人机工程学第四章显示控制
第四章 安全人机工程
• （3）视错觉（有哪些视错觉）
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• 其主要类型有形状错觉、色彩错觉及物体 运动错觉等。其中常见的形状错觉有长短 错觉、方向错觉、对比错觉、大小错觉、 远近错觉及透视错觉等。
同一目标。 • 看清物体最短的注视时间为0.07-0 .3s，人眼视觉暂停时间
平均0.17s。
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2、听觉
1）听觉特性 （了解）（1））听觉特征 （1）听觉绝对阈限
• 一般识别声音所需的最短持续时间为20-50ms • 低于以下值不能产生听觉：频率20Hz、声压2╳ 10-5 Pa、声强10-
12 W/m2
（2）听觉的辨别阈限
• 辨别阈限—指听觉系统能分辨出两个声音的最小差异。 • 辨别阈限与声音频率和强度有关
（3）辨别声音的方向和距离 2）听觉的掩蔽（了解）
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3、人的感觉反应（熟悉） 1）反应时间（熟悉）
• 反应时间---指人从机械或外界获得信息， 经过大脑加工分析发出指令到运动器官开 始执行动作所需的时间。
上达到最佳匹配，以确保系统高效、经济运行的一门应 用科学。
（二）安全人机工程研究的主要内容（人与机器的关系）
（P67，了解）
• 分析机械设备及设施在生产过程中的不安全因素，针对 性的有关安全设计
• 生理心理特性研究，人机匹配，构成最佳人机系统 • 人机结合面、信息传递的安全问题 • 人机系统可靠性
人机工程学说课-第四章人的心理与行为特征
界面布局
根据人的视觉习惯和认知心理，合理规划界面元素的位置和大小， 提高信息的可读性和易理解性。
色彩运用
运用色彩心理学原理，选择合适的色彩搭配，营造舒适、和谐的 界面氛围，提高用户的视觉体验。
图标与符号设计
设计直观、易识别的图标和符号，降低用户的认知负荷，提高操 作效率。
人机交互设计
交互方式选择
根据任务需求和用户习惯，选择合适的交互方式，如触摸屏、鼠 标、键盘等，确保用户能够轻松、高效地完成操作。
目标
通过本章学习，学生应能理解和掌握 人的心理与行为特征的基本概念和理 论，了解其在人机工程学中的应用， 并能够分析和解决相关实际问题。
人的心理与行为特征在人机工程学中的重要性
1 2
提高人机交互效率
通过研究人的心理和行为特征，可以设计出更符 合人类习惯和期望的人机界面，从而提高人机交 互的效率。
增强用户体验
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感谢您的观看
反馈机制设计
设计合理的反馈机制，如声音、震动、视觉提示等，让用户及时了 解操作结果和系统状态。
错误处理与容错性设计
考虑用户可能出现的错误操作，设计相应的错误处理机制和容错性 措施，提高系统的可用性和用户体验。
人机系统评价与优化
可用性评估
通过用户测试、专家评审等方法， 对人机系统的可用性进行评估， 发现存在的问题和不足。
实践应用
尝试将所学知识应用到实际设计或项目中，以培养解决实际问题的能 力。
跨学科学习
建议学生结合心理学、行为科学等相关学科知识进行跨学科学习，以 更全面地理解人的心理与行为特征。
02 人的心理特征
认知过程
感知觉
包括视觉、听觉、触觉等多种 感觉，是人们认识世界的基础
人机工程学教案
人体系统
基本概念：系统的重要特征在于系统的整体功能高于部分之和
人体系统设计程序：是按照系统论的方法而进行的一种总体设计
人体系统的设计方法：包括自成体系的设计思想和与之相应的设计技术
人机系统检查与评价
授课时间
第6次课，第6周 星期二第7-8节
课时
2
授课方式
理论课□ 讨论课□ 习题课□ 实验课□ 上机课□ 技能课□ 其他□
授课题目
第六章工作台椅与手握工具设计
目的与要求
了解控制台的形式和工作座椅设计的主要依据；了解办公台的设计要点；掌握手握式工具的设计原则。
人的因素：人是人机系统中最活跃的环节，也是最重要的环节，同时也是最难控制的环节
机器的因素：机器的因素主要对机械及电气系统进行归纳，在一定程度上也有普遍的代表性
环境的因素：环境因素包括生产，生活，室内，室外，自然，人工环境等
人机系统的综合研究内容：人机系统的综合研究的目的是为了得到系统的最佳效果
人机系统设计的一般程序
重点与难点
重点：视听觉机能及其特征，神经系统、运动系统的机能及其特征，人的信息处理系统的模型。
难点：人的信息处理系统的模型。
教学基本内容
方法及手段
肌肉
肌肉的生理特征：肌肉的人分类，肌肉的运动特征，收缩中的生理代谢
肌肉收缩与神经控制的关系：神经控制的作用方式，反射系统
肌肉施力：肌肉施力的分类，静态施力的生理效应，静态施力极限，减少静态施力设计
人体模板的应用：需要借助人体模板进行辅助制图，辅助设计或辅助演示
宋体五号左对齐（各部分内容的时间分配、板书安排、采用的教学方法和教学手段可在此加以说明）
第四章1人机通道配置与接口技术
译 码 电 路
5V
7 15 23 31 6 14 22 30 5 13 21 29 4 12 20 28 3 11 19 27 2 10 18 26 1 9 17 25 0 8 16 24
显示工作原理
1、假设在显示扫描前，8279内的显示RAM0~7单元中已存放了8个显示码。 2、8279一轮扫描过程如下： 将显示RAM0#单元的显示码经显示码寄存器从OUTA,OUTB端口输出。 同时扫描编码线SL2~SL0输出000信息，经译码器译码，Y0输出低电 平，选通最右边的显示器，使其显示刚从显示RAM0#单元输出的显示 码。 隔一定时间，将显示RAM1#单元的显示码输出。同时扫描编码线 SL2~SL0输出001信息，经译码器译码，Y1输出低电平，选通右边第2 个的显示器，使其显示刚从显示RAM1#单元输出的显示码。 以此类推，最后将显示RAM7#单元的显示码输出。同时扫描编码线 SL2~SL0输出111信息，经译码器译码，Y7输出低电平，选通左边第1 个的显示器，使其显示刚从显示RAM7#单元输出的显示码。完成一轮 显示扫描过程。 3、8279一直循环往复一轮一轮扫描显示，使显示器保持显示。
如果在去抖动周期有两个键按下，则认为是同时按下，在两 者之一释放之前不进行识别，只有最后释放的那个键作单键
闭合处理，送FIFO。
2) N键巡回
在N键巡回工作方式中，各个键的处理与其他键无关。按下 一个键时，去抖动电路等待两个键扫描周期，然后检查该键 状态，如果仍被按下，则该键信息送入FIFO。 在这种方式下，一次可以按下任意个键，这些键均被识别， 依键扫描的顺序，将键信息分别送入FIFO。
2、显示器方式
1)左端输入 左端输入方式是最简单的显示方式，显示RAM地址0～7分别对 应于显示器0(左)位～7(右)位。可以依次从零地址或某一个地址 开始将显示段数据写入显示RAM。地址大于7时再从0地址开始写入， 写入过程如下：
人机工程学(IE)
山东大学现代工业设计研究所
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第二章 人体测量
第一节 人体静态测量参数
我国成年人人体尺寸的国家标准GB10000一为人机上的设计提供 了基础数据。该标准提供了七个类别共47项人体尺寸基础数 据．包括人体主要尺寸、立姿人体尺寸、坐姿人体尺寸、人体 水平尺寸、人体手部和足部尺寸‘，并分别按性别列表。我们 主要研究工业生产中法定成年人年龄范围内的人体尺寸。 百分位数表示人体尺寸的等级，即表示在某一身体尺寸范围内， 使用者中有百分之几大于或小于给定位。例如，我国成年人身 高的百分位数为1583mm．它表示该年龄组男性中身高等于或小 于1583mm者占5％，大于此数者占95％。设计范围越大，制成 设备和工具的适用度就越高，可使用的人数就越多。
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人 体 尺 寸 在 设 计 中 的 应 用
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人 体 活 动 范 围
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第三章 显示与操作设计
第一节 仪表显示设计
按仪表的显示功能可分为五 种，即读数用仪表、检查用 仪表、警戒用仪表、追踪用 仪表和调节用仪表。 按显示形式可分为数字式和 模拟式显示仪表两类。
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视野与视距
视野指头部、眼球固定不动时所能看到的空间范围，可分为动 视野、静视野和注视野。动视野是头部固定不动，自由转动眼 球时的可见范围；静视野是头部固定不动时在眼球静止不动状 态下的自然可见范围；而注视野是头部固定不动，转动眼球而 只盯视某中心时的可见范围。 正常人在各种工作时的视力范围比视野要小。因为视力范围是 要求能迅速、清晰地看清目标细节的范围，只能是视野的一部 分。例如，在垂直方向的视野中，立姿时视线方向在视轴以下 10。；坐姿时视线方向在视轴以下15。；而当视角为30。一40。 时，可以迅速而有效地扫视，称其为有效视力范围。所以，该 范围是布置机器装置最适宜的范围。 视力范围与目标距离有关。经测试，目标在560mm处最为适宜， 低于380mm时会发生目眩，而超过760mm时细节看不清。通常 人观察显示器的视距为380一760mm。
人机工程学课件
选择合适的面板材质，确保面板具有良好的耐磨、耐腐蚀等性能，同时 提高用户操作的舒适度和安全性。
03
面板标识
在操作面板上设置清晰、易读的标识和标签，帮助用户快速了解操作元
件的功能和用途。同时，考虑不同用户群体的阅读习惯和语言习惯。
03
人机交互设计
命令语言设计
简洁明了
命令语言应简洁明了，避免使 用过于复杂的词汇和句式，以 免用户产生困惑。
背景
随着科技的发展，人机交互在各个领域的应用越来越广泛，人机 工程学逐渐成为一门独立的学科。
人机工程学的研究范围
01
02
03
04
人机界面设计
研究如何设计出符合人体工程 学的操作界面，包括显示器、 控制器、座椅等。
人体测量学
研究人体尺寸、体形、姿势等 因素对人机交互的影响，为机 器设计提供人体数据支持。体尺 寸，设计智能家居设备的尺寸和布局 。
智能家居设备交互方式
采用直观、易用的交互方式，如语音 控制、触摸屏操作等，提高用户满意 度。
智能家居设备功能优化
结合人机工程学原理，优化智能家居 设备的功能设计，提高设备的使用体 验和效率。
智能家居设备安全性
考虑设备的安全性设计，如防摔、防 电击等措施，确保用户使用安全。
80%
反馈机制
在控制过程中，提供及时、准确 的反馈信息，帮助用户了解操作 状态和结果。例如，通过声音、 光亮或震动等方式提示用户。
操作面板设计
01 02
面板布局
遵循人机工程学原则，合理布局操作面板上的按钮、开关等元件，确保 用户能够快速找到所需操作元件。同时，考虑不同用户群体的视觉习惯 和操作习惯。
显示内容
根据信息的重要性和优先级，合理安排显示内容， 确保用户能够快速、准确地获取所需信息。
2024版《人机工程学》PPT课件
《人机工程学》PPT 课件•人机工程学概述•人体生理与心理特征•人机界面设计原理•工作场所人机工程学应用目录•办公环境人机工程学应用•交通运输领域人机工程学应用•总结与展望CHAPTER人机工程学概述定义与发展历程定义发展历程人机工程学起源于20世纪初的工业生产领域，随着计算机技术的发展，逐渐拓展到信息技术、航空航天、医疗等领域。
研究对象与范围研究对象研究范围学科特点及意义CHAPTER人体生理与心理特征人体生理结构简介肌肉系统循环系统通过收缩和舒张产生运动，维持姿势。
输送氧气和营养物质，排除废物。
骨骼系统神经系统呼吸系统构成人体基本框架，支持体重，保护内脏。
传递和处理信息，控制人体各种活动。
吸入氧气，排出二氧化碳，维持生命活动。
感觉知觉感觉与知觉的关系030201感觉与知觉特性分析认知过程及影响因素认知过程01影响因素02认知负荷03CHAPTER人机界面设计原理清晰易读色彩搭配手机屏幕汽车仪表盘符合人体工学控制器的形状、大小和位置应符合人体工学原理，方便用户操作并减少误操作的可能性。
功能明确控制器的功能应明确、直观，避免使用过于复杂或混淆的操作方式。
•反馈及时：控制器应提供及时的操作反馈，如声音、灯光等提示，帮助用户确认操作是否成功。
电脑鼠标游戏手柄界面一致性减少认知负荷个性化定制多通道交互人机界面优化方法探讨CHAPTER工作场所人机工程学应用1 2 3基于工艺流程的布局规划基于人体工效学的布局规划基于环境因素的布局规划工作场所布局规划方法论述设备选型与配置策略探讨设备选型原则根据工作需求、设备性能、经济效益等因素，选择适合的设备类型和型号。
设备配置策略根据工艺流程、设备功能、空间布局等因素，合理规划设备的布局和配置，提高设备使用效率和工作效率。
设备维护与保养建立完善的设备维护和保养制度，确保设备处于良好状态，延长设备使用寿命。
劳动强度评价方法采用主观评价、客观测量等方法，对员工的劳动强度进行全面、准确的评价。
安全人机工程学
第一章概论人机工程学是运用人的生理学、心理学和其他有关学科知识，使机器和人相互适应，创造舒适和安全的工作与环境，从而提高工效的一门科学。
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。
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”）安全人机工程学得研究对象是人、机和人机结合面三个安全因素。
第二章人体的人机学参数耗氧量：人体用过循环、呼吸系统所能摄入的氧气量称为摄氧量。
人体在单位时间内所消耗的氧气量称为耗氧量。
人体在从事高度反正体力劳动时，循环、呼吸（氧运输）系统的功能经1~2min后达到人体极限摄氧能力，这时，人体单位时间内的摄氧量称为最大摄氧量。
最大耗氧量可以作为允许最大体力消耗的标志，其影响因素主要有年龄、性别、海波高度、体能训练、劳动强度、持续时间等。
人体测量数据的运用准则：1.最大最小准则2.可调性准则3.平均准则4.使用最新人体数据准则5.地域性准则6.功能修正与最小心理空间相结合准则7.标准化准则8.姿势与身材相关联准则9.合理选择百分位和适应度准则第三章人的生理和心理及人体生物力学特性感觉是人脑对直接作用于感觉器官（眼、耳、鼻、舌、身）的客观事物的个别属性的反映。
感觉有：视觉、听觉、嗅觉、触觉（包括触觉、温度觉、痛觉）、味觉、运动觉、平衡觉、空间知觉以及时间知觉等。
感觉适应性：对感觉器官持续刺激，假若刺激强度固定，则作用时间的长短将决定该刺激是否能引起反应，时间过短不能引起反应：时间过长，反应逐渐减小，以致消失。
人能够产生视觉是由三个要素决定的：视觉对象、可见光和视觉器官。
视觉运动的规律：1.眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易疲劳2.视线的变化习惯从左到右、从上到下和顺时针反响运动。
3.人眼对水平方向尺寸和比例的估计比对垂直方向尺寸和比例的估计要准确得多4.当眼睛偏离视中心时，在偏移距离相等的情况下，人眼对左上限的观察最优，依次为右上限，左上限，而右下限最差。
人机工程学
第一章人机工程学概论“以人为本”核心理念；“人—机—环境”核心要素。
人机工程学的三个阶段：1.从泰勒的科学管理方法到理论的形成到第二次世界大战之前，称为经验人机工程学的发展阶段。
这一阶段的主要研究内容是：研究每一个职业的要求；利用测试来选择工人和安排工作；规划利用人类的方式等。
其特点是以机械为中心进行设计，通过对操作者得选拨和培训，使人适应机器。
2.第二次世界大战前后，人机工程学的研究进入了科学人机工程学阶段，科学人机工程学一直延续到20世纪50年代末；这一阶段的主要特点是重视工业与工程设计中人的因素，力求使机器适应人。
3.20世纪六、七十年代以后人机工程学进入了现代人机工程学发展阶段，这一阶段的主要特点是：（1）不同于传统人机工程学研究中着眼于选择和训练特定的人，使之适应工作要求；现代人机工程学着眼于机械装备的设计，使机器的操作不能月初人类能力界限之外；（2）密切与实际应用相结合，通过严密计划规定的广泛的实验性研究，尽可能利用所掌握的基本远离，进行的具体的机械装备设计。
（3）力求使实验心理学、生理学、功能解剖学等科学的专家与物理学、数学、工程学方面的研究人员共同努力、密切合作。
人机工程学的研究方法：实测法、观察法、实验法、模拟和模型实验法、分析法、调查法、感觉评价法、心里测试法、计算机仿真法。
第二章系统中“人”的因素人机工程学的三大系统：感官系统、中枢神经系统、运动系统。
人体尺度分为：构造尺寸、功能尺寸；构造尺寸是指静态的人体尺寸，功能尺寸是指动态的人体尺寸。
产品最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量产品最佳功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量+心里修正量人的主要感觉：视觉、听觉、嗅觉、味觉、肤觉、内部感觉视觉按眼球的工作状态分为：静视野、注视野、动视野。
（书上图表）立体视觉包括距离、深浅、凹凸、前后、高低、等相对位置。
视觉现象：视觉适应、视觉暂留、炫光现象。
1，视觉适应分为暗适应和明适应；暗适应是当人从亮处突然走进暗处时，眼前会呈现黑黝黝的一片，一段时间什么也看不清楚，经过相当长的时间后逐步开始回复清晰的视觉的现象。
《人机工程学》丁玉兰的 读书笔记
《人机工程学》丁玉兰的读书笔记《人机工程学》读书笔记《人机工程学》是丁玉兰教授编著的一本介绍人机工程学原理和应用的权威教材。
在这本书中，丁玉兰教授系统地介绍了人机工程学的定义、发展历程、基本原理以及应用领域等方面的知识。
通过阅读这本书，我对人机工程学的概念、研究方法和应用技术有了更加深入的理解。
本篇读书笔记将重点总结书中的重要内容和我个人的体会，并进行分析和评价。
第一章序言第一章是本书的序言部分，主要介绍了人机工程学的历史和发展背景。
丁玉兰教授在序言中指出，人机工程学是一门跨学科的综合科学，涉及心理学、工程学、计算机科学等多个学科的知识。
人机工程学的研究目标是通过深入理解人类的认知、行为和工作要求，设计和优化人机界面，使人机交互更加高效、安全和满意。
第二章人机工程学基础第二章是本书的第一章，介绍了人机工程学的基础知识。
首先，丁玉兰教授解释了人机工程学的定义和范围。
人机工程学是研究如何设计和评价人机界面的学科，涵盖了人机交互、界面设计、人因工程等多个方面。
其次，丁玉兰教授介绍了人机界面的分类和基本要素。
人机界面可以分为物理界面和虚拟界面，具有输入、输出和处理三个基本要素。
最后，丁玉兰教授介绍了人机工程学的研究方法和评价指标。
人机工程学研究方法包括实证研究、模拟研究和建模研究等，评价指标包括效能、易用性和满意度等。
第三章人的认知过程第三章介绍了人类的认知过程和认知心理学的基本原理。
丁玉兰教授认为，人类的认知过程可以分为感知、注意、记忆和思维四个阶段。
在感知阶段，人们通过感知器官接收和处理外界信息；在注意阶段，人们选择和集中注意力的对象；在记忆阶段，人们将信息存储和提取；在思维阶段，人们进行逻辑推理和问题解决。
此外，丁玉兰教授还介绍了认知心理学的研究方法和应用技术。
认知心理学主要研究人类的思维和记忆过程，通过实验和模型构建等方法来解释和预测人类的行为。
第四章人的行为特征第四章介绍了人的行为特征和行为测量的方法。