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《人机工程学》教学大纲
知识要点：人的行为习性；人的错误
第二节 人的疲劳及基于用户行为特征的设计原则 （2学时）
知识要点：疲劳的特点、诱因、规律；降低疲劳的措施；基于用户行 为的设计原则
教学重点：人的行为习性、错误、疲劳的特征与设计应用 教学难点：行为习性、错误、疲劳特征的教授与理解
（二）教学基本要求： 教授为主，结合实例分析，使学生了解并掌握人的行为特征；树立
第三章 人的感知特性及设计应用（共6学时） （一）教学内容： 第一节 人的感觉与知觉特征 （2学时）
知识要点：感觉的基本特性；知觉的基本特性 第二节 视觉机能特征及设计应用 （2学时）
知识要点：视觉刺激；视觉系统；视觉机能；视觉特征；视觉显示器 设计原则 第三节 听觉、触觉及其他感觉机能及特征
（2学时） 知识要点：听觉刺激；听觉特性及设计应用；触觉机能；嗅觉、味觉 机能
段 第三节 人机工程学的内容与研究方法 知识要点：人机工程学研究内容；常用研究方法 第四节 人机工程学的学科特性与应用领域
（2学时） 知识要点：
教学重点：基本常识；定义及内涵；发展史 教学难点：对本学科学习积极性的调动；相关理论知识讲解
（二）教学基本要求： 要使学生认识到学习本课程的重要性，充分调动学生的学习积极
建议教材 谢庆森 黄艳群，人机工程学，中国建筑工业出版社，2009.01，第二版
主要参考 书
[1] 丁玉兰，人机工程学，北京理工大学出版社，2005.01，第五版 [2] 周美玉，工业设计应用人类工程学，中国轻工出版社，2006.01，第 一版 [3] 刘峰 朱宁嘉，人体工程学，辽宁美术出版社，2011.05，第一版 [4] 罗仕鉴等，人机界面设计，机械工业出版社，2004.01，第一版 [5] [美] 唐纳德·A·诺曼，设计心理学，中信出版社，2003.10，第一 版
第二节 人的疲劳及基于用户行为特征的设计原则 （2学时）
知识要点：疲劳的特点、诱因、规律；降低疲劳的措施；基于用户行 为的设计原则
教学重点：人的行为习性、错误、疲劳的特征与设计应用 教学难点：行为习性、错误、疲劳特征的教授与理解
（二）教学基本要求： 教授为主，结合实例分析，使学生了解并掌握人的行为特征；树立
第三章 人的感知特性及设计应用（共6学时） （一）教学内容： 第一节 人的感觉与知觉特征 （2学时）
知识要点：感觉的基本特性；知觉的基本特性 第二节 视觉机能特征及设计应用 （2学时）
知识要点：视觉刺激；视觉系统；视觉机能；视觉特征；视觉显示器 设计原则 第三节 听觉、触觉及其他感觉机能及特征
（2学时） 知识要点：听觉刺激；听觉特性及设计应用；触觉机能；嗅觉、味觉 机能
段 第三节 人机工程学的内容与研究方法 知识要点：人机工程学研究内容；常用研究方法 第四节 人机工程学的学科特性与应用领域
（2学时） 知识要点：
教学重点：基本常识；定义及内涵；发展史 教学难点：对本学科学习积极性的调动；相关理论知识讲解
（二）教学基本要求： 要使学生认识到学习本课程的重要性，充分调动学生的学习积极
建议教材 谢庆森 黄艳群，人机工程学，中国建筑工业出版社，2009.01，第二版
主要参考 书
[1] 丁玉兰，人机工程学，北京理工大学出版社，2005.01，第五版 [2] 周美玉，工业设计应用人类工程学，中国轻工出版社，2006.01，第 一版 [3] 刘峰 朱宁嘉，人体工程学，辽宁美术出版社，2011.05，第一版 [4] 罗仕鉴等，人机界面设计，机械工业出版社，2004.01，第一版 [5] [美] 唐纳德·A·诺曼，设计心理学，中信出版社，2003.10，第一 版
人机工程学(第三版)
空气质量
空气中的有害物质如粉尘、有毒气体 等会对人体呼吸系统造成危害，甚至 引发职业病。
作业环境改善措施与方法
照明改善
根据工作需求调整照明强度和色温，使用 护目灯等局部照明设备，减少眩光和阴影
对视觉的干扰。
温度与湿度调节
根据季节和气候特点调节室内温度和湿度， 使用空调、加湿器等设备创造舒适的室内 环境。
02 03
改善措施
公司对办公环境进行了全面改造，包括更换照明设备、加装隔音材料、 更新空调系统等。同时，还重新规划了办公空间布局，提高了空间利用 率和员工舒适度。
改善效果
经过改造后，办公环境焕然一新，员工工作效率和满意度大幅提升，公 司形象和业绩也得到了显著改善。
04
人机界面设计与评价
人机界面基本概念及设计原则
噪音控制
采用隔音材料、消音器等降低噪音源的分 贝值，合理安排工作时间和休息时间，避 免长时间暴露在噪音环境中。
空气质量提升
加强室内通风换气，使用空气净化器等设 备去除空气中的有害物质，提高室内空气 质量。
典型案例分析：办公环境优化
01
案例背景
某公司办公环境陈旧，设施老化，员工工作效率低下，抱怨连连。
采用直观、易懂的图标和符号，降低 用户学习成本，提高操作便捷性。
色彩与字体设计
运用色彩心理学和字体排版原理，提 高信息传达效率和用户阅读体验。
听觉、触觉等其他交互方式探讨
听觉交互
运用声音提示和语音交互技术， 为用户提供听觉反馈和语音控制
功能。
触觉交互
利用振动、力反馈等触觉技术，增 强用户操作的真实感和沉浸感。
学科意义
提高机器的使用效率和人的工作效率； 改善人的工作条件和生活质量；促进 人与机器的和谐发展，推动社会进步。
空气中的有害物质如粉尘、有毒气体 等会对人体呼吸系统造成危害，甚至 引发职业病。
作业环境改善措施与方法
照明改善
根据工作需求调整照明强度和色温，使用 护目灯等局部照明设备，减少眩光和阴影
对视觉的干扰。
温度与湿度调节
根据季节和气候特点调节室内温度和湿度， 使用空调、加湿器等设备创造舒适的室内 环境。
02 03
改善措施
公司对办公环境进行了全面改造，包括更换照明设备、加装隔音材料、 更新空调系统等。同时，还重新规划了办公空间布局，提高了空间利用 率和员工舒适度。
改善效果
经过改造后，办公环境焕然一新，员工工作效率和满意度大幅提升，公 司形象和业绩也得到了显著改善。
04
人机界面设计与评价
人机界面基本概念及设计原则
噪音控制
采用隔音材料、消音器等降低噪音源的分 贝值，合理安排工作时间和休息时间，避 免长时间暴露在噪音环境中。
空气质量提升
加强室内通风换气，使用空气净化器等设 备去除空气中的有害物质，提高室内空气 质量。
典型案例分析：办公环境优化
01
案例背景
某公司办公环境陈旧，设施老化，员工工作效率低下，抱怨连连。
采用直观、易懂的图标和符号，降低 用户学习成本，提高操作便捷性。
色彩与字体设计
运用色彩心理学和字体排版原理，提 高信息传达效率和用户阅读体验。
听觉、触觉等其他交互方式探讨
听觉交互
运用声音提示和语音交互技术， 为用户提供听觉反馈和语音控制
功能。
触觉交互
利用振动、力反馈等触觉技术，增 强用户操作的真实感和沉浸感。
学科意义
提高机器的使用效率和人的工作效率； 改善人的工作条件和生活质量；促进 人与机器的和谐发展，推动社会进步。
人体工程学
隐行火焰的设计解决了这一问题， 这让习惯用火焰的家庭主妇感到塌 实，不过这样的火焰自然比真 实火焰安全。
•小细节 的到位
你习惯用右手还是用左 手？冰箱的设计应为哪 些人群服务？ 看看这款不良设计，虽 然左右两边都有拉门,可 是手柄不在前方，用来 还是不方便。
人们习惯性的莱拉手柄，可是手柄并不在抽屉上， 此款设计并不合理，给人以误导性。
英美——欧洲其他国家 英国 1950《英国人类工效协会》 美国 1957《人的因素协会》 日本 1964《日本人间工学会》
1.1.4人其它论述：
第二次世界大战后，各国把人体工程学的 实践和研究成果，迅速有效地运用到空间 技术、工业生产、建筑及室内设计中去， 1960年创建了国际人体工程学协会
开关 暂停
• 开关按键和暂停键离的太近人在洗 浴时候是有水气的，也没有颜色的区 别。改进的办法改进颜色。
中间的槽是为了 很好的伸拉台灯。 此处设计不是很 人机。因为深拉 杆连接着灯泡， 不安全。
此处应设计以凹槽或 突槽以方便拉伸台灯。
要运用好设计的界面，要有理性的认 识，要有创造性的，而且要有实效性 的分析、处理信息的能力。设计不是 一成不变的，分析方法也不是一成不 变的，设计的界面同样是在人----物的 信息交流中变化发展的
(3)气质与性格
气质和性格都是表现在心理活动与行为 方面的个性心理特征。 气质受先天影响多些，改变较难、较慢； 性格是后天形成的，比气质改变较容易、 较快。
气质类型无好坏之分，而性格则有好 坏差别。同一气质类型的人，可能具 有不同的性格，有共同性格待征的人， 可能属于不同气质类型。 性格与气质既有区别又是紧密联系和 互相制约的，气质影响性格的形成和 发展，性格对气质又有一定程度的改 造作用，两者互相渗透。
人机工程学 教材
人机工程学教材以下是一些著名的人机工程学教材：1. "人机工程学导论" (Introduction to Human Factors Engineering) by Christopher Wickens, John Lee, Yili Liu, and Sallie E. Gordon-Becker该教材覆盖了人机交互的基本概念，包括认知心理学、人的错误和人机界面设计等重要主题。
2. "人机工程学导论：认知工程学与用户界面设计" (Cognitive Engineering and User Interface Design) by Andrew Sears and Julie A. Jacko该教材综合了人机工程学和认知工程学的理论，强调认知心理学的应用于用户界面设计的重要性。
3. "设计人类心理人机工效学" (Designing for People: An Introduction to Human Factors Engineering) by John D. Lee and Christopher D. Wickens该教材介绍了人机工效学的基本原则和方法，包括心理学、认知领域和工程设计的基础知识。
4. "人因工程：成功的设计" (Human Factors Engineering: Successful Design for Safety) by John D. Lee and Christopher D. Wickens该教材侧重于人因工程在安全设计方面的应用，包括人机交互的安全性评估、人机界面设计和操作员训练等。
5. "工效学" (Engineering Psychology and Human Performance)by Christopher D. Wickens, Justin G. Hollands, Simon Banbury, and Raja Parasuraman该教材探讨了认知心理学和人机工程学在解决实际问题中的应用，包括设计有效的人机界面和提高工作效率等方面。
国际机器人专业的名著
国际机器人专业的名著【原创版】目录1.引言：介绍国际机器人专业的名著2.《机器人学：模型、规划与控制》3.《机器人操作系统》4.《机器人视觉》5.《机器人动力学与控制》6.《机器人学：从几何到控制》7.结论：总结这些名著的重要性正文机器人学作为一门跨学科领域，在国际上备受关注。
为了更好地学习和研究机器人学，了解一些国际机器人专业的名著是非常有帮助的。
本文将介绍几本著名的机器人学著作，包括《机器人学：模型、规划与控制》、《机器人操作系统》、《机器人视觉》、《机器人动力学与控制》和《机器人学：从几何到控制》。
首先，《机器人学：模型、规划与控制》是一本非常全面的教材，覆盖了机器人学的基础理论、建模、规划和控制等方面的内容。
这本书的作者深入浅出地讲解了机器人学的基本概念，使得读者能够更好地理解机器人学的相关知识。
接下来，《机器人操作系统》这本书主要关注机器人软件方面的内容。
它详细地介绍了机器人操作系统的设计和实现，以及如何在实际应用中对机器人进行控制。
这本书对于那些想要深入了解机器人软件开发的读者来说非常有价值。
《机器人视觉》这本书则专注于机器人视觉系统的研究。
作者详细地讲解了机器人视觉系统的构成、原理和实现方法，以及如何利用视觉系统来提高机器人的感知和决策能力。
这本书对于那些想要研究机器人感知领域的读者来说是一本很好的教材。
另外，《机器人动力学与控制》这本书主要探讨了机器人的动力学和控制问题。
作者从理论和实际应用两个方面对机器人的动力学和控制进行了深入研究，为读者提供了丰富的案例和实践经验。
最后，《机器人学：从几何到控制》这本书从几何和控制的角度全面讲解了机器人学的相关知识。
作者通过讲解机器人的几何建模、运动学和动力学等方面的内容，为读者提供了一个全新的视角来认识机器人学。
总之，上述这些国际机器人专业的名著对于学习和研究机器人学领域具有很大的帮助。
从基础理论到实际应用，这些著作都为读者提供了丰富的知识和经验。
人机工程学培训教材
作业空间设计
一、作业空间设计的有关概念
1. 作业空间：人、机器设备、工装以及被加工物所占的空间，称作业空间。 作业空间按所包含的范围，可分为
3）能量代谢量：人体进行作业或运动时所需消耗的总能量。 能量代谢率：用M表示
能量代谢量＝MS t
基础代谢量
维持体位所应 增加的代谢量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
作业所增加 的代谢量
安静代谢量 能量代谢量
三种代谢量的关系
3. 相对代谢率（Relative Metabolic Rate）
劳动强度不同，所消耗的能量不同，由于劳动者的体质差异，即 使同样的劳动强度，不同劳动者的能量代谢也不同，为了消除个体差 异，常用相对代谢率来衡量劳动强度。用RMR表示。
人
机
工
程
学
Manufacturing
的
应
用
Service
Home & Leisure
Office 返回
人机系统中人的作业特性
体力劳动时的能量消耗 人体作业过程的调节与适应 作业能力及其影响因素 合理安排作业休息制度 作业疲劳及其测定
体力劳动时的能量消耗
一、动态作业
2、静态作业
所有的肌肉运动都会导致疲劳，但程度取决于很多事情：如舒适程 度、年龄和经验。静态的肌肉运动，其疲劳的恢复时间是动态运动的10 倍。
人体测量数据的应用
一、 主要人体尺寸的应用原则
设计中常用测量尺寸见图2-15，有关这些数据的定义、应用条件、 选择依据等参阅表2-9。
二、人体尺寸的应用方法
1.确定所设计产品的类型 2. 选择人体尺寸的百分位数 3. 确定功能修正量 4. 确定心理修正量 5. 产品功能尺寸的确定
中学机器人课程书籍
中学机器人课程书籍
以下是一些适合中学生的机器人课程书籍：
1. 《中学机器人启蒙课程》- 作者：李学钧
这本书是中国著名机器人教育专家李学钧编写的，适合中学生入门学习机器人。
它包含了机器人基础知识、编程技巧以及机器人项目实践等内容。
2. 《机器人创新实践教程》- 作者：杨国才、赵海龙、郑晓洁
这本书是一本综合性的中学机器人教材，包含了机器人的基础知识、编程技巧和实践项目等内容。
它还提供了丰富的案例和实验，帮助学生深入理解机器人原理和应用。
3. 《机器人技术与应用》- 作者：陈希仁、吴志航、刘启扬
这本书是一本系统性的中学机器人教材，包含了机器人的基础理论、传感器技术、运动控制、图像识别及应用等内容。
它还提供了丰富的实例和实践项目，帮助学生培养机器人设计和编程的能力。
4. 《机器人与单片机应用技术》- 作者：黄国宝
这本书主要介绍了机器人控制中使用的单片机技术，包括单片机的基本原理、编程方法和应用技巧等。
它还提供了一些实际的机器人项目，帮助学生将所学知识应用到实践中。
5. 《机器人学导论》- 作者：曾国权
这本书是一本较为专业的机器人教材，适合有一定基础的中学生学
习。
它包含了机器人学的基本概念、运动学、轨迹规划、传感器技术等内容，帮助学生深入了解机器人的原理和应用。
这些书籍都是针对中学生的机器人课程编写的，可以根据自己的兴趣和水平选择适合的教材进行学习。
与机械有关的课外书籍
与机械有关的课外书籍摘要：1.引言2.推荐书籍一：《机械设计手册》2.1 书籍简介2.2 内容特点2.3 适用人群3.推荐书籍二：《机械原理》3.1 书籍简介3.2 内容特点3.3 适用人群4.推荐书籍三：《机器人技术基础》4.1 书籍简介4.2 内容特点4.3 适用人群5.总结正文：在众多与机械有关的课外书籍中，本文将推荐三本具有代表性的经典之作。
这些书籍分别涵盖了机械设计、机械原理和机器人技术等领域，旨在帮助读者更好地了解和掌握机械知识。
1.推荐书籍一：《机械设计手册》《机械设计手册》是一本实用性很强的机械设计指南。
该书详细介绍了机械设计的基本原则、设计方法和计算公式，以及各种机械零部件的设计方法和实例。
此外，书中还附有大量图表和数据，方便读者查阅和参考。
本书适用于机械设计工程师、技术人员以及相关专业的学生阅读和参考。
2.推荐书籍二：《机械原理》《机械原理》是一本系统阐述机械原理的教材。
该书从基本概念入手，深入浅出地讲解了力学、机构学、机械零件等方面的内容。
书中实例丰富，既有理论分析，也有实践应用，旨在帮助读者建立起完整的机械原理知识体系。
本书适用于机械类专业的学生以及相关领域的工程师和技术人员学习。
3.推荐书籍三：《机器人技术基础》《机器人技术基础》是一本关于机器人技术的专业教材。
该书从机器人技术的发展历程、基本原理和应用领域等方面进行了全面介绍。
书中既有理论讲解，也有实践操作，让读者能够深入了解机器人的构造、控制和编程等方面的知识。
本书适用于机器人技术研究人员、工程师以及相关专业的学生阅读。
总之，以上三本书籍都是与机械相关的经典之作。
无论您是初学者还是专业人士，都能在这些书籍中找到适合自己的学习内容。
《人机工程学(第4版)》全书表格
表1-1各产业部门人机工程学的应用课题表1-2人机工程学在管理学科的应用表1-3人机工程学与工业设计相关的研究领域表1-4工业设计各阶段中人机工程设计工作程序规划阶段(准备阶段)1. 考虑产品与人及环境的全部联系，全面分析人在系统中的具体作用；2. 明确人与产品的关系，确定人与产品关系中各部分的特性及人机工程要求的设计内容；3. 根据人与产品的功能特性，确定人与产品功能的分配1. 从人与产品、人与环境方面进行分析，在提出的众多方案中按人机工程学原理进行分析比较；2. 比较人与产品的功能特性、设计限度、人的能力限度、操作条件的可靠性以及效率预测，选出最佳方案；3. 按最佳方案制作简易模型，进行模拟试验，将试验结果与人机工程学要求进行比较，并提出改进意见；4. 对最佳方案写出详细说明：方案获得的结果、操作条件、操作内容、效率、维修的难易程度、经济效益、提出的改进意见1. 从人的生理、心理特性考虑产品的构形；2. 从人体尺寸、人的能力限度考虑确定产品的零部件尺寸；3. 从人的信息传递能力考虑信息显示与信息处理；4. 根据技术设计确定的构形和零部件尺寸选定最佳方案，再次制作模型，进行试验；5. 从操作者的身高、人体活动范围、操作方便程度等方面进行评价，并预测还可能出现的问题，进一步确定人机关系可行程度，提出改进意见表2-1百分比与变换系数表2-2人体主要尺寸1.1身高/mm1.2体重/kg1.3上臂长/mm1.4前臂长/mm1.5大腿长/mm1.6小腿长/mm表2-3立姿人体尺寸表2-4坐姿人体尺寸表2-5人体水平尺寸表2-6六个区域的身高、胸围、体重的均值x及标准差S D表2-7香港地区成人人体尺寸mm表2-8我国成人男女上肢功能尺寸mm表2-9主要人体尺寸的应用原则确定上述高度时必须考虑活动的性质，有时这一点比推荐的“低于肘部高度7.6 cm”还重要表2-10产品尺寸设计分类表2-11人体尺寸百分位数的选择表2-12正常人着装身材尺寸修正值mm表2-13设备及用具的高度与身高的关系表3-1不同感觉通道的适用场合感觉通道适用场合视觉通道1. 传递比较复杂的或抽象的信息2. 传递比较长的或需要延迟的信息3. 传递的信息以后还要引用4. 传递的信息与空间方位、空间位置有关5. 传递不要求立即作出快速响应的信息6. 所处环境不适合使用听觉通道的场合7. 虽适合听觉传递，但听觉通道已过载的场合8. 作业情况允许操作者固定保持在一个位置上听觉通道1. 传递比较简单的信息2. 传递比较短的或无需延迟的信息3. 传递的信息以后不再需要引用4. 传递的信息与时间有关5. 传递要求立即作出快速响应的信息6. 所处环境不适合使用视觉通道的场合7. 虽适合视觉传递，但视觉通道已过载的场合8. 作业情况要求操作者不断走动的场合触觉通道1. 传递非常简明的、要求快速传递的信息2. 经常要用手接触机器或其装置的场合3. 其他感觉通道已过载的场合4. 使用其他感觉通道有困难的场合表3-2几种工作任务视距的推荐值任务要求举例视距离（眼至视觉对象）/cm 固定视野直径/cm 备注最精细的工作安装最小部件（表、电子元件）12～25 20～40完全坐着，部分地依靠视觉辅助手段（小型放大镜、显微镜）精细工作安装收音机、电视机25～35（多为30～32）40～60 坐着或站着中等粗活在印刷机、钻井机、机床旁工作50以下至80 坐或站粗活包装、粗磨50～150 30～250 多为站着远看看黑板、开汽车150以上250…坐或站表3-3人机工程学的视觉原则表3-4编码方式的优劣表4-1适宜刺激和识别特征表4-2记忆的解释表4-3有意记忆与无意记忆的特点表4-4机械记忆与意义记忆的特点表4-5瞬时、短时和长时记忆的特点表5-1重要活动范围和身体各部舒适姿势的调节范围注：给出的最大角度适于一般情况。
机器人设计涉及知识点的书
机器人设计涉及知识点的书机器人设计是一个综合性的学科领域，涉及到各种基础理论和技术知识。
为了全面了解和掌握机器人设计涉及的知识点，可以参考以下几本经典的相关书籍。
1. 《机器人学导论》这是一本系统全面介绍机器人学基础知识和技术的教材。
书中详细介绍了机器人学的相关概念、原理、算法和应用等内容，包括机器人的运动学、动力学、传感器和控制系统等方面的知识。
通过学习这本书，可以建立起对机器人学综合知识框架的基本理解。
2. 《机器人技术概论》这本书从机器人技术的发展历程出发，系统地介绍了机器人技术的基本理论、核心技术和应用领域。
书中包含了机器人的感知、运动控制、智能决策等方面的知识点，并重点介绍了最新的机器人技术发展趋势和前沿领域的研究进展。
3. 《机器人控制系统概论》这本书主要介绍了机器人控制系统的基本原理和设计方法。
包括机器人控制的基本概念、建模与仿真、运动控制和轨迹规划等方面的内容。
通过学习这本书，可以了解机器人控制系统的组成结构和工作原理，掌握常用的控制算法和设计方法。
4. 《机器人传感器与感知》这本书主要介绍了机器人感知技术的基本原理和常用传感器的工作原理。
内容包括机器人感知技术的分类和应用、传感器的工作原理和特点、感知数据的处理和融合等内容。
通过学习这本书，可以了解机器人感知技术的基本原理和常用传感器的选择和使用方法。
5. 《人工智能与机器人》这本书主要介绍了机器人与人工智能的关系和互补性。
内容包括机器人的智能化技术、感知与认知、学习与决策、人机交互等方面的知识点。
通过学习这本书，可以了解机器人与人工智能领域的交叉点和前沿研究方向，掌握机器人智能化设计的基本原理和方法。
除了以上几本经典著作外，还可以参考一些特定领域的书籍，如《工业机器人技术与应用》、《服务机器人技术与应用》等。
这些书籍涉及到机器人在特定领域的设计和应用，对于深入理解机器人技术的发展方向和应用前景都有很大的帮助。
总之，机器人设计涉及知识点的书籍很多，需要根据自己的学习需求和兴趣选择适合的书籍进行学习。