《人机工程学》大作业

第一章人机工程学概论(习题)1、简述人机工程学的定义2、举出我们日常生活中与人机工程学相关的例子3、说出人机工程学科常见的名称4、简要地说明现代人机工程学研究的内容和方法？5、讲述人机工程学发展的4个阶段6、人机工程学与工业设计的关系？7、随机列举数种产品，初步分析其中存在的人机问题并提出解决方案第二章人体测量与数据应用(习题)1、什么是人体测量学？人体测量中的主要统计函数？2、常用的人体测量仪器有哪些？3、人体测量立姿要求？4、人体尺寸数据的特征有哪些？5、人体尺寸分布状况的描述方法？6、学会查人体尺寸表。

成年男子坐姿两肘间宽大于473mm的人所占百分位数是多少？7、求华南地区男子（18－55）胸围的P98百分位数8、人体测量数据应用的原则？9、产品人体尺寸设计的方法与步骤？10、人体尺寸修正量的意义及构成。

11、举例说明实际中需要心理修正量的设计实例。

12、公共汽车顶棚的扶手横杆高度应属于哪一型产品尺寸设计？13、请确定火车卧铺铺长的最小功能尺寸和最佳功能尺寸？第三章人的感知与运动特征(习题)1、什么叫视野及视野的分类？2、什么叫视觉的暗适应与明适应？3、造成眩光的主要因素有哪些？4、视觉的特征有哪些？5、听觉的特征？6、什么叫听觉的掩蔽效应？7、触觉的特征？8、如何提高人的信息处理能力？9、什么是操纵力？手与脚的操纵力有哪些特点？10、什么是反应时间？如何缩短反应时间？第四章人的心理与行为特征(习题)1、什么是感觉、知觉？2、感觉与知觉的关系？3、感觉的基本特征有哪些？4、什么是感觉阈限？有哪几种？5、知觉有哪几种？主要特征？6、视错觉的种类及其在在设计中的作用？7、注意、记忆、创造性思维的特征？8、人对产品的知觉、记忆、注意的特征？。

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姓名学号
西安电子科技大学网络与继续教育学院
2021 学年上学期
《人机工程学》期末考试试题
（综合大作业）
考试说明：
1、大作业试题于2021 年4 月23 日公布：
（1）学生于2021 年4 月23 日至2021 年5 月9 日在线上传大作业答卷；
（2）上传时一张图片对应一张A4 纸答题纸，要求拍照清晰、上传完整；
2、考试必须独立完成，如发现抄袭、雷同均按零分计；
3、答案须用《西安电子科技大学网络与继续教育学院标准答题纸》完成。

以下题目中任选一题：
1、市场上办公桌椅的人机学评析
2、照相机发展中的人机学因素
大作业的要求：
一、大作业是对特定事物的人机学分析，为此需进行相关文献资料的检索、查阅、研
读、评价、质疑，或对现有事物进行调研，锻炼调研能力。

需注意避免“资料式搬家”
现象。

二、大作业中应有学生独立完成的分析、评论、论点等实质内容，切忌内容空洞。

要
求结构清楚、层次分明、论述严谨、文字简练（若有调研，应附调研表；有测试的，应附实验记录原始件的示例等）。

具体格式要求如下：
1、题目之后与正文前要有摘要（150-200 字为宜），然后列出关键词（3-5 个）。

2、正文（主要部分，要有实质内容）。

3、参考文献。

4、字数要求5000-15000 之间。

三、以A4 规格纸张打印或誊写规范。

插图可用附页，也可插入到文稿中，要认真绘制，切
忌潦草。

要有简朴大方的封面设计，并装订好。

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⼈机⼯程学⼤作业⼈机⼯程学的眼光审视我们的⽣活环境随着社会的发展、技术的进步、产品的更新、⽣活节奏的加快等等⼀系列的社会与物质的因素，使⼈们在享受物质⽣活的同时，更加注重产品在“⽅便”、“舒适”、“可靠”、“价值”、“安全”和“效率”等⽅⾯的评价。

通过对⼈性产品设计具体实例来说明⼈性化设计中所包含的⼈机⼯程学因素，指出中国未来的产品设计必以创新和⾰新为⾸要条件，⼈机⼯程学，使⼈性化的设计真正体现出对⼈的尊重和关⼼，是⼀种⼈⽂精神的体现，是⼈与产品完美和谐结合。

的社会的发展，技术的进步，产品的更新等等都与⼈，机，环境有密切的联系，所以要实现“以⼈为本”⼈性化设计思想，必定以⼈机⼯程学为参照。

⼈机⼯程上所设定的标准为：1、产品与⼈体的尺⼨、形状及⽤⼒是否配合；2、产品是否顺⼿和⽅便使⽤；3、是否能防⽌使⽤者操作时意外的伤害和错⽤时产⽣的危险；4、各操作单元是否实⽤，各元件在安置上能否使其意义毫⽆疑问的被辨认；5、产品是否便于清洗、保养及修理。

下⾯就⼏个现实⽣活环境中的器物进⾏分析，并对不合理的地⽅提出设计创意。

⼀、超市⼿推车影响⼿推车性能的⼈体因素主要有：1．⼈的体格因素以⾝⾼为基本因素，⼿臂、腿、步幅等的长度与⾝⾼成⽐例，从⽽⼿推车的把⼿⾼度、车筐⾼度、车架与⼈体间的距离就取决于⾝⾼。

2．⼈的平衡机能推车⼈本⾝的平衡机能也是影响⼿推车性能的重要因素，如果缺少平衡机能，哪怕是运动性能很好的⼿推车也不能平稳前进；若⼈有很好的平衡机能，也可以掩盖⼿推车设计上的某些缺陷。

3．⼈的⼿和握⼒⼈的⼿和握⼒，男性和⼥性，成年⼈和⼉童，⼿的⼤⼩和握⼒都不相同。

为了长时间握住把⼿推车⽽不致使⼿有酸痛⿇⽊的感觉，希望把⼿的设计能够使⼈很轻松⾃然地就能推动车⼦。

4．⼈的疲劳⼈体疲劳和疼痛是对推车出⼒性能的不利因素，其产⽣原因有⼈体因素，也有⼿推车结构因素。

疲劳和疼痛⼀般是由于推车姿势不合适，⾝体某些部位负担过⼤等引起的。

设计中的错觉应用一、法国国旗法国国旗如图，红白蓝三色的比例为35:33:37，但是我们看到的是一样的比例。

分析：这是因为白色给人扩张的感觉，而蓝色给人以收缩的感觉，利用了视错觉。

二、阿根廷球队队服如图，阿根廷球队的队服使球员显得身材苗条，体态潇洒。

分析：衣服竖型的条纹是人看起来更瘦，人衣服横向的条纹把人的目光引向左右则看起来比较丰满，所以胖子适宜穿竖条纹的衣服。

三、贴瓷砖时黑白搭配如图，在贴瓷砖时黑白间错搭配看起来整齐，如果一边黑一边白就会使白色一边看起来面积比较大，失去均衡的美感。

分析：视觉上，白色看起来会发散，黑色会往里收缩，所以会造成错觉。

四、四喜人中应用视觉错觉如图，是我国传统版画《四喜人》，画中描绘了四个小孩玩耍的场景，但是画中之描绘了两个完整的小孩形象。

分析：画中在两个小孩中间追加了两个肚兜衔接点，产生了两个视觉回路，所以看起来会有四个小孩。

五、异次元庭院如图，院子看起来出现了异次元曲面，弯弯扭扭。

分析：庭院布置利用了经纬线在平面上表现出了弯曲的曲面的效果。

六、淀川大桥日本淀川大桥桥面宽阔，容易出车祸，桥面漆上了箭型图案，不在有事故发生。

分析：箭型图案是驾驶员产生桥面变窄，车距变小的错觉，是其自觉放慢车速。

七、咖啡在不同颜色杯子里的错觉咖啡在不同颜色的杯子里给人浓淡的感觉不一样，红色更浓。

分析：利用颜色对比的错觉使人产生这样的错觉，咖啡店应用这种错觉，节约成本且使顾客满意度增加。

八、布朗大学出版部标志布朗大学出版部的标志，一幅图案，可以感觉到俯仰两种视角，不停变换。

分析：图案运用了反转的错觉，使图案有了多样化和立体化。

九、奥普艺术利用奥普艺术的图片，中间的线条看起来特别明亮，很有层次感。

分析：利用线、形、色的特殊排列，是图片看起来有律动感，也是利用了视觉的错觉。

十、医生手术服医生手术服是绿色。

分析：人眼长时间看一种颜色容易产生，长时间看红色在看白色会产生绿色的错觉，手术服绿色，作为补色，进行平衡，使医生不会产生错觉。

分析汽车显示器设计中人机工程问题1 序言驾驶室设计是轿车设计中非常关键部分, 传统设计方法关键是以经验设计为主。

而人机工程学理论和计算机技术发展, 为依据人机工程学理论和利用计算机手段进行驾驶室设计提供了条件, 使设计方法程序化, 从而缩短了设计周期。

在一人一汽车一环境系统中, 人与汽车系统是主体。

操作者经过驾驶室中显示装置来了解汽车整个运行情况, 操作者面对是快速传输和高度复杂信息, 要求操作时精度高而且快速正确仪表板总成也叫仪表盘总成, 它是汽车上关键内饰件, 它壁薄, 体积大, 上面开有很多方孔、圆孔等仪表孔, 且结构形状十分复杂; 仪表板是全车操控与显示集中部位。

其上部有多种仪表及操纵开关, 是汽车操纵中心。

设计上很好仪表板是驾驶员能感到方便舒适, 反之还可能影响驾驶员和乘员安全, 仪表板设计已成为汽车车身设计一个关键组成部分。

2 显示器易读性与正确性人机工程分析2.1显示器视觉装置选择显示装置是指能经过可视化数值、文字、曲线、符号、标志、图形、可听声波以及其它人体可感知刺激信号向“人”传输“机”多种运行信息器具。

汽车上使用最普遍显示装置是视觉显示装置, 关键有多种仪表和信号指示器。

视觉显示装置应使驾驶员认读正确、快速又不易疲惫。

常见视觉显示装置有数字显示和模拟显示两大类, 从人机工程学见解考虑, 使用阴极射线管、气体放电管和发光二极管等屏幕式电子显示装置更为理想, 它既可显示数字量和模拟量, 又能显示过程参数改变曲线或图形, 更适合人心理和生理特点, 认读速度和正确度较高, 能减轻驾驶员疲惫和担心程度。

对于定量读数显示, 选择电子式数字显示。

对于定性读数显示, 因为它不要求具体数字, 且模拟显示更为灵敏、方便, 所以选择指针式显示。

2.2显示器部署设计显示装置设计要考虑选择显示器和仪表易读性和正确性。

通常, 汽车上多种仪表和信号指示器组装在一块仪表板上。

仪表板空间位置最好应使驾驶员无须运动头部和眼睛就能看清全部仪表, 或最少应在头和眼自然转动范围内。

人机工程学课程设计大作业题目：智能坐垫的设计与优化一、概述人机工程学是一门研究人与机器、环境之间相互关系的学科，旨在提高机器和环境的适应性，降低人的劳动强度，提高工作效率和安全性。

本次课程设计将围绕智能坐垫的设计与优化展开，旨在通过人机工程学的原理和方法，设计出一款符合人体工程学要求、舒适度高、智能化程度高的坐垫。

二、设计目标1. 根据人机工程学原理，确定坐垫的设计要素，包括形状、材质、结构等。

2. 利用智能传感器技术，监测用户的坐姿状态和坐姿时间，提供个性化的健康建议。

3. 优化坐垫的舒适度，提高用户的坐姿体验。

4. 设计一款具有可调节高度的坐垫，满足不同人群的需求。

三、设计过程1. 人体工程学分析：根据人机工程学原理，对人体坐姿时的生理特征进行分析，确定坐垫的设计要素。

同时，研究不同人群的坐姿习惯和需求，以提高坐垫的适用性和舒适度。

2. 坐垫形状设计：根据人体工程学分析结果，设计出符合人体生理特征的坐垫形状。

同时，考虑不同人群的体型差异，设计出可调节高度的坐垫。

3. 材质选择：选择透气性好、柔软舒适、支撑力适中的材质，以确保坐垫的舒适度和耐用性。

同时，考虑到不同人群的需求，选择合适的材质和硬度。

4. 结构设计：根据坐垫形状和材质的要求，设计出合理的内部结构，以满足支撑力和舒适度的要求。

同时，考虑到智能传感器的安装位置和数据传输的需求。

5. 智能传感器设计：选择合适的智能传感器，如压力传感器、加速度传感器等，以监测用户的坐姿状态和坐姿时间。

同时，设计传感器的电路板和数据传输模块，实现数据的实时传输和分析。

6. 优化设计：根据人体工程学分析和实际使用情况，对坐垫的设计进行优化和改进，以提高舒适度和适用性。

同时，不断测试和调整智能传感器的性能和精度。

四、总结通过本次人机工程学课程设计大作业，我们深入了解了人机工程学的原理和方法，并实际应用于智能坐垫的设计与优化中。

我们完成了人体工程学分析、坐垫形状设计、材质选择、结构设计、智能传感器设计和优化设计等多个环节的任务，实现了具有舒适度高、智能化程度高、可调节高度等特点的智能坐垫的设计目标。

人机工程学作业１喷泉改进建议：可以把周围种植一些花草，或者把喷泉地势设计低一些。

2公交车座椅改进建议：可以把座椅设计的高一点，再把下面地势设计平坦一些，尽量设计满足人体的最佳座椅。

3公交车把手的改进建议：可以把把手设置的高矮不一，在把手上也要设计的更合人性化4草地的改进建议：很多人都会选择最恰当的路径，或者阻力最小的路径。

所以设计路径时，应该考虑下人们会怎么走。

5汽车站客运线路图的改进建议：可以把线路图放小点靠近地面，也可以做成电子版的，这样就会让人们更清晰的了解到自己想要的答案。

6 U盘插头的改进建议：可以在U盘上标注正反面，在电脑的接口上也可以标注怎么插U盘。

7验证码的改进建议：采用容易辨认的字母数字设置验证码，尽量不设置花哨。

8楼梯的改进建议：避免表面光滑的楼梯是必须的。

而右面的楼梯，光滑不必再说，它设计的很不安全。

数据显示：室内楼梯踢面的最高高度为7.5″（190mm），最小踏步宽度为10″（254mm），最小踏面宽度为11.25 ″ （286mm），最大鼻突尺寸为1.25 ″（32mm）。

为了减少楼梯事故，踏步高、宽的误差不能超过0.188 ″（4.8mm）。

严格按照上述数据设计楼梯，把人的安全性放在第一位。

为避免表面光滑的楼梯，可以在光滑的楼梯表面上铺地毯或其他摩擦力大的材料，以增大摩擦。

避免室内外楼梯只有一级踏步的情况，只有前门的台阶可以例外。

在楼板上开洞，例如在挑板下的洞，直径不允许超过4.5 ″（114mm），否则儿童的头部可能会伸入并卡住。

总的来说，避免楼梯开洞可以避免儿童和成年人把脚卡入洞中。

9电脑键盘的改进建议：建议在电脑键盘上安装一套可开关的键盘灯，根据个人需要选择是否使用键盘灯。

也可以加一个光线感应器，根据外界光线的强弱来调节键盘灯的强弱。

10电扇开关的改进建议：人们第一次用这种设计的风扇时，都会遇到这个问题，天比较热，都想一下子转到最大化，凉快一下。

那么设计的时候就因该考虑人们对它的预期，表明最大最小文字或数字。

学号：xxxxx
姓名：xxx
专业班级：机械工程及自动化7班
不符合人机工程学的例子：
1.手机屏幕在上，按键在下，操作不方便，且抓拿不便，发信
时摁久了手酸，很不科学。

实际上，人的拇指与食指、中指对捏最为轻松。

因此，手机也应设计为屏幕在下，按键在上，这样会更加便于操作，而且人的手抓握物件后，自然而然在拇指下面形成空缺，正好适宜作为手机屏幕空间。

2.U盘在插入USB接口时常常会反了方向，这给U盘的使用带
来了诸多的不便。

改进方法：将U盘设计成两面都可以使用，或者将U盘设计成非对称的，这便可以易于识别了。

符合人机工程学的例子：
1.自行车的支撑部件
支撑部件主要有车架、前叉、鞍座和车把等，是自行车的构架。

支撑部分将其他零部件固定在相互间正确的位置上，保证自行车的整体性，实现自行车的功能。

从人机关系来看，鞍座、车把和车架等的位置和大小，以及它们间的相互关系，与骑车人的位置和肌肉的动作有着性的设计参数。

2.学校教室的扬声器
学校教室的扬声器分布于讲台，黑板下面等部位，这是一种利于教师利于学生的设计，让教师在走动讲课时亦能通过各处的扬声器将声音放大，便于学生听讲。

因而它是很符合人机工程学的设计的。

人机工程学作业及习题
作业一：列举五种你认为使用最危险或从人机关系方面设计的最糟糕的产品，并提出解决方案。

作业二：从人机的角度研究市面上的座椅，列举其优点和缺点。

作业三：餐厅售饭人员工作区设计（目标人群、使用环境、使用方式分析）。

作业四：电动工具的人机问题分析和改进。

作业五：手指控制器的设计
作业六：摩托车或者汽车显示系统设计调查、分析、并进行重新设计。

作业七：电子游戏操纵板的设计操纵与显示之间的关系及操作的方便性问题。

以上作业选5个，其中1、2必做
要求：1、排版紧凑、编辑统一（图片自己处理，手绘图拍照后也要处理，明暗、色调以及对比度）
2、每个作业都也写上题目，接下来在写你的分析。

3、一定自己去分析，有自己的观点，理由充分，条理清楚。

实习作业（都做）
作业一：家居市场测量典型家具尺寸，分析与人体哪些尺寸相关，用的那个百分位？并用性别、年龄去分析。

作业二：家电、汽车等相关产品操作装置、显示面板拍照，绘图，并用所学人机工程学知识分析：显示面板的布置、所用仪表的种类、色
彩；操作区域或者操纵装置类型，形状、编码、尺寸；操纵与显示的相合性等。

人机工程学大作业一、排插排插是我们日常生活中经常要使用到的电器，排插不合理的设计会使得我们用起来非常不舒服，例如下面这个我正在使用的排插。

1、 存在的问题有：（1） 插头插进插孔困难如图（1），由于插孔过于密集，容易把插头插错插孔；且由于插孔周围没有辅助定位的设计，例如开倒角，插头常插到插孔周围的位置。

（2） 插头难以拔出如图（2）插孔里面的金属夹力过大，插头插入尤其拔出需要很大的力，若是女生使用这款插排将有可能无法拔出插头。

2、 解决方案插孔之间应有一定距离以防止插孔交叉，可防止插错孔的问题；插孔周围开倒角或者设计成宽口，如图（3），可使插头插入更顺利；孔内金属夹力应适中。

二、手机摄像头作为现代通讯的主要工具，基本上每人都有一部手机；从诞生发展到现在，手机的功能图（3） 图（1）图（2）也越发强大；而拍照正是现代手机的一项必需功能，人们总是在各种各样的场合中使用手机的拍照功能；因此，手机摄像头的设计是否符合人机工程学就显得极为重要；下面将介绍一部我同学的摄像头设计不符合人机工程学的手机；该部手机为htc one x .1、 存在问题（1） 摄像头处于手机顶部，横向拍照时手指容易遮住摄像头。

如图（1）。

（2） 摄像头相对于后盖凸起，手机放在桌面时容易刮花摄像头，如图（2）。

2、 解决方法将摄像头设置顶部下方相对于机身1/3的位置，能有效防止手指遮挡摄像头；将摄像头高度设计在后盖下或者在后盖套手机保护套能有效防止摄像头刮花问题。

三、宿舍门跟厕所门宿舍的许多设计都不符合人机工程学，其中我最不能忍受的就是宿舍门打开时会把厕所的门给遮住，如图（1），每当上厕所时，首先要把宿舍门给半掩，然后打开厕所门，完事后再依次关厕所门、宿舍门。

解决的方法：1、缩短墙的宽度，把厕所门向左图（1） 图（2）移，以减少门与门之间的重合面积；2、将宿舍门安装在另一边，厕所门的对面是冲凉房门，每天需要进冲凉房的次数远少于进厕所的次数，因此把宿舍门安装在冲凉房那边所造成的不便较少。

人机工程学课外作业人体测量与测量数据的应用1. 人体尺寸的测量分为哪两类？各自特点和用途如何？2. 什么叫百分位数？为什么在国家标准的人体主要尺寸（附表A－1）中要标出百分位数？这样做有什么实际意义？3. 已知某地区17岁高中男生身高统计指标为：均值为166.05㎝，标准差SD=4.90㎝，根据以上数据，分析确定：⑴某男生身高测量值为178㎝，该生身材在群体中所属位置指标（即百分位数）如何？该生为“高大”、“中等”或“矮小”身材？⑵请按单限值设计法则、以90%的满意度给出适宜此学生群体使用的课桌、座椅的设计高度（注意修正值）。

人体感知与运动输出1.以中枢神经系统为最高层，用方框图方式画出人体分级结构关系图。

2.影响人的信息处理过程和处理能力的主要原因有哪些？3.感觉特征包括哪些？试解释视觉的颜色对比和颜色常性两种现象。

4.视力、视敏度和视角三者是什么关系？5.知觉信息加工过程主要处理哪两类几种关系？知觉的特征表现有哪些？6.人体的运动系统包括哪些组成部分？各部分的作用是什么？7.反应时间的定义是什么？什么是简单反应时间和选择反应时间？8.人们常说的气质和性格有何特征？人的气质类型有主要哪些？试解释其职业适应性。

9.解释注意在人的信息处理中的作用。

显示器的人因学设计1.指针设计的人机学问题，主要从哪几个方面考虑？2.指针式仪表设计有哪些细部设计？归纳起来，在整个设计中所要考虑的人机学参数主要有哪些？3.仪表盘总体布置原则是什么？有哪几种布置方式，各有什么特点？4.如何确定仪表盘的最佳认读区域？若视距L为1000mm，计算最佳视区（Ⅰ区）尺寸。

5.某圆形仪表的刻度数为100，在观察距离为50cm时，试问其直径最小应为多少？若刻度数增加为300，观察距离仍为50cm，其直径又为多少？若刻度数不变（100），改变观察距离，其直径又如何变化？6.试根据下面四种表盘与指针的不同情况，正确设计表盘上的标度数字（要求作图，标度的上限值和下限值由自己确定）：（1.）指针运动，表盘固定的圆形度盘（2.）指针固定，表盘运动的圆形度盘（3.）开窗式圆形度盘（4.）指针运动的水平直线形度盘7.荧光屏显示效率的影响因素有哪些？8.影响信号灯和警告灯传信效率的人的因素有哪些？9.听觉显示器设计的基本要求是什么及应遵循的原则？操纵控制器的人因学设计1.作图表示控制器与显示器的最佳布置范围，并作必要说明。