人机系统功能分配方法研究

第一章概述1.1设计的主要目的和意义此次设计的目的是掌握产品造型的设计，包括材料、尺寸的合理选择，灵活运用制作技术、形态表达语言，根据人机工程学和美学来设计电动自行车的尺寸和颜色。

根据同类型产品的类比和设计，力学分析，考虑人机工程学中的人体尺寸和人的舒适程度来综合设计电动自行车的尺寸。

设计的目的其实包括好几个层面，第一，加工工艺的了解；第二，进一步提出不同材质的优化组合课题；第三,探究材料与产品结构、功能的有机联系；第四，熟悉产品结构连接件的运用；第五，产品形态讨论；第六，寻求产品设计制作的个性化等等。

通过这半年的设计，我们很好的复习了已经学过的课程，并对部分材料的应用有了一定了解，在颜色搭配上也有了一定的学习，而且能熟练操作制图软件和办公软件。

对我们以后在工作上有很大的帮助。

1.2国内外电动自行车的发展情况为创造市场需要，适合老弱妇孺各种年龄层骑乘自行车，国外厂商多年前即开始研制辅助驱动自行车并且在新电池和驱动机械马达技术成熟发展之下，电动自行车应运而生。

海外发展较早的要数日本、奥利地、德国、台湾等国家和地区，近几年美国发展也比较快。

国外的电动自行车主要是作为一种轻松代步及休闲健身工具。

例如，在大型的停车场、超市和旅游区里使用。

从1994到1999年6年时间中，全球电动自行车数量，从 3.6万辆剧增1600万辆，如按2嘛，电动车需要量会在30万辆以上。

同时，东南业、中东、印度增到50万辆，而在2000年，仅日本就需要50万辆。

总体来说，电动自行车在全球的潜在市场很大，并呈上升趋势。

日本电动车的生产及技术都占世界领先地位，商品化的电动自行车由日本雅马哈公司率先于1994年推出，并随着本田、三洋、松下等知名公司的参与，生产规模日益放大。

但日本对电动自行车的使用管理上采取了严格限制，日本只许智能型电动自行车上路，并对智能型电动自行车的要求制定了很严格规定。

具体有：在任何路况情况下，速度小于15km/h时，人力：电助力大于等于1,即电助力不允许大于人力，但电助力接近于人力；在任何路况情况下，速度大于15km/h时，速度每增加1km/h，电助力下降1/9;速度小于等于24km/h时，整车电助动系统关闭；人力蹬踏开始后1秒钟之内，电助动系统按上述开始要求工作：人力蹬踏停止后l秒钟之内，整车电助动系统关闭；为了节约电能，智能型电助自行车停止运行一定时间（一般为3 一5分钟）后，整车处于休眠状态。

安全人机选择题库1．人机工程学的进展大致经历了这样的一个过程，即：（ C ）。

A．以人类为中心——以机械为中心——人机系统环境协调——以系统为中心B．以机械为中心——以系统为中心——以人类为中心——人机系统环境协调C．以机械为中心——以人类为中心——以系统为中心——人机系统环境协调D．以人类为中心——以系统为中心——人机系统环境协调——以机械为中心2．手臂的最大推力产生在肩的上方0。

方向上，可达自身体重的（ C ）。

A．50％B．80％C．130％D．150％3．颜色对比与人眼辨色能力有一定关系。

当两种颜色相配在一起时，易于辨认的顺序是（ A ）。

A．黄底黑字，黑底白字，蓝底白字，白底黑字B．白底黑字，黑底白字，黄底黑字，蓝底白字C．黄底黑字，白底黑字，黑底自字，蓝底白字D．白底黑字，黄底黑字，黑底白字，蓝底白字4．站着不动、长期或者经常重复地弯腰、躯干扭曲并倾斜的姿势、经常性重复地单腿支撑的姿势与手臂长时间前伸等姿势极易产生疲劳。

其原因要紧是（ D ）。

A．动态作业B．动作力量过大C．动作幅度过大D．静态作业5．人们常常在伸手取物时直接将手伸向物品，在穿越空地时走斜线，为图省事直接从有限高度的设备或者货物堆上翻越而过等。

这在人机工程学上被称之（ A ）。

A．捷径反应B．躲避反应C．积极反应D．消极反应6．人眼观看展示物的最佳视角在地域标准视角（C ）区域内。

A．5 B．15 C．30 D．457．利用人体参数进行作业空间设计时，由于设计目标用途不一致，选用的百分位与习惯度也不一致。

凡通道宽度类设计，通常取（D ）百分位数据。

A．1 B．10 C．90 D．998．显示器(显示装置)是从机器至人的信息传递装置，视觉显示器由于传递的信息量大、传递方式多样等原因，获得了最广泛的应用而占要紧地位。

视觉显示器可分为数字式与模拟式两类。

关于数字显示方式的特点的描述，下列说法中错误的是（ C ）。

A．动态范围大B．读数准确C．定性显示D．定量显示9．人机功能分配研究的意义是：利用人与机器的特点，为作业中的人与机器，安排不一致的任务形式、难度与任务量。

飞机驾驶舱自适应功能分配方法
毕晨灿;高飞
【期刊名称】《民用飞机设计与研究》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】对于诸如飞机驾驶舱等复杂人机系统,自适应功能分配能实现动态变化下的人机协作方式,使人、机更加协同完成功能,提高系统整体的效能。

提出了一种飞机驾驶舱自适应功能分配的方法,该方法采用贝叶斯网络预测当前情境下各个可行的自动化等级的绩效指标,然后基于多属性风险决策来综合所有绩效指标得到最合适的自动化等级。

实例表明该方法具有很好的可操作性和灵活性,能为飞机驾驶舱功能分配提供技术支撑。

【总页数】6页(P73-78)
【作者】毕晨灿;高飞
【作者单位】太原理工大学;山东交通学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP27
【相关文献】
1.基于CTL模型和任务绩效的驾驶舱动态功能分配方法
2.作战飞机人机功能分配方法
3.基于遗传BP神经网络的飞机驾驶舱人机功能分配方法
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5.基于蒙特卡洛-自适应差分进化算法的飞机容差分配多目标优化方法
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1.肌肉疲劳试验:1884年，德国学者莫索（A·Mosso）对人体劳动疲劳进行了试验研究。

对作业的人体通以微电流，随着人体疲劳程度的变化，电流也随之变化，这样用不同的电信号来反映人的疲劳程度。

这一试验研究为以后的“劳动科学”打下了基础。

2.铁锹作业试验:1898年美国学者泰勒（F·W·Taylor）从人机学角度出发，对铁锹的使用效率进行了研究。

他用形状相同而铲量分别为5kg、10kg、17kg、和30kg四种铁锹去铲同一堆煤，虽然17kg和30kg的铁锹每次铲量大，但实验结果表明，铲煤量为10kg的铁锹作业效率最高。

他做了许多实验，终于找出了铁锹的最佳设计和搬运煤屑、铁屑、砂子和铁矿石等松散粒状材料时每一铲的最适当的重量。

这就是人机工程学过程中著名的“铁锹作业实验”。

3.砌砖作业试验: 1911年吉尔伯勒斯（F·B·Gilreth）对美国建筑工人砌砖作业进行了试验研究。

他用快速摄影机把工人的砌砖动作拍摄下来，然后对动作进行分析，去掉多余无效动作，最终提高了工作效率，使工人砌砖速度由当时的每小时120块提高到每小时350块。

4.人机工程学的发展：起源于欧洲，形成与美国，发展于日本。

经验期：以人适应机器为中心创建期：以机器适应人为中心成熟期：人机协调5.人机工程学的研究范围(1.研究人机系统中人的各种特性：人的生理特性和心理特性(2.研究人机功能合理分配：人和机各自的功能特性参数，适应能力和发挥其功能的条件，各种人机系统人机功能分配的方法等。

(3.各种人机界面的研究：人机在信息交换或功能上接触或互相影响的领域。

(4.作业方法与作业负荷研究:包括作业的姿势、体位、用力、作业顺序、合理的工作器具和工卡量具等的研究，目的是消除不必要的劳动消耗。

(5.作业空间的分析研究：包括人的最佳视区、最佳作业域、最小的装配作业空间以及最低限度的安全防护范围等。

(6.事故及其预防的研究：既是安全人机工程学的立足点，也是其根本目的，即应研究产生事故的各种人的因素、人的操作失误分析与预防措施等。

一、名词解释（每题4分，共20分）1．安全人机工程学安全人机工程学---是从安全的角度和着眼点研究人与机的关系的一门学科，其立足点放在安全上面，以活动过程中的人实行保护为目的，主要阐述人与机保持什么样的关系，才能保证人的安全。

2．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的分配给人或机，称为人机的功能分配。

3．人机结合面人机结合面---就是人和机在信息交换和功能上接触或互相影响的领域。

4．人的反应时间人的反应时间---人从接受外界刺激到作出反应的时间，叫做反应时间。

5.疲劳疲劳---就是人体发生可以概括为失去功能或打乱这样的变化，引起生理活动的变化就是发生机能变化、物质变化、自觉疲劳和效率变化的现象。

二、填空题（每空1分，共20分）1．安全人机工程学主要是从安全的角度和以人机工程学中的安全为着眼点进行研究的，其研究对象是人、机、人机结合面三个安全因素。

2．人能够产生视觉是由视觉对象、可见光、视觉器官这三个因素决定的。

3．情绪状态可分为心境、激情、应激。

4．颜色视觉的三种特性明度色调饱和度5.“三同时”是指同时设计同时施工同时投产运行6. 人的认知可靠性模型将人的行为分为技能性、规则性、知识性三种类型。

7. 所接受的信息中视觉信息所占比例最大、听觉信息次之三、多项选择题（每小题2分，共10分）1.生理性疲劳除与劳动速度、强度和身心活动简单的因素有关外，还与（AB）工作环境因素有关。

A.劳动方式B.持续时间C.温度D.照明E.色彩2.在生产过程中发生的事故中，由人的失误引起的事故占有较大比例，而不注意又是其中的重要原因，据研究引起不注意的原因有以下几方面（）A对对象目的、任务理解 B.注意对象设计欠佳 C.注意的起伏D事先有预定目的 E.对对象有间接兴趣3.从形态和功能上可将人的机体划分为运动系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、循环系统、内分泌系统、感觉系统和神经系统共九个子系统。

编号：AQ-JS-00229( 安全技术)单位：_____________________审批：_____________________日期：_____________________WORD文档/ A4打印/ 可编辑人机功能分配(完整篇)Man machine function distribution人机功能分配(完整篇)使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。

在人机系统中，人与机完成各自的功能，只有二者合理配合，协调一致，才能使人机系统达到最佳效果。

为此，需要深入了解和研究人机各自的特征，进行比较，扬长避短，充分发挥各自的特长。

．(一)、人在人机系统中的主要功能人在人机系统中主要有3种功能：(1)、传感功能。

通过人体感觉器官的看、听、摸等感知外界环境的刺激信息，如物体、事件、机器、显示器、环境或工作过程等，将这些刺激信息作为输入传递给人的中枢神经。

(2)、信息处理功能。

大脑对感知的信息进行检索、加工、判断、评价，然后做出决策。

(3)、操纵功能。

将信息处理的结果作为指令，指挥人的行动，即人对外界的刺激作出反应，如操纵控制器、使用工具、处理材料等，最后达到人的预期目的，如机器被开动运转、零件被加工成形、机器的故障已被排除、缺陷零件已被修复或者更换等。

(二)、人机特性的比较人体本身就是一部复杂的、特殊的机器。

人与机器的特性包括许多内容，但就从人机系统中信息及能量的接受、传递、转换过程来讲，我们可以归纳为以下4个方面来比较，即信息感受、信息处理和决策、操作反应、工作能力等，详见表4—4。

由表4—4可见，人优于机器的能力主要有：信号检测、图像识别、灵活性、随机应变、归纳、推理、判断、创造性等；机器优于人的能力主要有反应、操作速度快，精确性高，输表4—4人与机器的特性比较出功率大，耐久力强，重复性好，短期记忆，能同时完成多种操作、演绎推理以及能在恶劣环境下工作等。

直升机机组成员人机功能分配方法研究赵然;马进;马如梦;李晓京;文治洪;申广浩;胡文东【摘要】目的:针对直升机人机功能分配特点开展深入系统的研究,建立任务负荷测量评价方法,提出直升机人机功能分配的方法及流程.方法:根据基于剩余能力的次任务负荷测量评价方法和任务执行过程中的负荷变化规律,设计了相应的实验流程,选取10名测试者共进行了51组相关实验,部分验证并确立了任务负荷的评价方法以及范围.结果:任务负荷测量评价实验的结果,部分验证了任务负荷测量评价方法的可行性和有效性；复杂作业任务负荷分析实验的结果,验证了任务负荷的累加性.结论:运用基于剩余能力的测量方法测量任务负荷水平是可行和有效的；复杂作业任务负荷水平可以通过测量其简单子任务的负荷水平,再通过累加原理计算得出；负荷指数应在一定范围内,否则作业任务质量明显下降.%Objective To study the task load measurement & evaluation as well as the human-machine functions allocation methods and flow in the helicopter. Methods The experiment flow was designed on the basis of the surplus-capability-based subtask load measurement & evaluation method and the load change law during the implementation of the task. Ten subjects were selected to go through 51 experiments, with the evaluation method and scope partly verified and determined. Results The task measurement & evaluation experiment result partly verified the feasibility and efficiency of the method, and the complicated task load analysis experiment results proved the tasks could be accumulated. Conclusion It's feasible and effective to measure task based on surplus capability, and to determine the complicated task bymeasuring the simple one and cumulative calculation. The load index hasto be limited in some range so as to ensure the work quality.【期刊名称】《医疗卫生装备》【年(卷),期】2013(034)003【总页数】3页(P13-15)【关键词】直升机;人机功能分配;任务负荷;作业任务分配【作者】赵然;马进;马如梦;李晓京;文治洪;申广浩;胡文东【作者单位】第四军医大学生物医学工程学院军队卫生装备与计量学教研室,西安710038;第四军医大学航空航天医学院医学装备教研室,教育部重点实验室,西安710032;第四军医大学唐都医院实验外科,西安710038;第四军医大学航空航天医学院医学装备教研室,教育部重点实验室,西安710032;第四军医大学航空航天医学院医学装备教研室,教育部重点实验室,西安710032;第四军医大学生物医学工程学院军队卫生装备与计量学教研室,西安710038;第四军医大学航空航天医学院医学装备教研室,教育部重点实验室,西安710032【正文语种】中文【中图分类】R318.60 引言随着航空电子技术的不断发展和计算机技术在直升机操控系统中不断应用，自动化、智能化已经成为新型直升机的重要发展方向[1-3]。

人机功能分配的原则1. 什么是人机功能分配人机功能分配是指根据任务的需求，将特定的任务部分分配给人类，将其它任务部分分配给计算机完成。

它是现代人机交互中的核心概念之一，通常是通过分析任务的目标和要求，将任务适当地分配给人类和计算机，以最大限度地提高任务效率，并在不影响任务质量的同时尽可能地减轻人们的负担。

2. 人机功能分配的原则2.1 任务分析与目标导向任务分析是人机功能分配的前提，它是指对任务进行分解和分析，确定任务的目标、需求、限制和操作流程等，以便进一步确定人机功能分配的原则。

这样，能够尽可能符合任务目标和要求，以及用户的需求和习惯。

2.2 侧重特长人类和计算机在不同方面都有其特长。

人类善于处理面对不同场景下的非规则化、模糊或不确定的信息，而计算机则擅长处理数据自动化、大量、重复的信息。

在人机功能分配时，需要考虑到人和机器的优势和劣势，并在任务分析的基础上确定结合人和机器的优势侧重，以便实现最佳的任务协同。

2.3 有效性与效率人机功能分配的目的是提高任务完成的效率和效果，因此，在确定任务分配时，需要遵循有效性和效率的原则。

有效性是指任务能够满足要求，并达到预期的目标；效率是指在保证有效性的基础上，最大限度地减少时间、资源和劳动力的消耗。

2.4 安全保密在人机功能分配时，需要考虑到任务的安全性和保密性，将安全问题分配给人类，而将高危、非保密的任务分配给计算机。

这有助于保障任务的安全性，防止任务泄露和滥用。

2.5 灵活性和可操作性人机功能分配需要灵活运用，以适应任务的变化和不确定性。

同时，在功能分配时可以考虑到用户的需要和便利，确保人机交互的可操作性，以便提高用户的舒适感和参与度。

3. 人机功能分配的应用人机功能分配的应用非常广泛，特别是在智能化信息系统开发、交通、医疗、安防等领域具有重要作用。

例如，在医疗系统中，医生可以通过人机交互技术，快速获取患者的病历和医学数据，并结合人机分配的原则进行分析交互，以便在规定时间内诊治患者。

安全⼈机⼯程学课后习题集答案解析安全⼈机⼯程学第⼀章⼀，⼈机关系随社会的发展有很⼤的变化，请举例说明其变化及其特点答：1 原始⼈机关系，旧⽯器时代的⽯⼑、⽯枪、⾻针等⼯具⼤部分呈直线形状，有利于⼈使⽤；到新⽯器时代，⼈类所⽤的锄头、铲⼑及⽯磨等的形状，更适合⼈的使⽤。

那是的⼈类在⽤这些⼯具进⾏笨重的体⼒劳动时，就⾃发地存在保护⾃⼰和提⾼劳动效率两⽅⾯需要解决的问题。

2 经验⼈机关系，这些⼯具由于⼈的使⽤经验、体会促使⼈机关系有简单到复杂，由低级到⾼级，由⾃发到⾃觉，逐渐科学化。

但这个时期的⼈机关系及发展只是建⽴在⼈类不断积累经验和⾃发的基础上。

3 ⼈机关系越来越复杂，机器要求操作者接受⼤量的劳动成果，例如：飞机的飞⾏，座舱及仪表位置设计考虑⼈的⽣理、⼼理和⽣物⼒学特性等。

⼆，如何理解⼈机⼯程学的含义？答：⼈机⼯程学是根据⼈的⼼理、⽣理和⾝体结构等因素，研究系统中⼈、机械、环境相互间的合理关系，以保证⼈们安全、健康、舒适地⼯作，并取得满意的⼯作效果的⼀门科学。

三，阐述⼈机⼯程学与安全⼈机⼯程学的联系与区别。

答：安全⼈机⼯程学是从安全的⾓度和⼈机⼯程学的着眼点研究⼈与机的关系，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。

安全⼈机⼯程学基础研究的⽅法与⼈机⼯程学的研究⽅法基本相同，但是研究问题的⾓度和着眼点主要侧重于从适应⼈的安全性特征去研究⼈机界⾯。

四、举例分析你所熟悉的⼀个⼈机系统的⼈、机及其结合⾯答：计算机。

在⼈机系统中，存在⼀个⼈与机相互作⽤的“⾯”，所有的⼈机信息交流都发⽣在这个⾯上，通常把这个“⾯”称为⼈机界⾯。

在⼈机界⾯上，向⼈表达机械运转状况的仪表或器件叫做显⽰器。

对机械来说，显⽰器执⾏的功能是输出，⽽对⼈来说，是输⼊。

⽽显⽰器就是⼈与计算机的结合⾯。

⼈即安全主体。

机这⾥是指计算机。

五、请说明安全⼈机⼯程学在安全⼯程学中所处的地位与作⽤答：安全⼈机⼯程学是安全⼯程学学科体系的⼀部分也是实现安全⼯程学的科学依据和最活跃的⼈的作⽤因素，它与其他三个⼦系统相互交叉、渗透、影响、制约、互为补充，从⽽构成了安全⼯程学这⼀整体。