人机工程学资料

人机工程学复习资料1年。

人机工程学的命名与定义人机工程学是在以人为本的思想指导下，综合考虑人的心理、生理、能力和需求等因素，研究系统中人、机械和环境之间的合理关系，并根据设备或工具的功能和要求设计和研究人机系统，以保证人们安全、健康、舒适地工作，获得满意的工作效果的科学。

2.人机工程学研究内容(1)人的因素:人的机械参数、生理因素、操作特性(2)机械因素:机械设备如显示装置和控制装置、安全保护装置的设计(3)环境因素:操作环境如光环境、噪声环境、振动环境、小气候的设计(4)人机系统综合研究:人机匹配、人机界面设计、工作空间设计(3)。

三项著名的人体工程学测试(1)肌肉疲劳测试:1884年，德国的莫索研究了人体疲劳现象，并将微电流应用于工作的人体。

人们发现电流随人体疲劳程度而变化。

(2)铲运试验:泰勒于1898年研究了铲运效率，并对“铲量”分别为5公斤、10公斤、17公斤和30公斤的4种铲进行了铲运试验。

10公斤的铲子效率最高(3)砌砖测试:1911年，美国的吉尔·巴勒斯用一台快速摄像机拍摄砌砖动作。

除去多余的和无效的行动后，效率从1XXXX年龄，国籍和其他因素变化。

6)，功能矫正和最小心理空间着装及穿着请参考P38表2-8:站立姿势高度、眼睛高度减去10毫米坐姿坐姿坐姿高度、眼睛高度减去44毫米坐姿高度、标准化标准8)、姿势与身体不可分离9)、百分位数及适用性选择原则请参考经验设计结果8。

如何处理人体测量数据？1)数据分组:确定分组距离，并可根据全距离分组(2)制作频率分布图:直方图(4)计算偏离平均值，其中b-组距离Gi-各组的中位数G0-假设平均x-偏离平均值(5)计算并列出平均标准偏差x(3)确定假设平均值:取频率最大的组，假设平均值=(上限+下限)/2 xGi？G0b？fx？b？Gx？标准误差0，其中N-总频率nFX 29。

用实例说明人体数据在工程中的应用？例1:一个班男生的平均身高为171.5厘米，标准差为7.25厘米，计算出5%值和95%值。

人机工程学的基本概念和定义：（P3）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因素：研究人和机器及环境的相互作用;家庭生活中与闲暇时怎么考虑人的健康、安全、舒适和工作效率的学科。

人机工程学，英文Ergonomics测量基准和基准面（P35）（1）测量基准面矢状面沿身体中线对称地把身体切成左右两半的千锤平面，称为正中矢状面；与正中矢状面平行的一切平面都称为矢状面。

冠状面垂直于矢状面，通过铅垂轴将身体切成前、后两部分的平面。

水平面垂直于矢状面和冠状面的平面；水平面将身体分成上、下两个部分。

眼耳平面通过左右耳屏点及右眼眶下点的平面，又称法兰克福平面。

（2）测量基准轴铅垂轴通过各关节中心并垂直于水平面的一切轴。

矢状轴通过各关节中心并垂直于冠状轴的一切轴。

冠状轴通过各关节中心并垂直于矢状面的一切轴。

人体尺寸测量均在测量基准面内、沿测量基准轴的方向进行。

运动准确性及其影响因素（P139）1.运动准确性2.运动准确性的影响因素：1）运动速度与准确性2）运动方向与准确性3）动作类型与准确性4）运动量与准确性图形符号设计的一般原则：（P222）1）图形符号含义的内涵不应过大，使人们能够准确的理解，不产生歧义。

2）图形符号的构形应该简明，突出所表示对象主要的和独特的属性。

3）图形符号的构形应该醒目、清晰、易懂、易记、易辨、易制。

4）图形的边界应该，明确、稳定。

5）尽量采用封闭轮廓的图形，以利于对目光的吸引积聚。

常用的操纵器编码方式有：形状编码、大小编码、色彩编码、操作方法编码、位置编码、符号编码等。

（P148）1.形状编码使用不同的操作器具有各自不同、鲜明的形状特点，便于识别、避免混淆。

操纵器的形象编码还应注意：1）形状最好能对它的功能有所隐喻、有所暗示，以利于辨认和记忆；2）尽量使操作者在照明不良的条件下也能够分辨，或者在戴薄手套时还能靠触觉进行辨别。

2.大小编码大小编码，也称为尺寸编码，通过操纵器大小的差异来使之相互易于区别。

第一章定义：研究人、机器和环境的相互作用及其结合，使设计的机器和环境系统适合人的生理，心理等特点，达到在生产中提高效率，安全，健康和舒适的目的。

目的：一、使人工作更有效；二、使人工作更安全；三、使人工作更舒适阶段：萌芽期、初兴期、成长期、发展成熟期人机工程学的作用：优化人机环境系统、改善环境、提高工效、增强舒适性。

第二章感觉：人脑对直接作用于感觉器官的客观事物的个别属性的反映被称为感觉。

知觉：对感觉性质的识别称为知觉。

认知：识别出被知觉的事物称为认知。

（一）、知觉及基本特性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的反映。

这一在头脑中形成的总体印象是由各种感觉综合而成的。

知觉是在感觉基础上形成的，它即取决于个人的相关经验、也取决于对事物属性感觉的完整性。

基本特性：1、整体性2、选择性3、理解性4、恒常性5、错觉在人的错觉现象中，错视觉最为明显。

多数情况下，错觉在有规则的图形中表现得最为明显。

（二）、感觉的基本特性1、适宜刺激：感觉器官只对相应的刺激起反应。

2、适应：感觉器官接受刺激后，若刺激强度不变，则经过一段时间后，感觉逐渐变弱，这种现象叫适应。

3、特殊感觉和投射：各种感觉刺激所到达的感觉中枢部位都不同，因而能产生各种不同性质的感觉，这叫特殊感觉。

4、余觉人能感觉到其变化的最小变化量△Ｉ称为辨别域。

（三）、视觉视觉是由眼睛、视神经及视觉中枢共同完成的。

瞳孔的大小由有色的虹膜控制，眼睛的焦距是由眼周肌肉调整晶状体的曲率来实现的。

产生视感的视细胞分为“视杆细胞”和“视锥细胞”两类。

人眼所能感受的光线波长为380～780nm，对小于380nm的紫外线和大于780nm的红外线都不能引起视觉反应。

视野：以绿、红、蓝、黄、白的顺序依次变宽明适应和暗适应是人对外界刺激的两种适应形式。

明适应比暗适应的速度快。

明适应一般1分钟左右即可完成，而暗适应可长达30分钟左右。

视觉特征：1、视力:2、眼睛的聚焦能力3、视野4、明适应和暗适应5、色觉6、向光性（四）、听觉通常人耳能感受的振动频率在16-20000Hz之间（年龄在12-25岁的年轻人能够察觉到16 Hz的声波。

人机工程学复习资料1.人机工程学的命名及定义人机工程学是在以人为本的思想指导下，综合考虑人的心理、生理及能力和需求等因素，研究系统中人、机械、环境相互间的合理关系，依据设备或工具的功能和要求进行人机系统的设计和研究，以保证人们安全、健康、舒适地工作，并取得满意的工作效果的一门科学。

2、人机工程学研究的内容（1）人的因素:人的人机学参数、生理因素、作业特征（2）机的因素:显示装置、控制装置等机械设备的设计、安全防护装置（3）环境因素:光环境、噪声环境、振动环境、微气候等作业环境设计（4）人机系统综合研究:人机匹配、人机界面设计、作业空间设计3.人机工程学的三个著名试验（1）肌肉疲劳试验：1884年德国莫索对人体疲劳现象进行研究，对作业人体通以微电流，发现电流随人体疲劳程度不同而变化。

（2）铁锹作业试验：美国泰勒1898年对铁锹作业效率研究，对“铲量”分别为5Kg、10Kg、17Kg、30Kg的四种铁锹进行铲煤作业试验，10Kg的铁锹效率最高。

（3）砌砖作业试验：1911年美国吉尔伯勒斯用快速摄像机拍砌砖动作，去掉多余无效的动作后，效率由120块/小时提高到350块/小时。

4.安全人机工程学的定义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。

5.安全人机工程学的研究对象和目的人:机械的操作者或使用者人机界面:人和机在信息交换和功能上接触或互相影响的领域机:人所操纵或使用的各种机器、设备、机构、工具等目的: 对人机系统建立合理可行的方案，根据人和机的功能特点和需求，合理分配，使二者有机结合，发挥各自的最大功效，创造安全、舒适、健康的工作和生产环境。

6.研讨：身边事物人机设计的合理与不当分析第二章复习题：1. 为什么说人体测量参数是一切设计的基础？2. 人体测量的基本姿势有哪些？a.立姿:挺胸直立，头部以眼耳平面定位，眼睛平时前方，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，自然伸直，左右足后跟并拢，两足端分开大致成45o角，体重均匀分布于两足。

人机工程学复习资料人机工程学复习资料人机工程学是一门关于人类与机器交互的学科，它研究如何设计和改进人机界面，以提高用户的体验和效率。

在现代科技高速发展的时代，人机工程学的重要性不言而喻。

本文将为大家提供一些人机工程学的复习资料，帮助大家更好地理解和掌握这门学科。

一、人机交互的基本原理1.1 人机交互的定义和意义人机交互是指人类与计算机之间的信息交流和互动过程。

它的意义在于提高用户的满意度和效率，使人们更加方便地使用计算机和其他电子设备。

1.2 人机交互的基本原理人机交互的基本原理包括以下几个方面：- 可用性：设计人机界面时要考虑用户的需求和能力，使其易于学习和使用。

- 可理解性：界面的信息和操作要清晰明了，避免用户产生困惑和误解。

- 可预测性：用户在使用界面时能够预测到系统的反应和结果，减少出错的可能性。

- 反馈：系统应该及时给予用户反馈，告知其操作的结果和状态。

- 一致性：界面的设计要保持一致性，避免用户在不同的操作中需要重新学习和适应。

二、人机界面设计的原则2.1 易学性一个好的人机界面应该易于学习和使用。

在设计界面时，应该尽量减少用户的认知负担，遵循用户的习惯和心理模型。

例如，将常用的功能放在易于找到的位置，使用直观的图标和符号等。

2.2 易记性用户在一段时间不使用界面后，应该能够轻松地回忆起如何使用。

界面的布局和操作流程应该简洁明了，避免过多的复杂性和冗余。

2.3 易操作性用户在使用界面时，应该能够快速完成自己的任务。

界面的操作方式应该简单直观，减少用户的操作步骤和时间。

2.4 可控性用户在使用界面时，应该能够主动控制和调整界面的功能和参数。

界面的设计应该提供足够的选项和设置，以满足不同用户的需求和偏好。

三、人机工程学的应用领域人机工程学在各个领域都有广泛的应用，以下是一些常见的应用领域：3.1 软件界面设计在软件开发过程中，人机工程学的原理和方法被广泛应用于界面设计。

一个好的软件界面可以提高用户的工作效率和满意度，减少出错的可能性。

第一章人机工程学概论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，人一机一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一机一环境系统的科学。

2、发展史（阶段和时间）：第一阶段，经验人机工程学（20世纪初一二战前，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）人一机关系的研究；5）人一环境的研究；6）机一环境的研究；7）人一机一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。

1.人机工程学的研究内容:人的因素、机的因素、环境因素，人机的综合研究，控制器设计，环境设计等2.人机系统的组成:信息输入、信息储存、信息处理、执行功能3.安全人机工程学的定义:从安全角度和着眼点，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。

角度和着眼点:安全研究对象:人机系统。

目的:活动过程中对人实行保护。

4.安全人机工程学的研究方法:1、实测法2、实验法3分析法4调查研究法5计算机仿真法6模拟和模型试验7、感觉评价法5.安全人机工程的研究目的:对人类活动的场所，即包含人和机以及围绕着和机器的关系及其环境条件这样的综合体，建立合理的方案，更好地在人机之间合理的分配功能，使人和机有机结合，有效地发挥人的作用，最大限度地为人提供安全卫生和舒适的环境，达到保障人的健康、舒适、愉快地活动的目的，同时提高活动效率。

6.产品功能尺寸设计:最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量7.最佳功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量+心理修正量人体测量的主要方法：摄影法、三维数字化人体测量法、普通测量法8.人体测量数据的运用准则:最大最小准则，可调性准则，平均准则，使用最新人体数据准则，合理选择百分位和适用度准则，地域性准则，功能修正与最小心理空间相结合准则，标准化准则，姿势与身材相关联准则，合理选择百分位和适用度准则9.影响人体测量数据差异的因素:年龄、年代、性别、职业、地区与种族10.合理使用百分位适应度:间距类-95百分位净空高度-99 可及距离-低百分位座面高度-5 隔断类视情况定公共场所工作台面高度-女5到男9511.人体尺寸的应用方法和程序:1.确定所设计对象的类型和适应度2.选择人体尺寸百分位数3.确定功能修正量和心理修正量4.引用设计与身高的推算公式12.不安全情绪:1.急躁情绪:人的情绪状况发展到引起人体意识范围变狭窄，判断力降低，失去理智力和自制力。

心血活动受抑制等情绪水平失调呈病态时，极易导致发生不安全行为。

安全人机工程学资料整理(doc 7页)第一章1、何谓人机工程学？其研究目的、内容、方法是什么？人机工程学就是运用生理学、心理学和技术学科及其它相关学科的知识，使机器和人相互适应，创造舒适安全的工作和环境条件，从而提高工效的一门学科。

1.人机工程学的研究目的：1）使机器和环境条件的设计适应于人；2）保证人的操作简便、省力、迅速准确、安全舒适；3）充分发挥人机效能，使整个系统获得最佳的经济效益和社会效益。

2.人机工程学的研究内容：1）人的因素；包括人的生理、心理、人体测量和生物力学；2）机的因素；显示器和控制器的设计；3）环境的因素；人机共处的空间条件、环境监测、控制技术及改善；4）人机系统的综合研究3.人机工程学的研究方法：人机工程学在研究中应遵循客观性和系统性原则。

1）实测法： 2）实验法： 3）分析法：4）调查研究法 5）计算机仿真法;6）图示模拟和模型试验法;7）感觉评价法。

2、何谓安全人机工程学？其研究对象及其内涵是什么？与工效人机工程学有何区别？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。

以安全为目标，以工效为条件。

研究对象——人、机、人机结合面三个安全因素。

人——指活动的人体，即安全主体。

机——包括劳动工具、机器（设备）、劳动手段和环境条件、原材料、工艺流程等所有与人相关的物质条件。

人机结合面——人和机器在信息交换和功能上接触或互相影响的界面3、何谓实测法、实验法？1）实测法：借助于仪器、设备、传感器和计算机等进行实测和控制的方法。

2）实验法：在人为设计的环境中或实验室测试实验对象的行为或反应的方法。

4、如何理解安全人机工程学与安全工程学的关系？与工效人机工程学的区别包含与被包含.人机工程学被分解为安全人机工程学和工效人机工程学两个不同方向上的应用学科；前者是从安全的角度和着眼点，侧重于人体的安全卫生，立足于人机结合面，在最大限度保障人的安全健康与舒适愉快的前提下，保证工作效率；后者则是从工作效率的角度和着眼点侧重于用人保证机的作用，立足于设备的效应，在最大限度地发挥设备效应以提高工作效率的前提下，保证活动者必要的安全卫生条件和活动环境。

1、学科的命名英国：Ergonomics Ergon（工作）+ nomos （自然规律）+ ics（学）美国：Human Engineering（人类工程学）Human Factors Engineering（人因工程学）日本：人间工学、人体工程学、人机工程学、人类工效学、人机控制学、宜人学等。

中国：人体工程学、人机工程学、人类工程学等2、人机工程学的定义（一）国际人机工程学会（International Ergonomics Association）：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、安全和舒适问题的学科．2、人机工程学的定义（二）《中国企业管理百科全书》将人机工程学定义为：研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器与环境系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。

2、人机工程学的定义(三）综上所述可以认为：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。

3、具体含义说1）人—机—环境的具体含义：人——指操作者或使用者；机——泛指人操作或使用的物，可以是机器。

也可以是用具、工具或设施、设备等；环境——是指人、机所处的周围环境，如作业场所和空间、物理化学环境和社会环境等；人—机—环境系统——是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及它们所处的周围环境所构成的系统，简称人—机系统。

（2）人—机—环境之间的关系：相互依存；相互作用；相互制约。

（3）人机工程学的特点：学科边界模糊；学科内容综合性强；涉及面广。

安全人机工程学教材第一章：人机工程学概述1.1 人机工程学的定义和目标1.2 人机交互的重要性1.3 人机工程学的基本原理和方法第二章：人机界面设计2.1 人机界面的定义和功能2.2 人机界面设计的基本原则2.3 人机界面设计的常见方法和工具第三章：用户认知与信息处理3.1 用户认知过程与心理模型3.2 用户信息处理的特点和限制3.3 如何优化人机交互过程中的信息传递与理解第四章：任务分析与用户建模4.1 任务分析的基本概念和方法4.2 用户建模的目的和步骤4.3 如何运用任务分析与用户建模提高系统安全性第五章：人机交互设计原则5.1 可用性与可控性的平衡5.2 反馈与确认的重要性5.3 设计易于学习与记忆的界面第六章：界面评估与测试6.1 界面评估的目的和基本原则6.2 如何进行用户测试和可用性测试6.3 如何根据测试结果改进人机界面设计第七章：安全人机工程学7.1 安全人机工程学的概述和意义7.2 安全人机界面设计的要求7.3 安全人机工程学在系统安全性方面的应用第八章：用户认证与授权8.1 用户认证与授权的概念和目的8.2 常见的用户认证与授权技术8.3 如何设计安全可靠的用户认证与授权系统第九章：错误处理与紧急情况响应9.1 错误处理的重要性与原则9.2 如何设计有效的错误提示与解决方案9.3 环境监测与紧急情况响应的设计考虑第十章：人机界面的可持续发展10.1 人机界面的可持续发展的概念和挑战10.2 设计绿色人机界面的方法与原则10.3 可持续发展对人机工程学的影响和意义附录：人机工程学案例分析通过对实际案例的分析，探讨人机工程学在安全设计、用户体验和系统可靠性方面的应用。

参考资料提供相关的学术文献、经典著作和实践案例，供读者深入了解和学习人机工程学的相关知识和技术。

该教材将介绍人机工程学的基本概念、设计方法和应用技术，并特别关注安全人机工程学的理论和实践。

读者将通过学习本教材，了解如何将人机交互过程中的安全性纳入设计考虑，并掌握评估与测试人机界面安全性的方法。

1.人机工程学的定义：人机工程学是根据人的心理、生理和身体结构等因素，研究系统人、机械、环境相互间的合理关系，以保证人们的安全、健康、舒适地工作，并取得满意的工作效果的一门科学。

2.安全人机工程的定义：是从安全的角度和着眼点出发，运用人机工程学的原理和方法去解决系统中人机结合面的安全问题的一门新兴学科。

它是人机工程学的一个应用学科的分支，并成为安全工程学的一个重要分支学科。

3.安全人机工程学研究的内容：①研究人机系统中人的各种特性。

②研究人机功能分配③研究各类人机界面④研究工作场所和作业环境⑤研究安全装置⑥研究人员选拔问题⑦研究人机系统的可靠性，保证人机系统安全⑧研究人机系统总体安全性设计准则和方法以及安全评价体系和方法4.安全人机工程学研究的方法：调查法、实验法、模拟法5.安全人机工程学研究的目的：对综合体建立合理的方案，更好地在人机之间合理地分配功能，使人和机有机结合，有效的发挥人的作用，最大限度的为人提供安全卫生和舒适的环境，同时带来活动效率的提高。

（安全、舒适、健康、高效、审美）6.最大耗氧量及氧债能力：人体在单位时间内所消耗的氧气量称为耗氧量。

一般情况下，摄氧量与耗氧量大致相等。

人体在从事高度繁重体力劳动时，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，这是，人体单位时间内的摄氧量称为最大摄氧量。

V O2max=5.6592-0.0398A(A为年龄)。

氧债能力，一般人为10L，训练有素的运动员可达15~20L。

7.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用度准则8.人体尺寸应用的原则：满足度、可调准则、最大最小准则。

9.人的感知特性：整体性、理解性、选择性、恒常性10.人的感觉：①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。