工业设计人机工程学复习题纲教学内容

工业设计人机工程学复习题纲

1．什么是人机工程学？

人机工程学是研究人机械及其工作环境之间相互作用的学科。

2．国际人类工效学学会为人机工程学下的定义是什么？人机工程学是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，安全和舒适等问题的学科

3．人机工程学起源于欧洲，形成于美国。4．人机工程学大致经过经验人机工程学、科学人机工程学、现代人机工程学三个阶段。

5．人机工程学从事本学科研究的主要内容可概括为人体特性的研究、人机系统的总体设计、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等四个方面。

6．人机工程学对工业设计的作用可概括为五个方面。、

1 为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数

2 为工业设计中考虑“物”的功能合理性提供科学依据

3 为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准则

4 为进行人－机－环境系统设计提供理论依据

5 为坚持以“人”为核心的设计思路提供工作程序。

7．什么是人体构造尺寸？什么是人体功能尺寸？人体构造尺寸是指静态的人体尺寸，它是人体处于固定的标准状态下测量的，可以量许多不同的标准状态和不同部位。如手臂长度、腿长度、座高等。

人体功能尺寸是指动态的人体尺寸，是人在进行某种功能活动时肢体所能所能达到的空间范围，它是动态的人体状态下测得，是由关节的活动、转动所产生的角度与肢体的长度协调产生的范围尺寸。8．人体测量基准面包括矢状面、正中矢状面、冠状面、水平面、眼耳平面共五个面。9．什么是人体测量百分位数？它有什么作用？人体尺寸百分位数是人体尺寸的一种位置指标，一个界值，百分位数为K 的人体尺寸以Pk 表示，它将产品的使用者群体或样本的全部观测值分为两部分：有K%的观测值等于或小于它，有（100-k）%观测值大于它。

作用：1，确定所设计产品的类型2，选择人体尺寸百分位数3，确定功能修正量4，确定心里修正量5，产品功能尺寸的设计10．在人机系统中人与外界直接发生联系的三个主要系统分别是感觉系统、神经系统、运动系统。

11 ．人最常用的三个感觉通道分别是视觉通道、听觉通道、触觉通道。

12．视觉具有以下七个方面的特征，它们分别是

1. 疲劳程度：水平优于垂直。

2. 视线变化习惯：左—右，上—下，顺时针。

3. 准确性：水平尺寸和比例的估计更准确。

4. 观察情况的优先性：左上—右上—左下—右下。视区内的仪表布置必须考虑这一点。

5. 设计依据：以双眼视野为设计依据。

6 .接受程度：直线轮廓优于曲线轮廓。

7.颜色的易辨认顺序：红、绿、黄、白；颜色相配时的易辨认顺序：黄底黑字、黑底白字、蓝底白字、白底黑字。13．正常人能感到的声音频率范围是20——20000Hz ？最低频率约20Hz,最高频率约20000Hz。14，声音的频率范围在多少HZ 时可达到最大的听觉灵敏度？

3000-4000Hz的声音最敏感；

15, 人体皮肤上分布有三种感受器,它们分别是触觉感受器, 温度觉感受器痛觉感受器

16, 温度觉分为冷觉和热觉, 其中冷感受器在皮肤温度低于30 度时发放冲动, 热感受器在皮肤温度高于30 度时发放冲动,道47 度时为最高。17, 什么是感觉？什么是知觉？

感觉；是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物个别属性的反映。

知觉：知觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。

18, 创造性的三个推动力分别是创造性欲望、创造性思维、创造性实践。

19，什么是人机界面？通常分哪三种界面？其中哪一种最重要？人机界面是指系统中的人、机、环境之间相互作用的区域。通常分为有信息性界面、工具性界面和环境性界面等。就人机系统效能而言，以信息性界面最为重要20，常用仪表中哪一种误读率最低？哪一种误读率最高？常用仪表中开窗

式仪表误读率最低,垂直长条形仪表误读率最高墨绿色和淡黄色仪表表面分别配上白色和黑色的刻度线误读最小黑色和灰黄色仪表表面配上白色刻度线误读最大21，仪表的零位一般应设计在什么位置？仪表指针零位一般设在时钟12 时或9 时的位置上。指针不动，表面运动的仪表指针零位应在时钟12时位置；追踪仪表应处于9 时或12 时位置；圆形仪表可视需要安排或设在12 时的位置上；警戒仪表的警戒区应设在12 时处，危险区和安全区则处于其两侧。22，什么是操纵的相合性？操纵即操纵与显示的相合性（操纵与显示器方向相合性、操纵与操纵习惯相合性）；操纵—显示的编码和编排相合性。操纵与显示相合性设计应遵循的原则

23，控制台一般有哪几种形式？它们各有什么特点？

1. 桌式控制台结构简单台面小巧视野开阔光线充足操作方便适用于显示控制器件数量较少的控制

2. 直柜式控制台构成简单台面较大视野效果较好适用于显示、控制器件数量较多的控制。一般多用于无需长时间连续监控的控制系统

3. 组合式控制台有多种组合方式台和台台和箱柜和柜灯和桌式控制台相比其结构复杂但他除了布置显示，控制器件外还可以将有关的电器元件配置在箱柜中

4. 弯折式控制台结构复杂适用于显示控制器件数量很多的控制一半多用于需要长时间连续监控的控制系统。与直柜式相比具有坚实观察视野佳控制操作舒适方便

24，座椅设计有哪些要点？

1) 工作座椅的结构形式应尽可能与坐姿工作的各种操作活动要求相适应，应能使操作者在工作过程中保持身体舒适，稳定并能进行准确的控制和操作

2) 工作座椅的坐高和腰靠高必须是可调节的。座高调节范围在

GB 10000中“小腿加足高 '，即360 -480mm 之间;工作座椅坐面高度

的调节方式可以是无级的或间隔20mm为一档的有级调节。工作座椅腰靠高度的调节方式为165-210mm间的无级调节

3) 工作座椅可调节部分的结构构造，必须易于调节，必须保证在椅子使用过程中不会改变已调节好的位置并不得松动

4) 工作座椅各零部件的外露部分不得有易伤人的尖角锐边，各部结构不得存在可能造成挤压剪钳伤人的部位

5) 2 无论操作者坐在座椅前部中部还是往后靠工作座椅座面和

腰靠结构应均使其感到安全舒适

6) 工作座椅椅靠应具有一定的弹性和足够的刚性。在座椅固定不动的情况下腰靠承受250 N 的水平方向作用力时，腰靠倾角B 应不得超过115 度

7) 工作座椅一般不设扶手。需设扶手的座椅必须保证操作人员作业活动的安全性

8) 工作座椅的结构材料和装饰材料应耐用阻燃无毒。坐垫腰靠扶手的覆盖层应使用柔软防滑透气性好吸汗的不导电材料制作

25，手握式工具有哪些设计要点？

1) 必须有效的实现预定的功能

2) 必须与操作者身体成适当的比例，使操作者发挥最大效率

3) 必须按照作业者的力度和作业能力设计，所以要适当的考虑到性别，训练程度和身体素质上的差异

4) 工具要求的作业姿势不能引起过度疲劳

26，确定作业姿势的因素有哪些？

1) 工作空间的大小与照明条件

2) 体力负荷的大小及用力方向

3) 工作场所个物(包括仪器工具加工物件等)的安放位置；

4) 工作台面的高度有无合适的容膝空间

5) 操作时起坐的频率

6) 因尽量的避免一些不良体位，如静止不动的立位(特别是妇女)

长期或反复弯腰（弯度超过15 度）；弯腰并伴有躯干扭曲或半坐位；经常或反复让一侧下肢承担体重；长期的两手前伸

27，动作经济的三原则分别是

1. 利用人体的原则

2. 布置工作地点的原则

3. 设计工具和设备的原则

28，什么是静态肌肉施力？为什么要尽量避免静态肌肉施力？静态肌肉施力：无论是人体自身的平衡稳定或人体的运动，都离不开肌肉的机能。肌

肉的机能是收缩和产生肌力，肌力可以作用于骨，通过人体结构再作用于其他物体上，称为肌肉施力。肌肉施力有两种方式：（1）动态肌肉施力：（2）静态肌肉施力。尽量避免静态肌肉施力的原因：1，避免弯腰或其他不自然的身体姿势。当身体和头向两侧弯曲造成多块肌肉静态受力时，其危害性打印身体和头向前弯曲所造成的危害性。

2. 避免长时间的抬手作业，抬手过高不仅引起疲劳，而且降低操作精度和影响人的技能的发挥，操作者的右手和右肩的肌肉静态受力容易疲劳，操作精度降低，工作效率受影响。

3、坐着工作比立着工作省力。

4、双手同时操作时，手的运动方向应相反或者对称运动，单手作业本身就造成背部肌肉静态施力。另外，双手做对称运动有利于神经控制。

5、作业位置（座台的台面或作业的空间）高度应按工作者的眼睛和观察时所需的距离来设计。作业位置的高度应保证工作者的姿态自然，身体稍微前倾，眼睛正好处在观察时要求的距离。

6、最频繁的操作动作，应该在肘关节弯曲的情况下就可以完成。为

了保证手的用力和发挥技能，操作时手最好距眼睛25~30cm,肘关节呈直角，手臂自然放下。

7、当手不得不在较高位置作业时，应使用支撑物来托住肘关节、前臂或手。

8、利用重力作用、当一个重物被举起时，肌肉必须举起手和臂本身的重量。所以，应当尽量在水平方向上移动重物，并考虑到利用重力作用。29，人体作业岗位共分哪三种？它们各有什么特点？

坐姿岗位，立姿岗位和坐、立姿交替岗位

1）坐姿作业岗位：适于从事轻、中作业且不要求作业者在作业过程中走动的工作。

2）立姿作业岗位：适于从事中、重作业以及坐姿作业岗位的设计参数和工作区域受到限制的工作。

3）坐、立姿交替岗位：适于操作者在作业的过程中不得不采用不同的作业姿势来完成的工作。

30，作业岗位设计的原则有哪些？

1）作业岗位应考虑作业者的动作的习惯性、同时性、对称性、节奏性、规律性等生理特点和动作的经济性原则。

2）作业岗位的各组成部分如座椅工具显示器操纵器及其他辅助

设施的设计应符合工作特点和人机工程学要求。

3）作业岗位不允许与作业岗位结构组成无关物体存在。

4）作业岗位设计应符合国家有关标准和规程的要求。

31，作业场所布置的总则分1 重要性原则2）使用频率原则3）功能原则

4）使用顺序原则四方面。

32，人的作业环境可分为最舒适区、舒适区、不舒适区、不能忍受区四个区域。，

33，设计题；

分析教室桌椅设计的优缺点，提出改进意见，并设计一款符合人机要求的新型桌椅。

分析一款手机的人机界面设计，找出其存在的缺点，提出改进意见（画出草图）。