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工业设计中的人机工程学原理与应用工业设计是一门学科，它着眼于产品实际的生产、销售、使用情况，通过优化产品的设计、外观、功能等多个方面，提高产品的使用价值、美观度和品质，以实现顾客的满意和企业的盈利。
在工业设计中，人机工程学是一个非常实用的底层原理，它可以帮助设计师更好地了解人类的行为、认知、感官和交互方式，从而优化产品的人机交互设计，提高产品的易用性、安全性、舒适性和效率。
本文将介绍什么是人机工程学、人机工程学的原理和方法，以及人机工程学在工业设计中的重要作用。
一、人机工程学的定义和基本原理人机工程学，又称为人机交互学、人因工程学或人工程学，是一门关注人类的行为、认知、感官和交互方式的跨学科科学，它旨在研究人类与机器之间的交互，以优化人机交互系统的设计、评价和改进，从而提高人们的工作效率、安全性和舒适性等方面。
简单来说，人机工程学是一门研究如何将机器或系统变得更人性化和易用的学科。
人机工程学的基本原理包括以下几个方面：1.人体工程学：研究人类的生理学、解剖学、生物力学等方面，以了解人的身体特征和动作能力，从而设计出符合人体工程学原理的产品或设备；2.认知心理学：研究人类的感知、注意、记忆、思维等心理过程，以了解人们如何对信息进行处理、存储、检索和表达，从而设计出符合认知心理学原理的界面或交互方式；3.人机界面设计：研究人与计算机之间的交互方式，以优化人机交互系统的设计和评价，包括图形用户界面、语音输入输出、手势识别、虚拟现实等多个方面；4.人机交互评价：通过实验、问卷调查、设备测试等方法来评价人机交互系统的易用性、效率、安全性等方面，以发现问题并提出改进措施。
二、人机工程学的应用领域人机工程学的应用领域非常广泛，涉及工业设计、产品设计、UI/UX设计、交互设计等多个方面。
在工业设计中，人机工程学通常被用来改进产品的使用体验和功能性。
比如，一些家电产品的按键位置和大小可以通过人机工程学原理来优化，让用户更方便地操作和控制；汽车座椅和方向盘的设计也可以依据人体工程学原理进行调整，提高乘坐舒适性和驾驶安全性；医疗设备的设计也需要考虑人体结构、机能、触觉和视觉等方面，从而使医疗人员可以更加舒适地操作和操控。
人机工程学基本原理人机工程学是一门研究人体与机器之间交互关系的学科，它涉及人类生理、心理和行为等方面的研究，是将人体工程、认知心理学、计算机科学等多个学科相互融合的综合学科。
人机交互人机交互是人机工程学的核心内容之一，它是指人与计算机之间的交互过程。
在人机交互过程中，人们使用输入设备（如键盘、鼠标）来与计算机进行交互；计算机通过输出设备（如显示器、打印机）将信息传递给用户，从而实现双向交互。
人机工程的设计原则人机工程的设计必须遵循一定的原则，才能保证产品的易用性和舒适性。
以下是人机工程的设计原则：可用性产品必须易于使用，并满足用户的需求。
产品的设计应该让用户能够快速地了解其使用方法，并且在使用产品的过程中不会出现困难或错误。
舒适性产品的使用应该给用户带来舒适感。
在产品的设计中，人体工程学应得到充分考虑，包括产品尺寸、形状、重量等方面。
安全性产品的设计必须保证其符合安全标准，防止使用产品时可能发生的意外。
同时，应该考虑用户的心理需求，避免用户在使用产品时出现紧张、疑虑等不良反应。
人体工程学人体工程学是人机工程学中的一个重要分支，它主要研究人类身体结构和功能，以及人体与环境之间的相互作用。
人体工程学的基本原则是通过研究人体的力学、生物力学、心理学和感觉信息，来创造人性化的产品。
认知心理学认知心理学是研究人类思维和知觉的心理学分支。
在人机交互中，认知心理学的研究成果可以帮助设计师了解用户的需求，从而更好地设计用户界面。
交互设计交互设计是将人机交互原则应用于产品设计中的过程。
在交互设计中，设计师主要关注产品的用户体验，通过研究用户需要并设计相应的用户界面，来提高产品的易用性、舒适性和可接受性。
总结人机工程学的研究范围十分广泛，它汇集了多个学科的成果，并致力于将人性化原则应用于产品的设计中。
这种人机交互的方式已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分，因此，学习和掌握人机工程学的基本原理，对于提高人们的工作效率、改善生活质量具有重要意义。
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）。
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。
人机工程学知识点整理一、人机工程学的定义与范畴人机工程学，简单来说，就是研究人、机器及其工作环境之间相互关系的一门学科。
它致力于优化人与机器的交互，提高工作效率，保障人的健康和安全，提升使用的舒适度。
其范畴涵盖了多个领域，包括但不限于工作场所设计、产品设计、交通工具设计、计算机界面设计等。
从我们日常使用的手机、电脑，到工厂里的生产线设备，再到飞机驾驶舱的布局，都有人机工程学的身影。
二、人机工程学的发展历程人机工程学的发展并非一蹴而就，而是经历了漫长的过程。
早期阶段，可以追溯到古代，人们在制作工具和生活用品时，已经开始考虑如何使其更适合人体的使用。
比如，古代的农具在形状和尺寸上就有一定的人体适应性。
工业革命时期，随着机器大规模的应用，人机关系的问题逐渐凸显。
工人长时间在恶劣的工作条件下操作机器，导致了大量的工伤事故和职业病。
这促使人们开始关注工作环境和机器设计对人的影响。
20 世纪初，人机工程学开始作为一门独立的学科逐渐形成。
二战期间，由于军事装备的复杂和高效需求，人机工程学得到了快速发展。
战后，它的应用范围不断扩大，从军事领域延伸到了工业、医疗、交通等众多领域。
现代，随着科技的飞速进步，人机工程学不断融合新的技术和理念，如虚拟现实、人工智能等，以更好地适应不断变化的人机交互需求。
三、人机工程学的研究方法为了深入了解和解决人机关系中的问题，人机工程学采用了多种研究方法。
首先是观察法，通过直接观察人的行为和操作来收集数据。
比如，在工作场所观察工人的工作流程和姿势。
其次是实验法，通过控制变量进行实验来研究人机交互的效果。
例如，对比不同键盘设计对打字速度和准确性的影响。
还有问卷调查法，通过向用户发放问卷来了解他们对产品或环境的感受和需求。
此外，还有模拟和建模的方法，利用计算机软件来模拟人机系统，预测和评估设计方案的效果。
四、人体测量与人机尺寸人体测量是人机工程学的重要基础之一。
通过对人体各种尺寸、形态和比例的测量，可以获得大量的数据，为设计提供依据。
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）。
安全管理编号：LX-FS-A32549 人机工程基本原理人机工程学In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior oractivity reaches the specified standard编写：_________________________审批：_________________________时间：________年_____月_____日A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑人机工程基本原理人机工程学使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。
资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。
人机工程基本原理人—机系统（Man-Machine systems）“人—机系统”，就是人和一些机器、装置、工具、用具等为完成某项工作或生产任务所组成的系统。
更确切地说，这种系统还应包括环境条件在内。
所以，人—机系统实际上是指人—机—环境组成的一个不可分割的整体。
人—机系统的范围是很广阔的，有简单的，也有复杂的，如人用铅笔书写，就是一个简单的人—机系统；又如船员驾驶轮船，飞行员驾驶飞机，司机开动汽车，就是一些较复杂的人—机系统。
在人—机系统中，包括人、机器和环境三个组成部分，而每个组成部分可称为一个分系统或子系统。
机器分系统具有控制器和显示器（显示器的种类很多，有视觉的、听觉的，触觉的等）。
人，这一分系统在看到（或听到，触到）显示器的显示时，就要决定如何去控制，如何去操作。
如果有必要调节时，即可通过人体的动作去进行操纵。
整个人—机系统是在各种不同的环境里工作。
而环境条件又不同程度地影响着各个分系统的工作。
可见，在人—机系统中，人同机器、环境的关系总是相互作用，相互配合和相互制约的，但人始终起着主导作用。
因此，为了能充分地发挥人和机器的作用，使整个人—机系统可靠、安全、高效，以及操作方便和舒适，设计人—机系统时就得充分考虑人和机器的特征与功能，使之相互协调配合，构成有机整体，达到生产和工作的最佳效果。
人—机系统设计（Man-Machine systems design）人们要完成某项工作或生产任务，就需要一定的机器或装置，但是有些机器或装置适合人的生理机能和心理特征，人们工作起来就感到舒适和省力，效率高而且安全。
而有些则不是这样。
所以，在设计机器或装置时，要尽可能考虑人体的机能和人的心理特征，力求在人操纵机器时所接触的部位尽量符合人体的各种因素。
须使人体骨架结构能够适应它，肌肉组织能够操纵它，精神系统能够控制它。
同时，还须在使用这些机器或装置时，保证人体安全。
如果这些目标达不到，那么，人们所有期望的结果—事故就很可能发生。
人机工程学的这一基本思想是设计机器或作业空间时必须考虑的。
一般来说，人—机系统的设计可分六个阶段，即（1）调查研究；（2）编制设计任务书；（3）编制实施方案；（4）技术设计和施工图设计；（5）模型的制作；（6）人—机系统的制作与鉴定。
这些设计过程虽有先后次序之分，但各阶段之间却有着密切的联系，也可相互穿插进行。
确定式反应当有了某些刺激或信号时，人们常常就按照自己的经验和习惯而作出反应。
这种反应称为确定式反应。
在这种反应过程中，人的神经中枢动比较简单，只要知觉到刺激物，不必过多考虑和选择，就能立即作出决定。
在一般情况下，视觉或听觉刺激物出现后，在0.14~0.18秒内便能作出反应。
通常，确定式反应可分为两类，一类属于概念关系，另一类属于空间关系。
例如，不同的颜色常常用于各种信号和图表的设计，人们在看到这些颜色时，因懂得这些颜色的含义，便能立即作出反应，如红色表示危险、停止，绿色表示安全、通行。
这都属于概念关系。
又例如，书刊上的词句是由左向右和各行由上向下排列的，这就是横排印刷所采取的排列方式。
当我们阅读时，就要按这顺序进行，这属于空间关系。
人体测量学（Anthropometry）人体测量学是人类学的一个分支学科，主要是通过对人体的整体测量和局部测量来研究人体类型、特征、变异和发展的规律。
人体测量学可提供出人的肢体所能发挥的力量大小、肌肉关节等的活动限度、人体静态和动态尺寸（即身高及上、下肢体的长度等）的数据和资料，为人—机系统设备的设计和空间布置提供出科学依据。
其重要意义在于：（1）为设计机械设备、工作场所和动作类型等提出原则和标准，以便最充分地利用时间和空间；（2）使设计的机械设备与身体的大小、形状、活动和结构相协调，从而使人操作时省力、舒适，并具有最高的准确性，最适当的速度和最大的安全；（3）使机器设备能收到最大的效益。
人体反应时间人体的感觉器官在受到外界刺激后的反应时间称为人体反应时间。
一般人的视觉简单反应时间为0.2~0.25秒；听觉的反应时间为0.12~0.15秒。
由于人的神经传递速度一般有0.5秒左右的不应期，所以需要感觉指导的间断操作间隙期一般应大于0.5秒，复杂的选择性反应时间一般达1~3秒，需要复杂判断和认识的操作反应时间则更长。
操作反应速度人体的反应速度是有限的，它与许多因素有关，就操纵器来说，其形状、位置、式样、大小、操作方向以及用力情况等，都会影响操纵速度。
人的手指敲击的速度为1.5~5次每秒，最大可达5~14次每秒。
人手作水平135（相当于水平时钟面1点半钟的方向）或315°（相当于7点半钟的方向）方向的运动速度最快，且手抖动次数最少；而其它方向的动作速度就稍慢。
右手向前运动推东西的速度，比从右向左的运动速度要快，而从左向右的运动速度则更慢。
人机系统标准人机系统标准是指系统作业标准和人的效果标准。
系统作业标准依不同的人机系统有不同的项目和内容，如工业生产系统中，有产品质量、生产率、设备利用率、产品合格率等标准。
人的效果标准，主要指人的生理、心理反应（如心律、血压、脑波）、工作效率和适应程度等。
随着人机工程学在人类生产和生活中越来越重要，国际上对制定人机学中的标准问题也越来越重视，1973年在英国标准协会（BSI）支持下，国际人机工程学会在英国召开了有13个国家参加的人机学国际讨论会，会上提出了很多有关人机学方面的标准。
目前，越来越多的产品和生产系统的质量评定，都把人机学标准列为重要的内容。
人的素质人的素质包括遗传的先天性素质和由实践经验积累而形成的后天性素质两类。
人对于外界条件的刺激所作出的反应，即所采取的行动，会因各人的素质不同而有差异。
这就是说，在生产场所，发生不安全行为和可能引起伤害行动的最根本原因是与人的素质有着极为密切的关系。
人类生态学人类在维持其生存的过程中，逐渐适应了自然的和社会的环境。
这种适应形成了人的一定的形态，人与环境产生共生关系，以这种共生关系为中心，研究人类区域社会的结构及其变化过程的学科叫做人类生态学。
它的研究范围还包括，与人类的生存有密切关系的健康问题，公共卫生学以及由生物环境、行动环境、生物个体环境等带来影响的有关课题。
无条件反射（Unconditioned reflex）当外界条件给人以刺激，则人会形成两种反射，一为无条件反射，一为有条件反射。
无条件反射是指人生下来就具有的一种本能的生理机能，即当人体受到刺激时，则在生理上出现一种不通过大脑即可判断，本能地作出反射的机能。
食物，是人为维持生命所必需的最基本的东西，所以人面对食物的刺激，通过生理机能直接反射，就有唾液分泌出来。
这种反射是为了维持人的生命所必需的一种生来就有的最基本的自动控制方式。
心理原因（Mintal cause）人们工作时的一切行动完全由当时的心理状态所支配。
若心理状态不正常，就可能会因此而引起事故或灾害。
这种因心理状态不正常而发生事故或灾害的原因，称为心理原因。
属于这类心理原因的有，精神不振、心情不悦、过度疲劳、反抗心、感情不适、错觉等种种情况。
外界条件（Outside condition）作业现场的生产活动是由人—机械—环境组成的。
如果生产活动以人的行动作为主体来考虑时，则与作业行动有关的机械、环境等外在因素，以客观表现形式呈现的一切客观条件，统称为外界条件。
由于外界条件不同，事故发生的频度也不同。
外部信息（Outside information）人利用生理机制，通过“五感”（视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉）来了解事物的客观状态，并达到知觉程度。
这过程是：首先了解外部信息，嗣后对它们进行分析、判断，并作出自己的行动，因此发生事故的原因大多是由于对外部信息了解得不充分，或对外部信息产生错觉，以及对外部信息的分析、判断不正确等，导致人进行不安全行动而引起的。
闭环人机系统（Close man-machine systems）闭环人机系统也就是反馈控制人机系统，它有一个封闭的回路结构，其主要特征是：系统的输出对控制作用有直接影响，即系统过去行动的结果回过来控制未来的行动。
例如，在某一系统中，若需要加上一定输入电压，以得到所要求的目标值时，倘若输入电压过大，这一系统就通过调节发挥作用，以减小输入电压。
反之，若输入电压过小，这一系统就发挥作用，以增大输入电压。
具有这种结构的控制方法就是反馈控制。
这种控制如果是由人去观察和控制输入和输出的，就称为人工闭环人机系统。
若用自动控制装置代替人的工作，人只是起监督作用的，则系统称为自动闭环人机系统。
座椅几何参数座椅的几何参数主要有座高，座面深，座靠背，座面宽等。
座面宽一般只需50cm可满足要求，座高对于工人的工效很重要，一般取人体腓骨头的高度（约人体总高的1/4）或略小于小腿高度1cm左右。
根据我国的人体高度一般取座高为43~45cm，座面深一般取45cm左右，另外座面要光滑平整，座面可略向后斜6°左右，一般都要加弹性垫座，座靠背分肩靠和腰靠两部分，肩靠高度达肩胛骨下角，腰靠的高度要适合脊柱弯曲和腰曲的高度，两个靠背连在一起，其高度一般为50cm左右，座与靠背的夹角一般为100~110度，这样人坐上去以后，靠背和座面与人体背部，臀部，大腿形成的曲线相吻合，使人有舒适感。
控制器布置区控制器布置区是指人手（或脚）操作操纵器时，活动最灵活，反应最灵敏，用力最适宜的空间范围和例行的方位。
手动控制器布置区是，肘不运动时，以肘为圆心，半径=35.6cm的球形区域内，并以肩高的水平位置上下为最优；肘运动时，上述球形区域半径可扩大到40.6cm；躯体不运动时，以肩为圆心，半径为61cm的球形区域内；躯体允许运动时，上述半径可扩大到76cm。
