人机工程学概述

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。

人机工程学概论1、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。

2、日本称为“人间工学”。

3、国际人类工效学学会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、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。

4、人机工程学大致经历了三个阶段：经验工程学的发展阶段；经验人机工程学；科学人机工程学。

5、人机工程学的研究内容：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6、人机工程学的研究方法：观察分析法；实测法；实验法；模拟和模型试验法；计算机数值仿真法。

人体测量与数据应用1、人体测量的主要方法：普通测量法；摄像法；三维数字化人体测量法。

2、人体测量的基本术语3、人体主要尺寸：立姿人体尺寸、坐姿人体尺寸、人体水平尺寸。

4、主要人体尺寸的应用法则人体感知与信息处理1、反射弧：感受器---传入神经元---中间神经元---传出神经元---效应器。

2、视觉机能视角是眼睛分辨物体细微结构能力的一个生理尺度，以临界角的倒数来表示。

视野是指人的头部和眼球固定不动的情况下，眼镜观看正前方物体时所能看得见的空间范围，常以角度来表示。

水平视野和垂直视野。

视距是指人在操作系统中正常的观察距离。

3、明适应和暗适应：暗适应大约需要30min；明适应过程一开始，人眼感觉性迅速降低，30s后变化很缓慢，大约1min后明适应过程就趋于完成。

4、人的色视野：垂直色视野；水平色视野5、视觉特征：眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易疲劳；视线的变化习惯于从左到右，从上到下和顺时针方向运动；人眼对水平方向尺寸和比例的估计比对垂直方向尺寸和比例的估计准确得多；人眼对做上线的观察最优，依次为右上限，左下限，而右下限最差；通常以双眼视野为设计依据；人眼对直线轮廓比对曲线轮廓更易于接受；人眼最易辨认的颜色顺序是红、绿、黄、白，即红色最先被看到。

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。

第一章人机工程学概述1.人机工程学的定义，对象，目标，核心；人机工程学的特点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。

国际人机工程学会的定义为--------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;研究在工作中、生活中和休息时，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）研究对象人、机器、环境。

人是最主要的，强调以人为本。

2）研究的核心着重研究人、机、环境之间的相互作用关系，试图改变人们所用物品和所处的环境，从而使机器和工作环境更好的适应人的需要。

3）研究目标一是提高工作效率和质量。

二是提高工作的安全感和舒适感。

4）特点A.强调以人为本，客户满意为准则（designing for humanuse ）；B.必须意识到个体在能力和限制上的差异；C.用系统的观点考虑问题；D.强调设计过程经验数据和评价的重要性。

2.人机工程学的任务和研究内容，应用领域，人机工程学体系。

人机工程学的主要任务----------把人、机和环境作为一个整体来研究，使机器设计和环境条件的控制适合人的生理、心理特征，从而达到安全、高效、健康和舒适的目的。

建立一个合理的可行的方案，使人--机--环境系统达到最优化的配合，充分发挥人与“机”的作用，做到人尽其力，“机”尽其用，环境尽其美，经济效益尽其好。

研究内容1. 研究人体形态特征，即人体测量；2.研究人的生理特性3. 研究人的心理学4. 研究作业方法及其改善5.研究工作场所的设计和改善6. 研究作业环境对操作者的影响7. 研究人机界面设计，即控制器与显示器的设计8.研究人机系统的设计人机工程体系指-------人机工程学是一门综合性的边缘学科，但它有本身的理论体系，同时又从许多基础学科中吸取了丰富的理论知识和研究手段，使它具有现代交叉学科的特点。

•它是以人体科学中的人体解剖学、劳动心理学、劳动生理学、人体测量学和人体力学等学科为“一肢”；以环境科学中的环境保护学、环境医学、环境卫生学、环境心理学和环境检测学等学科为另“一肢”。

人机工程学最全面人机工程学是一门跨学科领域，涉及心理学、工程学、人类学、医学和设计等多个学科。

它致力于研究人和技术设备之间的交互关系，以优化人机系统的设计和使用，提高人的效率和满意度。

以下是对人机工程学的全面介绍:一、人机交互人机交互是人机工程学的核心。

它关注人类如何与计算机和其他电子设备进行交互，以达到高效和舒适的目的。

在人机交互研究中，常常涉及到以下方面:1. 用户需求用户需求调查是人机交互设计的第一步，用于确定用户的需求和期望，以便用户界面的设计和开发。

2. 用户界面设计设计人机界面包括用户界面的布局、颜色、图标和字体等元素。

一个良好的用户界面可以使得交**互更加直观、高效和愉悦。

3. 交互模型交互模型指的是用户与系统之间的互动过程。

交互模型分为线性模型、层次模型、状态模型和对象模型等多种类型。

4. 用户体验设计用户体验设计注重用户在使用产品时获得的感受和印象。

它包括外观、功能和字体等元素的设计。

5. 用户测试用户测试是指在设计出用户界面后进行的一系列测试。

它可以帮助设计者发现可改进的地方，从而优化产品的用户体验。

二、人体工学人体工学是人机工程学的分支领域。

它是研究人的身体结构和特征对于工作效率和工作环境的影响。

人体工学主要研究人体的生理学、心理学和力学等方面。

应用人体工学的原理和方法，可以将工作环境和职业安全设计更加人性化和符合人体工学之需求。

三、设计语言设计语言是指一种与设计有关的符号系统和规则体系。

它是指在产品设计中，通过图形和符号来传达产品功能和用户体验的设计思路和设计方式。

四、接口技术接口技术是指在人机交互中起连接作用的技术。

常用的接口技术有: USB、无线接口、网络接口等。

五、人机系统建模工具人机系统建模工具是一种将人体工学、人机接口技术、用户需求等因素综合纳入设计中所使用的工具。

六、设计研究人机工程学的一个目标是找到最佳的设计方式和方案，对此需要进行先进的研究和分析。

设计研究包括了相关的人体工学、人机交互、设计语言和接口技术。

人机工程学概论1人机工程学的形成与发展人机工程学是近60年发展起来的一门以心理学、生理学、解剖学、人体测量学等学科为基础的边缘学科。

这门学科以人的因素为基本点研究人和机之间的工作关系，故美国称之为Human Factors,即人的因素。

西欧通用的名称是Ergonomics0人机工程学作为一门新兴的边缘科学，起源于欧洲、形成于美国。

英国是欧洲研究人机工程学最早的国家，于1950 年成立了英国人机工程研究学会，并出版发行了著名会刊《Ergonomics》。

美国是人机工程学研究最发达的国家，于1957年成立了美国人机工程学协会，是目前出版人机工程学书刊最多的国家。

国际人机工程学协会于I960年正式成立。

在我国，人机工程学学科具有起步晚、发展快的特点。

和国际上一样，由于参与人机工程学工作的人员学科背景不同，对人机工程学学科也冠以不同的名称——在理论学界多称之为人类工效学，在工程技术界和产业部门主要称之为人机工程学。

20世纪80年代，随着我国现代工业和高科技事业的发展，技术设计与人的身心特点匹配程度同人——技术系统的安全、效率和社会效益之间的重要关系日益受到重视。

1980年5月，我国成立了全国人类工效学标准化技术委员会，主要规划和制定我国民用方面的人机工程学标准。

1984年，国防科工委成立了军用人一机一环境系统工程标准化技术委员会，规划和制定军用人机工程学标准。

1987年7月，全国人类工效学学会宣告成立，并出版了会刊《人类工效学》, 使我国人机工程学进入一个新的发展时期。

综合各国学者对人机工程学的定义，可以归纳为，人机工程学是研究如何使人一机一环境系统的设计符合人的生理和心理特点，以实现人、机、环境之间的最佳匹配，使处于不同条件下的人能高效、安全、健康和舒适地进行工作和生活的一门科学。

人机工程学的研究对象是人一机一环境三大要素互相联系组成的系统（综合体），而人与机器的关系是其中的中心环节。

人机工程学的主要任务就是对这一综合体建立一个合理、优化的匹配方案，以便有效的发挥人的作用，为操作者提供安全、舒适的环境，从而达到提到工作效率的目的。

人机工程学第1章人机工程学概论人机工程学是研究人与机器之间的交互关系和设计优化问题的学科。

它涉及到人的认知、感知和运动等行为，以及机器的设计、人机接口和系统的优化。

人机工程学的主要目标是改善机器和人之间的交互性能，提高系统的易用性、效率和安全性。

人机工程学的发展历史可以追溯到20世纪初。

在当时，工业化和技术革命的推动下，机器在人们的日常生活中越来越重要。

然而，由于机器的设计不符合人体工程学原理，造成了许多问题，如疲劳、劳损和事故等。

为了解决这些问题，人们开始关注如何将人体科学原理整合到机器的设计中，这就是人机工程学的起源。

人机工程学的研究范围很广泛，涵盖了多个学科领域，如心理学、生理学、工程学、计算机科学和设计学等。

研究的方法也很多样化，包括实验研究、建模分析和仿真模拟等。

通过这些方法，人机工程学研究人机交互的规律和问题，发展出一系列的设计原则和方法，以指导机器的设计和人机接口的优化。

1.用户需求分析：人机工程学首先要了解用户的需求和期望，通过调查、访谈和问卷调查等方法，分析用户的心理、生理和行为特征，确定系统的设计目标。

2.人类认知和感知：人机交互是通过人类的认知和感知过程实现的，研究人的注意力、记忆、问题求解和决策等认知过程，以及感知的感觉、知觉和运动等能力，有助于优化人机界面的设计。

3.人体工程学设计：人体工程学是将人体科学原理应用到机器的设计中，研究如何使机器与用户的身体特征和动作协调一致，减少用户的体力消耗和劳损，提高人机交互的效率和舒适性。

4.人机界面设计：人机界面是人与机器之间的交互媒介，研究如何设计界面以使用户能够直观地理解和操作机器，通过图形、声音、触觉和语音等多种方式，实现信息的传递和理解。

5.系统优化与评估：人机工程学也关注如何对机器和系统进行优化和评估，以提高其性能和可靠性。

通过模型分析、仿真测试和用户评估等方法，可以评估系统的易用性、效率、安全性和用户满意度等指标。

人机工程学在许多领域都有应用，如航空航天、交通运输、医疗保健、信息技术和消费产品等。

第一章人机工程学概论1.1 人机工程学人机工程学是研究“人－机－环境”系统中“人”与“机”、“环境”之间相互关系的学科。

这里“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。

研究人机工程学的目的，是根据人的生理、行为、认知、心理乃至情感等各方面的特性，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，合理地设计和安排对人们生产与生活中的信息显示、操纵控制、作业器具、作业空间、作业方式、作业环境，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。

人机工程学是一门跨越和交叉多门学科的边缘学科。

理解人的特性，需要生物学、生理学、医学、认知学、心理学等作为基础；设计适应人的产品，需要工程、设计、艺术等领域的知识、方法和技术；规划人的行为，需要管理学、社会学等作为依据；安排适宜人的环境，则需要考虑环境科学、美学等方面的因素。

人机工程学在现代社会的日常生活到劳动生产中都有着非常广泛的应用范围。

小到一柄牙刷、一把剪刀，大到一辆汽车、一台机床；小到一副桌椅、一个办公室，大到一栋住宅、一条流水线，都需要运用人机工程学的原理和方法协调其中人与产品、环境之间的关系。

目前人机工程学已经在工业设计、机械设计、服装设计、环境设计、建筑设计、城市规划等众多学科中成为重要的支柱。

由于其学科内容的综合性、涉及范围的广泛性以及学科侧重点的不同，该学科的命名具有多样化的特点。

例如，在欧洲该学科多称为人类工程学或工效学（Ergonomics）；在美国称为人类工程学（Human Engineering）或人因工程学（Human Factors Engineering）；在前苏联称为工程心理学；在日本称为人间工学。

此外，还有一些国家称为人体工程学、人机工程学、人机控制学、机械设备利用学、宜人学等。

1.什么是人机工程学使机器适应人提高用户友好性讲究工作技巧讲究作业规律2.人机工程的研究对象提高工作效率: 使用方便,减少失误,提高产量提升人身价值: 提高安全性,减少疲劳降低强度,增加舒适性,提高用户接受性,提升工作满意度,提升生活质量3.人机工程学定义国际人类工效学学会：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。

4.人机工程学的历史沿革经验人机工程学阶段要求人适应机器，以机器为中心进行设计。

科学人机工程学阶段以人为中心，强调机器的设计应适应人现代人机工程学阶段以系统观点分析人机关系，人机相互适应、分工合理5.系统的定义系统是指由相互联系、相互作用的若干要素构成的具有特定结构和功能的有机整体。

6..7.人机界面：眼——屏关系手——台关系人——椅关系脚——地关系8.感觉是人脑对直接作用于感觉器官的事物的个别属性的反映。

感觉具有如下要素：适应刺激感觉阈限适应相互作用余觉9.感觉阈限产生感觉需要有达到一定强度的适宜刺激。

10.适应的含义：感觉器官经持续刺激一段时间后，在刺激不变的情况下，感觉会逐渐减小以致消失。

这种现象称为适应。

11.相互作用在一定条件下，各种感觉器官对其适应刺激的感受能力将受到其他刺激的干扰影响而降低，由此使感受性发生变化的现象称为感觉的相互作用12 余觉的含义 .刺激取消以后，感觉可以继续存在一极短时间，这种现象叫“余觉”。

13.知觉的含义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。

知觉具有以下特征：整体性选择性理解性恒常性错觉14. 知觉的恒常性知觉的条件在一定范围内发生变化，而知觉的印象却保持相对不变的特征，称为知觉的恒常性。

15. 错觉是对外界事物不正确的知觉。

16. 视角：被看目标物的两点光线投入眼球的交角。