业设计中 与人体有关的问题。如本书2、3、4章的内容。
欢迎使用
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多媒体教学课件
课件目录
第1章 人机工程学概论 第2章 人体测量与数据应用 第3章 人体感知与运动系统 第4章 人的心理与行为特征 第5章 人机的信息界面设计 第6章 工作台椅与工具设计 第7章 作业姿势与动作设计 第8章 作业岗位与空间设计 第9章 人与环境的界面设计 第10章 事故控制与安全设计 第11章 人机系统总体设计 第12章 人机工程发展趋势
电学、热力学等工程技术的原理设计上；在人机 关系上是以选择和培训操作者为主，使人适应于 机器。
1.2.2 科学人机工程学（二次大战~50年代末）
由于设计不当和缺乏训练，导致了较多意外 事故的发生，这使人们意识到“人的因素”的重 要性，意识到只有工程技术知识是不够的，还必 须有生理学、心理学、人体测量学、生物力学等 学科方面的知识。
工业设计系列教材
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