人机工程学完整ppt课件

冰箱的门的设计： 打开方式为由左至右。 考虑到人的生活习惯，用右 手向后拉开的方式。如果换 成由右至左，很不方便
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剃须刀，设计的产品造型 考虑到手握的姿势、手与 下巴所成的角度，以达到 较好的舒适型。
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这是一个MP3的设 计，稍微弯曲的外 观形状让手感更舒 适，按钮的操作区 域，考虑到手指指 尖与产品界面的操 作角度。
可口可乐的一系列瓶子
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汽车内部的设计，更 能充分地表现人机工 程的应用和重要性。 内部各个控制器（包 括方向盘，档位、离 合、后视镜、遮阳板、 喇叭按钮、表盘、座 椅等）的设计和位置 安排，都要靠虑人的 操作范围，动作的习 惯，综合平衡地使用 人的肌能，让人更舒 适、安全。
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楼梯台阶的设计应依靠一定的 斜度、高度、和间隔
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办公室内部的桌椅、摆放的设计， 能够很方便的出入，提高工作效率
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为残疾人设 计的扶手， 产品的粗细， 高度的设置 参考了人坐 下时手、胳 臂的位置。
第13页/共17页Fra bibliotek汽车安全气囊，考虑人的安全，减少、避免 和防止事故的发生，以此来减轻事故损失。
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产品的设计考虑到人 机工程方面的问题。 手指接触的部位，用 橡胶材料成型，考虑 到中指与产品的接触 部分，如果没有这个 凹槽，用的时间久了 手指就会很不舒服， 很具人性化的设计。
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楼梯和电梯的设计
节省了时间、体能，提 高了人的工作效率
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不同插头的产品案例比较
通常的插头尾部小，拔出来不方便
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两个产品比较，可 以看出第二个使用 起来更舒适。手柄 按钮的大小，手指 活动的范围和玩游 戏时身体与胳膊、 手之间的舒适角度。

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以用户为中心的设计：1明确目标用户的需求；2任务分析；3 用户参与设计
交互设计的评估：快速评估；用户测试；专家评审；自然环境 的调研
第十四章 发展中的人机工程学
一、虚拟人与虚拟设计
• 概述：虚拟人包括医用虚拟人和工程上的物理虚拟人 • 特点：
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设二应计、用计系计领与统域算展：示机产；辅品舞助设蹈人计编机；排汽工；车体程设育计系和统军仿用真领；域数；字航娱空乐航与天传；媒服装设
• 第十二章 人机系统
一、系统
➢ 系统定义: 系统是由相互作用、相互依存的要素（部分）组 成的、具有特定功能的有机整体。
➢ 系统的特点：目标性；层次性；功能性。 二、人－机系统是由相互作用、相互依存的人和机器两个子系
统构成，且能完成特定的目标的一个整体系统。
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• 人机系统的分类：手控式人机系统；机控式人机系统；自动控制系统；
• 软件界面：命令语言界面；菜单界面；自
然语言界面；问答式对话界面；填表界面；
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WIMP界面；点击界面；三维界面
三交、互交方互式设与环计境目因标素与：适虚用拟空间的交互方式；物理空间的交 的原则互方式；协同交互方式
• 可用性目标:易学性；灵活性；强健性 • 原则与标准：人机工程学标准；启发式指导； 四、交互设计的过程与方法 过程：确立用户需求；概念设计；方案原型化；设计评估
发展趋势：真实感；小型化；智能化；网络化
• 技术分析：虚拟展示设计；web中的语音交互设计；电子 商务；网络化设计与制造；智能化网络界面
• 概念：是具有（部分具有）人类智能或能模（部分模拟） 拟人类智能的系统。
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• 概述：是一个多学科知识结合的领域。 • CAED研究现状：人机工程咨询系统；人机工程仿

人机工程学
(4) 刀具重心分析
(1)重心在刀身前部 在进行砍、剁等施力较大的操作时省力，但在切、割、顿、片时容易产生疲劳 (2)重心在刀身后部 与前者相反，在切、割、顿、片时很灵活，但在砍、剁的操作中施力困难 (3)重心在刀身中部
是前面两者的综合，适应面较广。
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（三）材料分析
1) 刀片材料 由于不锈钢具有在腐蚀性介质中高度稳定、高硬度、高耐磨性、易清洁
和美观等特点，绝大多数厨刀均选用不锈钢作为刀身材料。3Crl3，7Crl7M， Mo717-1、Mo717-2、Mo717-3等型号的不锈钢都是很好的刀身材料。在添 加了Mo元素后，不锈钢可以具有更好的韧性和耐磨性。
人机工程学
2) 刀柄材料 (1)金属刀柄 金属刀柄一般采取刀片与刀柄一体化，结实，但手感不好，且容易滑脱。 (2)塑料刀柄 塑料刀柄脆性较大，易破裂。它还具有易滑脱，易老化，手感不好等缺点 (3)橡胶刀柄 橡胶刀柄手感较好，与手之间的摩擦适中。但存在老化问题，与人的亲和 力也较差。 (4)木制刀柄 木制刀柄手感好，摩擦适中．与人的亲和力强。 (5)电木刀柄 电木刀柄手感、强度等性能均较好。 (6)组合式 组合式刀柄一般采用金屑加本质或电木结构，刀柄牢固，手感也好。
人机工程学
人机工程学
由于片刀是日常居家最常用的厨刀，所以，以片刀设 计为例，进行人机工程的应用研究。
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1、功能分析 2、操作分析 3、材料分析 4、使用群体分析
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（一）功能分析
厨刀的主要功能是完成对蔬菜、肉类的切削、分割工作。切、 剁、砍、割、片(削)、顿是厨刀最常用的操作动作。这些动作 可以满足绝大部分切削、分割工作的要求。
○生活
・解决了用户面临的问题 ・进行[共用性设计]的实践 ・倡导新的行为方式和时尚 ・易懂地表达商品的多机能和高机能 ・考虑到开始使用之后商品的维持、改良、发展

实践案例
例如，在地震应急救援中，利用救援 机器人进入倒塌的建筑物中进行生命 探测和救援任务；在火灾应急救援中 ，利用智能化装备进行火场环境监测 和预警等任务。
应急救援中的通信与信息保障
要点一
通信与信息保障的重 要性
在应急救援中，通信与信息保障是至 关重要的。通过建立高效、可靠的通 信和信息保障体系，可以确保救援信 息的及时传递和共享，提高救援协同 作战的能力和效果。
区域的监控等。
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虚拟现实技术
虚拟现实技术在安全人机工程学中可以模拟操作者与机器的交互过程
，评估操作者的作业效率和疲劳程度，为优化人机界面提供支持。
安全人机工程学的未来发展方向
人工智能与安全人机工程学的融合
人工智能技术的不断发展将为安全人机工程学提供更多的可能性，如通过机器学 习算法对大量数据进行挖掘和分析，实现操作者的智能辅助和保护。
协同作业的必要性
在应急救援中，由于时间紧迫、环境恶劣等因素，单纯依靠人力进行救援往往受到限制。 而通过人机协同作业，可以利用机器人的高机动性、高可靠性以及智能化等优势，提高救 援效率、降低救援风险。
协同作业的实践案例
例如，在地震、洪水等灾害的应急救援中，可以通过人机协同作业，利用无人机、机器人 等装备进行生命探测、物资搬运、道路清理等任务，提高救援效率、降低救援风险。
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安全人机工程学的发展趋势与挑战
安全人机工程学的前沿技术
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智能传感器技术
随着传感器技术的不断发展，智能传感器在安全人机工程学中得到广
泛应用，能够实时监测操作者的状态和机器的运行
机器视觉技术
机器视觉技术通过图像处理和模式识别技术，可以实现非接触式测量
和监控，在安全人机工程学中用于操作者的识别、行为分析以及危险

题的突然激化。例如空战和歼击机提出对飞行员的体能和智能要
求，使得人员的选拔和培训难度不断增大，促使在飞机的仪表显
示、
操纵工具和飞行员座椅等部件的设计中，不得不加大对人的因素
的考虑，进而带动了有关的技术和方法的迅速发展。
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人机工程的应用领域列出几大类主要 应用方向：
• （1）人体工作行为解剖学和人体测量；工作事故，健康与安全 包括人体测量和工作空间设计；姿势和生物力学负荷研究；与工作有关
研究；人机界面形式 （4）专家论证：多工作环境；人的可靠性
专家论证调查研究；法律人机工程；伤害原因；人的失误和可靠性研 究；诉讼支持； （5）工业设计应用
医疗设备；坐的设计与舒适性研究；家具分类与选择；工作负荷分析 ；
• （6）管理与人机工程 5 人力资源管理；工作程序；人机规则和实践；手工操作负荷
• 色彩给人带来一种温馨舒 适的感觉
10No ຫໍສະໝຸດ mage• 衣柜也是根据人的身高和 摸高，人的肩宽和视力范 围来取决而设计的
• 下面是手绘侧面图，分析 衣橱的与人的关系，身高 摸高，肩宽，视觉范围等 来实践运用在设计当中
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No Image
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• 厨房的设计，橱柜的高与 人的身高，摸高有关，而 u型顺序与人的习惯和心 理有关，色彩温馨暖和， 给人一个食欲感
• （7）办公室人机工程与设计；医学人机工程 办公室和办公设备设计；心理生理学；行为标准；三
维人体模型
• （8）系统分析；产品设计与顾客；军队系统； 组织心理学；产品可靠性与安全性；服装人机工程；
三维人体模型；军队人机工程；自动语音识别； （9）人机工程战略；社会技术系统；暴力评估与动机； （10）可用性评估与测试；可用性审核；可用性评估；可 用性培训；试验与验证；仿真与试验；仿真研究；仿真与 原型；

三.睡袋椅
睡袋椅较适 合在特殊条件 工作的人，或 者老人，有了 睡袋椅，一些 行动不是太灵 活的老人可以 在较冷的天气 时舒适的躺在 阳台上看看风 景。
四，拖鞋的设计
设计者在设计时特 意剪掉了一块鞋型部 分的毛毯，他会利用 人的求满心理，提示 用户把拖鞋摆在适当 的位置这样就避免了 起床后到处找拖鞋的 问题。
一.自行车 在自行车的设计过程中，车辆尺寸的选择需
要综合考虑人的舒适程度与骑行性能（加速性与 操作稳定性）人的身体在自行车上的位置直接影 响到他的骑行。它影响踏蹬力量的传导效率，也 影响到人的骑乘舒适度。一个让人感觉更舒适的 位置会使人拥有更多等他能量。
那么人们应该如何决定身体所处的位置呢？
首先要知道你打算用自行车来干什么？即你 骑行的目的是什么
可以从一件很简单的器物上
发现古人的造物思想和对人机 关系的考虑。--西安半坡遗址 出土的尖底瓶，小直口，细瓶 颈，长圆腹，尖底肩部或腹部 有对称的双耳，用来穿绳尖， 底瓶为古代盛贮器，可汲水， 利用中心来调节平衡，空的时 候倾斜，装水不多时则直立， 满时倾斜，肩部和腹部是堆成 的双耳即可闲置时系绳挂在高 处又可用于肩部和颈部的携带， 同时减轻了双手的负荷也减省 了汲水时人们直接接触水面的 过程
---这里主要涉及颜色对人的影响
颜色有暖色调和冷色调之分，比如看到红色 和黄色会联系到太阳与火焰而感到温暖，看到青 色和绿色会联想到海水，绿荫而感到寒冷因此我 们把红橙黄等颜色称为暖色，而绿蓝紫称为冷色， 这些在房屋装饰中会造成不同的效果
说到颜色。 我们不禁会注意到。 公共场合的一些警示标志。 我们很容易发现，大多数信号标志物是红 色的。
尖底瓶
细颈的设计，便于手 握和肩背，灌满水后使水 不易漫出，能有效保持水 量。而小口即可以保证水 质洁净，又不易倾倒。尖 底可以很容易插入泥土， 实用性表现十分突出，有 的瓶身带有纹理，使其还 具有美学特征， 从它们的 造型，可以清楚地看出当 时人们在日常生活工作中， 已经开始考虑人机关系了。

肩宽
1、影剧考虑肩宽的，成年男性第95百分位 的肩宽为403mm，为了让观众坐在 一起不显得拥挤，同时也要节约会场 的空间，座椅的间距一般不得小于 580mm。
肩宽
2、衣 服
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衣服尺寸的设计是完全考虑人 体的各项尺寸的，肩宽也是其中一 项重要因素，根据肩部的宽度确定 上衣的尺寸。
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安全带设计时需要考虑到人背 部与座椅的贴合程度，所以人的坐 姿肩高是衡量安全带尺寸的一个重 要因素。成年男性第95百分位坐 姿肩高在641mm，安全带的平均 长度在400~500mm之间，也是 跟坐姿肩高有一定关系。
坐姿的肩部高度
3、有靠背的床
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床的靠背设计与座椅的靠背设 计类似，也是要考虑到人的坐姿 肩高，为了让人感到舒适，尺寸 一般也不超过成年男性第95百分 位坐姿肩高641mm。
肩宽
3、单人床
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肩宽是床宽度设计的重要考虑 因素之一，成年男性第95百分位的 肩宽为403mm,而一般床的宽度要 是人肩宽的2.5~3倍。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
两肘之间宽度
1、键 盘
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键盘的设计中充分考虑到人两肘 之间的宽度，一般键盘的宽度介于 450~500mm，这和成年男性第95 百分位的肘宽（489mm）正好契合。
两肘之间宽度
2、双 杠
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体操比赛中运动员们使用的双杠 两根杆子之间的距离在420~520mm 之间，这也是根据成年男性的肘部宽 度来设计的，这个宽度可以让运动员 们在做动作时更加自如。
两肘之间宽度
3、银行自动取款机
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自助取款机的设计要考虑到一 个人单独在其中操作时的两肘宽度 。成年男性第95百分位的两肘宽 度为489mm，为了使人操作时更 加舒适，不觉得拥挤，一般自助取 款机的宽度为700mm。

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人机工程学
手和手臂肌肉
(15)
人机工程学
人做动作时
骨提供构架组织 韧带将骨结合一起 肌肉提供运动构架组织的力量 腱将肌肉固定在骨上 神经穿行在肌肉中
(16)
人机工程学
手掌
(17)
人机工程学
手腕的横截面
这是一个人 的手腕横截 面，可以分 别看到骨头 、肌腱、神 经元、关节 、韧带。
(22)
人机工程学
导致人机工程问题的一些原因
(23)
人机工程学
导致人机工程问题的一些原因
导致最主要的人机工程问题的关键因素是什么？
(24)
人机工程学
导致人机工程问题的一些原因
导致最主要的人机工程问题的关键因素是： 操作动作反反复复且时间较长； 操作位置不固定且极端； 劳动强度过大。
过分的受力 接触压力
(28)
人机工程学
续
不正确姿势
颈部或肩膀的倾斜
“两翼张开”状
“漱口”状
伸张 / 扭转
手/腕偏移
(29)
人机工程学
不正确姿势
手腕的伸张和弯曲
偏移
(30)
人机工程学
正确姿势
视线距离
手臂垂直 & 手腕水平向前
眼睛平视的下 方应该正是显 示屏的最上方
靠垫支撑
90°
(19)
人机工程学
工具设计可能会产生很大影响
从人机工程学的角度来看，对我们健康可能产生很大影 响的因素之一是我们所使用的工具。
工具的重量和尺寸：工具太重或太笨重是导致肌肉和关 节疲劳的原因。
工具的手柄：一定要避免使用带棱角或特别短手柄的工 具，要使用圆角、长手柄的工具，这样人们就容易握紧 工具并且扩大手与工具的接触面。

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2
人机工程学
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绪 论 人机工程学课程简介 第一章 人机工程学概述 第二章 人的生理与设计 第三章 人的心理与设计 第四章 环境与设计 第五章 人机界面与交互设计 第六章 可用性研究与通用设计 第七章 情感化设计 第八章 为坐而设计
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人机工程学
典型作业
人机工程学
高等教育出版社 高等教育电子音像出版社
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《人机工程学》
配套光盘使用说明
本CD-ROM盘为《人机工程学》的附属产品，产品销售为捆绑式。
一、光盘内容 本光盘为《人机工程学》的配套光盘，内容包括两个部分：一部分是与书稿 各章相对应的ppt，一部分是附录，包括六个典型作业。这些内容与书稿内容紧 密结合，便于学生学习、教师授课。 二、光盘的运行环境 本光盘可以在Windows 98、Windows 2000,Windows XP、Windows 2003 操作系统下使用。 三、光盘基本结构 在Windows的资源管理器中打开CD-ROM盘，可以看到“人机工程学.ppt” 文件，通过这个文件可以链接到所有的ppt文件。
1. 人体模板制作 2. 门把手的设计与制作 3. 厨房的功能分析与设计 4. 自行车鞍座的人机工程学
分析 5. 理发剪的使用方式 6. 坐的方式与座椅设计
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制定计划
行动计划转换成计算机操作过程
用户设计时候开始操作，怎么操作，遇到问题时，用什么策略去解决
完成行动后要把反馈信息与最终目的比较，检验评价行动结果
.
意图 新意图
计划 评价
行动模型
转换
计
算
机
.
以用户为中心的设计中的行动模型
OVID： object
View
Interaction
Design
.
人的错误
人为错误：
S—O—R（刺激—机体—反应）
人的失误率：
F=1—R
多个单元可靠度：R=R1·R2·R3····RX
人为失误的可能原因：信息感知
信息处理 操作实施
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疲劳
疲劳的特点及分类：肌肉疲劳
引起疲劳的原因： 超负荷
精神疲劳（刺激疲劳） 生物疲劳（周期性疲劳）
工作单调 环境不良 精神因素 身体状况不好 人机工程设计不合理
工作台，座椅，橱柜
生活用品设计
卫生用品，餐饮用品
运输工具设计
自行车，汽车，飞行器，船舶，轨道交通，农用运输
生产环境设计
环境设计 公共环境设计
作业空间设计，厂房车间设计 剧院设计，运动场地设计，无障碍环境设计，展示设计
室内设计
商用室内设计，私用室内设计，公来自室内设计软件人机界面设计 产品操作界面，产品功能板块界面
程序分析，动作分析 动作元素：构成操作动作的最小单位（必须动作，准备动作，无效动作） 分析目的：是寻找并删除无效动作，压缩准备动作，使必须动作更精练
更畅通，从而简化动作过程及动作量。 分析方法：观察分析，摄影分析
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操纵装置的类型
按照动力分类：手控，脚控，其他 按操纵时的运动形式分类：旋转运动，摆动运动，平移运动，牵拉运动 按照功能分类：开关控制，转换控制，调整控制，制动控制