3引子：视觉特性在车身人机工程设计中的应用1. 人的视力差别
2. 晶状体混浊度
3. 眩光的防止
第四节人的视觉特性
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一、视觉器官
1. 视觉器官的功能
识别视野内发光物体或反光物体的轮廓、
形状、大小、远近、颜色和表面细节等情况。
人脑获得的全部信息约有95%以上来自视觉输入。
2. 人眼的基本结构
除了控制眼球运动的眼外肌和起保护、营养作用的巩膜、脉络膜等结构外，眼内同视觉传入信息的产生直接有关的主要是位于眼球正中线上的折光系统和后部的视网膜。由角膜经房水、水晶体、玻璃体直至视网膜的表面，都是一些透明而无血管分布的组织，它们构成了眼内的折光系统，使来自眼外的光线发生折射，最后成像在视网膜上。
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角膜
虹膜
结膜
巩膜静脉窦
睫状肌直肌睫睫状小带睫状上皮终缘视轴
玻璃体光轴玻璃体管视网膜
视盘
晶状体后间隙睫状突晶状体前 房后房缘带睫状体巩膜脉络膜筛板
神经末梢
黄斑
一、视觉器官
2. 人眼的基本结构从前向后——角膜：凸而透明,神经末梢前房：营养、形成内压虹膜：调节瞳孔大小晶状体：类似透镜玻璃体：支撑视网膜
视网膜：接受视觉信息从外向内——外膜：1/6角膜、巩膜中膜：虹膜、睫状体内膜：2/3透明薄膜,0.3mm 6块肌肉:转动眼球眼球转动中心在角膜顶点向后约13.6 mm 处，范围约为43°。
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一、视觉器官
2. 人眼的基本结构——视网膜
视网膜覆盖在眼底约2/3 的内表面上，厚度约为0.3 mm 透明膜，具有像神经组织一样的复杂结构。
其上分布着视锥细胞（区别颜色）和视杆细胞（区别阴暗），对光刺激高度敏感，将其中包含的视觉信息转变为神经信息完成感光换能作用，由神经纤维以动作电位形式传往大脑。 视网膜各部位的感光灵敏度：
中央部位的感光灵敏度较高，越到边缘越低
落在中央部位的映像清晰可辨，落在边缘部位则不甚清晰。
黄绿光（峰值波长）
两种细胞工作制
“工作制”
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93. 视觉形成的机理（续）
z 简化眼模型
折光效果相同的等效光学系统
AB/Bn=ab/bn
z 视觉的全过程
物体发光射入眼睛后，由于眼的折光作用而在视网膜上形成物像，在物像所及部位，由感受细胞吸收光能而发生化学反应，使感受细胞产生一系列电脉冲信息；经视神经纤维传送到大脑的视觉域进行综合处理后，形成视觉映象。与照相机相比：
可调光圈、透镜、感光胶片
——虹膜、晶状体、视网膜
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二、视觉特性1. 视角
瞳孔中心到被观察对象两端所张开的角度α=2tg-1(D/2L )
式中：α—视角，以分(′)为单位表示；
D —被观察对象上下两端点的直线距离；
L —眼睛至被观察对象的距离。
2. 视力（规定条件下的视敏度）
对相邻目标或目标细节的分辩能力
视力=1/临界视角（临界视角（′））
视力
(视标明度)与视线方向的偏差
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二、视觉特性（续）
3. 视野
人的眼睛观看正前方物体所能看得见的空间范围
常以角度来表示。
z 一般视野
直接视野（静视野）
头部固定、眼球静止不动的状态下自然可见的范围(水平/铅垂);眼动视野（注视野）
头部固定而转动眼球注视某目标时所见的范围；
观察视野（动视野）身体固定，头部与眼睛转动时的可见范围
参见
GB/T12984-1991
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3. 视野z 正常视线
头部和两眼放松状态
头部与眼睛轴线夹角105～110°时的视线
在水平视线之下约25～35 °
三种视野的简单关系：
眼动视野最佳值
＝直接视野最佳值＋眼球可轻松偏转角度(头不动)
观察视野最佳值
＝眼动视野最佳值＋头部可轻松偏转角度(体不动)
思考：水平视野是左右对称，铅垂视野是否上下对称？
直接视野眼动视野观察视野
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二、视觉特性（续）
7. 暗适应与明适应
人眼对光亮程度的变化具有适应性。
?暗适应
?明适应
暗适应时，瞳孔放大，进入眼睛的光通量增加；
明适应时，瞳孔缩小，进入眼睛的光通量减少。
暗适应时间较长，
要经过4～6min 才能基本适应，
要在暗处停留30min 左右才能完全适应。
明适应时间较短，
l min 左右便可完全适应。
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二、视觉特性（续）
7. 暗适应与明适应（续）
引起人眼光感觉的最小亮度随暗适应时间而变化的曲线。 原理：暗适应曲线表示视网膜上参加工作的视锥细胞与视杆细胞数量的转变过程，即转入工作的视杆细胞逐渐增加。视杆细胞转人工作状态的过程较慢，因而暗适应过程较长。明适应时，视杆细胞退出工作，视锥细胞数量迅速增加，明适应时间较短。
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二、视觉特性（续）
7. 暗适应与明适应（续）
应用：预防交通事故，保障行车安全
预防视觉疲劳
?例如，在隧道人口处常采用一段缓和照明。
由于明适应的时间很短，在隧道出口处可不作其他处理。 人眼的适应性对车辆的行驶安全性影响。
?例如，公路隧道出入口设计。
?又如夜间行车会车。
188. 眩光
物体表面产生刺眼和耀眼的强烈光线，称为眩光。
分类：直接眩光、反射眩光
危害——导致不舒适的视觉条件：
?使瞳孔缩小，在亮度一定的条件下降低了视网膜上的照度。?眩光在眼球媒质内散射，减弱了被看对象与背景间的对比度。?视觉细胞受强光刺激，引起大脑皮层细胞间产生相互作用，使得对被看对象的观察呈现模糊。
减少直接眩光的方法：
减少引起眩光的高亮度面积、增大视线与眩光源之间的角度、提高眩光源周围区域的亮度等。
减少反射眩光的方法：
降低光源的亮度、改变光源的位置或改变作业对象的位置、使反射眩光避开观察者的眼睛、改变刺眼物体表间的性质，使之不反射或少反射、提高周围环境的照度，以减弱反射物与背景间的亮度对比等。
眩光的利用——照明（富丽堂皇、流光异彩）
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二、视觉特性（续）
9. 视错觉
人观察外界物体的形状、大小、位置和颜色时，所得印象与实际情况的差异，称为视错觉。
视错觉的原理：
视网膜诱导场的存在
?当视网膜受到光刺激时，光线会在横向产生扩大范围的影响，这在生理学范畴称为视网膜诱导场。
?诱导场的存在使视物时得到的视觉映象与物体的实际状态存在差异，产生视错觉现象。
基本分类：?
形状错觉?
色彩错觉
?物体运动错觉
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二、视觉特性（续）
9. 视错觉
形状错觉——线段长短错觉、面积大小错觉、方位错觉、对比错觉、分割错觉、方向错觉、远近错觉及透视错觉等；色彩错觉——对比错觉、大小错觉、温度错觉、重量错觉、距离错觉及疲劳错觉等。
视错觉的应用：
?交通工具
空间设计
?视错觉的避免
色彩的疲劳错觉
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二、视觉特性（续）
10. 颜色视觉
光的能量和波长不同，光的能量大小表现为人对光的明暗感觉；光波的长短表现为人对光的颜色感觉。
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二、视觉特性（续）
10. 颜色视觉（续）
颜色视觉(简称色觉)是一种复杂的物理-心理现象。人的色觉随各种外界条件和内部条件的变化而变化。
引起色觉变化的外因：
照度、亮度、时间、低压、烟雾、距离，背景、周围状况等。 引起色觉变化的内因：
年龄、药物、疲劳、色盲、色弱、色适应性等。
色觉异常是指人缺乏色觉（色盲），或辨色能力低（色弱）。?色弱是色觉感受系统的一种病变，辨别红、绿、蓝能力低下?色盲分为全色盲和部分色盲。
全色盲表现为只能分辨明暗，呈单色视觉，极为少见。常见的主要是红、绿色盲或蓝色盲。
?红、绿色盲是由于缺乏感红或感绿视锥细胞而引起的。
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二、视觉特性（续）
11. 视觉的运动规律
眼睛的水平运动比垂直运动快，往往先看到沿眼睛水平运动方向放置的物体，后看到沿眼睛垂直运动方向放置的物体；眼睛沿水平方向运动也比沿垂直方向运动更不易疲劳。很多机器的仪表板外形设计成横向长方形就是这个道理。 视线的移动习惯于从左到右、从上往下和顺时针方向运动。 人的眼睛对水平方向的尺寸和比例的估计比对垂直方向的尺寸和比例的估计要准确得多。
当眼睛偏离视中心时，在偏距相等的情况下，人眼对左上象限的观察最优，其次为右上、左下，右下象限。
两眼的运动总是协调的、同步的。
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12. 视觉辨认能力的特点
人眼对直线轮廓比对曲线轮廓更易辨别。
颜色对比与人的辨认能力有一定关系。当不同颜色物体一起出现时，从远处辨认的顺序是：红、绿、黄、白。红色最先。故停车、危险等信号都用红色。
若两种颜色一起，辨认顺序为：
黄底黑字、白底绿字、白底红字、蓝底白字。
物体的颜色在有色光线的照射下会发生变化，显现的颜色与物体本色、照射光线的颜色如下表。
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二、视觉特性（续）
12. 视觉辨认能力的特点（续）
水平方向的视区分布情况：
10°以内为最优视区，其中以1.5°～3°为特优视区。10°～20°为瞬息区，人能在很短时间内看清物体。20°～30°以外为有效区，需集中注意力方能辨认物体。头部不动时，120°为最大视区，处于120°边缘的物体，一般看起来模糊不清。若头部转动，则最大视区可达到220°。 垂直方向的视区分布情况：
视水平线以下约10°为最优视线，该10°范围为最优视区。在视水平线以上10°内与以下10°～30°范围为有效视区，视水平线以上60°和以下70°为最大视区。
人眼直视方向上的最小可分辨角(指眼睛在标准距离内能分辨清楚物体最近两点对眼球的张角，以分为单位表示)及分辨颜色的情况，随环境照度的不同而不同。若被看对象不在人眼直视方向上，则其最小可分辨角将显著增大。26
二、视觉特性（续）
13. 视觉损伤与视觉疲劳
强光或有害光也会造成对眼的伤害。
研究表明，眼睛能承受可见光的最大亮度值约为106 cd/m 2，若越过此值，人眼的视网膜就会受到损伤。
300 nm 以下的短波紫外线会引起紫外线性眼炎。
紫外线照射4～5 小时后眼睛便会充血，10～12 小时后会使眼睛剧痛而不能睁眼。大多可以治愈。
常受红外线照射会引起白内障。
直视高亮度光源(如激光、太阳光等)，会引起黄斑烧伤，有可能造成无法恢复的视力减退。
低照度或低质量的光环境会引起眼的折光缺陷或提早形成老花 眩光或照度剧烈而频繁变化的光会引起视觉机能的降低。
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二、视觉特性（续）
13. 视觉损伤与视觉疲劳（续）
长期从事近距离和精细作业者，长时间观看近物或细小物体，睫状肌必须持续收缩以增加晶状体的曲度，将引起视觉疲劳，甚至导致睫状肌萎缩，使其调节能力降低。
由于光线刺激，视网膜引起兴奋将信息传送到中枢神经系统。能振奋整个机体的活动，高级神经系统的活动也因而加强。当照度不足时，视觉活动开始缓慢，视觉效率显著下降，极易引起视觉疲劳，整个神经中枢系统和机体活动也将受到抑制。长期在劣质光照下工作，会引起眼睛局部疲劳和全身性疲劳。 全身疲劳表现为疲倦、食欲不振、肩上肌肉僵硬发麻等自律神经失调症状；眼睛局部疲劳表现为眼痛、头痛、视力下降等 此外，作为眼睛调节筋的睫状肌的疲劳，还可能形成近视。
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三、色彩（课外自学内容）
1. 色彩的构成
2. 色视原理
3. 色彩表示
4. 色彩的心理效应
色彩的感情作用
色彩的象征作用
各国喜爱与禁忌的颜色
标志颜色应用的意义
课程论文题目：
轿车车身内外颜色的调研分析（国内外、各种品牌）参考：颜色就是效益、颜色与安全、色彩心理学等
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痛阈曲线
听力损失曲线I/Wm-2
感觉阈
管弦乐
对话
听阈
频率/Hz
2.人的听觉特性（续）
z对声音高低强弱的辨别能力
人耳对频率的感觉很灵敏，表现为辨别音调高低的能力。
这是由于不同频率的声波使不同长度的基底膜纤维产生共
振，而不同长度的基底膜纤维上的听觉细胞产生的兴奋，将沿不同的神经纤维传送到大脑皮层的不同部位，因而能产生高低不同的音调感觉。
人耳对声强的辨别能力同人的主观感觉的音响成对数关系，即当声强增加10 倍时，主观感觉的音响只增加1倍；
声强增加100 倍时，主观感觉的音响只增加 2 倍等。
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2.人的听觉特性（续）
z对声源方向和距离的辨别能力
人耳的听觉，绝大部分涉及到所谓”双耳效应”，或称”立体
声效应”，是正常的双耳听觉具有的特性。
人听到声响时，根据声音到达两耳的时间先后和强度差别
来判定声源的方向。根据声音响度差别辨别高声，根据声音到达先后之差来判定低声。
判定声源的距离，主要靠人的主观经验来估计。
由于头部的障碍作用，造成声音频谱的改变。靠近声源的
那只耳朵几乎接收到形成完整声音的各频率成分；离声源较远的那只耳朵接收到的却是被”畸变”了的声音，特别是中频与高频部分或多或少地受到衰减。这也是人的双耳能辨别声源方向的机理之一。
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2.人的听觉特性（续）
听觉的掩蔽效应
?一个声音被另一个声音所掩盖的现象称为掩蔽。一个声音的
听阈因另一个声音的掩蔽作用而提高的效应，称为掩蔽效应。?在设计听觉传递装置时，应当根据实际需要，有时要对掩蔽效
应的影响加以利用，有时则要加以避免或克服。
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二、人的皮肤感觉特性
概述
人体皮肤内分布着多种感受器，能产生多种感觉。主要的感
受器是：触觉感受器、温度感受器和痛觉感受器。
皮肤感觉主要有四种：触觉、温度觉和痛觉。不同感觉的
感受区在皮肤表面呈相互独立的点状分布。
触觉是微弱的机械刺激兴奋了皮肤浅层的触觉感受器而引
起的，压觉是较强的枫械刺激导致深部组织变形而引起的感觉，两者在性质上类似，故统称为触-压觉。
皮肤表面感受区的触点分布密度与其对触觉的敏感程度成
比例。皮肤在接受5～40 s -1的机械刺激时还会引起振动觉 冷觉和热觉合称温度觉，来源于两种不同范围的温度感受器 冷感受器在皮肤温度低于30℃时开始发放冲动；热感受
器在皮肤温度高于30℃时开始发放冲动，47℃时最高。 痛觉是由各种可能损伤或已造成皮肤损伤的刺激所引起的
痛苦感觉，井伴有情绪反应。
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二、人的皮肤感觉特性
（一）触觉
1. 触觉的类型
（1）触-压觉
触-压觉按所受刺激的强度不同，又可分为接触觉和压觉。轻轻的刺激产生接触觉；刺激强度增大就产生压觉。触-压觉没有人手主动运动的参与，称为被动触觉。
（2）触-摸觉
触-摸觉是皮肤感觉与肌肉运动感觉的结合，是在高级神经支配下，通过手的运动感觉与皮肤感觉把信息传给大脑，经大脑综合分析后，判别出的肢体与被触摸的物体之间的相对空间位置。触-摸觉有人手主动运动的参与，称为主动触觉。
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二、人的皮肤感觉特性
（一）触觉
2. 触觉的适宜刺激
根据对触觉信息的性质和敏感程度的不同，分布在皮肤和皮下组织中的触觉感受器有：游离神经末梢、触觉小体、触盘、毛发神经末梢、梭状小体、环层小体等。
不同的触觉感受器决定了对触觉刺激的敏感性和适应出现的速度。
对触觉感受器的适宜刺激是皮肤位移(变形)的梯度和接触界面皮肤变形的曲率，由皮肤变形引起感受器和神经末梢的变形，从而产生触觉。
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二、人的皮肤感觉特性（一）触觉
3. 触觉的阈限
对皮肤施加适当机械刺激，在皮肤表面下的组织将产生位移，在理想情况下，小到0.001 mm 的位移就足够引起触觉。 皮肤的不同区域对触觉的敏感性差别相当大，差别主要是由于皮肤的厚度、神经分布状况而引起的。
用毛发触觉计测定身体不同部位对刺激的触觉感受性和触觉阈限，结果表明，身体不同部位的触觉绝对感受性，从高到低，依次为：鼻部、上唇、前额、腹部、肩部、小指、无名指、上臂、中指、前臂、拇指、胸部、食指、大腿、手掌、小腿、脚底、足趾。
身体两侧的触觉感受性没有显著差别；
女性的触觉感受性略高于男性。
9.80665 KPa
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（一）触觉（续）
4. 触觉定位
触觉不但能够感知物体的长度、大小、形状等特征，而且还能够区分出刺激作用于身体的部位，这项功能称为触觉定位。 触觉定位实验，通常都是在排除被试者视觉参与的条件下，由被试者对刺激作出定位反应。最简单的一种实验方案，是用一支笔按压被试者皮肤的一点(称为参照点)，要求被试者用另一支笔尽可能准确地标出刚才刺激过的那个点，称为反应点，两点之间的距离称为定位误差或定位阈限，定位误差越小，触觉定位就越准确。
实验结果表明，身体不同部位的触觉定位准确性是不一样的。头部、面部和手指的触觉定位准确性较高，驱干和肢体的触觉定位准确性较低。刺激指尖和舌尖，能非常准确地定位，其平均误差仅1 mm 左右。而在身体的其他部位，如上臂、腰部和背部，对刺激点定位的准确性就比较差，其平均误差几乎达到10 mm 左右。一般说来，身体有精细肌肉控制的区域，其触觉比较敏锐。
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（一）触觉（续）
4. 触觉定位
视觉参与的程度对触觉定位的准确性有很大的影响，视觉参与越多，触觉定位就越准确。若允许被试者看着进行定位，则触觉定位最准确。
人不仅能够区分出刺激作用于皮肤的部位，而且能够辨别出同时受到刺激的两个点之间相隔的距离。但是，如果皮肤表面同时受到刺激的相邻两点之间的距离很近，则人将感受到只有一个刺激点。将两个刺激点分开到一定程度，人就会开始感受到有两个分开的刺激点，这个刚刚能被感知有两个刺激点而不是一个刺激点的两点之间的最小距离，称为两点阈。 两点阈与触觉定位一样，都是触觉的空间感受性，二者的区别只在于，触觉定位以身体驱干为参照系，而两点阈以相邻刺激点为参照系。
两点阈的阈值因皮肤部位的不同而异，手指的两点阈值最小，这是利用手指触觉操作的一种”天赋”。
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（一）触觉（续）
5. 触觉编码
z 大小编码
辨别物体的大小是触觉的重要空间识别功能，包括通过触觉辨别物体的长度、面积、体积等。
z 形状编码
图示的11 种形状的手柄是经过实验优选出的，能通过触觉准确辨认而不会发生混淆，甚至用戴手套的手摸握 1 秒钟就可以识别。
z 位置编码
若对许多形状、大小相同或相近的操纵器(例如按钮)单独采用触觉位置编码方式进行布置，则相邻操纵器之间必须保持某一最适宜的距离，才能得到最高的辨认准确率。
1．安全人机工程学研究的主要内容和方法是什么？ 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 实测法（Measure method），实验法（Experiment method），分析法（Analysis），调查研究法（Survey)，计算机仿真法(Simulation)，感觉评价法(Sensory inspection)，图示模拟和模型试验法(model) 2．简述坐姿作业空间设计的主要内容和采用的人体参数。 坐姿作业空间设计主要包括：工作台、工作座椅、人体活动余隙和作业范围等的尺寸和布局等. 其设计用人体参量（坐姿10个数据） 3．知觉的基本特性及其影响因素 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。 人脑中产生的具体事物的印象总是由各种感觉综合而成的，没有反映个别属性的知觉，也就不可能有反映事物整体的感觉。 知觉是在感觉的基础上产生的。感觉到的事物个别属性越丰富、越精确，对事物的知觉也就越完整，越正确。 知觉的整体性，知觉的选择性，知觉的理解性，知觉的恒常性 4．信息编码的意义和方法是什么？分析操纵装置特征编码的方法和意义。 （形状、大小、颜色、标志） 5．仪表显示装置设计时主要考虑哪些方面？在各部分的设计中，主要考虑哪些影响因素？模拟（指针表盘等的设计） 数字（形状、格式、显示器） 6．脚操纵装置设计的主要内容是什么？ （形式、操纵方式、力量，尺寸、形状位置） 7．人与“机”特性的比较主要从哪些方面考虑？ 速度，逻辑推理，计算，可靠性，连续性，灵活性，输入灵敏度，智力，操作处理能力，功率输出，综合能力，记忆 8．安全防护装置设计的基本原则是什么？举例说明这些原则的应用 a)以保护人身安全为出发点进行设计的原则。 b)安全防护装置必须安全可靠的原则。 c)安全防护装置与机械装备配套设计的原则。 d)简单、经济、方便的原则。 （举例：自己任意） 9．安全人机工程学对安全工程设计的作用主要表现在哪些方面？ （人体结构，匹配，结构及环境设计）
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。 该学科在美国称为“Human Engineering”（人类工程学）或“Human Factors Engineering”（人的因素工程学）。 国际人类工效学学会（IEA）为本学科所下的定义是最有权威、最全面的定义。 人机工程学研究人—机—环境系统中人、机、环境三大要素之间的关系，为解决系统中人的作业效能、安全、生理和心理健康问题提供理论和方法。 现有的人机工程学理论模型主要从三个角度出发：系统，人机界面以及人的作业效能。 “系统”是人体工程学最重要的概念和思想。 从系统优化的角度看，人体工程学研究可以分为安全、效率、舒适和审美四个层次。 人与机交互关系的接口被定义为人机界面（interface），人机界面的形式与内容是对人机关系的表征，是人机工程学研究的核心方面。 人的作业效能（Human Performance），即人按照一定要求完成某项任务时所表现出来的效率和成绩。 研究内容：1.产品系统中人的因素2.人机系统总体设计3.作业场所的设计和完善4.作业研究及改善 研究方法：1.观察分析法 2.实测法 3.实验法 4.模拟和模型试验法 5.计算机数值仿真法。 人们总以为设计有三维：美学、技术和经济，然而更重要的是第四维：人性。 人性化设计是一种注重人的存在、价值、尊严的设计理念。 可用性的五大属性为：效率(Efficiency)、学习(Learnability)、记忆(Memorability)、错误(Errors)及满意程度(Satisfaction)。 人体测量学是一门用测量方法研究人的体格特征的科学。 人体测量方法主要有以下3种：普通测量法、摄像法、三维数字化人体测量法。 测量的基本目的是为设计提供设计参数。分类：人体构造尺寸（静态尺寸）和功能尺寸（动态尺寸） 为了获得准确地人体尺寸参数，进行人体（活体）尺寸测量时，有两个基本要求：一是标准化的测量条件，即测量姿势的规定、测量方向的规定和测量量度（尺寸术语）的规定等；二是标准化的测点和测量项目。 人体测量的基本术语 被测者姿势：立姿坐姿 测量基准面：1.矢状面：通过铅垂轴和纵轴的平面及与其平行的所有平面称为矢状面。 2.正中矢状面：在矢状面中，把通过人体正中线的矢状面称为正中矢状面。正中矢状面将人体分成左、右对称的两部分。 3.冠状面：通过铅锤轴和横轴的平面及与其平行的所有平面都称为冠状面。冠状面将人体分成前、后两部分。 4.横断面：与矢状面及冠状面同时垂直的所有平面都称为横断面。横断面将人体分成上、下两部分。 5.眼耳平面：通过左、右耳屏点及右眼眶下点的横断面称为眼耳平面或法兰克福平面。 支承面和衣着 基本测点及测量项目
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：
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。
人机工程学复习资料 第一章：人机工程学概论Man－Machine Engineering 1.人机工程学的命名： 美Human Engineering（人类工程学）／Human Factors Engineering（人的因素工程学）西欧Ergonomics （人类功效学） 2.学科的定义： 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。 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方法和手段，综合地进行人体结构、功能、心里以及力学等问题研究的学科。 3.人机工程学发展有哪三个阶段？每个阶段的特点是什么？ 1.经验人机工程学特点：人适应于机器； 2.科学人机工程学特点：机器适应于人； 3.现代人机工程学特点：人机互适。 4.人机工程学的研究内容是什么？研究方法？ 1.内容：1.人的特性研究； 2.机器特性的研究； 3.环境特性研究； 4.人、机关系的研究； 人、环境关系的研究；6.机、环境关系的研究；7.人、机、环境系统特性的研究。 2.研究方法：1.观察分析：a.瞬时操作分析法b.知觉与运动信息分析法c.动作负荷分析法d.频率 分析法e.危象分析法f.相关分析法 2.实测法 3.实验法 4.模拟和模型实验法 5.计算机数值仿真发。 5.人机工程学对工业设计的作用有几个方面？ 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‘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’为核心的设计思想提供工作程序； 第二章：人体测量与数据应用
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
《安全人机工程学》题库 第一章 1.人机工程学定义 2.人机工程学的起源 3.人机工程学学科名称 4.国际上对人机工程学的定义 5.国内对人机工程学的定义 6.人机工程学的研究对象 7.广义和狭义“人机系统”怎么理解？ 8.人机工程学研究目的 9.人机工程学研究内容 10.人机工程学研究方法 11.人机工程学发展经历了哪几个阶段 12.经验期三大著名实验包括： 13.安全人机工程学定义 14.安全人机工程学的研究对象： 15.广义的“机”怎么理解： 16.人机结合面定义 17.安全人机工程学的研究内容（P10） 18.安全人机工程学研究方法 19.安全人机工程学研究的目的 20.安全人机工程学的研究任务 21.安全人机工程学的研究范围 第二章 1.人体测量基本术语包括 2.人体测量主要仪器包括 3.常用人体参数包括：人体结构尺寸（静态尺寸）和功能尺寸（动态尺寸） 4.人体测量数据运用准则 5.人体尺寸应用原则 6.人体尺寸应用方法和程序 7.百分位数 8.适应度 9.为什么要进行功能修正量和心理修正量的修正？如何确定？ 10.我国成年人身体尺寸受区域影响，这对产品设计制造及安全生产有何影响？ 11.人体动态尺寸与安全生产的关系？ 12.某地区人体测量的均值为1650mm，标准差为57.1mm，求该地区第95%、90%及第80%的百分位数。 13.已知某地区人体身高第90%的百分位数为1734mm，标准差为55.2mm，均值为1686mm，求变化系数。利用该变换系数求适用于该地区人们穿的鞋子长度值（该地区足长均值为26.40mm，标准差为4.56mm） 14.为什么说人体测量参数是一切设计的基础？
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
一、填空题 (本大题共5小题，每空2分，共20分) 请在每小题的空格上填上正确答案。错填、不填均无分。 1、人机工程学研究人和机器及环境的相互作用，研究在工作中、家庭生 活中和休假时怎样同意考虑_______、_________、安全和舒适等问题。 2、人体工程学是一门研究“________”的学科，是二次大战后发展起 来的一门新学科。国际人类工效学协会简称_________ 。 3、人体尺寸存在种族差异，世代差异，____________、________、地域差异、职业差异，等等。 4、人眼对不同色彩的视野不同，红、白、蓝、绿、黑五种色彩的视野大小的先后顺序为_____________。 5、人的感觉通道种类不同，感受刺激的反应速度也不相同，最快的感觉通道是____，最慢的是________。 6、工作座椅必须具备________、________、_______、支架等主要构件。 7、在设计工作椅座面深度尺寸时，应以人体的_____尺寸的______百分位为计算依据。在设计其扶手高度时，要以人体的____尺寸的____百分位为计算依据。 8、作业环境中的照明一般有三种形式，即天然采光、人工照明、____。 9、按时间特性分，将记忆可区别为____、_____、_______。 10、注意分________和_________。 12.现代人机工程学力求使_____、_________功能解剖学等学科的专家与物理学、数学、工程学方面的研究人员共同努力、密切合作。 13.人机工程学的常用研究方法有_____、_ _、____和模拟与模型试验法。（观察法、实测法） 14.人体工程学研究的主要内容有________、____、工作场所和信息传递，以及环境控制和安全保护等。 15.通常来讲，从人体工程学的角度出发，设计应坚持以____为核心的思想。 16.最佳的设计功能尺寸是人体尺寸百分位数、_______与_____之和。 17.错觉是对外界事物不正确的知觉，是知觉_____的颠倒 1、人体工程学的知识体系涉及科学、科学和科学 2、根据刺激物的作用时间，感觉对比可分为对比和对比 3、神经系统根据其功能可分为和两部分，支配躯体运动的神经又称，传递感觉器官信息的神经又称。 二、选择题(单选题，共5小题，每空2分，共10分) 1、必须适应或允许身体某些部分通过的空间尺寸（象通道、出入口、防触及危险部位的安全距离等），应以第（）百分位的值作为适用的人体尺寸； A、50 B、80 C、90 D、55 2、下列（）不属于显示器的设计原则。 A、可见度高对观察距离、观察角度、显示符号的大小，给以最佳的处理。 B、明显度高使之醒目、消除背景干扰、提高区别能力。 C、忽略少部分视力缺陷者（如视弱、色弱者）。 D、阐明力强在所处环境中显示的意义明确，推断准确可靠，掌握容 易。 3、下列（）不属于控制器的编码形式。 A、形状编码和大小编码 B、位置编码和色彩编码
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
人机工程学复习内容 说明:《人机工程学》考试分为A、B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,不允许带其她教材、参考书、笔记本、打印资料、复印资料等其她任何资料,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:人机工程学就是以人的生理、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与方法的学科。 人:就是指操作者,或使用者。 机:泛指人可操作与可使用的物,可以就是机器,也可以就是用具或生活用品、设施、计算机软件等各种与人发生关系的一切事物。 环境:环境就是人与机共处的环境,如作业场所与作业空间,自然环境与社会环境等。研究的基本途径就就是系统的将人的能力、极限、特点、行为与动机等相关信息应用到人们使用的事物与过程的设计与环境中。 研究对象就是人-机-环境系统,研究产品设计中与人有关的问题,将人的需求与能力置于设计技术体系的核心位置。 研究目的就是使系统高效运行且系统中的人获得安全、健康与舒适,为产品、系统与环境的设计提供与人相关的科学数据。追求实现人类与技术完美与谐融合的目标。 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,亦即就是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法,对人体结构特征与机能特征进行研究,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与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。 人体测量学就是人机工程学的一门分支学科,就是一门用测量方法研究人体的体格特征的科学。它就是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间与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与工程设计提供人体测量数据。人体测量学就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
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：
实践原理 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、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。那么，对于一件产品是如何来评价它在人机工程学方面是否符合规范呢以德国Sturlgart设计中心为例，在评选每年优良产品时，人机工程上所设定的标准为： 1)产品与人体的尺寸、形状及用力是否配合； 2)产品是否顺手和方便使用； 3)是否能防止使用者操作时意外的伤害和错用时产生的危险； 4)各操作单元是否实用；各元件在安置上能否使其意义毫无疑问的被辨认； 5)产品是否便于清洗、保养及修理。 人机工程学因素往往是企业提高其竞争力的手法之一。若说“人性化产品”是与“人”合为一体的产品设计，“人机工程因素”则是设计工业产品时的人机界面所必须考虑的因素。在我国即将加入WTO所面临的冲击下，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。
人机工程学复习提纲（2014.4） 题型： 一、填空：30分 二、选择：20分 三、判断：10分 四、简答：25分 五、综合：15分 第1章人机工程学概论 1、人机工程学概念。 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。
1.人的特性的研究； 2.机器特性的研究； 3.环境特性的研究； 4.人—机关系的研究； 5.人—环境关系的研究； 6.机—环境关系的研究； 7.人—机—环境系统性能的研究。 研究方法：观察分析法、实测法、实验法、模拟和模型实验法、计算机数值仿真法。 4、人机工程学的学科体系。 它是以人体科学中的人体解剖学、劳动生理学、人体测量学、人体力学和劳动心理学等学科为“一上肢”；以环境科学中的环境保护学、环境医学、环境卫生学、环境心理学和环境监测学等学科为“另一上肢”；而以管理科学为“一下肢”；以人文科学为“另一下肢”；而以工程科学中的工业设计、工业工程、工程设计、安全工程、系统工程以及管理工程等学科为“躯干”，形象地构成了本学科体系。 1.为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参考 2.为工业设计中“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”为核心的设计思想提供工作程序
第2章人体测量与数据应用 1、人体测量学的概念。 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。 2、人体测量数据的分类。 主要分为两类，即人体构造尺寸和功能尺寸的测量数据。人体构造尺寸是指静态尺寸；人体功能尺寸是指动态尺寸，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。 3、人体测量对产品设计的意义？ （1）、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。 （2）、各种机械、设施、设备和工具等设计对象在适合于人的使用方面，首先涉及的问题是如何适合于人的形态和功能范围的限度。 （3）、提高设计对象的宜人性，让使用者能够安全、健康、舒适地工作，从而有利于减少人体疲劳和提高人机系统的效率。 5、人体测量常用仪器。 1.人体测高仪； 2.人体测量用直脚规； 3.人体测量用弯脚规。 6、人体测量中主要统计函数的概念，百分位数概念的灵活应用。 均值：表示样本的测量数据集中地趋向某一个值。均值是描述测量数据位置特征的值，可以用来衡量一定条件下的测量水平和概括的表现数据的集中情况。 方差：描述测量数据的中心位置上下波动程度差异的值。方差表明样本的测量值是变量，既趋向均值又在一定范围内波动。 标准差：方差的平方根。 抽样误差：又称标准误差，即全部样本均值的标准差。Sx=Sd/√ n. 百分位数：人体测量的数据常以百分位数Pk作为一种位置指标、一个界值。一个百分位数将群体或样本的全部测量值分为两部分，有K%的测量值等于和小于它，有（100-K）%的测量值大于它。 7、我国成年人人体结构尺寸：主要尺寸的概念及百分位选择应用。 主要尺寸：身高、体重、上臂长、前臂长、大腿长、小腿长共六项为人体主要尺寸数据。 8、人体测量数据的应用：产品最小功能尺寸和最佳功能尺寸的通用公式。 最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量 最佳功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量+心理修正量 9、人体尺寸的应用方法步骤。 （1）确定所设计产品的类型； （2）选择人体尺寸百分位； （3）确定功能修正量；
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。
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
第二章人体测量及其应用 举例1：大众汽车单人汽车 一般汽车最少都是四到五人乘坐空间也有少数两人的单开门如smart 还有山寨小贵族可是这辆汽车只能驾驶员独自驾驶 优点是在于流线型体积小省油速度快 我们把他作为开场白是想说人体的尺度做设计不是说简单的比如亚洲的男性平均身高做设计我们要针对不同的人群不同的尺寸特性比如胖子高个挨个这款车想想看应该为胖子设计还是小瘦子应该为高个子还是矮个子设计。很显然如果矮个子瘦子刚好合适那么胖子和高个子就做不进去尺寸应该以什么为依据呢显然是大模子块头大的人如果能够驾驶这辆车那么小个子的人自然也能驾驶这个例子告诉我们在人机工程学并没有在拿平均值去做设计那么简单而是针对目标人群的民族性别和个性尺度 举例2： 这是一张胖子和瘦子在一起工作的图片，由于工作的投入胖子占地越来越大瘦子吃了苦因此在设计中要充分考虑那些大模子所占的空间尺寸他们如果挥洒自如那么所有空间的设计一定是没有问题的。 人体测量学概述 达芬奇的图著名的人体比例图 人体测量简史2000多年前罗马建筑师维特鲁威为希腊神庙建筑研究了人体各部分的比例。做设计的时候用到了人体的一些形象总结了人体各部分尺寸的一些关系如人头部的长度相当于人整个身高的几分之几，把这些经验形成书面的文字达芬奇画了出来 19世纪中叶Bonomi绘制的标准男人设想图专为教学做的版图这是一个纯粹的尺寸里面也出现了方块和圆圈这方块和圆圈就出自那名罗马建筑事， 这样说的一个人以两手平伸左指尖与右指尖的距离就是你的身高所有当被问到身高问题时，有人会这样告诉别人自己的身高。 圆圈四肢伸展无论朝哪个方向指尖-指尖脚尖脚尖构成了一个圆圈这个圆圈的的圆心是肚脐，这是个客观的事实。 还有比如手的虎口一眨大约200毫米出入不大用这个度量家具比如讲台110毫米。所以我们身体中有很多尺度关系在设计中可以使用到。比如如果是地砖知道尺寸能知道教室的长宽如果是水泥的或地板就可以通过计算跨步大概估计出来 比利时的数学家奎特莱特于1870年发表了《人体测量学》，创建了人体测量学这一学科。直至20世纪40年代前后工业化社会的发展，人们对人体尺寸测量有了新的认识，二战的爆发更推动了他在军事工业上的应用。目前，国际上关于人体测量学的研究已经非常广泛和深入，取得了比较丰富和完善的人体尺度数据。 人体测量数据 人体尺寸是设计师确定其产品尺寸的重要依据之一。作为产品的设计师必须了解人体各部分的尺寸，只有这样，才能预先确定产品的使用者在其有关位置上的能见范围和活动范围，并针对这些要求从人体的极限尺寸和所能采取的姿势的角度进行分析和做出判断。 这样的判断对未来产品的影响极大，它不仅影响操作效率和产品的外形，而且对安全也至关重要。可以设想、如果安装的应急按钮使大多数人伸长手臂都无法触及的话，其后果是可想
汽车人机工程复习资料 1.人机工程学的英文名字是什么 答：Ergonomics 2.作业场所光照有几种方式 答：有天然采光和人工照明两种方式。后者又有一般照明、局部照明、混合照明三种形式。 3.室内设计中，应如何安装水银灯才能让人舒适 答：24％的人对于安装在水平视线以上21度的水银灯感到舒适，90％对31度的水银灯感到舒适。 4. 汽车视野设计中一般以什么为依据 答：静视野 5. 汽车人机工程学研究的内容是什么 答：汽车人机工程学是把人机系统作为统一整体来研究，创造最适合人的汽车操控设备和作业环境。 6.在显示装置—人—控制装置链条中，哪部分的能力最关键 答：控制装置 7.指针式模拟显示要提供哪些内容 答：除提供定量信息外，还要表示汽车稳定状态，并给出给出检测信息等。 8. 数字、字母、几何形状、位置和色彩这几种常用视觉编码方式中，哪种最为有效哪种效 率最低 答：数字和色彩编码最为有效，位置方式的效率最低。 9.报警采用什么方法最好 答：变频方式 10. 显示器布局中的主要问题有哪些 答：有最佳认读区域和仪表配置方法两个问题 11.在日本人机工程学称为什么 答：人间工学 12.人机工程学大发展的第二阶段是在什么时期
答：第二次世界大战期间 13.下列哪个命名为我国普遍采用的学科名 答：人类工效学 14.我国男性成年人是指什么年龄段 答：18～60 15.在水平面内双眼视区大约在左右多少度以内 答：60° 16.人能听到的声音频率是多少Hz 答：20～20000 17.大脑皮质的连络区中哪一区是接受、加工和储存信息的联络区 答：第二区 18.视网膜能可以分辨出多少种颜色 答：180 19.请简述人机工程学的主要研究内容。 答：人机工程学主要由研究和实验，应用和工程两个研究方向构成，其主要内容包括：（1）人的特性的研究：人体尺寸及人体测量技术，人体的力学性能。人的劳动生理功能，劳动中人的心理过程，人的信息传递能力，人的可靠性，人员的选 拔和培训，人的动作时间研究及人体模型等。 （2）机的特性研究：信息传递技术，操纵控制技术，安全保障技术，动力学仿真技术及宜人化技术。 （3）环境特性研究：作业空间，物理环境，化学环境，生物环境及美学环境。 （4）人-机关系的研究：人机系统功能分配，人机界面优化匹配，人机系统特性协调，人机系统可靠性及人机系统安全性。 （5）人与环境关系的研究。 （6）机与环境关系的研究。 （7）人-机-环境系统总体性能的研究。 20.请简述“人—机—环境”系统设计的一般方法。 答：设计方法包括自成体系的设计思想和相应的设计技术。 1）功能分析与分配，包括： a）功能化的设计思维 b）功能化与功能分解
人体工程学下发数据 如下：男子（立姿） 1、眼高——0.933H 2、肩高——0.844H 3、肘高——0.600H 4、脐高——0.600H 5、臀高——0.467H 6、膝高——0.267H 7、腕—腕距——0.800H 8、肩—肩距——0.222H 9、胸深0.178H 10、前臂长（包括手）0.267H 11、肩—指距——0.467H 12、双手展宽——1.000H 13、手举起最高点——1.278H （坐姿） 14、坐高——0.222H 15、头顶—座距——0.533H 16、眼—坐距——0.467H 17、膝高——0.267H 18、头顶高——0.733H 19、眼高——0.700H 20、肩高——0.567H 21、肘高——0.356H 22、腿高——0.300H 23、坐深——0.267H 女子（立姿） 1、眼高——0.933H 2、肩高——0.844H 3、肘高——0.600H 4、脐高——0.600H 5、臀高——0.467H 6、膝高——0.267H 7、腕—腕距——0.800H 8、肩—肩距——0.213H 9、胸深0.133H～0.177H 10、前臂长（包括手）0.267H 11、肩—指距——0.467H 12、双手展宽——1.000H 13、手举起最高点——1.278H （坐姿） 14、坐高——0.222H 15、头顶—座距——0.533H 16、眼—坐距——0.467H 17、膝高——0.267H 18、头顶高——0.733H 19、眼高——0.700H 20、肩高——0.567H 21、肘高——0.356H 22、腿高——0.300H 23、坐深——0.267H
人的心理与运动 示的不同方面。 (心理学把心理现象区分为不同方面是为厂研究的需要。)实际上，人的心理活动是一个整体，各种心理现象之间是相互联系、相互影响的，并且在特定的情境中综合地表现为一定的心理状态，并在行为上得到体现。 哲学上讲，人的心理是客观世界在人头脑中主观能动的反映，即人的心理活动的内容来源于 外活动，但习惯上把“心理”的概念主要用来描述人的内部活动(但心理活动要涉及外部活动)，而将"行为"概念主要用来描述人的外部活动(但人的任何行为都是发自内部的心理活动)。 行为是有机体对于所处情境的反应形式。心理学家将行为的产生分解为刺激、生物体、反应，即S-O-R，内外刺激-人-行为反应 1 围绕机体的一切外界因素，都可以看看成环境刺激因素，同时也可以把刺激看作信息，人们对接受的外界信息会自动处理，做出反应。（就如前面讲到的信息处理的过程）下图为刺激来源及分类。 境温度的冷热；眼睛可以看到色彩和光的明暗；耳朵可以听到悦耳的美声也可以听到喧闹的噪声；鼻子则可以区分空气中的气味或香或臭；舌头则可以品尝入口食物饮料的苦辣酸甜咸以及其他美味。这些外在环境物理刺激通过人们的感觉器官，经过传入神经纤维，到达中枢神经系统，产生各种感觉。 体外表感觉器官，但需借助于体外刺激因素，如化学刺激，人们日常饮食消化过程中营养物被身体吸收，废物被排出体外，内分泌激素的变化等等，既表现为生物化学过程，也属于生理化学刺激。这种刺激表现为自律性，人的主观意识是不能控制的自动过程。 内在生理刺激有时也会借助于外在物理刺激，但其途径并不借助于身体外表感觉器官，而是借助于物理手段，如在医疗过程中对神经系统的电刺激、电震颤、电疗等，均属于生理物理刺激。 内在刺激不仅产生于生理，也产生于心理活动。日常生活中每人都会经历过独自思索、冥想，或者回忆过去，或者幻想未来，或者在梦境中遨游世界这些思维活动，并非直接现实的感知