人机工程学复习资料

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人机工程学复习内容

说明:《人机工程学》考试分为试卷,时间为2个小时,题型有辨析题、选择题、简答题、分析题、设计题。以下为复习内容,请大家好好准备,只有认真复习,才会取得好成绩,反之亦反。

友情提醒:考试为开卷考试,考试请带好铅笔、橡皮、草稿纸、尺、快速手绘表现工具——马克笔或彩铅等习惯用的手绘工具(因试卷纸张太薄,马克笔可能不适用)。

注意:虽然为开卷考试,但不可掉以轻心,考题均出自课堂内容,务必温习课本相关内容,重点在于理解知识点,知道如何应用,并在课本上做好笔记。

PS:学校要求只允许带本课程规定教材,不允许带其他教材、参考书、笔记本、打印资料、复印资料等其他任何资料,不然以作弊论处,请各位同学注意,自觉遵守考场规则。(没有教材的同学请注意,请及时购买。当然,对于有信心全部掌握在脑子里的学霸例外。)

祝大家考出好成绩!

人机工学一般定义: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:是指操作者,或使用者。

机:泛指人可操作与可使用的物,可以是机器,也可以是用具或生活用品、设施、计算机软件等各种与人发生关系的一切事物。

环境:环境是人与机共处的环境,如作业场所和作业空间,自然环境和社会环境等。

研究的基本途径就是系统的将人的能力、极限、特点、行为和动机等相关信息应用到人们使用的事物和过程的设计和环境中。

研究对象是人-机-环境系统,研究产品设计中与人有关的问题,将人的需求和能力置于设计技术体系的核心位置。

研究目的是使系统高效运行且系统中的人获得安全、健康和舒适,为产品、系统和环境的设计提供与人相关的科学数据。追求实现人类和技术完美和谐融合的目标。

人机关系要实现的目标:实现高效、舒适、健康、安全等目标。

所谓人机工程学,亦即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法,对人体结构特征和机能特征进行研究,提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数;

还提供人体各部分的出力范围、活动范围、动作速度、动作频率、重心变化以及动作时的习惯等人体机能特征参数,分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性;

分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力;探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。

人体测量学是人机工程学的一门分支学科,是一门用测量方法研究人体的体格特征的科学。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。

人体测量学是人机工程学的重要组成部分。进行产品设计时,为使人与产品相互协调,必须对产品同人相关的各种装置作适合于人体形态、生理以及心理特点的设计,让人在使用过程中,处于舒适的状态以及方便地使用产品。因此设计师应了解人体测量学,生物力学方面的基本知识,并熟悉有关设计所必需的人体测量基本数据的性质、应用方法和使用条件。

形态数据类型:静态尺寸、动态尺寸。动态尺寸是人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸。

姿势:

1)直立姿势(简称立姿):被测者挺胸直立,头部以眼耳平面定位,眼睛平视前方,肩部放松,上肢自然下垂,手伸直,手掌朝向体侧,手指轻贴大腿侧面,膝部自然伸直,左、右足后跟并拢,前端分开,使两足大致成45°夹角,体重均匀分布于两足。为确保直立姿势正确,被测者应使足后跟、臀部和后背部与同一铅垂面相接触。(2)坐姿:被测者挺胸坐在被调节到腓骨头高度的平面上,头部以眼耳平面定位,眼睛平视前方,左、右大腿大致平行,膝弯屈大致成直角,足平放在地面上,手轻放在大腿上。为确保坐姿正确,被测者的臀部、后背部应同时靠在同一铅垂面上。

百分位数是一种位置指标、一个界值,K百分位P k将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)%的观测值大于它。

在人机工程学设计中常用的是第5、第50、第95百分位。

P5(第5百分位数)表示“小”身材,是指有5%的人群身材尺寸小于此值,而有95%的人群身材尺寸大于此值;

P50(第50百分位数)表示“中”身材,是指大于和小于此值的人群身材尺寸各为50%;P95(第95百分位数)表示“大”身材,是指有95%的人群身材尺寸小于此值,而有5%的人群身材尺寸大于此值。

一、人体尺寸的应用原则

1.通常设计原则:必须符合90%以上的人适用(即5%-95%)之间的数据。有时当身体尺寸超出界限以外会危害其健康,可扩大至(1%-99%),如:紧急出口P99,紧急制动杆的距离P1。

2. 极限设计原则:

有时候设计尽量考虑人体尺寸的低百分位,如椅子高,P5。

有时候设计尽量考虑人体尺寸的高百分位,如门高,P95。

3. 可调原则:设计时优先选择可调结构,可调范围5%-95%。

4. 平均尺寸原则:设计时以P50为依据,如门铃、插座、电灯开关等的安装高度等这类具有普遍性的场合。

产品人体尺寸设计分类

人体尺寸百分位的选择

产品功能尺寸的确定

1) 确定功能修正量(客观量):必须考虑到实际中人的可能姿势、动态操作、着装等需要的设计裕度,所有这些设计裕度总计为功能修正量

(1)着装修正量

(2)姿势修正量

(3)操作功能修正量

2)确定心理修正量(主观量):为了消除人们心理上的“空间压抑感”、“高度恐惧感”和“过于接近时的窘迫感和不舒适感”等心理感受,或者是为了满足人们“求美”、“求奇”等心理需求,涉及人的产品和环境空间设计,必须再附加一项必要的心理空间尺寸,即心理修正量。

栏杆的高度略高于人体重心即可,但在一定高度工作容易有恐高心理,因此栏杆需要进一步提高。

空间太小容易产生空间压力感,通常只要空间大小允许,产品的尺寸都比人体测量尺寸更大。

尺寸修正量= 功能修正量+ 心理修正量

=(穿着修正量+ 姿势修正量+操作修正量)+ 心理修正量

着装修正量:由于人体尺寸的测量是在裸体或单薄衣着的条件下测的,而在实际工作中人要穿上衣服鞋子帽子,因此在应用人体测量数据时要考虑着装修正量。

姿势修正量:由于人体测量姿势与实际作业姿势的不同导致的尺寸差别,在应用人体测量数据时要考虑姿势修正量。(如放松立姿下的身高、眼高、肩高、肘高要减10mm,放松坐姿下的坐高、眼高、肩高、肘高要减44mm。)

操作功能修正量:由于机器操作性质的差别引起的尺寸差别要考虑操作功能修正量。如上肢前展长在用按钮开关时要减12mm,用扳动开关时减25mm。

产品功能尺寸

最小功能尺寸=人体尺寸的百分位数+功能修正量

最佳功能尺寸=人体尺寸的百分位数+功能修正量+心理修正量

(*****)产品人体尺寸设计的步骤和方法:

1、识别所有与产品设计相关的人体尺寸;

2、确定预期的用户人群(成人、儿童、老人,男性、女性等);

3、选择一个合适的预期用户的满足度;

1)确定所设计产品的类型;

2)选择人体尺寸的百分位(满足度)。

4、获取正确的人体测量数据表并查找出需要的基本数据

5、产品功能尺寸的确定

1) 确定功能修正量(客观量):着装修正量、姿势修正量、操作功能修正量

2) 确定心理修正量(主观量)

人与外界发生联系的主要是三个子系统,即感觉系统、神经系统、运动系统。

人机系统中的最常用的感觉通道是视觉通道(80%)、听觉通道(14%)和触觉和其他通道(6%)

水平视野(单视野/双视野):

———特优视区;

10o以内——最优视区;

10o—20o——瞬息视区;(能在很短的时间内看清物体)

20o—30o——有效视区;(需集中注意力看)

在水平面内最大固定双眼视野为180°。

垂直视野:(如上图)

水平视线上下为特优视区;水平视线以下10o为最优视区;

水平视线以上10o,以下10o—30o内为有效视区;

在垂直面内,标准视线为水平视线,最大固定视野为115°,标准视线上方50°,下方70°,扩大的视野为150°,站立时的自然视线低于水平线10°,坐着时自然视线代于水平视线15°;人在很低松驰的状态中,站着和坐着时的自然视线偏离标准视线分别是30°和38°。因此,人在轻松的时刻观看展览时,展示物的位置在低于标准视线30°的区域里。

视觉的适宜刺激是光。人的两眼可以感受到的光波只占整个电磁光谱的一小部分,其波长为380~780nm

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,有暗适应和明适应两种。明适应:人由暗处进入明处,最初不能辨认物体,感到很刺眼,经过约1分钟左右,视锥细胞恢复了功能,便能看清物体。

暗适应:人由明处进入暗处,最初感觉什么也看不见,但经过一定的时间后,逐渐看到黑暗中的物体的轮廓,约25到30分钟后,便充分达到适应的程度。这时,视杆细胞发挥了功能,视锥细胞暂时失去了作用。

眼睛的色视野

由于各种颜色对人眼的刺激不同,人眼的色觉视野也就不同。图中角度系数值是在正常亮度条件下对人眼的实验结果,表明人眼对白色的视野最大,对黄色、蓝色、红色的视野依此减小,而对绿色的视野最小。

(*****)视觉特征:

1)眼睛沿着水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易疲劳;一般先看到水平方向的物体,后看到垂直方向的物体。

2)视线变化习惯:从左到右,从上到下,顺时针方向。

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,仪表的布置必须考虑这一点。5)接受程度:直线轮廓优于曲线轮廓。

眩光:物体表面产生的刺眼和耀眼的强烈光线,称为眩光

为防止和减轻眩光对作业的不利影响,有一些措施:

(1)限制光源亮度。当光源亮度大于16×104坎德拉/米2时,无论亮度对比如何,都会产生严重眩光现象。对眩光光源应考虑用半透明或不透明材料减少其亮度或遮住直射光线;

(2)合理分布光源。应尽可能将眩光光源布置在视线外微弱刺激区,采用适当的悬挂高度和必要的保护角;

(3) 光线转为反射。光线经灯罩或天花板及墙壁漫射到工作场所;

(4) 对于反射眩光,则通过变换光源的位置或工作面位置,使反射光不处于视线内。此外还可以通过选择材质或涂色来降低反射系数,避免反射眩光;

(5) 适当提高环境亮度以减少亮度对比。

皮肤有三种感觉系统:一是触觉感受器;二是温度感受器;三是痛觉感受器

触觉也称压觉或触压觉,是皮肤表面承受物体压力或触及物体时,所产生的一种感觉。触觉的生理意义是能辨别物体的大小、形状、软硬、光滑程度以及表面肌理等触感。不同的感觉器官(不同性质的刺激)

人体躯干和肢体在水平面的运动比在垂直面的运动速度快。

垂直方向的操纵动作,从上往下的运动速度比从下往上的运动速度快。

水平方向的操纵动作,前后运动速度比左右运动速度快,旋转运动比直线运动更灵活。顺时针方向的操作动作比逆时针方向的操作动作,速度更快,更加习惯

一般人的手操纵动作,右手比左手快,而右手的动作,向右运动比向左运动快。

向身体方向的运动比离开身体方向的运动,速度更快,但后者的准确性高。

正前方盲目定位准确性最高;右方优于左方;同一方位,下中方优于上方。

仪表:

1. 模拟式显示仪表:用模拟量(刻度和指针)来显示机器的有关参数和状态。

特点:显示的信息形象化、直观,使人对模拟值在全量程范围内所处的位置一目了然,并能给出偏差量,对于监控作业效果很好。

应用:钟表、汽车上的油量表、氧气瓶上的压力表。

2. 数字式显示仪表

直接用数码来显示机器有关的参数或工作状态。

特点:认读过程简单、直观,只要对单一数字或符号辨认识别就可以了。认读速度快,精度高,便于进行精确调节控制,但对变化趋势的反映不直观,跟踪调节控制较难。

应用:计算器、电子表及列车运行的时间显示屏幕。

3、混合显示仪表

按仪表结构形式分:指针活动仪表、指针固定式仪表和数字式仪表。

仪表形式(形状):

常用的有圆形、半圆形、直线形(水平直线形、垂直直线形)、扇形、开窗等。开窗式仪表显露的刻度少,认读范围小,视线集中,认读时眼睛移动的距离短,因而认读迅速准确,效果好。圆形和半圆形刻度盘的认读效果优于直线形刻度盘;水平直线形优于竖直直线形。

圆形仪表的刻度直径与视距和刻度数有关。

指针:

1.功能:用来指示显示器所要显示的信息。

2.指针的大小、宽窄、长短和颜色配置等必须符合人的生理和心理特征。

3.指针的形状应力求简单、指示明确、不附加装饰。

4.指针尖的宽度应与最短的刻度线等宽。

5.指针与刻度盘的配合应尽量贴近。

6.对于高精度的仪表,指针与刻度盘必须装配在同一平面内。指针长度要合适。

指示信号灯的颜色及含义

(*****)标数的一般规则:见下图

1、通常,最小刻度不标数,最大刻度必须标数。

2、指针运动式仪表标数的数码应当垂直,表面运动的仪表数码应当按圆形排列。

3、若仪表表面的空间足够大,则数码应标在刻度记号外侧;指针处于仪表表面外侧的仪表,数码应一律标在刻度内侧。

4、开窗式仪表窗口的大小至少应能显示被指示数字及其上下两侧的两个数,以便观察指示运动的方向和趋势。

5、对于表面运动的小开窗仪表,其数码应按顺时针排列。当窗口垂直时,安排在刻度的右侧;当窗口水平时,安排在刻度的下方,并且都使字头向上。

6、对于圆形仪表,不论表面运动式或指针运动式,均应使数码按顺时针的方向依次增大。

7.刻度值的标注数字应取整数,避免小数或分数。每一刻度,对应1个单位值,必要时也可以对应2个或5个单位值,以及它们的l0、100、1000……倍。

信号装置主要有两个作用:

其一是指示性的,即引起操作者的注意,或指示操作,具有传递信息的作用;

其二是显示工作状态,借以反映某个指令和执行情况,某种状态,某些条件,或某种变化已执行或正在执行等。

图形符号特点:

1.使人接受信息快,与所指客体有形象和概念上的直接联系;

2.传递信息大,可靠性高,具有形象意义,颜色多种刺激因素,具有接受中的高度抗干扰性;

3.指示的信息概括、简洁、生动;

4.不能定量指示。

(*****)图形符号设计的心理学原则:

1.图形符号要能突出表达出客体主要的、独特的属性;

2.图形标志应明显突出于背景之中,使图形标志与背景形成较大的反差。

3.图形边界应明确、稳定,应尽量采用封闭轮廓的图形,以加强其视觉效果。

4.在简单的几何形状的场合下,实心图形比轮廓图形更可取;

5.简明:醒目、清晰、易懂、易记、易辨、易制。符号必须尽量简单,过于细致的描绘无助于明确快速的解释和辨认;

6.图形各部分结合成为统一的整体。

7.为便于识别,其颜色有特定意义。

设计中使用图形和符号的好处与不足:

图形符号以直观、精练、简明、易懂的形象表达一定的涵义,传达信息,可使不同年龄、不同文化水平和不同国家、使用不同语言的人群都能较快的理解。不足的是有时候传达的信息量有限,易产生误解或者难以辨别其涵义。

显示功能及显示性能的要求

各种显示器所显示的是规定的状态、数字和颜色等符号。大致可分为以下三种:

1)定量显示的功能:这种仪表的用途是准确显示数值。例如温度计、速度计、液位计等均属于这类显示。

2)定性显示的功能:这种显示是表明机器的某种大致状态、变化倾向或描述事物的性质等。定性显示常注重情况的比较,而较少注重精确的程度。这类显示器对于检查、追踪较为适宜,或变化趋势使操作者一眼即可看出上否正常或状态之间的差距。例如机器循环水表的显示,只有“过冷”、“正常”、“过热”三个区域,分别表示机器的三种运行状态。

3)警告性显示:当量变积累达到某一临界点时,就会发生质的突变,这时常需设置警告性显示,警告性显示一般分为两级:第一级是危险警告,预告已接近临界状态;第二级是非常警报,报告已进入质变过程。

听觉刺激

听觉是仅次于视觉的第二大信息接受系统;

适宜的刺激是一定频率和一定强度的声波;

正常人的最佳听闻频率范围在20~20000赫兹之间。

两个强度相关很大的声音同时作用于人耳,只能感受到一个声音而另一个声音则淹没了,这种现象称为掩蔽现象。在选择一个在特定环境中使用的听觉信号时,我们必须要考虑信号接收时噪音的屏蔽影响。

音响和报警装置的类型及特点:

1)峰鸣器

2)电铃

3)角笛和气笛。

4)警报器。

音响和报警装置的类型及特点

1)峰鸣器是音响装置中声压级最低、频率也较低的装置。峰鸣器发出的声音柔和,不会使人紧张或惊恐,适用于较宁静的环境。它常配合信号灯一起使用,作为提示性听觉显示装置,提请操作者注意,或指示操作者去完成某种操作,也可用作指示某种操作正在进行。例如,汽车驾驶员在操纵汽车转弯时,架驶室的显示仪表板上就有信号灯闪亮和蜂鸣器鸣笛,显示汽车正在转弯,直至转弯结束。

2)电铃。其用途不同,其声压级和频率也有较大差别。例如,电话铃声的声压级和频率只稍大于蜂鸣器,主要是在宁静的环境下让人注意;而用作指示上下班的铃声和报警的铃声,其声压级和频率就较高,因而可用于具有强度噪声的环境中。

3)角笛和气笛。角笛的声音有吼声(声压级90~100dB、低频)和尖叫声(高声强、高频)两种。常用作高噪声环境中的报警装置。气笛声频率高,声强也高,较适合于紧急状态的音响报警装置。

4)警报器。警报器的声音强度大,可传播很远,频率由低到高,发出的声调富有上升和下降的变化,可以抵抗其它噪声的干扰,特别能引起人们的注意,并强调性地使人们接受。它主要用作危急事态的报警,如防空警报、救火警报等。

设计要点

1、音响信号必须保证使位于信号接受范围内的人能够识别并按规定的方式作出反应。音响信号的声级必须超过听阈,最好能在一个或多个倍频程范围内超过听阈10dB以上.

2、使用多个声音信号,不同信号之间应有明显的差别。

3、频率选择:最好选用500~3000HZ之间的频率信号,人耳最敏感。长距离声音信号宜采用1000HZ以下频率,有障碍物时宜低于500HZ。

4、远距离和绕过障碍物的声音信号,应选用强度大,频率低的信号。

5、报警装置最好采用变频的方法,使音调有上升和下降的变化。例如紧急信号,其频率应在1秒内有高频(1200Hz)降至最低频(500Hz),然后听不见,再突然上升,以便再次从最高频降至最低频。这种变频声可使信号变的特别刺耳,可明显地与环境噪声和其他信号加以区别。

6.显示重要信息的音响装置或报警装置,最好与光信号同时作用,组成“视听”双重信号,以防信号脱漏。

音响传示装置的选择原理

1)在有背景噪声的场合,音响传示装置的频率选择在噪声掩蔽效应最小的范围内。2)使用断续的或音调有高低变化的声音信号,更能引起人的注意。最好组成视、听双重报警信号。

3)音响信号传播距离远和穿越障碍物时,应加大声波强度,使用较低的频率。

4)注意音响装置的多少,避免各信号间的相互干扰。

人体躯干和肢体在水平面的运动比在垂直面的运动速度快。

垂直方向的操纵动作,从上往下的运动速度比从下往上的运动速度快。

水平方向的操纵动作,前后运动速度比左右运动速度快,旋转运动比直线运动更灵活。顺时针方向的操作动作比逆时针方向的操作动作,速度更快,更加习惯

一般人的手操纵动作,右手比左手快,而右手的动作,向右运动比向左运动快。

向身体方向的运动比离开身体方向的运动,速度更快,但后者的准确性高。

正前方盲目定位准确性最高;右方优于左方;同一方位,下中方优于上方。

操纵器又称为操纵装置、控制器、控制装置。

操纵器种类很多,为便于分析研究,可以从不同的角度进行分类,简述如下。

1.按操控运动轨迹分

手动操纵器按操控运动的轨迹,可分为:

旋转式操纵器:如旋钮、摇柄、十字把手、手轮(转向盘),钥匙等。

移动式操纵器:如操纵杆、手柄、推扳开关、开关杆、调节杆,拨动式开关、摆动开关、踏板等。

按压式操纵器:如按钮、按键等。

3.按人体操作部位分

1)手控操纵器

2)脚控操纵器

机器设备的不同运行状态决定了控制器的功能。如系统工作状态的启闭,选择按钮开关就比较方便;系统的定量调节,宜选用旋钮和手轮的形式;计算机的数据输人则必须使用键盘等等。

控制运动方向与系统的关系:

由于控制器的主要目的是控制系统的变化,因此,应尽量使控制器的操作方向与

系统过程的变化方向相一致,这样可以使控制器的操作形象化,又可使控制器的操作和系统的变化之间产生一定的逻辑关系,有利于操作人员记忆和辨认,提高操作效率。

(*****)控制器的编码形式有以下几种:

对控制器进行编码有两个目的:一是为了说明控制器的位置或状态,以便确认操作的准确性;二是使不同的控制器各具特点,便于记忆、寻找和感受信息,保证操作的正确性。

1.形状编码

根据控制器的用途,将控制器设计成不同的形状,以使视觉上和触觉上易于区分。

通常在设计形状编码时要注意以下几点。

1)形状编码要尽量简单易识别。实验证明,简单的形状要比复杂形状识别的准确性高,易记忆,识别速度快。

2)形状编码的形态设计要尽量与其使用功能的特点相吻合,以使人容易识别控制器的功能和用途。

3)控制器的形状编码的手感要好,不会引起人的不舒适;当戴手套操作时,也应能较好地分辨和使用。

2.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。由于大小编码的视觉和触觉感知度小的原因,常与其他形式编码一起使用。

3.位置编码

在人机操纵系统中,利用控制器相对于人的不同位置进行编码。汽车上的离合器、制动器和加速器的踏板,就是以位置编码的。通常,位置编码的控制器数量不多,并须与人的操作顺序和操作习惯相一致,这样可以使人不用眼看,就可能正确地进行操作。4.色彩编码

利用不同颜色来区别控制器的功能。色彩编码一般不单独使用,常与形状编码、大小编码等合并使用。

5.符号编码

在控制器上标以不同的文字或图形符号以区别不同的控制器。这种编码的优点是,可以用示意性符号对每个控制器的作用给以直观性指示,不需要事先去记忆每个控制器的功能和用途,减少了大脑译码的过程,因此效率和准确度都较高。在设计符号码时,这些符号应力求简单、达意、明显、易认。

钳子、剪刀这类双握把工具,欲求捏握的舒适便利和增大捏握力,应使抓握空间的大小与手的尺寸和解剖适应。

普通手工具的把手多取圆形截面,需要着力抓握的,直径需要较大,常取30~40mm,需要精细操作的,直径较小,常取8~16mm(手指捏握)。用力方向性的手工具,把手宜取椭圆截面,椭圆的长轴方向与用力的方向一致。

像螺钉旋具(螺丝刀)这样的工具,应该在把手外轮廓作出一些凹凸纹槽。

(*****)手工具设计的一般要求有哪些

1.手工具的大小、形状、表面状况应与人手的尺寸和解剖条件适应。

2.握持部分不应出现尖角和边棱;手柄的表面质地应能增强表面摩擦力,避免手持

部位的抛光处理。

3.使用时能保持手腕顺直;避免掌心受压过大;尽量由手部的大小鱼际肌、虎口等

部位分担压力。

4.避免手指反复的弯曲扳动操作;避免或减少肌肉的“静态施力”。使用手工具时的

姿势、体位应自然、舒适,符合手和手臂的施力特征。

5.工具使用中不能让同一束肌肉既进行精确控制,又出很大的力量;即负担准确控

制的肌肉和负担出力较大的肌肉应该分开。

6.当有外力作用于产品手柄时,应同时考虑推力、拉力和扭矩的同时作用;根据外

力作用要求,确定手柄直径。

7. 注意照顾女性、左手优势者等群体的特性和需要。

人机工程学课程设计

人机工程学课程设计 现在是人工智能的时代,下面是人机工程学课程设计,欢迎参考! 人机工程学课程设计安全人机工程学是从安全角度出发,讨论人、机和人机相互关系的规律,运用系统工程的方法研究各要素之间的相互作用、相互影响以及它们之间的协调方式,通过设计使人一机系统的总体性能达到安全、准确、高效、舒适的目的。 机械系统过程的任何阶段都必须有人参与,人始终起着主导作用,是最活跃、最难把握,同时也最容易受到伤害的。由于机械设计违反安全人机学原则导致的事故时有发生,据国外资料统计,生产中有58%一70%的事故是与忽视人的因素有关。因此,机械设计应考虑与人体有关的人体测量参数、人的感知特性、反应特性及人在劳动中的心理特征,以减少人为差错,最大限度地减轻体力、脑力消耗及精神紧张感。 由于生理影响产生的危险。不利于健康的操作姿势、用力过度或重复用力等体力消耗产生的疲劳所导致的危险。 由于心理-生理影响产生的危险。在对机器进行操作、监视或维护时,由于精神负担过重、缺乏思想准备以及过度紧张等原因,造成心理负担过重而导致的危险。 由于人的各种差错产生的危险。受到环境不利因素的干

扰或由于人-机配合、协调不当,使人产生各种错觉而引起误操作所造成的危险。 在机械设计中,根据安全人机学原则,通过减小操作者心理和生理的不利影响,协调好人、机的功能分配和相互作用来改善机器的操作性能和可靠性,从而减少机器使用各阶段的差错概率,以保障安全。机械设计时应考虑以下几个方面: 合理分配人机功能。在机械的整体设计阶段,要分析、比较人和机的各自特性,合理分配人机功能。在可能的条件下,尽量通过实现机械化、自动化,减少操作者干预或介入危险的机会。随着微电子技术的发展,人机功能分配出现向机器转移,人从直接劳动者向监控或监视转变的趋势,向安全化生产迈进。 适应人体特性。在确定机器的有关尺寸和运动时,应考虑人体测量参数、人的感知反应特性以及人在工作中的心理特征,避免干扰、紧张、生理或心理上的危险。 友好的人机界面设计。人机界面,即在机器上人、机进行信息交流和相互作用的界面。人、机相互作用的所有要素,如操纵器、信号装置和显示装置,都应使操作者和机器之间的相互作用尽可能清楚、明确,信息沟通快捷、顺畅。 作业空间的布置。这是指显示装置和操纵装置的位置,以及确定合适的作业面。它对操作者的心理和行为可产生直

安全人机工程学课程设计1

吉林建筑大学 安全人机工程学课程设计 设计题目人机工程学在轿车安全性设计中的应用 与分析 名姓 号学 级班安全121班 业专安全工程 学院市政与环境工程学院 指导教师马池香

2015年6月19日 摘要 随着社会的飞速发展,以及经济增长速度的大幅度提高,随着物质条件的优越,人们对现代化交通工具的需求量也在不断地加大,比如说轿车,以往,轿车只不过是少数人的特权产物,但是如今,他早就已经走进了寻常百姓家,成为了大家外出必不可少的交通工具,而且,所扮演的戏份也是越来越大。而轿车的设计,也要充分的的人机工程尤其是安全人机工程的角度来考虑轿车的安全性与舒适性。而消费者在购买的过程中也越来越看重这些,所以轿车内的设施与配置的设计与安全人机工程的联系也显得越来越举足轻重。 本设计主要针对于轿车,分析人机工程学在轿车安全性设计中的应用,通过主动与被动两个方面来进行阐述。在主动安全系统中,驾驶员与轿车构成了典型的人机系统,其中驾驶员是系统的核心,通过对人机工程学原理的应用对轿车进行转向系统和制动系统操纵装置、仪表显示装置和驾驶视野的设计,从而提高了车辆的主动安全性。

目录 第一章人机学的基本理 论 (1) 第二章轿车的显示装置设 计 (2) 2.1显示装置的概 念 (2) 2.2显示器的分类与选 择 (2) 2.3仪表显示器的设 计 (2) 2.3.1仪表显示装 置 (2) 2.3.2表盘的设 计 (3) 2.3.3 字符 ........................................................... 4 2.3.4 指针 ........................................................... 4 2.4信号灯显示装 置 (5) 2.5显示装置的布 置 (6) 第三章控制装置设计的人机分析及改 进 (8) 3.1方向盘的设计分 析 (8) 3.1.1 方向盘的角度设计 ............................................... 8 3.1.2方向盘的位置设 计 (9) 3.1.3方向盘大小的设计 ............................................... 10 3.2变速杆设计分 析 (10) 3.2.1变速杆的形状 ................................................... 10 3.2.2变速杆的高度及位置 ............................................. 11 3.2.3变速杆的操纵角度及位移 .........................................

人机工程学数据总集

一人体工程学和常用室内尺寸 人体工程学是室内设计中必不可少的一门专业知识,了解人体工程学可以使装修设计尺寸更符合人们的曰常行为和需要。 人体工程学内容主要包括以下几点: *人体尺度*人体行为区域*常用家具设备尺寸*建筑尺度规范*视觉心理和空间 一、人体尺度 人体尺度,即人体在室内完成各种动作时的活动范围。设计人员要根据人体尺度来确定门的高宽度、踏步的高宽度、窗台阳台的高度、家具的尺寸及间距、楼梯平台、家内净高等室内心尺寸。常用的室内尺寸如下: 支撑墙体:厚度0.24m 室内隔墙断墙体:厚度0.12m 大门:门高2.0~2.4m,门宽0.90~0.95m 室内门:高1.9~2.0m左右、宽0.8~0.9m门套厚度0.1m 厕所、厨房门:宽0.8~0.9m、高1.9~2.0m 室内窗:高1.0m 左右窗台距地面高度0.9~1.0m 室外窗:高1.5m 窗台距地面高度1.0m 玄关:宽1.0m、墙厚0.24m 阳台:宽1.4~1.6m、长3.0~4.0m(一般与客厅的长度相同) 踏步:高0.15~0.16m、长0.99~1.15m、宽0.25m;扶手宽0.01m、扶手间距0.02m、中间的休息平台宽1.0m。 二、常用家具尺寸; 卧室: 单人床:宽0.9m、1.05m、1.2m;长1.8m、1.86m、2.0m、2.1m;高0.35m~0.45m。 双人床:宽1.35m、1.5m、1.8m,长、高同上。 圆床:直径1.86m、2.125m 、2.424m。 矮柜:厚度0.35~0.45m、柜门宽度0.3~0.6m、高度0.6m。 衣柜:厚度0.6~0.65m、柜门宽度0.4~0.65m、高度2.0~2.2m。 客厅: 沙发:厚度0.8~0.9m、坐位高0.35~0.42m、背高0.7~0.9m。 单人式:长0.8~0.9m 双人式:长1.26~1.50m 三人式:长1.75~1.96m 四人式:长2.32~2.52m 茶几:

人机工程学复习要点(个人总结仅供参考)

第一章 人体工程学的研究方法 1 自然观察法:研究者通过观察和记录自然情景下发生的行为来认识研究对象的一种方法 2实测法:借助实验器材进行实际测量的方法 3调查研究法:口头访问、问卷调查,直至精细评分以及心理和生理学分析判断与间接意见、档案和建议分析等 4计算机的仿真系统:数字环境中建立人体模型。可利用人体模型模仿人的特征和行为,描述人体尺度、形状和人的心理 5系统分析评价法:将人——物——环境作为一个整体,对系统进行分析、评价 人体工程学理论体系:人体工程学是科学技术发展过程中,由多门科学相互交叉、综合、渗透、重构而形成的,是交互科学领域的一门重要学科。 第二章 感觉: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应。人的感觉器官,眼耳鼻口皮肤接受内、外环境刺激,并将其转化为神经脉冲,通过传输神经,将其传至大脑皮质感觉中枢,产生了感觉。感觉的基本特性为: 1适宜刺激:外部环境中有许多种能量形式,人体的各种感觉器官都能对某一种特定的能量形式做出最敏感的反应。这种能够引起感觉器官有效反应的刺激称为适宜刺激。 2感觉阈(yù)限:人通过感觉器官接受外界的信号刺激,当这个刺激的强度较小时,尽管在物理上可以测到感觉器官对刺激的某种反应,但人却没有感觉到,只有刺激强度逐渐增加到某一界限时,人才通过感觉器官获得了感觉。这种使人从没有到获得感觉的刺激强度的界限值,称为“刺激阈”。 3适应:感觉器官接受刺激后,如果刺激强度不变,则经过一段时间后,感觉会逐渐减小以致消失,这种现象称为“适应”。 4相互作用:在一定条件下,各种感觉器官对其适宜刺激的感受能力都将因受到其他刺激的干扰影响而降低,这种使感受性发生变化的现象称为感觉的相互作用。 5对比:同一感受器官接受不同刺激时使感受性发生变化的现象称为对比。 6余觉:余觉是指当刺激取消以后,感觉还继续存在一极短时间的现象。 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。 知觉的选择性 把某些知觉对象从背景中优先区分出来,并予以清晰反映的特性,叫知觉选择性 从知觉背景中区分出知觉对象,一般取决于下列条件: 1对象和背景的差别 2对象的运动 3主观因素 知觉的整体性:人根据自己的知识经验把直接作用于感官的客观事物的多种属性整合为统一整体的组织加工的过程。 知觉的理解性:人以知识经验为基础对感知的事物进行加工处理,来理解当前知觉对象特征的过程。 知觉的恒常性:当知觉的条件在一定范围内发生了变化时,知觉映像仍能保持相对不变的特征,称为知觉的恒常性。

人机工程学考试重点笔记

一、 1、人机工程学:人机工程学(Man-Machine Engineering)是研究人、机械及其工作环 境之间相互作用的学科。 2、学科命名:美国——人类工程学Human Engineering 、人的因素工程学Human Factors Engineering ,西欧(常用)——人类工效学Ergonomics 。日本——人间 工学。国内——工程心理学Engineering Psychology 3、人机工程学的发展以及特点: a 、 经验人机工程学:机械设计的是主要着眼点在于力学、电学、热力学等工 程技术方面的原理设计上,在人机关系上是以选择和培训操作者为主,使 人适应于机器。 b 、 科学人机工程学:重视工业与工程设计中“人的因素”,力求使机器适应 于人。 c 、 现代人机工程学:研究方向:把人-机-环境系统作为一个统一的整体来研 究,以创造最适合于人操作的机械设备和作业环境,使人-机-环境系统相 协调,从而获得系统的最高综合效能。 4、学科的研究方法: a 、观察分析法 ,b 、实测法,c 、实验法,d 、模拟和模型实验 法,e 、计算机数值仿真法。 5、人体测量学也是一门新兴的分支学科,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、人机工程学范围内的人体形态测量数据主要有两类,即人体构造尺寸和功能尺寸的 测量数据。人体构造上的尺寸是指静态尺寸;人体功能上的尺寸是指动态尺寸,包 括人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸 7、人体测量的主要方法有:a 、普通测量法,b 、摄像法,c 、三维数字化人体测量法。 8、测量基准面:a 、正中矢状面(左右),b 、冠状面(前后),c 、横断面(上下 面),d 、眼耳平面(通过左右耳屏点及右眼眶下点得横断面) 9、均值:表示样本的测量数据集中地趋向某一个值,该值为平均值,简称均值。 ∑==n i i x n x 11

人机工程学课程设计说明书范本

人机工程学课程设计 题目键盘的人机工程学分析与设计 学生姓名郑平平学号1115074008所在学院机械工程学院 专业班级工业设计2011级1101班 指导教师王小军 完成地点陕西理工学院北区 2013年 12 月 28 日

课程设计任务书 院(系) 机械工程学院专业班级工业设计11 学生姓名李洋 一、课程设计题目键盘的人机工程学分析与改进设计 二、课程设计工作自__ 2013 _年_ 12 月_ 16 日起至 2014_年 1 月 08 日止。 三、课程设计进行地点: 校内 四、课程设计的内容要求: 设计内容 1、对所研究的产品进行人机工程学分析,包括该产品与人体尺寸的匹配,操纵或显示装置的感知、认知分析,操纵机构的宜人性分析,用户视觉感受与使用心理的分析; 2、在分析的基础上,总结现有该产品存在的问题或不足; 3、针对所存在的问题,提出解决方案;(或进行创新设计) 4、经过分析论证,进行方案的比较、筛选,优化设计方案,并最终确定设计方案; 5、建立三维模型,制作效果图六视图; 6、绘制标准CAD六视图工程图; 7、制作展板,进行效果展示。 设计要求: 1、设计说明书A4幅面,统一采用计算机打印; 2、设计说明书撰写规范参考《陕西理工学院毕业设计(论文)》格式及计要求; 3、所有图纸打印幅面A4(工程图、设计草图、效果图6视图、展板),单独装订成册; 4、设计说明书、图册、所有源文件的刻录光盘一并装入资料带,并填写清单; 5、课程设计题目参见选题表及题目清单,每位同学可从中自行选择其中之一,或自拟题目,但必须经过指导教师同意,方可进行; 6、每位同学独立设计,完成所有设计任务。 指导教师王小军系(教研室)工业设计教研室系(教研室)主任签名批准日期

安全人机工程学课程总结及 学习体会

安全人机工程学课程总结及学习体会 课程重点内容总结如下: 第1章绪论 人机工程学是一门研究“人-机-环境”系统中人与机以及人与环境之间相互关系的学科,“机”主要是指人造产品,包括用品、器械、界面乃至建筑等:“人”是这些产品的使用者和操作者;“环境”则包括影响人与产品发生作用的温度、湿度、照明、和噪声等外部因素。 人机工程学的研究范畴:1.系统中的人的因素2、人机系统的总体设计3、研究作业场所设计和改善 4、研究作业环境及其改善 5、研究作业及其改善 人机工程学的研究方法:1、实测法 2、观察法 3、试验法 4、模拟和模型试验法 5、分析法 6、调查法 7、感觉评价法 8、心理测验法 9、计算机仿真法 第2章人体的基本数据与应用 人体尺度是产品体量和空间环境设计的基础依据,合理的设计首先是符合人的形态和尺寸,是人感到方便和舒适。体测量学是人类学的一个分支学科。主要是用测量和观察的方法来描述人类的体质特征状况。常用人体尺度数据,GB10000-1988《中国成年人人体尺寸》是1989年7月开始实施的我国成年人人体尺度国家标准。该标准根据人机工程学要求提供了我国成年人人体尺寸的基础数据,它适用于工业产品设计、建筑设计、军事工业以及工业的技术改造、设备更新及劳动安全保护。 人体尺度数据的应用:在不同的情境下,有3种基本原则可以遵循:1.极端设计原则在不涉及使用者健康和安全时,设计应该尽量适合于尽可能多的使用者,选用适当偏离极端百分位的第5位和第95百分位作为界限值较为适宜。 2、可调范围设计的原则为了使设计尽可能多的使用者,有时会使设计对象的特定性质可在一定范围内调整,此时通常使用从第5百分位的女性尺度到第95百分位的男性尺度作为可调整的范围。 3、平均设计原则虽然绝大多数的人的尺度并不是所有人的尺度的平均值,但一些具有应用普遍性的设计可以采用第50百分位的人体尺度数

人机工程学实践报告

辽宁工程技术大学 实践报告 课程名称:工业设计应用人机工程学实践项目:人机工程学社会实践报告专业班级:工业设计12-2班 姓名: 学号:

中国的制造业无不是严阵以待,企图在竞争中保持优势。管理大师麦克·波特(MICHAEL PORTER)曾说过,企业具备竞争优势的两个方式,一是扩大生产规模,走向规模经济,才能占有成本上的优势;另一个便是创造企业或产品的附加值,制造消费者趋之若鹜的心理。在现今产品和质量逐步提高,且消费者对商品品质要求越来越高的情况下,各产品制造商们无不力求突破,希望能出奇制胜,打动消费者的心。拿当今世界上提出的“健康”人机工程学的新要求为例,即是用某些考虑人机因素的辅助性产品,如:电动腰靠、紫外线阻隔(UV、CUT)等来提高产品人性化的层次,籍此创造其他品牌无法模仿的优势,而赢得消费者青睐的。 究竟什么样的产品需要人机工程呢?在设计上又如何表现,才能成为符合人机工程学的产品呢? 工业设计师指出,就电脑的相关部件和设备而言,如键盘、鼠标等输入装置,因使用者可能长时间利用其从事工作或娱乐,接触的时间较长,在使用时也可能十分投入。因此,人机工程学就成了设计上最主要的条件之一。 二、实践目的 通过本次课外实践,了解市场上现有产品的人机工程学的应用情况,并了解到人机工程学的应用目的,即根据人的生理,行为,认知,心理以及等情感各方面的特性,运用系统工程的观点和方法分析研究人与产品,人与环境之间的相互作用,合理的设计和安排人们生产与生活中的信息显示,操作控制,作业器具,作业空间,作业方式,作业环境,以保障人的安全与健康,提高人的工作效率与质量,实现人的舒适与愉悦,使人,机环境的配合达到最佳状态。

人机工程学课程设计1

我校学生公寓洗漱室的改进设计 课程名称:人机工程学课程设计 姓名,学号: 所属院系:管理学院工业工程系 指导教师:邓华 1设计目的:让学生经历一次完成的人机工程学应用实践,引导学生发现问题、调查问题、探索可能的改进以及更求最佳的解决方案。激发学生的学习主动性,培养学生自我钻研,开拓进取的精神。扩大学生的学科眼界,延伸课堂教学的空间。 2设计题目:我校学生公寓洗漱室的改进设计

3说明:盥洗台是我们一天当中使用次数最多的地方之一,拥有一个舒适的洗漱环境和平台对提高我们的生活质量作用很大。通过对我校学生公寓盥洗台的人机学评析,发现其中的不足与不便之处,通过参考文献资料和网络对盥洗台的现状进行改进设计。学生公寓盥洗室的改进设计是整个学生公寓设计中最复杂但也是最重要的一部分,合理的学生公寓盥洗室设计能够减轻学生的疲劳与损伤,提高学习效率,为学生带来和谐,愉快的气氛以及更加美好的环境.本文运用人因工程的主要原则与理论,利用真实具体的数据,为学生公寓盥洗室进行了个性化设计,涉及布局,尺寸,环境,色彩与通风等各个主要方面,充分体现了人因工程的核心“以人为本,提高效率”。 4背景:我们小组所选择的研究对象是西苑3号楼3区二楼的盥洗室。它具有一定的代表性。西苑的8栋公寓均采用这样的洗漱室。而且也是我们小组日常生活的地方,每天可以接触到,具有一定的说服力。5调研: 1.水龙头数。现在的宿舍是12个水龙头,而通常洗漱室高峰期有14到16 个人同时洗漱。同学们要么与人共用,要么等待。一方面会侵犯别人的个人空间造成心理上不舒服,另外一方面浪费等待时间。90% 同学认为应该增加水龙头数目 2.水槽深度。85%同学觉得水槽深度应该为一个面盆的深度为最佳,15%同学觉得深度要达到半个桶的深度。 3.放刷牙杯子的位置。100%同学同意放水槽上方的凸台。并且要有边缘,以防牙刷、杯子等洗漱用具的掉落。

人机工程学在设计里的应用

人机工程学在设计里的应用 班级:工业设计姓名:陈晓清学号:090602015 、椅子 我们根据古籍资料开发了多款第一把交椅”,选用优质的鸡翅木做原料,充分体现了其木质肌理细密,紫褐色深浅相间成文,予人以羽毛璀璨闪耀之感的特点。还原了这款历史上最有名的椅子!这种椅子的特点是木头的双脚交叉,张开以后才能平稳,所以又称“交床”。大约在唐以后,人们才把带后背与 扶手的坐具称为椅子。在宋元时已出现了带靠背的交椅,分为直背与圈背两大类。明代的交椅就是圈背交椅的延续与发展,而前者直后背交椅,《三才图会》名之曰“折叠椅”。 明代交椅以造型优美流畅而著称,它的椅圈曲线弧度柔和自如,制作工艺考究,通常由三至五节榫接而成,后背椅板上方施以浮雕开光,座面多以麻索或皮革所制,前足底部安置脚踏板,装饰实用两相宜。扶手、靠背、腿足间,一般都配制雕刻牙子,另在交接之处也多用铜装饰件包裹镶嵌,不仅起到坚固作用,更具有点缀美化功能。交椅可折叠,搬运方便。 在交椅进入厅堂时,它的交叉折叠的椅足已失去了原来野外使用的功能,于是有人将它改成常规椅子的四条直足,这便成了“圈椅”。现传世 的明式交椅,以黄花梨最珍稀,而杂木交椅的存世量不少 二、自行车 1886年,英国的约翰.k.斯塔利,是一位机械工程师,从机械学,运动学的角度设计出了新的自行车样式,为自行车装上了前叉和车闸,前后轮的大小相同,以保持平衡,并用钢管制成了菱形车架,还首次使用了橡胶的车轮。斯塔利不仅改进了自行车的结构,还改制了许多生产自行车部件用的机床,为自行车的大量生产利推广应用开辟了宽阔的前景,因此他被后人称为“自行车之父”。斯塔利所设计的自行车车型与今天自行车的样 1888年,爱尔兰的兽医邓洛普,从医治牛胃气膨胀中得到启示,他把家中花园里用来浇水的橡胶管粘成圆形,打足了气,装在自行车轮子上,前往参加骑自行车比赛,居然名列前茅,引起了人们极大的兴趣。充气轮胎是自行车发展史上一个划时代的创举,它增加了自行车的弹性,不会因

人机工程学课程总结.

人机工程学学习心得 人机工程学是我们专业限选课,从第一周开课,每周两节课,到第九周结课。从这门课程的学习中,我深切的感悟到,人体工程学与我们车辆专业或者说是机械专业以及设计的相关性。通过这门课的学习,我更加了解到作为一个设计者,再设计产品时不仅要注意产品的性能,还要考虑在产品设计过程中人和所设计的产品及他们所处的环境的协调及统一,提高产品与人之间的和谐关系,尽量满足舒适和安全的使用要求,以实现“ 以人为本” 的人性化设计思想,使我们在设计方面得到了启迪和发展,使我们对车辆外形设计、车辆内部座椅等的设计也有了更加深入的了解。 一、人机工程学的定义 我们看到有越来越多的厂商将“以人为本”、“人体工学的设计”作为产品的特点来进行广告宣传,特别是计算机和家具等与人体直接接触的产品更为突出。实际上,让机器及工作和生活环境的设计适合人的生理心理特点,使得人能够在舒适和便捷的条件下工作和生活,人机工程学就是为了解决这样的问题而产生的一门工程化的科学。 所谓人机工程学,亦即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法,对人体结构特征和机能特征进行研究,提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数;还提供人体各部分的出力范围、活动范围、动作速度、动作频率、重心变化以及动作时的习惯等人体机能特征参数,分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性;分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力;探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。 人机工程学的范围是很广泛的,其基础学科是研究人的生理、心理。就是实用科学,把技术科学直接应用的实际的操作之中,也是人体工程的本源之处。人机工程学以人为最根本、最直接的研究、服务的对象,所以一切信息必须从人的自身中去获得,综合了这些信息才能做出判断。人类工程学是与人相关的科学信

宿舍安全人机工程学课程设计

课程设计 (安全人机工程课程设计——————说明书)题目:寝室桌椅的安全人机优化设计 班级:2012级安管1班 学号: 学生姓名: 指导老师:刘艳宾 重庆安全技术职业院学院

目录 人体参数———————————————————————3 4 5 电脑桌高度的确定——————————————————— 5 6 电脑桌材质和颜色选择——————————————————7 电脑桌标准尺寸—————————————————————8 宿舍电脑桌分析————————————————————9 10 电脑桌设计———————————————————————11 座椅设计理念——————————————————————12 座椅结构————————————————————————13 座椅建模————————————————————————14 座椅渲染效果——————————————————————15 结束语—————————————————————————16 参考文献—————————————————————16

学生公寓电脑桌的人机学分析与设计 摘要:通过对大学生寝室电脑桌的尺寸,外形进行分析,结合安全人机工程学中的有关知识,以及人的主要尺寸,对大学生电脑桌进行评估及改进。 关键词:安全人机工程学人体参数舒适安全 人体的主要参数: 表1 人体测量尺寸主要参数如下(CM): 项目百分位 数 男(尺 寸) 女(尺 寸) 尺寸平 均值 坐高50 908 855 881.5 坐姿眼高50 798 739 768.5 坐姿肘高50 263 + 413 251 + 382 654.5 小腿加足高50 坐姿大腿厚 度 95 151 151 151 坐姿膝高95 532 493 512.5 电脑桌的整体要求: 桌面的高度、键盘的抽屉、走线等要符合自己实际情况和工作习惯。 电脑桌的高度应该适中,根据安全人机工程学的知识可知,电脑桌的高度应以第5百分位至第95百分位的人体尺

人机工程学大纲

课程教学 大纲编号: 南京理工大学泰州科技学院 课程教学大纲 课程名称:人机工程学 课程学分:3 执笔人:汪惠芬周建中 审订人:龚光容 修(制)订日期:2013.10 一、课程的性质、地位与任务

理, 。 , 人机工程学是一门新兴的边缘学科,它与国民经济各部门都有密切关系。人机工程学运用人体 测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的研究方法和手段,综合地进行人体结构、 功能、心理以及力学等问题的研究,研究如何正确处理人、机器及其工作环境之间的相互关系、相 互作用,设计能使操作者发挥最大效能的机械、仪器和控制装置,并研究控制台上各个仪表的最适 位置等。 二、课程的教学目标与基本要求 通过本课程的学习,要求了解并掌握人机工程学的基本概念、基本原掌握人机系统设计的一般方 法,在明确系统总体要求的前提下,分析和研究人、机、环境三个要素应具备的功能及其对系统总体性能 的影响,寻求人机系统最优组合方案能应用人机工程学知识指导具体产品的设计使人机系统工作安全、 高效、可靠。通过各个教学环节培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。 三、课程内容 1 人机工程学概论 1.1 人机工程学的命名及定义 1.1.1 了解人机工程学的命名 美国“Human Engineering”,西欧 Ergonomics ,我国:人体工程学、人机工程学等。 1.1.2 了解人机工程学的定义 国际人类工效学 IEA 的定义,《辞海》的定义,美国 W.B.伍德森的定义 1.2 人机工程学的起源与发展 1.2.1 经验人机工程学 F.W.泰罗。使人适应于机器 1.2.2 科学人机工程学 重视工业与工程设计中“人的因素”,力求使机器适应于人 1.2.3 现代人机工程学 使人-机-环境系统相协调,从而获得系统的最高综合效能 1.3 人机工程学的研究内容与方法 1.3.1 了解人机工程学的研究内容 七个分支,四个主要方面 1.3.2△了解人机工程学的研究方法 实验法和非实验法及其内容 1.4 人机工程学体系 1.4.1△了解人机工程学的学科体系 人体科学、环境科学为上肢,管理科学、人文科学为下肢,工程技术科学为驱干,系统 论、模型论、优化论为支撑。 1.5 人机工程学与工业设计 了解人机工程学与工业设计的区别和联系 1.6 学科的应用 1.6.1 学科研究的课题 主要讲授应用于工业设计的 5 各方面

人机工程学课程设计报告

人机工程学课程设计 设计课题多媒体教室人机学评析与改进 学校院系云南农业大学工程技术学院 所属专业 组员及学号 指导教师 设计时间 摘要

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;人和机器及环境的相互作用;工作中、家庭生活中怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的。它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的研究手段和方法,综合地进行人体结构、功能、心理以及力学等问题研究的学科。本次课程设计针对我校多媒体教室的一些不足提出了一些修改意见,先通过对教室及其中摆设的尺寸的整体测量,考虑到人体尺寸百分位数,我国成年人人体主要尺寸,作业面设计时的尺寸和人与光环境等,找到存在的人机学问题。把学生、教室、教室环境看做一个系统的三大要素,对照相关标准设计数据使系统三要素形成最佳组合的优化系统,让学生在教室上课时感到更加的舒适和人性化,提高听课率。 【关键词】:人机工程;多媒体教室;人体尺寸;照明度;教学设备

目录 一.引言 (3) 1.1背景 (3) 1.2意义 (5) 1.3研究内容 (6) 1.4方法 (6) 二.多媒体教室的现状 (7) 三.评析 (8) 3.1采光的评析与改进 (8) 3.2多媒体的评析与改进 (9) 3.3教室整体布局的评析与改进 (13) 四. 总结 (16) 五. 心得 (16) 六. 参考文献 (18)

一、引言 1.背景 了解和把握教学的物理环境,可以使人与客观环境获得最佳的匹配,使教学媒体更充分地发挥其功能,从而取得预期的、良好的教学效果。 (1)多媒体教室 教室是开展多媒体教学活动的主要场所。多媒体教室的建设、应根据师生开展多媒体教学活动的需要。从多媒体教室所处的位置、形状、大小、教室内座位的编排、各种教学媒体的安置等方面进行综合考虑: 1)多媒体教室一般应选择在噪声较小的地方,尽可能离普通教室较远的位置,如选择教学大楼的顶层或同层中靠近楼体边缘的位置,以减少与外界的相互干扰、影响。当然,若对多媒体教室的隔音效果要求不高的话,在选择位置时就可灵活些。 2)多媒体教室形状以矩形为佳,长宽比采用为4:3或5:3较好。室内要有足够的空间高度(3米以上),室内各角落尽可能采用圆弧形,墙壁采用吸音材料以提高音质。 3)教室大小要从多媒体教学的规模大小、使用功能、教学效果等多角度进行综合考虑。 4)多媒体教室地面宜采用阶梯状,地面倾角在10℃~15℃之间。 5)座位编排要科学,否则会影响学生的观看效果。前排座位离屏幕不能太近,一般应在3米以上,以减少屏幕雪花干扰,后排座位离屏幕不能太远,一般应控制在屏幕对角线长的6倍距离范围内,以提高屏幕画面的清晰度。 (2)照明 教学活动要具备必要的照明,通常情况下。教室需有300~500勒克司的照度。多媒体教学中,由于考虑到投影屏幕中画面的亮度、清晰度,教室门窗都要求遮光处理,降低室内光强以提高屏幕画面的对比度。这显然与正常教学要求必要的光照相矛盾,这也是导致目前多媒体教学中学生注意力不集中、教学效果不佳的重要因素。多媒体教室宜采用人工光源分别对教师讲台区域、学生区域布光,教师控制台上应安装灯光控制器,以便根据多媒体教学的要求对光照作相应的控制。需要指出的是,学生长期处于光线较暗的环境中,会带来视觉系统的疲劳,

人机工程学试题库

一.名词解释(5):15 人体测量学: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。 百分位:具有某一尺寸和小于该尺寸的人占统计对象的百分比。 临界视角:眼睛能分辨被看物体最近两点的视角。 视野: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围,常以角度来表示。 听阈:在最佳的听闻频率围,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I mi n,称为相应频率下的”听阈值“。 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I max,称为相应频率下的“痛阈值”。 掩蔽效应:一个声音的听阈因另一个声音的掩蔽(一个声音被另一个声音所掩盖的现象)作用而提高的效应。

痛觉:有机体受到伤害性刺激所产生的感觉。 适宜刺激:人体的各感觉器官都有各自最敏感的刺激形式,这种刺激形式称为相应感觉器的适宜刺激。 余觉:刺激取消后,感觉可以存在极短时间,这种现象叫“余觉”。 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。 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。 感知觉:在生活和生产活动中,人都是以知觉的形式直接反映事物,而感觉只作为知觉的组成部分而存在于知觉之中,很少有孤立的感觉存在,在心理学中就把感觉和知觉统称为“感知觉”。 错觉:在特定条件下,人们对作用于感觉器官之外事物所产生的不正确的知觉。 反应时间:人从接受外界刺激到作出反应的时间。 坐高:从头顶点至椅面的垂距。 坐宽:臀部左右向外最凸出部位间的横向水平直线距离。

《人机工程学》学习

目录 一、人机工程学是什么 (2) 二、人机工程学发展历程 (4) 三、作业空间尺寸 (6) 四、人的运动学基础知识 (7) 五、人机工程与我们的岗位创新 (16) 六、人机工程的经典故事 (20) 一、人机工程学是什么 1、新人机工程学的定义 2000年,国际工效学协会发布了新的人机工程学定义:人机工程学是研究系统中人与其他组成部分的互交关系的一门学科。 2、传统人机工程学的定义 人机工程学就是研究人、机和环境这三大要素之间的关系,并为解决系统中人的作业效能、安全、心理和健康问题提供理论和方法。 3、“随处可见人机,哪里都是工程” 我们的日常生活和工作中,处处可见到“人”和“机”的相互关系。比如以下的关系图:

二、人机工程学发展历程 任何学科都有起源和历史,人机关系的演变和发展可以大体分为三个历史时期: 萌芽期:人类起源到20世纪30年代 初步发展期: 20世纪40年代--20世纪60年代 快速发展期: 20世纪70年代--至今 1、萌芽期的人机工程 有了人类就有了造物,有了造物就有了人机关系。早在石器时代,人类就学会了选择石块,打制成可供砍、砸、刮的各种工具。 人机工程学开始采用科学方法,系统地研究人的能力与其所使用工具之间的关系,兴起于19世纪末--20世纪初。 1884年德国学者Mosso进行了着名的肌肉疲劳试验,

可以说使科学人机工程学的开端。 1898年美国学者泰勒在钢铁厂对铁铲铲煤作业进行研究,用5KG、10KG、17KG、20KG四种装煤铁铲对铲煤作业进行实验,发现10KG铁铲效率最高。他的研究成果成了欧美一些国家为了提高生产效率而推行的“泰勒制”。 1911年美国吉尔布雷斯夫妇对建筑工人砌砖作业进行研究,通过快速摄影机将砌砖动作拍摄下来并进行分析,去掉无用的动作,使砌砖速度由每小时120块提高到350块,作业效率提高一倍多。他们还对外科手术的过程进行改进,将外科大夫自己取器械的方式改变为只需说出器械名称,由助手取器械并递给大夫,这一成果一直沿用至今。 2、初步发展期的人机工程 第二次世界大战中设计的大批武器,只考虑武器性能,而忽略了操作者的协调关系,造成很多操作失误引发的事故。因此,首先在军事领域中开展了人机工程的综合研究与应用。 二战结束后,人机工程的研究成果广泛应用于非军事领域。这段时期的发展也使人机工程真正成为一门独立的学科 3、快速发展期的人机工程 进入20世纪70年代后,科学技术发展飞速,电子计算机普及,自动化程度不断提高,大大促进了人机工程学的发展和进步。 三、作业空间尺寸 1、作业空间设计以人体尺寸为基本参数,从尺寸上保证人体结构的活动要求。 影响作业空间的因素很多,首先,视觉因素是对作业空间起决定性的因素,视觉决定头部位置,也决定了人体

人机工程学课程设计

人机工程学课程设计 学院:汽车与交通学院专业:车辆工程 姓名:赵建峰 学号:200624283 指导老师:仪垂杰撒占友 林荣辉周扬民 青岛理工大学 2008年12月

人机工程学 课程设计指导书 青岛理工大学 车辆工程教研室 2008年12月

1 课程设计的意义 人机工程学主要是从安全的角度出发来研究人-机-环境这三个因素,如何相互协调而达到效能最优,可以说其立足点在于保证人在工作过程中既能安全又能舒适地工作。实践表明在设计中忽视人性化设计而导致作业疲劳引发事故的情况并不少见,而且随着人们对生活质量的进一步要求,各种产品的设计均要考虑到宜人的原则,这些都是人机工程学所要研究的内容。 2 课程设计的目的 通过本次课程设计,学生能够运用所学相关课程的理论知识并积极寻找直接或间接资料来解决一些新的问题,既能够加深对理论知识的理解和掌握,又能培养其综合应用所学的理论知识进行分析解决实际问题的能力,还能锻炼其全面考虑问题的思想方法、工作方法以及计算、绘图和编写设计文件的能力,并了解有关人机工程学的设计标准。 3 课程设计的要求 (1)要求学生掌握人机工程学的设计方法和步骤,熟悉相关的设计标准;(2)在教师指导下,独立完成课程设计任务指导书规定的全部内容; (3)问题分析全面、数据采集客观、设计方案合理、计算过程正确、文理通顺、表达清晰; (4)按照工程制图标准绘图; (5)设计说明书要求详细说明设计过程,书写规范。 4 课程设计考核方法及成绩评定 1、数据采集的客观性,设计方案的合理性,计算过程的准确性,图纸绘制的规范性,说明书撰写情况,学习态度。 2、按以上考核点,给出优、良、中、及格、不及格。

安全人机工程学原则(标准版)

( 安全技术 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 安全人机工程学原则(标准版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

安全人机工程学原则(标准版) 安全人机工程学是从安全角度出发,讨论人、机和人机相互关系的规律,运用系统工程的方法研究各要素之间的相互作用、相互影响以及它们之间的协调方式,通过设计使人一机系统的总体性能达到安全、准确、高效、舒适的目的。 机械系统过程的任何阶段都必须有人参与,人始终起着主导作用,是最活跃、最难把握,同时也最容易受到伤害的。由于机械设计违反安全人机学原则导致的事故时有发生,据国外资料统计,生产中有58%一70%的事故是与忽视人的因素有关。因此,机械设计应考虑与人体有关的人体测量参数、人的感知特性、反应特性及人在劳动中的心理特征,以减少人为差错,最大限度地减轻体力、脑力消耗及精神紧张感。 1.忽略安全人机学可能产生的危险

(1)由于生理影响产生的危险。不利于健康的操作姿势、用力过度或重复用力等体力消耗产生的疲劳所导致的危险。 (2)由于心理-生理影响产生的危险。在对机器进行操作、监视或维护时,由于精神负担过重、缺乏思想准备以及过度紧张等原因,造成心理负担过重而导致的危险。 (3)由于人的各种差错产生的危险。受到环境不利因素的干扰或由于人-机配合、协调不当,使人产生各种错觉而引起误操作所造成的危险。 2.机械设计中安全人机学的应用原则 在机械设计中,根据安全人机学原则,通过减小操作者心理和生理的不利影响,协调好人、机的功能分配和相互作用来改善机器的操作性能和可靠性,从而减少机器使用各阶段的差错概率,以保障安全。机械设计时应考虑以下几个方面: (1)合理分配人机功能。在机械的整体设计阶段,要分析、比较人和机的各自特性,合理分配人机功能。在可能的条件下,尽量通过实现机械化、自动化,减少操作者干预或介入危险的机会。随

例子__人机工程学课程设计报告书

电脑桌的新型人机学设计 课程名称:人机工程学课程设计 :XX XX 学号: 081XXXXXXX 081XXXXXXX 所属院系:管理学院工业工程系 指导教师:邓华

1设计目的:让学生经历一次完成的人机工程学应用实践,引导学生发现问题、调查问题、探索可能的改进以及更求最佳的解决方案。 激发学生的学习主动性,培养学生自我钻研,开拓进取的精神。 扩大学生的学科眼界,眼神课堂教学的空间。 2设计题目:A—2电脑桌的新型人机学设计 3说明:电脑桌是用来放电脑的桌子,是很重要的办公用品。但是由于电脑做的设计不合理,腰背痛、颈肌疲劳或劳损、手肌腱鞘炎和视力下降等疾病正危害着从事与电脑有关的工作人员。 4现况:关于电脑桌的人机工程学设计还仅仅局限在高度、宽度和桌体的整体形状设计。 5调研:由劳动卫生部门提供的一份调查显示,劳动卫生职业病防治研究所从1996年到1998 年,连续3年对电信行业、电视台、报社激光照排车间电脑作业人员进行了有关调查,30%左右被调查者不同程度地患有颈肓腕综合症,视力普遍下降。 6实物调研:

材料: 构造:

7文献资料收集: OSHA (Occupational Safety & Healthy Administration) ---- 美国职业安全和健康管理局 一显示器的设计的潜在危害: 1显示器距离眼睛太远或者太近会迫使身体处于别扭的姿势,导致眼睛疼痛: 2头部和颈部想侧面看显示器(扭头)的时间过长会增加颈椎肌肉的负担和不均衡,导致疲劳和疼痛。 3如果显示屏太高或者太低,就会迫使你的头、颈、颈部,甚至是后背处于别扭的不正确身体姿势。例如,显示屏太高的时候,你的头和脖子不得不后仰。在这种不正确的身体姿势下工作时间长的话会导致支撑头部的肌肉疲劳。 4双光眼睛镜片的用户通常是通过眼镜的底部来看屏幕的。这就使得他们不得不后仰头部。如果显示器的位置太高,就会造成支撑头部的肌肉疲劳。 5看显示屏的时间过长会导致眼部疲劳和干涩。用户在看显示屏的时候眨眼睛的次数较少。 6显示器向前或者向后略微倾斜会使得屏幕

电话亭人机尺寸分析与设计人机工程学课程设计

电话亭人机尺寸分析与设计人机工程学课程设计人机工程学课程设计? —电话亭人机尺寸分析与设计 一(尺寸分析: 从功能及使用方法入手,在尺寸的选择时充分考虑不同人群在使用电话亭的各种动作及心理。 1.打电话:电话尺寸,插卡槽高度及宽度,拨号区高度及宽度范围,显示屏高度及宽度范围,听筒长度、宽度及厚度。 2.挡风遮雨:电话亭高度、宽度及深度。 3.重要尺寸:电话亭高度、宽度及深度,显示屏高度及宽度范围,插卡槽高度,电话高度及宽度范围,拨号区高度及宽度范围,听筒宽度及长度。 二(用户人群:一般成人、儿童、老人以及坐轮椅的残疾人 三(满意度: 由于电话亭并不涉及人的健康、安全,只是一般的工业产品,故选取90%的满意度。 四(电话亭尺寸设计: 1.一般成人公共电话使用区: 1).电话亭总高度——身高:考虑到大部分人使用电话亭,故选男性第95百分位: 最小功能尺寸=1775+38=1813mm 最佳功能尺寸=1775+38+200=2013mm 2).电话亭宽度——立姿活动空间(正面):考虑到人在打电话时需要一定的活动空间,且要适合大部分人使用,故以男性大百分位为依据:

最小功能尺寸=600+13(肩宽修正量)=613mm 最佳功能尺寸=600+13+200=813mm 3).电话亭深度——立姿活动空间(侧面)、人体最大厚度、人到电话亭的视 距、电话自身厚度:要考虑到人在电话亭内需要一定的活动空间,还要考虑人在打 电话时的最佳视距问题,故需要比较后进行取舍。(电话厚度=130mm) a.根据立姿 活动空间计算:考虑到适于大部分人使用,故立姿活动空间以男性大百分位为依据: 最小功能尺寸=400+130=530mm 最佳功能尺寸=400+130+200=730mm b.根据人体最大厚度及最佳视距计算:人体的最大厚度应取男性胸厚第90百分位;一般操作的视距范围在380~760mm,最佳为560mm,考虑人在打电话时胳膊及肘部的动作及人眼到电话的实际距离,故视距取380mm: 最小功能尺寸=237+8(胸厚修正量)+380+120=655mm 最佳功能尺寸=237+8+380+120+200=845mm c.平衡取舍:电话亭深度应取:855mm 4).显示屏高度范围——立姿眼高、人的垂直视野范围:其尺寸的设计首先应该 能 1 让大部分人方便的看到显示屏,故选取女性立姿眼高第5百分位的有效视野范 围上限与男性立姿眼高第95百分位的有效视野范围下限之间,且人的垂直视野有 效范围为:上25?~下35?,计算可得: a.女性:1371+38+380×tan25?=1583mm b.男性:1664+25-380×tan35?=1423mm

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