人因工程人机系统总体设计
人机工程学人因环课件教案第七章人机系统的设计与评价
c.有利于维护人员作业和系统信息修改和增减。
d.使用者的操作满意程度。
3.4 人机界面设计
人机界面设计主要内容包括：系统显示、控制以及它 们之间的关系设计、使用空间设计等。 对触摸屏而言，其信息显示屏也是系统的控制操作区 域。此外，还有IC卡电话听筒、数字按键等其他方面的硬 件操作。其人机界面设计步骤如下：
2 人机特征技能比较
人在人机系统中的作用主要有以下三个方面。
a.信息输入：通过感觉器官接受环境信息。 b.信息处理：人把接受到的信息和人已有的知识经验 进行比较分析之后作出决策。 c.行为输入：依据决策采取相应的行动。
2.1 人机功能分配
根据人机功能特征的对比分析，人机合理的分工为： 强度大的、快速的、高精度的、持续时间长的、单调的、 高阶运算的、操作复杂的、环境恶劣的工作，适合机器 承担；方案设计、程序编制、装配、维修、创造、应付 不测、故障处理等工作适合人去做。同时，在人机功能 分配时还应考虑经济和社会相关因素的影响。
比较项目
产品要素的特征 1.固定性质良好，稳定 2.灵敏度、准确度、检测范围良好 3.再现性良好 4.线性良好 5.反应快 6.无错觉 7.专用，缺乏通用性 1.不会疲劳 2.再现性、准确度、线性良好 3.操作的范围、马力、力量大 4.反应快 5.高效率者多 6.专用，一般缺乏通用性 1.高速 2.定量记忆良好 3.能同时高效率、协调地运转两个以上 装置
3.3.2 作业研究
要完成系统的作业，必须分析作业性质与人的能力相适 应的关系，在系统功能层次划分的基础理论上，确定每一 层次上功能的输入和输出，即引起人的功能活动的刺激输 入和人的功能活动的输出反应。 触摸屏的作业要求如下：
a.操作简单，对于电话、网络知识背景的使用者只需点击屏面即可操作。
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。
Ergo.90.Introduction(II).2.21人因工程与人机系统设计
人因工程与人机系统设计大纲：1.人因工程概论2.人机系统的基本架构3.人的生理特性与心理需求4.工作方式：工作组织与工作类型5.机器：人机接口、显示器与控制器6.环境：工作站、外围设施、环境因素与工作姿势7.结语：人性化的设计人因工程概论●「人因工程(Ergonomics)」的字源：-“Ergonomics” 由两个希腊字所组成：＞”ergon”意为「工作（work）」＞”nomos”意为「法则(the laws)，学问、研究（study of）」-“Ergonomics”意指「工作的法则、工作的学问」，是研究如何工作可以省力、省事、安全、正确的学问。
●人因工程(Ergonomics ，Human factors)的意义：（1）.了解人的能力与限制（2）.应用于工具、机器、系统、工作方法和环境之设计（3）.使人能在安全、舒适、及合乎人性的状况下（4）.发挥最大工作效率和使用效能，并提高生产立即使用者满意度。
“Fit the machine to the person”●从事人因工程工作的基本观念与态度：（1）.为使用者着想（「以客为尊」）（2）.尊重生命的价值（「安全第一」）（3）.崇尚人性（”Fit the machine to the person.”）（4）.不断改善、用心设计●人因工程应用范围大略包括以下项目、设备、及系统之规划与设计：（1）.生产、制造、和服务业之现场工作、机器设备、及工作环境。
（2）.各种产品之工业设计。
（3）.计算机软件及硬件（4）.儿童、高龄、及残障人士之活动辅助设备（5）.公共服务系统（如交通、电讯、医疗、行政等）。
（6）.航空太空设备之操纵及航管系统。
（7）.国防武器系统。
（8）.其它尊重人性的设备与系统。
●人机系统（Human-machine system）:●人力系统：半自动系统：自动系统：人的生理特性与心理需求：●体型：刘备vs. 武大郎●力气：关公vs. 书生●耐力：马拉松选手vs. 一般人●灵巧性：外科医生vs. 工艺师傅●呼吸、脉搏、血压：陈抟vs. 一般人●内脏功能：好vs. 坏●年龄：55岁vs. 25岁●学习能力●记忆力●知觉：视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉●喜好：主观的感觉●预期：学习与经验的影响●动机、情绪、人格、社会的影响工作方式：工作组织与工作类型●集权式vs. 分权式●生产线式vs. 生产部门式●Mass production vs. Lean production●工具机操作●物料搬运●装配●维修●柜台作业行政业务处理●终端机操作●复印机操作●工作人员能力●工作性质、内容、品质、数量●工件、材料●手工具、机器●容器、货架●输送带、输送车●标准程序、标准时间机器：人机接口、显示器与控制器●人机接口是人与机之间的沟通管道，应按工作性质及操作目的选用或设计适当的人机接口，以提高操作效率并避免错误或危险。
人因工程学课后习题及解答讲解
第一章一、简述人因工程学的定义。
答：人因工程学就是按照人的特性设计和改进人一机一环境系统的科学。
人一机一环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所操纵的机器以及他们所处的周围环境所构成的系统，也可以简称为人一机系统。
为了实现人、机、环境之间的最佳匹配，人因工程学把人的工作优化问题作为追求的重要目标。
其标志是使处于不同条件下的人能高效、安全、健康、舒适地工作和生活。
二、人因工程学的发展历程经历了哪几个阶段？答：1.人因工程学的萌芽时期20世纪初，美国人泰勒(科学管理的创始人)进行了著名的铁铲实验和时间研究实验，他还对工人的操作进行了时间研究，改进操作方法，制定标准时间，在不增加劳动强度的条件下提高了工作效率。
与泰勒同一时期的吉尔布雷斯夫妇开展了动作研究，创立了通过动素分析改进操作动作的方法。
在这一时期，德国心理学家闵斯托伯格倡导将心理学应用于生产实践，其代表作是《心理学与工业效率》，提出了心理学对人在工作中的适应与提高效率的重要性。
20世纪初，虽然已孕育着人因工程学的思想萌芽，但人机关系总的特点是以机器为中心，通过选拔和培训使人去适应机器。
由于机器进步很快，使人难以适应，因此大量存在着伤害人身心的问题。
2.人因工程学的兴起时期这一阶段处于第一次世界大战至第二次世界大战之前。
第一次世界大战为工作效率研究提供了重要背景。
该阶段主要研究如何减轻疲劳及人对机器的适应问题。
自1924年开始，在美国芝加哥西方电气公司的霍桑工厂进行了长达8年的“霍桑实验”，这是对人的工作效率研究中的一个重要里程碑。
实验得到的结论是工作效率不仅受物理的、生理的因素影响，还发现组织因素、工作气氛和人际关系等都是不容忽视的因素。
3.人因工程学的成长时期这一阶段包括第二次世界大战至20世纪60年代。
二战以前，人与机器装备的匹配，主要是通过选拔和培训，使人去适应机器装备。
二战期间，由于战争的需要，首先在军事领域开始了与设计相关学科的综合研究与应用，使人适应机器转入到使机器适应人的新阶段。
人机工程学人因环课件教案第七章人机系统的设计与评价
人机系统的设计与评价
■人机系统概述 ■人机特征机能比较
■人机系统设计
■人机系统的分析评价 ■人机系统的可靠性分析
■工作系统设计的人机要求
1 人机系统概述
自然界中的许多物体都存在着相互之间的关联， 正是这种千丝万缕的关系，使它们相互以一定方式相 结合，构成不同的系统。无论在工作或生活中，人总 是要以某种方式与一些物体发生联系，形成一个不可 分割的整体，这个整体就称为人机系统。 人机系统作为一个完整的概念，表达了系统设 计的一种主体思想以及系统研究的对象和范围。 人—机—环境系统不仅要研究其中单项元素，而主 要是用联系方法研究三者之间的互相关系。对于工 业产品设计来说，人机系统的理论是设计的一种基 本思想、一种分析与解决问题的方法。
判断能力
耐久性
1.保养得好可耐长期使用 2.即使不适于生物生存的环境也不怕 1.决定于设计材料等技术如何 2.一般来说非常良好
1.有自我恢复性 2.记忆、熟练的结果有减退的情况 3.不能自发维持紧张，因此不善于从事单调作业 1.错觉多 2.熟练程度要看条件如何 3.紧急时有混乱情况，受情绪的强烈影响，情绪不安时低 下 4.无信心时低下 5.有时善于排除故障等意外事态 1.虽有语言、行动、表情等，但容量都较小 2.不善于量的输出 1.成为标准品成人大约要20年 2.人的要素附带有社会生活、家庭生活等复杂的系统
表7—2
系统设计 阶段 定义系统 目标和参 数
人机系统的设计步骤
阶段主要设 计内容 确定系统目 标 确定系统参 数 系统适用条 件 注意事项 使用者的要求和约束条件 设计内容 明确使用者的需求、特性，使用者群体特性
确定系统使用条件、人员要求、环境条件要 求 系统作业方式，使用者的素质、培训要求与 计划 对系统的功能进行分析比较
人机系统的总体设计
人机系统的总体设计
人机系统的总体设计是室内布局设计的主要依据，只有灵活的运用它，才能使室内布局完美并且让人感到舒适。
与此同时人机系统的总体设计也可以运用到室内物品的摆放上，可以让空间得到合理的应用，同时也让人耳目一新。
经过调查研究，在室内布局的方面社会上还存在很大的问题，这些问题是室内让人感到不舒服的主要原因，往往在美观和实用方面都有很大的问题。
有时候只是一点小小的问题，但造成的影响十分巨大，只要我们解决了这些问题，在有限的空间里可以带给我们无限的幸福。
以下是室内平面图的展示（图1),这是某楼房的室内平面图，这个室内的布局有一些地方存在问题，而这些问题会使入住者给到不方便。
在分析了存在的问题之后，我给出了改进方案，会使住房环境得到改善。
而改进的平面图如图2所示。
图1。
人因工程学总结试题及答案
一名词解释1。
掩蔽效应：不同的声音传到人耳时，只能听到最强的声音，而较弱的声音就听不到了，即弱声被掩盖了。
这种一个声音被其它声音的干扰而听觉发生困难，只有提高该声音的强度才能产生听觉，这种现象称为声音的掩蔽。
被掩蔽声音的听阈提高的现象，称为掩蔽效应2. 人机界面：人与机之间存在一个互相作用的“面”,所有人机交流的信息都发生在这个作用面上，通常称为人机界面。
3. 大小编码：以相同形状而不同大小来区别控制器的功能和用途，这种形式的编码应用范围较小,通常在同一系统中只能设计大、中、小三种规格。
4. 局部照明：是指增加某一指定地点的照度而设置的照明。
5. 强度效应：是指光的刺激强度只有达到一定数量才能引起视感觉的特性.因此，可见光不仅可以用波长来表示，也可以用强度来表示。
光的强度可用照射在某平面上的光通量，即照度来表示，其单位是勒克司1．作业空间：人体在作业时或进行其他活动时（如进出工作岗位、在工作岗位进行短暂的放松与休息等），人体自由活动所需要的范围。
2。
视野：指人眼能观察到的范围，一般以角度表示。
视野按眼球的工作状态可分为：静视野、注视野和动视野三类.3. 局部照明：为满足某些部位（通常限定在很小范围，如工作台面）的特殊需要而设置的照明.4。
反应时指从刺激呈现，到人开始作出外部反应的时间间隔，也称为反应潜伏期。
5。
感觉阈值外界刺激都要达到一定的强度才能被人感受到，这一强度下的刺激量值称为该种感觉的感觉阈值.1安全人机工程学：是从安全的角度和着眼点，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科.2、人机结合面：就是人和机在信息交换和功能上接触或互相影响的领域（或称“界面”）。
3、人机功能分配：对人和机的特性进行权衡分析，将系统的不同功能恰当地分配给人或机，称为人机的功能分配.（或“对人和机的特性进行权衡分析，将系统的不同功能恰当地分配给人或机，称为人机的功能分配。
”)4、反应时间：人从接收外界刺激到作出反应的时间,叫做反应时间.它由知觉时间（ta）和动作时间（tg）两部分构成，即 T=ta+tg 。
人因工程部分答案
1.人因工程学的定义是什么？答：人因工程学就是按照人的特性设计和改进人一机一环境系统的科学。
人一机一环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所操纵的机器以及他们所处的周围环境所构成的系统，也可以简称为人一机系统。
为了实现人、机、环境之间的最佳匹配，人因工程学把人的工作优化问题作为追求的重要目标。
其标志是使处于不同条件下的人能高效、安全、健康、舒适地工作和生活。
2.人因工程学的研究内容主要包括哪几个方面？答：人因工程学的研究包括理论和应用研究两个方面。
但学科研究的总趋势还是侧重应用。
其主要内容可概括为以下8个方面：(1)研究人的生理与心理特性。
人因工程学系统地研究人体特性，如人的感知特性、信息加工能力、传递反应特性；人的工作负荷与效能、疲劳；人体尺寸、人体力量、人体活动范围；人的决策过程、影响效率和人为失误的因素等。
(2)研究人机系统总体设计。
人机系统的效能取决于它的总体设计。
系统设计的基本问题是人与机器之间的分工以及人与机器之间如何有效地进行信息交流等问题。
(3)研究人机界面设计。
在人机系统中，人与机相互作用的过程就是利用人机界面上的显示器与控制器，实现人与机的信息交换的过程。
研究人机界面的组成并使其优化匹配，产品就会在功能、质量、可靠性、造型及外观等方面得到改进和提高，也会增加产品的技术含量和附加值。
(4)研究工作场所设计和改善。
工作场所设计包括工作场所总体布置、工作台或操纵台与座椅设计、工作条件设计等。
(5)研究工作环境及其改善。
作业环境包括一般工作环境，如照明、颜色、噪声、振动、温度、湿度、空气粉尘和有害气体等，也包括高空、深水、地下、加速、减速、高温、低温及辐射等特殊工作环境。
(6)研究作业方法及其改善。
人因工程学主要研究人从事体力作业、技能作业和脑力作业时的生理与心理反应、工作能力及信息处理特点；研究作业时合理的负荷及能量消耗、工作与休息制度、作业条件、作业程序和方法；研究适宜作业的人机界面等等。
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11.1 总体设计的目标
11.1.1 人机系统组成，见图11-1 11.1.2 人机系统模型，
1. 按自动化程度分类，见图11-2 2. 按人机结合方式分类，见图11-3 11.1.3 人机系统的目标，见图11-4
11.4 总体设计的要点
11.4.1 人机功能分配，参阅表11-2 11.4.2 人机匹配 11.4.3 人机界面设计，见图11-6
1.人的体格因素;
2.人的下肢肌力
3.人的输出功率;
4.人的脚踏速度
5.人的平衡机能;
6.人的手和握力
7.人的疲劳
11.6.3 自行车设计结构要素分析，见图11-9，图11-10
必须把人的因素与机械因素有机的结合起来，以使 人—机协调。
1.速比；
2.曲柄长度
3.三接点位置；
4.鞍座位置
5.车闸
11.6.4 人—车动态特性分析，见图11-11
1.动态稳定性
2.力学特性
自行车的造型要有适合这种力学特征的结构参数。
3.转向特性
附件
本章所附插图
图11-1
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图11-2
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图11-3
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图11-4
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图11-5
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图11-6
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图11-7
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图11-8
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图11-9
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图11-10
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图11-11
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11.5 总体设计的评价
11.5.1 人机系统评价方法，参见表11-3 11.5.2 检查方法，参见表11-4，表11-5
11.6 人机系统设计案例分析
11.6.1 人—自行车系统组成，见图11-7
1.人与支撑部件的关系
2.人与动力接触部件关系
3.人与传动部件关系
4.人与工作部件关系
11.6.2 影响自行车性能的人体因素图11-8