人机工程学

人机工程学定义及名称命名人机工程学是一门研究人与机器之间交互的学科，目的在于改善人机系统的使用效率、可用性和舒适性。

其综合了人体工程学、认知心理学、计算机科学、工程学和设计原理等多个学科的知识，以提升人机交互的质量和效果。

1. 人机工程学的定义人机工程学旨在改善人机系统的设计，使其更加适应人类的特点和需求。

它通过研究人的行为、能力、习惯和特征，以及机器的功能、界面设计和交互方式，从而提出合理的设计原则和方法。

人机工程学的目标是创造一个符合人体特点和认知特征的机器系统，提高使用者的工作效率、减少错误率、降低工作负荷，并增强用户的满意度和舒适感。

2. 人机工程学的重要性人机工程学在现代社会中具有重要意义。

随着科技的不断发展，人们对于机器和设备的依赖日益增强。

一个好的人机交互系统能够提升用户的工作效率和舒适感，同时减少使用者的误操作和疲劳感。

通过人机工程学的研究，可以设计出更具人性化的技术产品，实现人与机器之间的无缝衔接。

3. 人机工程学的研究内容人机工程学包含多个研究领域，主要包括以下几个方面：3.1 人体工程学人体工程学研究人体的结构、行为和能力，以便更好地设计和改进人机界面。

例如，根据人的体型尺寸设计合适的按键大小、屏幕分辨率和显示字体等，以满足不同人群的需求。

3.2 认知心理学认知心理学研究人类的认知过程、学习、记忆和注意力等方面的功能，以便更好地了解人的思维方式和心理特点，为人机交互系统的设计提供指导。

3.3 用户界面设计用户界面设计是人机交互系统中非常重要的一部分，它涉及到如何设计界面元素、布局、颜色、图标和操作方式等，以便用户更加直观、快速地与机器进行交互。

3.4 人机交互技术人机交互技术通过使用语音识别、手势识别、虚拟现实和增强现实等技术，实现人与机器之间更加自然、便捷的交互方式。

这些技术的应用，使得人机交互更加符合人的习惯和认知特点。

4. 人机工程学的名称命名根据人机工程学的研究内容和目标，其名称可以按照以下方式命名：4.1 人机交互学这个名称突出了人与机器之间的交互关系，强调了人机交互作为研究的核心内容。

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（Human Factors Engineering，HFE）是一门研究人类与机器、设备、环境等交互作用的学科，旨在提高人类在工作、生活中的安全、效率、舒适和满意度。

人机工程学主要研究以下几个方面：
1. 人类生理特征：研究人类的生理特征、心理特征和行为特征，以便更好地理解人类在工作和生活中的需求和限制。

2. 工作环境设计：研究如何设计和布置工作环境，以便最大程度地提高人类工作效率和舒适度，减少工作中的危险和伤害。

3. 人机交互设计：研究如何设计和开发人机交互界面，以便更好地满足人类的需求和习惯，提高人机交互的效率和效果。

4. 人类工效学：研究如何评估和优化工作任务的执行过程，以便最大程度地提高人类的工作效率和质量。

5. 人机安全：研究如何设计和开发安全的人机系统，以便最大程度地减少事故和伤害的发生。

总之，人机工程学是一个跨学科的领域，涉及心理学、生理学、工程学、计算机科学等多个学科。

它的研究目的是为了提高人类在工作、生活中的安全、效率、舒适和满意度，促进人类社会的可持续发展。

《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。

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。

人机工程学三大要素摘要：1.人机工程学的定义2.人机工程学的三大要素3.每一大素的具体内容4.人机工程学的应用正文：人机工程学，也称为人类工程学或人因工程学，是一门研究人、机器和环境之间相互作用的学科。

它旨在通过优化设计，提高人类在使用机器和环境中的舒适性、安全性和效率。

在人机工程学中，有三大要素对于设计和优化人机系统至关重要，它们分别是：人、机器和环境。

首先，人是人机工程学中最重要的要素。

在设计人机系统时，需要充分考虑人的生理、心理特征以及行为习惯。

生理特征包括人的身高、体重、肢体长度等，这些特征决定了人在操作机器和环境中的舒适程度。

心理特征包括人的感知、认知、情绪等，这些特征影响人在操作过程中的注意力、判断力和应变能力。

行为习惯则是人在长期生活和工作中形成的操作方式和习惯，好的人机设计应该尽可能适应人的行为习惯，提高操作的便捷性。

其次，机器也是人机工程学中不可或缺的要素。

在设计机器时，需要考虑其结构、功能、操作方式等，使其适应人的生理、心理特征。

同时，机器的设计应该能够引导人进行正确的操作，避免误操作导致的危险和损失。

再次，环境是人机工程学中的另一个重要要素。

环境包括工作场所、工作环境、工作氛围等，它们都会对人的操作产生影响。

良好的工作环境应该能够提供舒适的温度、湿度、光照等条件，有利于人的身心健康和工作效率。

此外，工作场所的设计应该符合人的生理结构，避免人在操作过程中产生疲劳和不适。

在实际应用中，人机工程学广泛应用于工业设计、办公环境设计、交通工具设计等领域。

通过优化人机系统，可以提高生产效率、减少人为失误，提升人的工作满意度和幸福感。

综上所述，人机工程学中的三大要素是人、机器和环境。

第一章要点1、人机工程学的定义及发展历程，各个阶段的代表人物。

定义: IEA：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、舒适等问题的学科。

(BCPE职业人机工程师认证委员会)：人机工程学是关于与设计有关的人的能力、人的极限、人的特性等的知识体系。

人机工程学设计就是运用这种知识体系来设计工具、机器、系统、任务、工作以及安全、舒适、有利于提高人的效率的环境等。

人机工程学的发展以及特点：a、19世纪未到20世纪30年代经验人机工程学：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。

代表人物：F.W.Taylor（泰勒）。

吉尔布雷斯夫妇b、20世纪30年代到60年代科学人机工程学：重视工业与工程设计中“人的因素”，力求使机器适应于人。

设计师亨利·德雷夫斯出版的《人的尺度》为工业设计师提供了依据。

麦克考米克“人类工程学”被做为大学教科书C． 20世纪60年代至今现代人机工程学：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。

2、什么是人机环境系统，能熟练地画出人机系统图。

人—机—环境系统，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。

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3、人机工程学的学科体系及研究内容研究内容：1.人体特性的研究：在设计中与人与有关的方面，包括生理与心理两方面。

目的是使机（机器、设施、工具和工作环境等）更适合于人的生理及心理特性。

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）。

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。

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。