第二章人体的人机学参数(2)

人体的人机学参数人体的人机学参数是指人体在与机械设备或计算机进行交互时的一些基本属性和特征，包括运动能力、感知能力和认知能力等。

这些参数对于设计和研发人机交互系统至关重要，可以帮助开发者更好地理解和预测用户行为，提供更符合人类需求的交互体验。

下面将介绍几个重要的人机学参数。

1.运动能力：人体的运动能力是人机交互中最基础的参数之一、它包括人体的力量、速度、灵敏度和精确性等方面。

例如，手指的精细运动能力可以影响到使用触摸屏的精准性，而手臂的力量和速度则可以决定使用力控设备时的操作效果。

2.感知能力：人体的感知能力是指我们感知和处理外界信息的能力，如视觉、听觉、触觉等。

在人机交互中，我们常常利用这些感知通道来获取用户的输入和反馈信息。

例如，通过摄像头来识别用户的动作，通过麦克风来接收用户的语音指令。

3.认知能力：认知能力是指人脑处理和分析信息的能力。

我们对于输入信息的理解和反应速度直接影响到与机器交互的效果。

例如，我们在观看屏幕上的图像时，需要能够快速地识别出其中的对象和关系，以做出相应的反应。

4.人体尺寸和人体比例：人体尺寸和比例对于设计符合人体工程学的界面和设备非常重要。

不同人群的身高、体重和体型差异较大，这直接影响到操作界面的布局、交互元素的大小和可访问性等。

合理的人体比例设计可以使得不同人群都能够方便地操作和使用设备。

5.人体姿势和动作：人体在与机器交互时的姿势和动作也是衡量人机学参数的重要指标。

例如，我们在使用手机时常常需要屈曲手指，而在使用键盘时需要保持手指的伸直状态。

合理考虑不同姿势和动作对于人体的影响可以提高人机交互的舒适性和效率。

除了以上几个参数，还有一些其他的人机学参数也非常重要。

例如，疲劳度和专注力可以影响用户长时间使用设备的体验；心率和呼吸率可以反映用户的情绪和压力水平等。

综上所述，人体的人机学参数是设计和研发人机交互系统时需要考虑的基本要素，它们可以帮助我们更好地理解用户需求，并提供更好的用户体验。

第一章概论1、人机工程学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。

2、安全人机工程学从安全的角度和着眼点，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。

它作为人机工程学的一个应用学科分支，以安全为目标、以工效为条件，将与以安全为前提、工效为目标的工效人机工程学并驾齐驱，并成为安全工程学的一个重要分支学科。

3、人机工程学研究内容（1）人体特性的研究（2）人机系统的总体设计(分工和信息交流）（3）工作场所和信息传递装置的设计（4）环境控制和安全保护设计4、安全人机工程学研究方法（1）观察法（2）实测法（3）实验法（4）分析法5、近代三个著名的人机工程学试验的发起人及时间（1）肌肉疲劳实验1884 德国莫索（2）砌砖作业实验1914 美国吉尔伯勒斯（3）铁锹作业实验1898 美国泰勒6、人机工程学发展的三个阶段（1）经验人机工程学（2）科学人机工程学（3）现代人机工程学7、人机结合面人和机在信息交换和功能上接触或相互影响的领域（或称“界面”）第二章人体的人机学参数1、人体测量学创立时间、创立人及定义1870年比利时数学家奎特里特发表了《人体测量学》一书，创建了这一学科。

人体测量学是一门用测量方法研究人体的体格特征的科学。

2、人体测量的三个基准面矢状面、冠状面和水平面3、人体测量方向头侧、足侧、内侧、外侧、近位、远位、挠侧、尺侧、胫侧、腓侧4、利用公式2-1进行简单计算5、人体动态尺寸在正常、动态条件下所测得的人体各肢体的活动角度参数和活动幅度参数，称为人体动态尺度。

6、作业域手脚在一定空间范围内做各种操作，所形成的包括左右水平面和上下垂直面的空间区域；包括水平作业域和垂直作业域。

7、影响人体测量数据的因素年龄、性别、地区、种族、职业以及年代8、需氧量、摄氧量、耗氧量以及氧债需氧量:体内单位时间内所需要的氧气量摄氧量:呼吸系统所能射入的氧气量耗氧量:人体在单位时间内所消耗的氧气量氧债:劳动开始时，由于人体呼吸、循环机能跟不上需氧量，致使肌肉在缺氧的状态下活动，这种供氧量与需氧量的差值…9、人体测量数据运用准则。

人体的人机学参数总结
一、一般人体人机学参数
1、骨骼参数：骨骼参数是由骨骼长度，宽度，厚度等参数构成，可
以说是人体构造的基础。

如肱骨长度一般在27cm，肩胛骨宽度在6cm，肩
胛骨厚度在 2.3-2.4mm，肱骨宽度在7.2-7.3mm，桡骨宽度在 2.7-3.3mm，肱骨厚度一般在1.6-2.2mm，桡骨厚度一般在1.2-2.2mm，腕骨厚度为
1.2-
2.2mm。

2、关节参数：
关节参数是人体构造和运动的重要指标，包括关节范围、灵活性和体
重载荷等。

如肩关节的关节范围为0-180°，关节摩擦力在0.1-0.7N·m，活动范围为-45°～+45°。

肘关节的关节范围为0-145°，活动范围为-30°～+30°，关节摩擦力在0.1-0.6N·m。

腰关节的关节范围为-60°～
+60°，活动范围为-30°～+30°，关节摩擦力在0.5-2.5N·m。

膝关节
的关节范围为0-145°，活动范围为-45°～+45°，关节摩擦力在0.1-
0.7N·m。

3、肌肉参数：
肌肉参数是描述肌肉结构、肌肉活动和力量的重要参数。

如肩部有肱肌、肩胛肌、肱二头肌，其抗力为10-15N。

肱三头肌抗力为10-20N，肱
四头肌抗力为10-22N，内旋肌抗力为6-10N，外旋肌抗力为9-12N。

胸部
有胸大肌，抗力为7-10N。

腰部有腰伸肌、腰屈肌，其抗力分别为20-25N
和6-10N。

人体的人机学参数1.人体尺寸和体型：人体的尺寸和体型对于机器的设计至关重要。

例如，在设计座椅、操作杆、键盘等控制设备时，需要考虑到不同人群的身高、体重和体型分布。

只有确保设备符合大多数人的身体特征，才能提供舒适和安全的使用体验。

2.人体力学特性：人体的力学特性包括力的大小、方向和作用点，以及人体各个关节的活动范围和力矩。

了解这些特性可以帮助设计人机界面时，更好地配合人体的运动和力量，减少用户的努力和疲劳感。

3.反应时间：反应时间是指人体对机器输入输出的速度。

它包括了感知信息、处理信息和做出反应的时间。

较短的反应时间可以提高操作的实时性和效率。

4.认知负荷：认知负荷是指人脑在执行一项任务时所承受的认知工作量。

如果认知负荷过高，可能导致注意力分散、决策困难等问题，从而影响使用体验。

因此，在设计人机界面时，需要降低用户的认知负荷，提供清晰、简洁和易于理解的界面。

5.视觉特性：视觉特性包括视力的敏感度、颜色感知、空间分辨率等。

设计人机界面时，需要根据用户的视觉特性来选择合适的字体、颜色、图标大小和对比度，以确保信息的清晰度和可读性。

6.运动协调和灵敏度：人体的运动协调和灵敏度是指人体在操作机器时的精确度和稳定性。

例如，在使用鼠标进行精确操作时，需要人体的手眼协调和精细手指运动。

设计人机界面时，需要考虑到用户的运动协调和灵敏度水平，提供合适的操作方式和界面反馈。

7.动作幅度和速度：人体的动作幅度和速度对于机器的设计和响应速度有一定的要求。

例如，在设计手机屏幕的大小和按钮的灵敏度时，需要考虑到用户手指的动作范围和速度。

只有提供合适的动作范围和速度要求，用户才能更加方便和自然地操作机器。

总之，人体的人机学参数是一个非常复杂的领域，需要综合考虑人体的生理和心理特征，以及不同任务和环境对人体的要求。

通过科学的人机学参数分析和评估，可以帮助设计更加人性化和高效的人机界面，提升用户的使用体验和工作效率。

第一章概论人机工程学是运用人的生理学、心理学和其他有关学科知识，使机器和人相互适应，创造舒适和安全的工作与环境，从而提高工效的一门科学。

安全人机工程学是从安全的角度和着眼点，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。

人机结合面就是人和机在信息交换和功能上接触或互相影响的领域（或称“界面”）安全人机工程学得研究对象是人、机和人机结合面三个安全因素。

第二章人体的人机学参数耗氧量：人体用过循环、呼吸系统所能摄入的氧气量称为摄氧量。

人体在单位时间内所消耗的氧气量称为耗氧量。

人体在从事高度反正体力劳动时，循环、呼吸（氧运输）系统的功能经1~2min后达到人体极限摄氧能力，这时，人体单位时间内的摄氧量称为最大摄氧量。

最大耗氧量可以作为允许最大体力消耗的标志，其影响因素主要有年龄、性别、海波高度、体能训练、劳动强度、持续时间等。

人体测量数据的运用准则：1.最大最小准则2.可调性准则3.平均准则4.使用最新人体数据准则5.地域性准则6.功能修正与最小心理空间相结合准则7.标准化准则8.姿势与身材相关联准则9.合理选择百分位和适应度准则第三章人的生理和心理及人体生物力学特性感觉是人脑对直接作用于感觉器官（眼、耳、鼻、舌、身）的客观事物的个别属性的反映。

感觉有：视觉、听觉、嗅觉、触觉（包括触觉、温度觉、痛觉）、味觉、运动觉、平衡觉、空间知觉以及时间知觉等。

感觉适应性：对感觉器官持续刺激，假若刺激强度固定，则作用时间的长短将决定该刺激是否能引起反应，时间过短不能引起反应：时间过长，反应逐渐减小，以致消失。

人能够产生视觉是由三个要素决定的：视觉对象、可见光和视觉器官。

视觉运动的规律：1.眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易疲劳2.视线的变化习惯从左到右、从上到下和顺时针反响运动。

3.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要准确得多4.当眼睛偏离视中心时，在偏移距离相等的情况下，人眼对左上限的观察最优，依次为右上限，左上限，而右下限最差。

第二章：人体的人机学参数水平面作业范围：人在台面前，在台面上左右运动手臂所形成的轨迹范围。

垂直面作业范围：手臂伸直，以肩关节为轴做上下运动所形成的范围。

坐姿空间作业范围：人坐姿时手脚所能达到的最大范围。

百分位数：工程上常以正态分布的某个百分位a处的人体尺寸数值Xa作为设计用人体尺度的一个界值以控制设计的适应范围，该界值称为百分位数。

方差：描述测量数据在中心位置（均值）上下波动程度差异的值标准差：方差的算术平方根。

抽样误差：抽样误差是指由于抽样的随机性而带来的偶然的代表性误差。

第三章：人的生理因素及生物力学特征感觉阈限：能引起感觉的一次刺激必须达到一定强度，能被感觉器官感受的刺激强度范围。

视角：确定被观察物尺寸范围的两端光线射入眼球的相交角度。

视力（视敏度）：能够辨出视野中空间距离非常小的两个物体的能力。

视距：人在操作系统中正常的观察距离。

视野：当头部和眼球固定不动时所能看到的正前方空间范围。

动视野：当头部固定不动，眼球自由转动时能看到的空间范围。

静视野（注视野）：指当头部和眼球固定不动时所能看到的正前方空间范围。

明适应（亮适应）：当人从黑暗处到光亮处，有一个对光适应的过程。

暗适应：在黑暗中视觉感受性逐渐提高的过程。

视错觉：人观察外界物体形象和图形所得的印象与实际形状和图形不一致的现象，是视觉的正常现象。

掩蔽效应：一个声音的听阈因另一个声音的掩蔽作用而提高的现象。

听觉（掩蔽）残留：由于人的听阈的复原需要经历一段时间，掩蔽去掉以后，人耳的效应并不立即消除的现象。

听觉的辨别阈限：在某频率下，仍能够听到的该纯音的最小声级的分贝数。

反应时间：人从接收外界刺激到做出反应的时间。

疲劳：当人体内的分解代谢和合成代谢平衡不能维持，作业能力出现明显下降时叫疲劳。

在人体发生可以概括为失去功能或打乱功能的变化，也就是发生机能变化、物质变化、自觉疲劳和效率变化的现象。

闪光融合值：当闪光频率增大到某一值时，人眼对高于这个频率以上的闪光没有辨识能力感觉它是连续的光源第四章：安全人机功能分配人机功能分配：对人和机的特性进行权衡分析，将系统的不同功能恰当地分配给人或机，称为人机功能分配。