人机工程学
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人机工程学在美国称为“Human Engineering”(人类工程学)或“Human Factors Engineering”(人的因素工程学);西欧国家多称为“Ergnomics”(人类工效学);而其他国家大多引用西欧的名称。
“Ergonomics”一词是有希腊词根“ergon”(即工作、劳动)和“nomos”(即规律、规则)复合而成,其本意为人的劳动规律。
目前该学科在国内的名称尚未统一,除普遍采用人机工程学外,常见的名称还有:人—机—环境系统工程,人体工程学,人类工效学,人类工程学,工程心理学,宜人学,人的因素等。
英国是世界上开展人机工程学最早的国家,但本学科的奠基性工作实际上是在美国完成的,“起源于欧洲,形成与美国”。
人机工程学经历了三个阶段:经验人机工程学,科学~,现代~。
本学科研究的主要内容:人体特性的研究、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、人机系统的总体设计学科研究方法:1.观察分析法:瞬间操作分析法,知觉与运动信息分析法,动作负荷分析法,危象分析法,频率分析法,相关分析法2实例法3.实验法4.模拟和模型试验法5计算机数值仿真法人机工程学研究对工业设计作用:为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数、~“物”的功能合理性提供科学依据、~考虑“环境因素”提供设计准则、为进行人—机—环境系统设计提供理论依据、为坚持以“人”为核心的设计思想提供工作程序。
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。
产品功能尺寸的设定:产品功能尺寸是指为确保实现产品某一功能而在设计时规定的产品尺寸,该尺寸通常是以设计界限值确定的人体尺寸为依据,再加上为确保产品某项功能实现所需的修正量,产品功能尺寸最小功能尺寸和最佳功能尺寸两种。
人机工程学范围内的人体形态测量数据主要有两类:人体构造尺寸和功能尺寸的测量数据。
人机工程学在美国称为“Human Engineering”(人类工程学)或“Human Factors Engineering”(人的因素工程学);西欧国家多称为“Ergnomics”(人类工效学);而其他国家大多引用西欧的名称。
“Ergonomics”一词是有希腊词根“ergon”(即工作、劳动)和“nomos”(即规律、规则)复合而成,其本意为人的劳动规律。
目前该学科在国内的名称尚未统一,除普遍采用人机工程学外,常见的名称还有:人—机—环境系统工程,人体工程学,人类工效学,人类工程学,工程心理学,宜人学,人的因素等。
英国是世界上开展人机工程学最早的国家,但本学科的奠基性工作实际上是在美国完成的,“起源于欧洲,形成与美国”。
人机工程学经历了三个阶段:经验人机工程学,科学~,现代~。
本学科研究的主要内容:人体特性的研究、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、人机系统的总体设计学科研究方法:1.观察分析法:瞬间操作分析法,知觉与运动信息分析法,动作负荷分析法,危象分析法,频率分析法,相关分析法2实例法3.实验法4.模拟和模型试验法5计算机数值仿真法人机工程学研究对工业设计作用:为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数、~“物”的功能合理性提供科学依据、~考虑“环境因素”提供设计准则、为进行人—机—环境系统设计提供理论依据、为坚持以“人”为核心的设计思想提供工作程序。
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。
产品功能尺寸的设定:产品功能尺寸是指为确保实现产品某一功能而在设计时规定的产品尺寸,该尺寸通常是以设计界限值确定的人体尺寸为依据,再加上为确保产品某项功能实现所需的修正量,产品功能尺寸最小功能尺寸和最佳功能尺寸两种。
人机工程学范围内的人体形态测量数据主要有两类:人体构造尺寸和功能尺寸的测量数据。
1.人体工程学的定义人体工程学是一门研究人与机械及环境的关系的科学,人体工程学又叫人机工程学或人机工效学,是第二次世界大战后发展起来的一门新学科。
三个因素:人的因素、机器的因素、环境的因素人体工程学有“起源于欧洲,形成于美国”,大体经历了三个阶段:一、经验人体工程学二、科学人体工程学三、现代人体工程学。
19世纪末至一次世界大战——萌芽时期三个试验:1、肌肉疲劳试验:1884年德国莫索(A.Mosso) 2、铁锹作业试验:1898年美国泰勒(F.W.Taylor) 3、砌砖作业试验:1911年美国吉尔伯勒斯(F.B.Gilreth) 现代人体工程学研究的方向:把人-机-环境系统作为一个统一的整体来研究,以创造最适合于人工作的机械设备和工作环境,是人-机-环境系统相协调,从而获得系统的最高综合效能。
人体工程学在家具与室内设计中的主要作用:(1)为确定人在室内活动所需空间提供主要依据(2)为设计家具提供依据(3)提供适应人体的室内物理环境的最佳参数人体工程学的研究方法:观察法、实测法、实验法为家具设计提供依据主要体现在两个方面:A、利用人体测量学可以获得相应的家具尺寸。
B、通过了解人体结构可以获得家具造型的基本特征。
提供适应人体的室内物理环境的最佳参数。
室内物理环境主要有:热环境、声环境、光环境、视觉环境、辐射环境等。
人体测量学: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。
1988年12月10日发布了《中国成人人体尺寸》标准(GB/T 10000—1988),该标准于1989年7月开始实施,它为我国人体工程学提供了基础数据。
在使用国家标准GB/T 10000—1988中所列的人体尺寸数值时,应注意下列两点。
1、 GB/T 10000—1988中所列数值均为裸体测量的结果。
人机工程学解释
人机工程学是一门研究人类与机器系统相互作用的学科,旨在提高人们在使用机器和设备过程中的舒适性、安全性和效率。
它涉及多个方面,如人体测量、生理学、心理学、社会学等,以解决人与机器之间的匹配问题。
人机工程学的设计原则是基于人的生理、心理特征,确保机器和设备的设计符合人的使用需求,从而提高工作效率,降低事故发生率。
在人机工程学中,有一些重要的概念和设计原则需要考虑:1.人体测量百分位数:这是用于确定设备尺寸和布局的重要依据。
设计中常用的三种百分位数包括:百分位数、半数位数和九十五百分位数。
2.人体脊柱侧面曲线:人体脊柱有四个生理弯曲,分别是颈曲、胸曲、腰曲和骶曲。
其中,与坐姿舒适性直接相关的是腰曲和骶曲。
3.人体知觉的基本特性:包括感觉、知觉、认知和行为等方面,设计师需要了解这些特性以便于设计出易于理解和操作的界面。
4.人机系统:这是指由人和机器组成的相互作用的系统。
人机系统模型可以帮助设计师更好地理解人与机器之间的互动关系。
5.作业面高度的设计原则:根据人体生理结构,设计师需要遵循合适的高度原则,以确保人们在使用机器时不会感到疲劳和不适。
6.信息显示的三种方式及其特点:包括图形符号、文字和数字。
设计师需要根据不同场景和用户需求,选择合适的信息显示方式。
总之,人机工程学是一门关注人与机器相互作用的学科,其目的是提高人们在使用机器和设备过程中的舒适性、安全性和效率。
设计师需要了解人体生理、心理特征,遵循一定的设计原则,才能创造出更符合人们使用需求的产品。
目录•人机工程学概述•人体因素与人的特性•人机界面设计原理•作业空间设计与人机系统优化•劳动安全与事故防范策略•未来发展趋势与挑战人机工程学概述定义与发展历程定义人机工程学是研究人、机器及其工作环境之间相互作用的学科,旨在优化人与机器系统的交互,提高工作效率和人的舒适度。
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,逐渐扩展到办公自动化、交通运输、航空航天等领域。
研究对象与范围研究对象主要包括人、机器和工作环境三大要素。
其中,人是指操作者的生理、心理特征以及行为习惯等;机器是指各种设备、工具、装置和系统等;工作环境是指工作场所的物理环境、社会环境以及组织管理等。
研究范围人机工程学的研究范围涉及多个领域,如工业设计、人机交互、人因工程、可用性工程等。
学科特点及意义学科特点人机工程学具有综合性、交叉性和应用性的特点。
它综合运用了心理学、生理学、医学、工程学等多学科知识,研究人与机器系统的交互问题。
学科意义人机工程学对于提高生产效率、保障人类健康和安全、改善生活质量等方面具有重要意义。
通过优化人与机器系统的交互,可以提高工作效率,减少事故和错误,降低人的疲劳和不适感,从而提高生产效益和生活质量。
人体因素与人的特性包括视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉,是人接收外界信息的主要途径。
负责传递和处理感官信息,控制人体运动和反应。
由骨骼、关节和肌肉组成,支持人体姿势和运动。
输送氧气和营养物质到身体各部分,同时排除废物。
感官系统神经系统运动系统循环系统0102 03认知过程包括注意、记忆、思维等,影响人对信息的处理和理解。
情感与情绪影响人的决策和行为,与人的需求和动机密切相关。
学习与技能形成通过经验和训练,人能够形成新的行为习惯和技能。
ABDC人体测量学研究人体尺寸、形状和功能的学科,为人机工程设计提供基础数据。
人体尺寸数据包括身高、坐高、臂长等,用于设计适合人体尺寸的产品和工作环境。
人体力量数据反映人在各种姿势和动作下的力量输出,为设计提供力学依据。
人机工程学1、人机工程学的定义: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,分析研究人与机械、人与环境以及机械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科学。
因此,人机工程学可定义为:按照人的特性设计和改善人—机—环境系统的科学。
2、发展史(阶段和时间):第一阶段,经验人机工程学(20世纪初—二战前,美国学者F.W.泰罗首创新管理方法和理论);第二阶段,科学人机工程学(二战期间---20世纪50年代末);第三阶段,现代人机工程学(20世纪60年代)3、人机工程学研究的内容:1)人的特性研究;2)机器特性研究;3)环境的特性研究;4)人—机关系的研究;5)人—环境的研究;6)机—环境的研究;7)人—机—环境系统性能的研究;对于工业设计师:1)人体特性的研究(对象:在工业设计中与人体有关的问题);2)工作场所和信息传递装置的设计(包括:工作空间设计、座位设计、工作台或操作台设计、作业场所的总体布置);3)环境控制(照明、微小气候、噪声、振动)和安全保护设计;4)人机系统的总体设计;4、目前常用的研究方法有:1)观察分析法(瞬间操作分析法、知觉与运动信息、动作负荷、频率、危象、相关);2)实测法;3)实验法;4)模拟和模型实验法;5)计算机数值仿真法;第二章人体测量与数据应用1、人体测量的基本术语:(1)、被测者姿势:1)立姿2)坐姿;(2)、测量基准面:1)矢状面;2)正中矢状面(将人体分成左、右对称两面);3)冠状面(分成前、后两面);4)横断面(分成上、下两面);5)眼耳平面。
(3)测量方向:1)在人体上、下方向上,将上方称为头侧端,将下方称为足侧端。
2)在人体左、右方向上,将靠近正中矢状面的方向称为内侧,将远离正中矢状面的方向称为外侧。
3)在四肢上,将靠近四肢附着部位的称为近位,将远离四肢附着部位的称为远位。
4)对于上肢,将挠骨侧称为挠侧(前臂大拇指一侧),将尺骨侧称为尺侧(前臂小指一侧)。
人机工程学1、人机工程学的定义: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,分析研究人与机械、人与环境以及机械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科学。
因此,人机工程学可定义为:按照人的特性设计和改善人—机—环境系统的科学。
2、发展史(阶段和时间):第一阶段,经验人机工程学(20世纪初—二战前,美国学者F.W.泰罗首创新管理方法和理论);第二阶段,科学人机工程学(二战期间---20世纪50年代末);第三阶段,现代人机工程学(20世纪60年代)3、人机工程学研究的内容:1)人的特性研究;2)机器特性研究;3)环境的特性研究;4)人—机关系的研究;5)人—环境的研究;6)机—环境的研究;7)人—机—环境系统性能的研究;对于工业设计师:1)人体特性的研究(对象:在工业设计中与人体有关的问题);2)工作场所和信息传递装置的设计(包括:工作空间设计、座位设计、工作台或操作台设计、作业场所的总体布置);3)环境控制(照明、微小气候、噪声、振动)和安全保护设计;4)人机系统的总体设计;4、目前常用的研究方法有:1)观察分析法(瞬间操作分析法、知觉与运动信息、动作负荷、频率、危象、相关);2)实测法;3)实验法;4)模拟和模型实验法;5)计算机数值仿真法;第二章人体测量与数据应用1、人体测量的基本术语:(1)、被测者姿势:1)立姿2)坐姿;(2)、测量基准面:1)矢状面;2)正中矢状面(将人体分成左、右对称两面);3)冠状面(分成前、后两面);4)横断面(分成上、下两面);5)眼耳平面。
(3)测量方向:1)在人体上、下方向上,将上方称为头侧端,将下方称为足侧端。
2)在人体左、右方向上,将靠近正中矢状面的方向称为内侧,将远离正中矢状面的方向称为外侧。
3)在四肢上,将靠近四肢附着部位的称为近位,将远离四肢附着部位的称为远位。
4)对于上肢,将挠骨侧称为挠侧(前臂大拇指一侧),将尺骨侧称为尺侧(前臂小指一侧)。
人机工程学的概念: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。
英国是世界上开展人机工程学研究最早的国家,但本学科的奠基性工作实际上是在美国完成的。
在其形成与发展史中,大致经历了以下三个阶段:1、经验人机工程学2、科学人机工程学3、现代人机工程学现代人机工程学发展有三个特点: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,使机器的操作不越出人类能力界限之外。
②密切与实际应用相结合,通过严密计划设定的广泛实验性研究,尽可能利用所掌握的基本原理,进行具体的机械设备设计。
③力求使实验心理学、生理学、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。
现代人机工程学研究的方向是: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。
人机工程学的根本研究对象:通过揭示人、机、环境之间相互关系的规律,以达到确保人-机-环境系统总体性能的最优化。
人机工程学的研究内容可以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。
人机工程学的研究方法有:观察法、实测法、实验法、模拟和模型试验法、计算机数值仿真法、分析法、调查研究法。
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。
人体测量主要方法有:普通测量法、摄影法、三维数字化人体测量法。
测量基准面:矢状面、正中矢状面、冠状面、水平面、眼耳平面。
百分位数:设计中最常用的是P5、P50、P95、三种百分位。
其中第5百分位数代表“小”身材,是指有5%的人群身材尺寸小于此值,而有95%的人群身材均大于此值;第50百分位数表示“中“身材,是指大于和小于此人群身材尺寸的各为50%;第95百分位数代表“大”身材,是指95%的人群身材尺寸均小于此值,而有5%的人群身材尺寸大于此值。
人机工程学名词解释人机工程学(Human Factors Engineering)是一门研究人与计算机、机器或其他工具的设计与交互方式的学科。
它关注如何使人类用户与机器系统之间的交互更加高效、安全、舒适和满意。
人机工程学融合了心理学、认知科学、工程学和设计学的理论和方法,以开发出能够满足用户需求和能力的设备、工具和系统。
以下是几个人机工程学的重要概念和术语的解释:1. 用户体验(User Experience,简称UX):用户在使用产品或系统的过程中所感受到的主观经验,包括使用的便利性、效率、满意度等方面。
人机工程学的目标之一就是优化用户体验,使用户能够更好地理解和操作系统。
2. 人机界面(Human-Computer Interface,简称HCI):用户与计算机系统之间进行交互的接口,包括硬件和软件。
人机界面的设计要考虑到人类的认知和行为特征,以提供用户友好的界面。
3. 人因(Ergonomics):也称为人机工效学,旨在优化人类的工作环境和工作方式,提高工作效率和人的健康。
人因学考虑到人的生理和心理需求,以设计符合人体工程学原理的工作和生活环境。
4. 用户中心设计(User-Centered Design,简称UCD):一种以用户需求为中心的设计方法。
它强调对用户进行深入的研究,将用户的反馈和需求纳入设计过程,并通过不断的迭代和测试来改进设计。
5. 任务分析(Task Analysis):一种研究人与系统交互过程中所涉及的任务和行为的方法。
任务分析帮助设计师理解用户的目标、需求和行为方式,以设计出更加符合用户期望的系统。
6. 人机工程评估(Human Factors Evaluation):评估人与系统交互的效果和性能,以发现潜在的问题和改进的机会。
常用的评估方法包括用户测试、问卷调查和人因工程分析等。
7. 可用性(Usability):一个产品或系统对用户使用的容易程度和满意度的度量。
可用性评估可以包括用户反馈、任务完成时间、错误率和用户满意度等指标。
与人机工程学联系最为紧密是心理学和生理学人机工程学是设计领域的思想和科学基础,从横想看,人机工程学是一门交叉性的学科,涉及心理学、生理学、解剖学、生物力学和工程学等。
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。
传统人机工程学:人机工程学研究人-机-环境系统中人、机和环境这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伦理和方法。
新的人机工程学:人机工程学是研究系统中人与其他组成部分的交互关系的一门科学,并运用其理论、原理、数据和方法进行设计,以优化系统的工效和人的健康幸福之间的关系。
人机工程学研究分为:安全、效率、舒适、感性和体验四层次。
尺寸:(数学概念);指沿某一方向、某一轴向或围径测量的值。
尺度:(心理概念);基于人体尺寸的一种关于物体大小或空间大小的心里感受百分位:表示在某一人体尺寸范围内,使用者中有百分之几等于或小于该给的定值适应域:根据特定尺寸范围来选取人体尺寸只占人体尺寸分布的一个“域”静态人体尺寸:被测对象处于静止和标准姿势下测量的尺寸动态人体尺寸:被测对象在进行一定动作的条件下测量的,也允许在非连续动作条件下测得。
应用人体尺寸的原则:极限设计原则、可调性设计原则、动态设计原则、非“平均人”设计原则最小功能=人体尺寸+功能修正量最佳功能尺寸=人体尺寸+功能修正量+心理修正量与座椅相关的人机工程因素:1脊柱问题2肌肉问题3坐行为4体压分布感觉:包括听觉、视觉、触觉、味觉和痛觉等,它们是人和世界的桥梁人体九大系统:消化系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、循环系统、内分泌系统、感觉系统、神经系统神经元:神经系统的基本结构和功能单位神经传导通过神经元来完成。
神经元具有兴奋性和传导性,即神经元可以接受刺激,并且传递信息。
神经传导是一种电化学过程。
其传递称为“动作电位”的一系列电脉冲。
神经传导2种形式:1可以提高神经元动作电位,提高神经元的兴奋性;2可以降低神经元动作电位,抑制神经元的活动。