人体工程学第一章概述PPT课件

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人体工程学 PPT课件

机械化导致工厂机构的改革，生产经理的任务是使工人适应于机器的工作模式。工作环境设计的着眼点是利于生产速度的提高，而不是工人的福利。
亚当斯密泰勒吉尔布莱特夫妇霍桑马斯洛
劳动分工研究动作时间研究动作要素分析研究流水线（人际组织）研究 “需要层次理论“研究
资本主义之父 “科学管理之父” “现代管理之母”
骨因其存在部位和功能的不同，形态也各异。按其形态特点分为长骨、短骨、扁骨、不规则骨4种。
骨的间接连接就是所谓的关节。
2．肌肉的生理特征 3．肌肉的工作模式 4．神经系统的角色
二、人体活动的效率
1．能量供应
肌肉收缩所需的能量是由细胞中的三磷酸腺苷分解提供的。在梅的作用下，它迅速分解为二磷酸腺苷和磷酸，同时释放能量供肌肉完成机械活动。
人体的运动系统有三个功能：运动、支持和保护。人体活动，从简单位移到语言、书写等高级活动，都是在神经系统的支配下，通过肌肉收缩而实现的。人的任何一个动作都会有许多肌肉参加。一些肌肉收缩，承担完成运动预期目的角色，另一些肌肉予以协同配合，还有一些肌肉处于对抗的地位，起着相辅相成的作用，它们适度放松并保持一定的紧张度，以使动作平滑、准确。
人体工程学是关于人与机器、人与环境两两之间相互关系的学科。它以人——机关系、人与环境的关系为研究对象，以测量和统计分析为基本研究方法，目的在于使机器与环境的设计更好地适用于人，提高人在生活与工作中的安全度、舒适度和效率。
环境一般指的是有机体周围的状况和条件，或作用于有机体的所有
外界影响与力量的总和。它可以是能影响有机体的生长与发展的外部物质条件的组合，即所谓物质环境；也可以是能影响个体或群体特性的有机体相互关系的综合，也就是社会环境。环境人体工程学语境中的“环境”指的是相对于人而言的物质存在和物理条件。

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第一节人体工程学的起源与发展
提到人体工程学，人们就会不由自主地把它和工业化、现代化联系起来，但它的产生并不是突然的。回溯历史，在人类发展的每个阶段都影印着人体工程学的潜在意识，只是人们还不知道对它进行归纳总结，形成文字性理论。即使是在遥远的上古时代，在那些尘封已久的文物中，依然能够感受到它的存在。正是这些在历史发展中不断积累起来的经验，对日后产生的人体工程学奠定了非常重要的基础。
人体工程学的发展大致经历了以下三个阶段:
第一阶段：人适应机器第二阶段：机器适应人第三阶段：人—机—环境互相协调
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第一节人体工程学的起源与发展
第一阶段：人适应机器
在第一次世界大战期间，英国成立了工业疲劳研究所，但人体工程学的研究还不是很普遍。这个阶段主要的研究者大多数是心理学家，研究也主要集中在从心理学角度，选择和培训操作者，使人更好地适应机器。
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第一节人体工程学的起源与发展
第二阶段：机器适应人
人体工程学正式建立的时间是在第二次世界大战期间，当时的美国军方为早日获得战争的胜利，研制了大量的高性能武器，期待以技术的优势来决定战争的胜败。然而由于过分地注重武器的性能和威力，忽略了使用者的能力与极限，出现了飞机驾驶员误读高度表意外失事、座舱位置安排不当导致战斗中操作不灵活、命中率降低等意外事故。经过研究人员多次调查，才查明这些事故主要是控制设备配置不当导致操作失误所致。
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第一节人体工程学的起源与发展
人体工程学作为一门兴起的学科，其发展与工业革命是分不开的。自工业革命以来，安全、健康、舒适已成为人们关注的问题，在欧美等西方国家尤其受到学者们的重视。早在20世纪初，学者F.W.泰罗就在传统管理方法的基础上，首创了新的管理方法和理论，研究怎样操作才能省时、省力、高效，并制定了一整套以提高工作效率为目的的制作方法，被称作“泰罗制”，这也是人们从理论上对人体工程学进行归纳研究的开始。

人体工程学(课件)

HUMAN ENGINEERING
第二章人体与室内
• • 4 尺寸的衡量标准舒适的标准：以‘够得着的距离，容得下的空间’为原则。安全尺度：在涉及安全问题的场所，尺寸设定采用极限尺寸去限制和保护人们，以避免危险为目的，尺寸标准以安全性为主。
2.2 人体活动 2.2.1 肢体活动范围与作业域人体尺寸无论是结构尺寸还是功能尺寸，均为静态尺寸，而在实际生活中，人体总是处于运动状态，需要一定的活动范围。作业域：由肢体活动的角度和肢体的长度组成的活动空间，是人在某种姿势下肢体所能触及的空间范围。作业空间：由作业域扩展到人-机系统的全体所需的最小空间。 2.2.2 人体的活动空间人在空间中本身也会随着活动的需要而移动位置，姿势的变换和人体移动所占用的空间构成了人体活动空间。
HUMAN ENGINEERING
第一章概论

1.3 人体测量的研究方法 1. 人体测量 -心理特征 -生理特征 2. 人体测量的内容 - 形态测量长度尺寸/围度尺寸/体积/表面积… - 运动测量测定人体活动关节的活动范围和肢体的活动空间, 动作范围/动作过程/形体变化/皮肤变化… - 生理测量测定生理活动现象, 疲劳测量/触觉测量/体能承受度…
HUMAN ENGINEERING
第三章人体与家具
实例一
“LAML 1000” 系列椅设计师：ROBERTO LUCCI PAOLO ORLANDINI 设计时间：1991 制造商：SHELBY WILLIAMS INDUSTRIES， MORRISTOWN，TENNESSEE， U .S .A .
HUMAN ENGINEERING
第二章人体与室内

室内设计中的人体工程学-PPT可编辑全文

（1）无论男女，上年纪后身高均比年轻时矮。
（2）
伸手够东西的能力不如年轻人。
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设计人员在考虑老年人的使用功能时，务必对上述特征给予充分的考虑。
家庭用具的设计，首先应当考虑到老年人的要求。因为家庭用具一般不必讲究工作效率，而首先需要考虑的是使用方便，在使用方便方面则年轻人可以迁就一些老年人。所以家庭用具;尤其是厨房用具，柜橱和卫生设备的设计，照顾老年人的使用是很重要的。在老年人中，老年妇女尤其需要照顾，她们使用合适了，其他人的使用一般不致发生困难，（虽然也许并不十分舒适）反之，倘若只考虑年青人使用方便舒适，则老年妇女有时使用起来会有相当大的困难。
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• (1)劳动工具的运用
人类的早期，由于自身生存的需求，在适应自然环境和围捕猎物求时，必然要自发地制作出使用方便、顺手的劳动工具，以求安全、舒适。
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• (2)生活物器的运用
•
制造物器I早期的土陶1是为了储备人类必须的生活物品，特别
是人类生存必不可少的”水”。为了便于搬运和储藏，人们在制造土
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• 1.1人体工程学在室内设计中的作用
• 在室内设计中的应用范围和深度也随着人的认识和社会的需求而不断地发展。目前在室内设计中，人体工程学的主要作用体现在如下几个方面：
• (1)为确定人在室内活动中的空间范围提供依据
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• (2)为确定家具的设计、设备的使用提供依据
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3.人体尺度的比例关系

人体工程学PPT幻灯片课件

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闵斯特伯格美国哈佛大学心理学教授著作：《心理学与工业效率》
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人适应机器
人体工程学第一阶段的其他发展： A：1915，英，成立“军火工人保健委员会”：研究生
产工人的疲劳问题
B：1919，更名为“工业保健研究部”：开展有关工效问
题的广泛研究，内容包括作业姿势、负担限度、男女工
体能、工间休息、工作场所光照、环境温湿度以及工作
环境
人
机器
适应
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现代人机工程学的研究方向:“人-机-环境”系统作为一个统
一的整体来研究。
现代人体工程学发展三个特点：
A：不同于传统人体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，而是着眼于工程设计及各类产品设计。
B：密切与实际应用相结合，通过严密计划规定的广泛实验性研究尽可能利用所掌握的基本原理，进行具体的应用设计。
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第一节人体运动能力
人的一切活动都是由人体的运动系统实现的。运动系统由三个主要部分组成：骨、关节和肌肉，即骨骼肌。运动系统的运动作用是肌肉收缩牵动骨绕关节的转动。所以人体活动的能力决定于肌肉。
肢体的出力范围O 静态肌肉施力O 动作的灵活性和准确性O 作业姿三节人体工程学的研究内容和研究方法
研究内容：
人-机-环境
1人的因素：人体尺寸参数、人的机械力学参数、人的信息传递能力、
人的可靠性及作业适应性、人的生理及心理需求、对社会环境的感受性、人的习惯个体差异。
2机的因素：操作控制系统、信息显示系统、安全保障系统、家具设备
等。
3环境因素：物理环境、化学环境、心理环境、社会环境、特殊环境
4综合因素：人机间的配合与分工、人机信息传递、人的安全防护

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年龄的差异：年龄造成的差异也应注意，体形随着年龄变化最为明显的时期是青少年期。儿童的人体尺寸资料对于设计儿童用具、设计幼儿园、学校是非常重要的。考虑到安全和舒适的因素则更是如此。设计中涉及老年人的人体尺寸，至少有两个问题应引起我们的注意：（1）无论男女，上年纪后身高均比年轻时矮。（2）伸手够东西的能力不如年轻人。
（1）人体基本尺寸：人体尺寸是一门新兴的学科，它是通过测量各个部分的尺寸来确定个人之间和群体之间在尺寸上的差别的学科。
山东大学现代工业设计研究所
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山东大学现代工业设计研究所
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山东大学现代工业设计研究所
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山东大学现代工业设计研究所 Nhomakorabea10
（2）尺寸的分类：
构造尺寸：是指静态的人体尺寸，它是人体处于固定的标准状态下测量的。可以测量许多不同的标准状态和不同部位。如手臂长度、腿长度、座高等。它对与人体直接关系密切的物体有较大关系，如家具、服装和手动工具等。主要为人体各种装具设备提供数据。
（1）人体测量，目的就是为了给研究者和设计者提
供依据。我们生活和工作使用的各种设施及器具，大
到整个生活环境，小到一个开关，与我们身体的基本
特征有着密切的联系。使用时舒适程度如何，是否有
利于提高效率，有利于健康。都设计到人体的测量数
据。
山东大学现代工业设计研究所
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（2）人体测量的内容：
形态测量：长度尺寸、形体（胖瘦）、体积、体表面积。
山东大学现代工业设计研究所
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5、人体工程学与其他学科的关系人体工程学与有关学科的关系如下图：
生理、心理学
医学解剖学
色彩学
人体测量学人体工程学环境保护学

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度底。观察运动物体照度高；观察静止物体照度底。
2）工作位置的照明
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3）工作位置和背景的亮度差：局部的照明与环境背景的亮度差别不宜过大，太大容易造成视觉疲劳。
4）眩光和阴影的避免：一是将光源移出视野；二是运用间接照明。
5）暗适应问题
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五、听觉环境设计
（一）听觉
听觉是除视觉外人类的第二大感觉系统，他由耳和有关的神经系统组成。听觉的主要因素包括：音调（频率）、响度、声强。
（二）听觉环境
室内听觉环境主要包括两大类，一类是使人爱听的声音如何为人听得更清晰、效果更好，这主要是音响、声学的问题。第二类是人不爱听的声音，如何去消除，即噪音控制。
世代差异：我们在过去一百年中观察到的生长加快（加速度）是一个特别的问题，子女们一般比父母长的高，这个问题在总人口的身高平均值上也可以得到证实。
年龄的差异：年龄造成的差异也应注意，体形随着年龄变化最为明显的时期是青少年期。儿童的人体尺寸资料对于设计儿童用具、设计幼儿园、学校是非常重要的。考虑到安全和舒适的因素则更是如此。设计中涉及老年人的人体尺寸，至少有两个问题应引起我们的注意：（1）无论男女，上年纪后身高均比年轻时矮。（2）伸手够东西的能力不如年轻人。
1.视觉陈示
陈示：是指各种视觉信息通过一定的形式陈列出来。
视觉陈示：是指以视觉为感觉方式的形式来传递各种信息。
视觉陈示的原理
良好的视觉陈示应注意以下几个因素：
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视距：陈示的视距对细节、位置的设计很重要。眼睛喜欢在视区内进行跳跃和静止两种形式的运动，即 “游览”和“凝视”。大部分实验的人首先凝视所看材料的上方某一点，然后移向视区中心的左边。

人体工程学( 一)ppt课件

F • W • Taylor——铁铣研究 F • B • Gilbreth & L • M • Gilbreth——砌砖研究 H • Munsterberg——《心理学与工作效率》
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①F • W • Taylor——铁铣研究
1898年，现代管理学的先驱泰勒（ F • W • Taylor ）进入伯里恒钢铁公司后，对铲煤和矿石的工具——铁铣进行了研究，他用装煤重量分别为5kg、10kg、17kg、 20kg的四种铁铣作实验，找到了铁铣的最佳设计和每次铲煤或矿石的最适重量，即10kg。
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2、人体工程学简史
(1) 原始时期------原始的人机关系 (2) 19世纪末至第一次世界大战------萌芽时期 (3) 两次世界大战时期------初兴时期 (4) 二战至20世纪60年代-----迅猛发展 (5) 20世纪70年代以后------两大特点 (6) 人体工程学在我国
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(1) 原始时期------原始的人机关系
骨骼是人体的支架，支撑身体，保护重要的内脏和神经系统，决定了人的基本形。
关节是人体杠杆的重要联结方式和联结结构。肌肉是人体运动系统的动力。使人保持静态平衡和产生动力作用。骨骼、关节和肌肉的共同作用，完成了人体活动的各种动作，如果空间中的部分局部设计不合理就会或者不符合人体运动的科学规律就会造成对人的伤害。
人体工程学的概念：
人机工程学是一门研究人（ man) 、人与机器（machine)、人与环境(environment) 之间相互关系相互作用的科学。它是以人的生理、心理和行为为出发点，提高环境的合理性和有效性，创造舒适的环境条件，减轻疲劳，提高工作效率的学问。
(3) 两次世界大战时期------初兴时期

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第一章
这一阶段主要特点是：重视工业与工程设计中“人的因素”，力
求使机器适应于人。
第一章
（三）现代人体工程学（1960年～）：学科确立阶段
现代人体工程学特点： 1）着眼于机械设备的设计，使机器的操作不超越人的能力极限，而不是让人去适应机器。 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，进行具体的机械装备设计。 3）综合心理学、生理学、功能解剖学、物理学、数学、工程学各方面的知识。
第一章
第一章人体工程学概述
一、人体工程学的名称
欧洲各国美国俄罗斯德国日本中国
人类工效学人机工程学，人的因素工程学工程心理学，生物技术学劳动科学人间工学工效学，人机工程学，人体工程学，概述
二、人体工程学的定义
人体工程学（Human Engineering）由6门分支学科组成，即：人体测量学、生物力学、劳动生理学、环境心理学、工程心理学、时间与工作研究。第二次世界大战后发展起来的一门新学科。
人体工程学
引言
售货员跟你说“…我们产品的设计符合人体工学原理…”你如何理解？
都说设计要“以人为本”，那么怎样才算是“以人为本”的设计？在设计中有没有要遵循的依据和原理呢？
引言
教学目的
熟悉人体工程学的概念及发展历程；了解人体工程学的研究内容与方法；研究与人体工程学相关的学科；掌握人体测量的方法及应用；掌握人体工程学在环境设计中的应用。
热力学等工程技术方面的优选上，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。
第一章
（二）科学人体工程学（1945～1960年）：二战中诞生
二次世界大战期间，美国80%飞机事故是由于人与机器之间关系不当造成的。这些事故使人们意识到, 无论多么先进的装备, 也要与操作者的操作能力相适应才能发挥效用。在设计新型的装备时, 人的行为特征和能力极限应该是考虑的主要因素之一。
第一章
古希腊人体工程学：
雕像和绘画表明了古希腊人有很好的人类学知识，他们利用人体各部分的相对比例关系作为设计的基本比例。比如：帕提亚神庙圆柱的高度是其柱脚直径的8倍，而8：1正是女性身高和脚长之间的比例。
由于了解人的视错觉特性，建筑师在设计建筑物时充分利用视错觉，给观者特别的感觉。例如：帕提亚神庙中巨大的柱子并非是笔直的，而故意设计成一定的弯曲弧度，却给人以挺拔精巧的感觉。
第一章
1911年，吉尔布雷斯用新发明的高速摄影机拍摄砌砖工的动作过程，经动作分析把砌砖动作由17个减至5 个，使作业效率提高了三倍多。这一被称作“砌砖作业试验”的研究开创了“动作与时间研究”的先河。
泰勒和吉尔布雷斯的试验研究成果为人机学的建立奠定了基础。
第一章
这一阶段主要特点是：机器设计的主要着眼点在于力学、电学、
第一章
现代人体工程学的研究方向：把“人—机—环境系统”作为统一的整体来研究。
即在充分考虑人与机相互关系的同时，还要考虑到各种环境因素( 如声、光、气体、温度、色彩、辐射等)以及在高空或水下作业的生命保障系统等。这样，就把人机相互适应的柔性设计提高到人—机—环境的系统设计高度，使人—机—环境的系统和谐统一，从而获得系统最佳的综合使用效能。
第一章
人机交互、人机界面
MIT智能房间
清华大学智能教室
第一章
四、人体工程学的研究内容与方法
（一）研究内容
1．人机系统中的人 Ø 人体尺寸； Ø 信息的感受和处理能力； Ø 运动的能力； Ø 学习的能力； Ø 生理及心理需求； Ø 对物理环境的感受性； Ø 对社会环境的感受性；
第一章
三、人体工程学的发展
经验人
体工程学
早期历史～20世纪前期
科学人
体工程学
1945～1960年
现代人
体工程学
1960年～现在
第一章
（一）经验人体工程学（～1945年）：在生存与生产中形成
早在石器时代，人类就学会选择石块打制成可供敲、砸、刮、割等各种用途工具，从而产生了原始的人机关系。
研究“人—机—环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系，为解决该系统中人的效能、健康问题等方面提供理论与方法的科学。
第一章
人—机—环境的含义：
人——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——人、机所处的周围环境，如作业场所和空间、物理化学
第一章
帕提亚神庙
第一章
18世纪末人机工程学进入研究阶段
美国工程师泰勒是最早进行人和机器匹配问题研究的学者。1898年，泰勒在伯利恒钢铁厂对铁锹铲煤作业进行了研究。他用5公斤、10公斤、17公斤和20公斤四种装煤量的铁锹进行试验，最终发现用10 公斤铁锹作业效率最高。这就是著名的 “铁锹作业试验”。
第一章
早期土陶的制造考虑到人与物之间的关系，在器物的设计上增加了提手、耳扣、底座等，增加了人们使用器物的舒适度。
第一章
我国人体工程学：
《考工记》一书，记载着当时社会生产中按照人体尺寸设计的工具及车辆的制作方法。
《水浒传》中有一段描述：花和尚鲁智深要打一根100斤的禅杖，铁匠说对他说：“肥了，不好看，也不中使，依着小人，好生打一条62斤的水磨禅杖与师父。使不得，休怪小人。…”这说明人们在社会生产实践的过程中发现，器物必须与人（使用者）相适应。
第一章
Ø 二战期间，首先在军事领域中开展了与设计相关学科的综合研究和应用。如在设计武器时聘请解剖学家、生理学家、心理学家为武器设计出谋献策，提供适合操作人员生理、心理需要的设计参数。相继出现了“实验心理学”、“人体测量学” 等学科。 Ø 战争结束后，学科的研究从军事领域向非军事领域发展，并逐步把应用在军事领域的研究成果来解决工业与工程设计中的问题，如飞机、汽车、机械设备、建筑设施以及生活用品等。
环境或社会环境等。人—机—环境系统——指由共处与同一时间和空间的人与其使用
的机器以及它们所处的周围环境所构成的系统。
第一章
以人为主体，运用人体测量、生理及心理测量等方法，研究人的结构功能、身体力学、社会心理学等方面与产品设计、室内外设计之间的协调关系，以符合安全、健康、高效、舒适等各层次的需求，实现“人—机—环境” 的和谐共存。