人机工程复习资料

人机工程学的基本概念和定义：（P3）
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因素：研究人和机器及环境的相互作用;家庭生活中与闲暇时怎么考虑人的健康、安全、舒适和工作效率的学科。

人机工程学，英文Ergonomics
测量基准和基准面（P35）
（1）测量基准面
矢状面沿身体中线对称地把身体切成左右两半的千锤平面，称为正中矢状面；与正中矢状面平行的一切平面都称为矢状面。

冠状面垂直于矢状面，通过铅垂轴将身体切成前、后两部分的平面。

水平面垂直于矢状面和冠状面的平面；水平面将身体分成上、下两个部分。

眼耳平面通过左右耳屏点及右眼眶下点的平面，又称法兰克福平面。

（2）测量基准轴
铅垂轴通过各关节中心并垂直于水平面的一切轴。

矢状轴通过各关节中心并垂直于冠状轴的一切轴。

冠状轴通过各关节中心并垂直于矢状面的一切轴。

人体尺寸测量均在测量基准面内、沿测量基准轴的方向进行。

运动准确性及其影响因素（P139）
1.运动准确性
2.运动准确性的影响因素：1）运动速度与准确性2）运动方向与准确性
3）动作类型与准确性4）运动量与准确性
图形符号设计的一般原则：（P222）
1）图形符号含义的内涵不应过大，使人们能够准确的理解，不产生歧义。

2）图形符号的构形应该简明，突出所表示对象主要的和独特的属性。

3）图形符号的构形应该醒目、清晰、易懂、易记、易辨、易制。

4）图形的边界应该，明确、稳定。

5）尽量采用封闭轮廓的图形，以利于对目光的吸引积聚。

常用的操纵器编码方式有：形状编码、大小编码、色彩编码、操作方法编码、位置编码、符号编码等。

（P148）
1.形状编码使用不同的操作器具有各自不同、鲜明的形状特点，便于识别、避免混淆。

操纵器的形象编码还应注意：1）形状最好能对它的功能有所隐喻、有所暗示，以利于辨认和记忆；2）尽量使操作者在照明不良的条件下也能够分辨，或者在戴薄手套时还能靠触觉进行辨别。

2.大小编码大小编码，也称为尺寸编码，通过操纵器大小的差异来使之相互易于区别。

由于操纵器的大小需与手脚等人体尺寸相适应，器尺寸大小的变动范围是有限的。

另一方面，测试表明，大控制器要比小一级操纵器的尺寸大20%以上，才能让人较快的感知其差别，起到有效编码的作用，所以大小编码能分的档级有限，例如，旋钮，一般只能做大中小3个档级的尺寸编码。

3.色彩编码由于只有在较好的照明下色彩编码才能有效，所以操纵器的色彩编码一边不
单独使用，通常是同形状的编码、大小编码结合起来，增强其分辨识别功能。

操纵器色彩编码还需遵循有关技术标准的规定和已被广泛认可的色彩表义习惯，例如停止、关断操纵器用红色。

4.位置编码把操纵器安置在拉开足够距离的不同位置，以避免混淆。

最好不用眼睛看就
能伸手或举脚操作而不会错位。

例如拖拉机、汽车上的离合器踏板、制动器踏板和加速
踏板因位置不同，不用眼看就能操作。

5.操作方法编码用不同的操作方法（按压、旋转、扳动、推拉等）、操作方向和阻力大
小因素等因素的变化进行编码，通过手感、脚感加以识别。

6.字符编码以文字、符号在操作器的近旁作出简明标示的编码方法。

这种方法的优点是
编码量可以达到最大，是其他编码方法无法比拟的。

例如键盘上那么多键，标上字母和数字后都能分得清清楚楚，在电话机、家用电器、科学仪表上都已广泛采用。

P159
现行的计算机键盘的字母区，字母的第一行自左向右依次是“Q,W,E,R,T,Y,……”, 称为“柯蒂”（QWERTY）键盘。

这样的字母排列是谢尔斯（C.L.Sheles）在1874年设计的，见图。

这种排列适应于当时机械打字机某些结构上的要求在当时是无可非议的。

但后来发现这种字母排列存在明显的操作宜人性缺陷。

P5
最后来说本教材的名称“人机工程学”，简称“人机学”。

其实我国引进本学科之初，是根据“Ergonomics”直接译为“人类工效学”的。

我国与IEA对应的学术团体———国家一级学会的正式名称也一直是“中国人类工效学学会”。

所以现在沿用，并主张应该统一采用“人类工效学”名称的学者大有人在。

另一方面，近20年来，由于种种原因，人机工程学这个名称在我国流传日广，目前采用这个名称的看起来已经占了多数。

本教材采用这个名称也仅仅是为了顺应多数的习惯。

人机工程学的英文，用“Man——Machine Engjneerng”，固然不能说错了；但还是用“Ergonomics”更为恰当。

P58
例5
确定客轮层高功能尺寸的最小值G最小和最佳值G最佳。

解1）确定客轮层高功能尺寸的最小值
G最小=H95男+X功能
式中H95男——男子身高的95百分位数（参看表2-1）H95男=1775mm；
X功能———功能修真量。

在本问题中，可认为，有穿鞋修正量（25mm）和考虑行走中的略有起伏等因素所需的最小余裕量（90mm）两部分构成，
即X功能=25mm+90mm=115mm。

于是得到G最小=1775mm+115mm=1890mm
2) 确定客轮层高功能尺寸的最佳值
G最佳=G最小+X心里
式中X心里——心里修真量，在本问题中设取X心里=115mm。

于是得到G最佳=1890mm+115mm=2005mm
读者试仿照此例题，确定火车卧铺长的最小功能尺寸和最佳功能尺寸。

P57
例4
设计计算公共汽车车顶棚扶手横杆的高度，并对比“抓得住”与“不碰头”两个要求是否相容。

如互不相容，如何解决？
解1）按乘客“抓得住”的要求设计计算。

属于ⅡB型男女通用的产品尺寸设计（小尺寸设计）的问题，根据上述人体尺寸百分位数选择原则及表2-11所列，应该有
G1≤J10女+X X1（2-1）式中 G1——由“抓得住”要求的确定的横杆中心高度；
J10女——女子“上举功能高”的10百分位数（参看图9-1、表9-1）（男、女共用，因取女子的小百分位数人体尺寸，不涉及什么安全问题，取P10女即可）， X X1——女子的穿鞋修正量，设取ＸＸ１＝２０ｍｍ。

代入数值得到Ｇ１≤１７６６ｍｍ＋２０ｍｍ＝１７８６ｍｍ（2-1）
２）按乘客“不碰头”的要求设计计算。

属于ⅡＡ型男女通用的产品尺寸设计（大尺寸设计）问题，根据上述人体尺寸百分位数选择原则及表２－１１所列，应该有
Ｇ２≥H99男+X X2+r （2-3）
式中G2——由“不碰头”要求确定的横杆中心的高度；
H99男——男子身高的99百分位数（参看表2-1）（男、女共用，应取男子的大百
分位数人体尺寸，涉及人身安全问题，故取P99男），由表2-1 查得：H99男=1814mm
（18-60岁）；
X X2——男子的穿鞋修正量，设取X X2=25mm;
r——横杆的半径，设取r=15mm。

代入数值得到G3≥1814mm+25mm+15mm=1854mm （2-4）
3）两个是否相容，及如何解决？
式（2-2）要求横杆中心低于1786mm，式（2-4）又要求横杆中心高于1854mm，
两者互不相容，即不可相容，既不可能同时满足两方面的要求。

因此要通过设计来想办法协调和解决问题。

但本问题是很容易找到解决办法的：
横杆还可以比1854mm再略高一些，确保更多高个子的安全；在横杆上每隔0.5mm
左右挂一条带子，带子下连着手环，手环可以比1786mm再略低一些，让更多小
个子也抓得着。

一般原则
1）一般产品，大、小百分位数常分别选P95和P5，或酌情选Ｐ１０。

2）对于涉及人的健康、安全的产品，大、小百分位数常分别Ｐ９９和ｐ１，或酌情选Ｐ９５和Ｐ５。

3）对于成年男女通用的产品，大百分位数常选用男性的Ｐ９０、ｐ９５、Ｐ９９；小百分位数选用女性的Ｐ１０，Ｐ５、Ｐ１；而Ⅲ型产品设计则选用男女５０百分位数人体尺寸的平均值（Ｐ５０男＋Ｐ５０女）／２。