人机系统设计与评价
人机协同系统中的交互设计与质量评价
人机协同系统中的交互设计与质量评价在人机协同系统中，交互设计与质量评价是至关重要的。
交互设计是指将人与机器联系在一起的过程，使得用户能够方便地使用机器，并且使机器能够根据用户的需求进行操作。
质量评价是指在完成交互设计之后，对系统进行测试，以确保系统的功能和效率满足用户的要求。
本文将深入探讨人机协同系统中的交互设计与质量评价。
一、交互设计在人机协同系统中，交互设计需要考虑以下几个方面：1. 用户体验用户体验是交互设计的核心基础。
设计师应该从用户的角度出发，考虑用户的需求和体验。
用户体验需要满足以下几个方面：- 易用性：设计师应该尽可能地简化操作流程，提高系统的易用性。
- 可靠性：系统必须足够可靠，确保操作流程的顺畅和数据的安全。
- 响应速度：系统应该在极短的时间内响应用户的操作，提高用户的操作效率。
2. 设计风格设计风格是指设计师在设计过程中采用的风格和主题。
设计风格应该与应用场景相匹配，以满足用户需求。
一般来说，设计风格应该具备以下特点：- 统一性：整个系统的设计应该保持一致，符合用户的视觉习惯。
- 简洁性：系统的设计应该尽可能地简洁清晰，避免用户视觉亢余。
- 美观性：设计师应该注重系统的美观性，以吸引用户的注意力。
3. 交互设计交互设计是指在设计系统时，考虑到用户的交互需求，以设计出用户界面和用户流程。
交互设计应该满足以下要求：- 可操作性：用户操作流程应该尽可能地简化，以减少用户的学习成本。
- 可控性：用户应该有足够的控制权，以自由地选择不同的操作。
- 灵活性：系统应该灵活应对用户需求和错误操作，以提高用户体验。
二、质量评价在完成系统的交互设计后，需要对系统进行质量评价，以保证系统的功能和效率满足用户需求。
质量评价应该从以下几个方面进行：1. 易用性测试设计师应该进行易用性测试，以评估系统的易用性，发现存在的问题，以便及时修复。
易用性测试包括用户群体的选择、测试方案的制定等。
2. 性能测试性能测试是检验系统性能的标准，包括运行速度、效率和可扩展性等。
工业机器人搬运工作站系统设计任务评价标准
工业机器人搬运工作站系统设计任务评价标准工业机器人搬运工作站系统设计任务评价标准是指对工业机器人搬运工作站系统设计任务的质量和有效性进行评估的一套标准。
它是为了确保工业机器人搬运工作站系统能够有效地完成搬运任务，提高生产效率，减少人力成本，保障工人安全，促进工厂自动化生产而制定的。
1. 搬运工作站的任务需求分析在进行工业机器人搬运工作站系统设计之前，首先需要对搬运工作站的任务需求进行分析。
这包括对搬运物品的重量、尺寸、形状等进行评估，以确定所需要的工业机器人搬运工作站的类型和规格。
2. 工业机器人的选型根据搬运工作站的任务需求分析，选择适合的工业机器人型号。
考虑到搬运物品的特点，选择能够稳定搬运、操作灵活的工业机器人，并根据需要配备对应的传感器和控制系统。
3. 工作站布局设计合理的工作站布局设计对于工业机器人搬运工作站系统的运行效率至关重要。
优化的工作站布局可以减少机器人运动路径，提高搬运效率，减少能源消耗。
4. 安全防护设计安全是工业机器人搬运工作站系统设计中的重要考虑因素。
需要对工作站周围的环境进行评估，并设置有效的安全防护装置，确保在机器人搬运工作时不会造成人员伤害或设备损坏。
5. 控制系统设计控制系统是工业机器人搬运工作站系统设计中的核心。
需要根据搬运任务的复杂度和要求，设计可靠的控制系统，实现工业机器人的精准搬运、定位和操作。
6. 系统集成与测试在设计完成后，需要进行系统集成和测试。
通过对工业机器人搬运工作站系统的集成与测试，可以评估系统的稳定性和可靠性，以确保其在实际生产中能够正常运行。
7. 效果评估与优化运行一段时间后，对工业机器人搬运工作站系统的效果进行评估。
根据评估结果，对系统进行优化，进一步提高搬运效率和精度，降低运行成本。
针对工业机器人搬运工作站系统设计任务评价标准，我个人的观点和理解是，设计任务评价标准的其中一个关键点是确保工业机器人能够稳定、高效地完成搬运工作。
在评价标准中需要充分考虑工业机器人的选型、工作站布局设计和控制系统设计等方面的要求，在实际的设计过程中，还需要综合考虑安全性、可靠性和实用性等因素，以保证工业机器人搬运工作站系统能够有效地服务于生产任务。
人机协同系统的设计与评估
人机协同系统的设计与评估人机协同系统是指人与计算机之间通过有效的交互与协作，共同完成特定任务的系统。
在现代工业、服务领域和科学研究中，人机协同系统扮演着关键角色，提高了工作效率、减少了错误和不确定性。
针对人机协同系统的设计与评估，需要综合考虑人的认知特点、人机交互的技术和任务的特点。
首先，设计人机协同系统需要考虑人的认知特点。
人类在信息加工和决策过程中具有一定的限制和特征。
因此，系统的设计应该尽可能符合人类的认知特点，以提供良好的用户体验、降低认知负荷和错误率。
设计师应该考虑人类的感知能力、记忆特点、决策过程和问题求解的方式，通过合适的信息展示、可视化技术和交互方式来提高系统的可用性。
其次，人机交互技术在人机协同系统的设计中起到至关重要的作用。
人机交互技术可以提供多种方式来与计算机进行交互，如图形界面、语音识别、手势识别等。
设计师需要根据用户的需求和任务的特点，选择合适的交互方式，以提高用户的工作效率和满意度。
此外，还需要考虑系统的响应速度、交互的连贯性和一致性，以及对用户的支持和引导。
通过合理的交互设计，可以实现自然而直观的人机交互，使人与计算机之间的协同更加紧密和高效。
最后，人机协同系统的设计需要根据任务的特点进行定制。
不同的任务具有不同的特点和要求，因此设计师需要在了解任务背景和目标的基础上，对系统进行定制化设计。
在设计过程中，需考虑任务的复杂性、任务的结构和过程、任务的环境特点以及任务中的辅助工具和支持技术。
通过充分理解任务的特点和需求，可以设计出更符合用户期望和实际工作需求的人机协同系统。
除了设计，评估人机协同系统的效果和性能也是至关重要的。
评估可以帮助设计师发现系统中存在的问题和改进的空间，以进一步优化系统的设计。
评估可以通过实验室实验、用户调查、用户观察等方法进行。
在评估过程中，需要根据任务的目标和指标设计合适的实验或调查方案，采集相关数据并进行分析。
通过分析和解读数据，可以评估系统的性能和用户满意度，发现系统的潜在问题，进而改进系统的设计。
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
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
人机交互系统的设计与评价
人机交互系统的设计与评价随着信息时代的到来，人们对于人机交互的需求也变得越来越高，人机交互系统也得到了广泛的应用和发展。
人机交互系统旨在通过设计和评价用户界面，使人与机器之间的互动更加便捷和高效。
本文将探讨人机交互系统的设计和评价。
设计人机交互系统的设计过程一般分为需求分析、设计、开发、测试和发布。
需求分析是最基础的一步，它重点关注用户的需求和需求背景，并以此为基础制定出设计方案。
人机交互系统的设计要保证其具有易用性、可靠性、可扩展性和可维护性。
易用性是人机交互系统的基本要求之一。
用户能够很容易地上手使用并且能够快速地完成自己的任务。
易用性主要包括界面设计、交互设计、识别设计、反馈设计、帮助设计。
界面设计是用户看到和与之交互的界面设计。
界面的设计要美观大方、简洁明了、易于阅读、符合用户习惯，同时能够引导用户完成操作。
交互设计是实现人机交互的关键，包括指导用户如何完成操作。
在这一方面，考虑到不同用户的需求和经验，交互设计应该具备个性化和智能化的特点。
识别设计是负责系统的认知功能。
识别设计是指如何使用户能够在不同的组织结构下快速而准确地找到所需要的信息。
反馈设计是负责系统的反馈功能。
反馈设计是指系统在用户完成操作后，给予用户有效的反馈信息，反馈信息要及时而准确。
帮助设计是负责系统的指导功能。
帮助设计是指在用户遇到困难、不清楚操作流程或不理解系统的某些功能时，系统能够给予及时解决问题的支持和帮助。
评价人机交互系统的评价是指对系统的使用效果和用户体验进行评估。
评价内容包括效率、易用性、可扩展性、可维护性、安全性、可靠性和满意度。
效率是指用户在完成操作时所需的时间。
系统必须能够很快地响应，减少用户浪费的时间，提高效率。
易用性评估以用户为中心，从用户需求的满足程度来评价系统的易用性，让用户通过评价自身的使用经验记录，对人机互动过程中的问题和瓶颈进行评估。
可扩展性是指系统在不会有太大改变的情况下也能够适应新的需求。
第二讲自动化制造系统人机一体化设计与评价
三种显示方式传递得信息特征
39
仪表显示设计
仪表得类型
数字式显示仪表
刻度指针式仪表
读数用仪表 检查用仪表 警戒用仪表 追踪用仪表 调节用仪表
40
表盘设计
仪表刻度盘形状得选择,主要根据显示方式和 人得视觉特性
开窗式、圆形式、半圆形式、水平 直线式、垂直直线式
仪表刻度盘得大小对仪表得认读速
度和精度有很大影响。
28
5、基本测点及测量项目
测量项目 测点
(GB3975—83)
(GB3975—85测量方法)
头部测点
头部测量项目
(16个)
(12项)
躯干和四肢部 位测点
(22个)
躯干和四肢 部位测量项 目(69项)
29
6、人体测量得主要仪器
(1) 人体测高仪:
主要用来测量身高、坐高、 立姿和坐姿得眼高以及伸手 向上所及得高度等立姿和坐 姿得人体各部位高度尺寸。
6
(2)人—机—环境之间得关系:相互依存;相互 作用;相互制约。 (3)人机一体化工程得特点:学科边界模糊;学 科内容综合性强;涉及面广。 (4)人机一体化工程得研究对象:人—机—环境 系统得整体状态和过程。 (5)人机一体化工程得任务:使机器得设计和环 境条件得设计适应于人,以保证人得操作简便省 力、迅速准确、安全舒适,心情愉快,充分发挥 人、机效能,使整个系统获得最佳经济效益和社 会效益。
5
(1)人—机—环境得具体含义:
人——指操作者或使用者;机——泛指人操作 或使用得物,可以就是机器。也可以就是用具、 工具或设施、设备等;环境——就是指人、机 所处得周围环境,如作业场所和空间、物理化 学环境和社会环境等;人—机—环境系统—— 就是指由共处于同一时间和空间得人与其所 使用得机以及她们所处得周围环境所构成得 系统,简称人—机系统。
人机交互系统的设计与优化
人机交互系统的设计与优化一、引言随着计算机技术的快速发展，人机交互系统的应用越来越广泛。
人机交互系统主要指人类与计算机之间的交互方式，包括输入设备、显示设备、操作系统和软件应用等多个方面。
设计和优化人机交互系统对于提高用户的使用体验和工作效率有着重要的作用。
本文主要从人机交互系统的设计和优化两个方面进行探讨。
二、人机交互系统设计1.用户需求分析在设计人机交互系统时，要首先了解用户的需求。
用户需求分析包括目标用户、用户任务和用户现实情况等多方面因素。
目标用户的不同特征对于人机交互系统设计的影响也是不同的。
用户任务是人机交互系统的核心，通过对用户任务的深入了解和分析，设计出合适的交互方式和界面，提高用户的工作效率。
用户现实情况是指用户的社会和文化背景、语言习惯和教育水平等因素，这些因素对于人机交互方式的设计同样重要。
2.界面设计界面设计是人机交互系统设计的重要组成部分，良好的界面设计可以提高用户的使用体验。
好的界面设计应该符合用户的习惯和习性，易于操作和理解。
要遵循简单清晰、美观大方、反馈及时等原则，尽量减少用户的认知负担。
在界面设计中，图标、按钮、颜色和文字等元素的选择和排版都需要特别的注意。
3.交互方式设计交互方式是指用户通过什么方式来操作系统或软件应用，包括鼠标键盘、触屏、语音和手势等多种方式。
在选择交互方式时，要考虑用户的实际需求和技能水平，尽量减少用户的体力和认知负担。
在选择交互方式时，还要考虑不同的界面设计对于交互方式的适应情况，优化交互方式，提高用户的工作效率和使用体验。
4.系统架构设计系统架构设计是人机交互系统设计的关键环节。
系统架构设计既要充分考虑人机交互的特点和人的认知方式，又要考虑系统的稳定性和可维护性。
在系统架构设计中，要遵循分层、模块化和可重用的原则，将不同的功能划分成模块，尽可能减少各模块之间的耦合度和复杂度，提高系统的可扩展性和可维护性。
三、人机交互系统优化1.性能优化性能优化是指通过改进系统的运行效率和资源利用率，提高系统的响应速度和效率。
人机工程学第八章 人机系统分析与评价
第八章 人机系统分析与评价
人机系统设计的 一般程序
❖人机系统的目标建立与作业要求
❖定义人机系统的输人/输出及其功能
❖初步设计
①制定对使用者的素质要求和选择 操作人员的标准。②设计操作手册；
❖人机界面设设计计作业辅助手段；设计培训方案。
❖作业辅助设计
❖系统的验证和发展
第八章 人机系统分析与评价
人机系统设计的 一般程序
指数 值
3 2 1 0
表8-18 密集指数 密集程度
典型事例
能舒服地进行作业 身体的一部分受到限制 身体的活动受到限制
操作受到显著限制，作业相当 困难
在宽敞的地方操作机床
在无容膝空间工作台上 工作 在高台上仰姿作业 维修化铁炉内部
第八章 人机系统分析与评价①对环境的第一印象；②照度；③眩
光感觉；④亮度分布；⑤光影；⑥颜
❖人机系统的目标建立与作业要求
❖定义人机系统的输人/输出及其功能
❖初步设计
❖人机界面设计 系统验证阶段的工作包括制定验证标
❖作业辅助设计准，实施验证和做出验证结论。 ❖系统的验证和发展
第八章 人机系统分析与评价
第三节 人机系统分析
一、连接分析 二、作业分析 三、操作顺序图分析
第八章 人机系统分析与评价
第八章 人机系统分析与评价
• （1）功能分配。功能分配是指为了使系 统达到最佳匹配，在研究分析人和机器 特性的基础上，充分发挥人和机器的潜 能，合理地将系统各项功能分配给人和 机器的过程。
– 功能分配的任务是决定系统的哪一部分功能 由人完成，哪一部分功能由机器完成。因此， 必须对人和机器的特性充分分析比较
第八章 人机系统分析与评价
连接分析
连接分析的目的
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2021/2/17
人机工程学原理及应用
11
3、人员开发（设计）
包括作业描述和作业规范，为人机系统 的运行提供合适的操作人员。 • 通过作业描述可提出功能要求、考察功 能分配是否合理； • 编制作业规范的目的是进行人力资源分 析，决定该系统的某项功能需要多少操作人 员及应达到的技能标准、如何通过选拔、教 育、培训，使人适应机的特性。
能力； • 人机系统设计要考虑环境因素的影响； • 系统具有完善的反馈闭环回路。
2021/2/17
人机工程学原理及应用
2
3、人机系统设计的总目标
根据人的特性设计出符合人操作的机 器，最适合手动的工具、最方便使用的控 制器、最醒目的显示器、最舒适的工作姿 势和操作程序、最有效经济的作业方法和 预定标准时间、最舒适的工作环境，使整 个人机系统保持安全可靠、效益最佳。
13
四、人机系统设计步骤
人机系统设计的每一阶段都是由互相联系的一系列设计活动组成，而 各个阶段之间具有时间上的顺序性，即只有上一阶段的设计活动完成后， 才能进行下一阶段的设计活动。这就构成了人机系统的设计程序，通常可 分为以下几个阶段。
（1）定义系统目标和参数阶段，包括确定使用者的需求，确定使用者的特性，确定 群体的组织特性，确定作业方式，确定作业效能的测量参数及测试方法。
（2）系统定义阶段，包括定义功能要求，定义操作（作业）要求
（3）初步设计阶段，包括功能分配、作业流程设计和作业反馈机制设计。
（4）人机界面设计阶段，包括显示装置设计、控制装置设计和作业空间设计。
（5）作业辅助设计阶段，包括制定使用者素质要求、设计操作手册、设计作业辅助 手段和设计培训方案。
（6）系统评价阶段，包括制定评价标准、实施评价和做评价结论。
7
人与机器的特性比较
项目 速度 逻辑推 理 计算 可靠性 连续性 灵活性
检测
2021/2/17
机 占优 擅长演绎
人 延时1s 擅长归纳
快，精确；不会修正 慢，易错，善于修正
较高；变化
高；变化；应变强
长期
易疲劳
取决于设计
高
物理量的检测范围广而 具有同认识直接联系的高度
准；能检测到人不能检 检测能力；没有固定的标准
2021/2/17
人机工程学原理及应用
12
4、系统评价
•
系统设计是
设计
评价 不断循环发展的过程
• 评价方法：
定 性 分 析 法
人失误分析法
功能分析法
操作顺序图法 时间线图法
定 量 分
人机可靠性分析法 环境指数评价法
连接分析法 功能流程
析 人机系统信息传递法 法 人机安全性分析法
2021/2/17
人机工程学原理及应用
安全、高效、舒适、健康、经济
2021/2/17
人机工程学原理及应用
3
二、人机系统设计的概念
人机系统设计是按照系统论的方法而进行的一种总 体设计，亦即将整个人机系统划分为一系列具有明确 定义的设计阶段，而每个阶段的设计活动和任务必须 是明确的。
“总体”的意义是强调人机系统的各个成分，如人
、硬件、软件，都要给予全面考虑，以克服长期以来
工程设计中忽视人和人的效能问题，其设计的目标是
使系统的每个成分都为实现系统目标而能够协调一致
地发挥各自的功能。 2021/2/17
人机工程学原理及应用
4
三、人机系统设计的一般程序
人机系统目标的建立 功能分析
功能分配
人员开发
人机界面设计
机的设计
工作描述
作业规范
系统综合、评价
试制评价
正式投产
2021/2/17
测的电磁波
值，易产生飘移；具有味觉、
嗅觉和触觉
人机工程学原理及应用
8
接下表
续上表
项目 输入灵敏度
智力 操作处理能 力 功率输出 记忆
视觉
成本2021/2/17
机 某些感觉超人（如电离辐 射） 无 操作力、速度、范围等及 处理固、液、气方面强 恒定，可极大、极小
适于文字再现、长期储存
能感受和利用红外线等电 磁波
人机工程学原理及应用
5
1、人机系统的目标建立与功能分析
1.目标建立： 确定包含人在内的全系统同应具有的目
标，并详细填写系统目标说明书。
2.功能分析：
确定目标后，对系统目标进行技术上的 可行性、制造成本和用户要求等进行比较， 确定实现目标的手段，也就是确定应给予系 统的功能。
2021/2/17
人机工程学原理及应用
人机系统设计与评价
§1 人机系统的设计
一、人机系统设计的基本思想和 要求
• 1. 系统设计思想：
将系统的性能、可靠性、费用、时间和 适应性作为设计所追求的目标，从功能分析 入手，合理地将系统各项功能分配给人和机 器，从而达到系统的最佳匹配。
2021/2/17
人机工程学原理及应用
1
2、设计Байду номын сангаас求
• 能达到预定目标，完成预定任务； • 人、机能充分发挥各自的作用并协调地工作； • 人机系统接受输入和输出的功能必须符合设计
6
2、人机功能分配（划定人机界限）
功能分配：为了使系统达到最佳配备，在研 究分析人和机器特性的基础上，充分发挥人和机 器的潜能，合理的将系统各项功能分配给人和机 器的过程。
人、机的主要功能：
感觉功能（传感器） 信息处理功能（信息处理器） 操纵功能（操纵器）
2021/2/17
人机工程学原理及应用
接受信息 储存信息 处理信息 执行功能
购置、运转人、机保工程养学原费理及应用
人 受某些因素影响
自由度大，灵巧 大小与时间有关 擅长原则、策略的记 忆 有限
工资、福利、照顾、 9
保险等，生命
人机功能分配原则：
比较分配原则 通过人与机器的特性比较，进行客观的和符 合逻辑的分配。
剩余分配原则 在功能分配时，首先考虑机器所能承担的 系统功能，然后将剩余部分功能分配给人。
•要求判断变化的图形时
•要求判断各种各样的输 入
•对发生频率非常低的事 态进行判断
•解决问题需要归纳、判 断
•预测不测事件的发生时
适宜机器承担的工作
•重复性操作、计算；大 量资料储存
•迅速施加大力或长时间 施力或须严格控制施力 大小
•大量数据处理
•根据某特定范围多次重 复作出判断
•对人有危险或容易误操 作
经济分配原则 以经济效益为原则，合理恰当地进行人机功 能分配。
宜人分配原则 系统的功能分配要适合于人的生理和心理的多 种需求，有意识地发挥人的技能。
弹性分配原则 即系统的某些功能可以同时分配给人或机器，
2021/2/17
人可以自人由机工选程择学原参理及与应用系统行为的程度。 10
适宜人承担的工作
•由于各种干扰需要判断 信息时