人机工程学第一章

07工程学
1.2人机工程学发展的几个
阶段
我国古代的例子
1） 《冬官考工记》，商周 时代，按人体尺寸制造 各种工具和车辆。
2） 《黄帝内经》对人体尺 寸的测量方法、测量部 位、测量工具、尺寸分 类有详细的说明。
17工程学
1.2人机工程学发展的几个阶段
❖ 1.2.2人机工程学的早期发展(18001945) 1、人机工程学的发展和技术进步 是交织在一起的。 1）技术突破，建立产品设计平台 ；根据人的需求对技术进行完善 。创造新需求-酝酿新技术突破 。 2）鼠标发展实例:机械\光电\无线
❖1.2.5我国人机工程学的发展
1、49年前，主要工程心理学 2、70年代，中科院、杭州大学等研究工程
心理学 3、1989年成立中国人类工效学学会（CES
） 4、工业设计专业开设设计人机工程学。
67工程学
1.2人机工程学发展的几个 阶段
❖1.2.6人机工程学的未来
1、随着技术的不断进步而不断深入发 展
1.5人机工程学研究方法
❖1.5.2实测法 借助于仪器设备进行实际测量的 方法。如人体各种动、静态参数 测量等。
机67 工程
1.5人机工程学研究方法
❖1.5.3实验法
一般在实验室中进行。在实际中不方 便或需时间较长。如仪表认知速度、 差错率，色彩测试等。
机7 工程
1.5人机工程学研究方法
1.5.4模拟和模型试验法
57工程学
2）动作研究：Gilbreth基本动作研究。
67工程学
动作研究之父:弗兰克·吉尔布雷 思
❖ 动作研究：也叫工作研究、工作设计或是方 法工程。其研究的对象都是在工作中，如何 找出最简最优的方法，以最少的动作最终达 到节约人力、提高效率、充分降低时间成本 以达到提高经济效益的目的。
❖ 动作研究的关系：即动作与时间的关系，动 作与人体的关系，动作与产品的关系。
2、人机工程学在欧洲的发展 人类工效学(Ergonomics)
3、日本人机工程学的发展 1）人间工学 2）情感工程学
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1.1人机工程学的起源与定义
4、国内对人机工程学的研究
1）工效学（人类工程学）：管理 2）工程心理学：心理学 3）人机工程学（安全、设计）：工程技术 4）人体工程学：服装设计 5）人因学（宜人学）
其它定义
工7 程导论
1.1人机工程学的起源与定义
定义特点
1）研究应用学科范围 2）应用领域 3）研究内容:效率;安全与舒适
工87 程导论
97工程学
1.2人机工程学发展的几个
阶段
❖1.2.1从人类史看人机工程学起源和发展
人与工具
1）人制造工具的目的：满足使用需求 2）工具适合人生理特点：顺手、合手 3）工具适合人心理特点：喜欢 4) 挖掘需求是创造的基础
用于系统比较复杂的情 况下，如汽车假人碰撞 试验等。
87工程学
机97 工程
1.5人机工程学研究方法
❖ 1.5.5计算机数值仿真法
定义： 借助高速、大存储 量数字计算机及相关技术 ，对复杂真实系统的运行 过程或状态进行数字化模 拟的技术。 模拟系统的一系列动作。比 物理模拟和模型试验方法 成本低，周期短。
17工程学
2、1949年、英国成 立工效学学会。
3、1957年、出现工 效学期刊（ Ergonomics）
27工程学
1.2人机工程学发展的几个
阶段
4、研究内容：新式武器与装备。 5、涉及学科：多学科 6、特点：重视工业与工程设计中人的因
素，力求使机器适应于人。
37工程学
1.2人机工程学发展的几个
1898年，美国学者F·W泰罗对工人的操作动作进 行了细致的观察和分析，以确定合理的工作方法 选取合适的工具，规定标准的工时定额，以提高 劳动效率。他用形状相同而铲量不同的四种铁锹 （5kg，10kg，17kg和30kg），试验结果表明， 用10kg的铁锹铲煤效率最高。他做了许多试验， 终于找出了铁锹的最佳设计方案，并找出搬运煤 屑、铁屑、砂子和铁矿石等松散粒状材料时每一 铲的最适当重量。
1.4人机工程学研究内容
6、生产领域的人机工程学问题 如适合于人、男女之别、成人与小孩 、老年人问题、工作环境、劳动保护 、说明书等。
7、其他领域的人机工程学问题 如交通安全、体育、日用品等。
机47 工程
1.5人机工程学研究方法
❖1.5.1观察法 观察系统中人、机的工作状态。如 泰勒的时间分析。
机57 工程
人机工程学第一章
•欧洲
•美国
•人机工程学 •在不同国家的发展
•日本
•中国
•人因学 •人体工程学 •人机工程学 •工程心理学
•工效学
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1.1人机工程学的起源与定义
❖1.1.1人机工程学在不同国家的发展
1、人机工程学在美国的发展 1）人类工程学(Human Engineering) 2）人的因素工程学(Human Factors Engineering)
ห้องสมุดไป่ตู้
7工程学
砌砖作业试验
1911年，美国学者F·B基尔布莱特对建筑工人 砌砖作业进行了试验。他用快速摄影机将工人 砌砖动作拍摄下来，然后对动作过程进行分析 研究，哪些动作必需，哪些动作多余，去掉多 余的无效动作，提高有效动作的效率，这就是 著名的动作研究。结果使工人的砌砖速度由当 时的每小时120块提高到350块。
2、为改善人的生活与工作质量而扮演 越来越重要的角色。
3、成为工科及设计学科的基础课程。
机7 工程
1.3人机工程学的应用 领域
❖1.3.1人机工程学应用指南
1、研究目的:完善人机关系的一门科学 1）提高工作效率 2）舒适性能与安全性能 3）使用方便性
机87 工程
1.3人机工程学的应用 领域
2、应用方法 1）以人的需求作为尺度度量现有的设计 ，发现不足。 2）根据国家标准与人的特性进行改良设 计。
3、应用范围 涉及人的领域就有人机工程学存在的空间 。
机97 工程
1.3人机工程学的应用 领域
❖ 1.3.2人机工程在不同学科 的应用
1、农业的应用课题
农机的设计问题
2、林业的应用课题
伐木机械、电锯危害研究
机07 工程
1.3人机工程学的应用领域
3、制造业的应用课题
1）提高工效方法的研究 2）各种加工机床的设计问题 3）作业仪表、操纵机构设计 4）作业环境的危害与改善 5）加工车间对环境的危害
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1.2人机工程学发展的几个
阶段
3）研究学科：心理学为主 4）特点：人机关系以选择和培训操作者为
主，使人适应于机器。
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1.2人机工程学发展的几个阶段
❖1.2.3人机工程学职业出现1945-1960
1、1945年、美空军建立工程心理学实验室。
第二次世界大战即将结束的1945年，美国陆军航空团和美 国海军都建立了工程心理学实验室。代表人物：阿尔方斯· 查帕尼斯；主要研究缺氧症、高空病、高加速力、突然减 压与夜间飞行等问题。他在处理他那个时代飞员驾驶先进 的军用飞机进行作战时所遇到的困难问题方面尝到了应用 研究的滋味。第二次世界大战结束后，他所在的实验室进 行了视觉与暗适应的研究，并取得很大成果。
机17 工程
1.4人机工程学研究内容
3、作业环境的研究。 4、尖端技术领域中的人机工程学
如飞机驾驶、核电站、太空中的工作 与生活、全球定位系统等。
机27 工程
1.4人机工程学研究内容
5、计算机软件中的界面设计问题 如屏幕显示、键盘设计、操作系统的 评价、计算机的物理环境、说话式输 入方式。
机37 工程
❖1.4.2人机系统的总体设计
1、定义目标：总体设计决定系统效能 的高低
2、系统功能分析：分析人机各自特长 。
机57 工程
1.4人机工程学研究内容
3、功能分配：人机各尽所能，取长 补短。
4、人机界面设计 5、辅助设计
机67 工程
1.4人机工程学研究内容
❖1.4.3信息传递装置和工作场所的设计 1、人机界面是人机工程学研究的一个 重要内容，人与机器的信息传递就是 通过这个界面传递的。
机7 工程
1.4人机工程学研究内容
2、信息传递装置的好坏直接影响工作 效率、人的舒适性及工作安全性。
3、工作场所设计也是研究人与环境的 关系。
机87 工程
1.4人机工程学研究内容
❖1.4.4环境控制与安全保护设计
1、环境控制涉及到许多环境因素、光 、声音、空气质量等直接影响环境质 量的好坏，从而影响人的工作效率及 工作舒适性、安全性。
07工程学
• 二战飞机非战斗损伤的几率非常高，就拿盟军来说吧，盟军二战中损失飞 机88,300架（其中因作战原因损失 43,100架）,包括损失轰炸机17,900架（战 损10,000架）,损失地面攻击机23,600架（损12,400架）,损失战斗机46,800架 ( 战损 20,700架）。非作战原因是指误伤，自毁以及在机场未起飞就被击毁等 等因素。而非战斗损伤中绝大部分都是自毁的，可以看出比例非常之高。 • 德国也好不到哪里去，德国的两大战斗机王牌，击坠数各超过150架的莫 尔德斯和马尔塞尤，都是坠机而死，德国一共生产了11万架飞机，基本损失 殆尽，大约有45%是非战斗损失。总体说来，二战中飞机坠毁数非常之多， 综合各方面的数据，已经快破50%大关。
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1.2人机工程学发展的几个
阶段
2、工业革命后期随着大规模的工业化 对生产效率的研究引发的工效学 (ergonomics)的研究。
1）时间研究(Time Study) : 以设计最佳 工作方法为目的对作业动作和时间进行 的测定和研究。创始人是F.W.泰勒。
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