人机工程学4
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一、 专业术语解释:
1. R点:在设计之初进行总布置时,通常是根据总布置的要求确定一个“座椅参考点”。即将座椅调至最后、最低位置时的胯点。并称该点为R点。
2. 汽车人机工程学:汽车人机工程学是运用生理学、心理学及社会等方面的科学知识,通过对人体尺度和操纵范围、人的视觉和光的效应、听觉信息的传递和噪声干扰、人体对环境的适应性等的研究,以求从主观和客观两面个方面使汽车的各种性能更好地适应人们生理和心理上的要求,得出合理的“产品功能尺寸”。
3. 人体尺寸:人体所占的集合空间。
4. 产品功能尺寸:即是以人体尺寸参量为基础,加上该产品的某项功能对人体尺寸参量做修正的产品尺寸。而产品最佳功能尺寸等于人体尺寸量+功能修正量+心理学
5. 人的视野:指眼睛的眼球不转动情况下注意某一点时,眼睛在这个方向上所能看到的范围。
6. 眼椭圆:眼随圆即是用来描述汽车驾驶员以正常驾驶姿态就坐在坐椅上时,眼睛在车身坐标中的活动范围。
7. 百分位: “百分位”这一概念,是表示排队的结果,换言之,对应于每一种身材尺寸 (横坐标)都 从小到大排列于坐标轴上,再将这一尺寸段均分,成 100 等份。
8. H点: H点是人体身躯与大腿的铰接点 。H点人体模型是一种用来确定汽车车身的实际H点位置的人体模型
9. 汽车视野:指驾驶员处于正常驾驶位置时,眼睛和头部在正常活动范围内直接或借助辅助设备所能看到的范围。它的视野常分为前方视野、侧视野和后方视野。
二、 综合简答题:
1. 从人机工程学理论出发,汽车座椅设计应该满足的基本要求有哪些?
① 座椅的按装位置,尺寸与外型以驾驶员能方便驾驶为准则,满足有关标准的规定。
② 座椅的位置与外型应能使人体有良好的坐姿与合理的体压分布。减轻驾驶员与乘客的疲劳,同时还应保证驾驶员有良好的视野和侧向稳定感,提高其安全性。
③ 座椅应有良好的静态与动态特性,以隔离或减弱由道路经车身传到人体的振动与冲击其固有频率与整车频率匹配良好。
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。
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。
第 1 页 共 3 页 人机工程学的认识和看法
一、 人机工程学的定义
我们看到有越来越多的厂商将“以人为本”、“人体工学的设计”作为产品的特点来进行广告宣扬,特殊是计算机和家具等与人体直接接触的产品更为突出。实际上,让机器及工作和生活环境的设计适合人的生理心理特点,使得人能够在舒适和便捷的条件下工作和生活,人机工程学就是为了解决这样的问题而产生的一门工程化的科学。
所谓人机工程学,亦即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的讨论方法,对人体结构特征和机能特征进行讨论,供应人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数;还供应人体各部分的出力范围、活动范围、动作速度、动作频率、重心变化以及动作时的习惯等人体机能特征参数,分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性;分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲惫机理以及人对各种劳动负荷的适应力量;探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。
人机工程学的范围是很广泛的,其基础学科是讨论人的生理、心理。就是有用科学,把技术科学直接应用的实际的操作之中,也是人体工程的本源之处。人机工程学以人为最根本、最直接的讨论、服务的对象,所以一切信息必需从人的自身中去获得,综合了这些信息才能做出推断。人类工程学是与人相关的科学信息在对对象、体系和环境进行设计中的应用,它涉及到人类生活的方方面面。抱负的设计应当在工作体系、运动、休闲、健康和平安等诸多方面充分体现人类工程学的原理。人机工程学的特点是在仔细讨论人,机,环境三个要素本身特性的基础上,不单纯着眼于个别要素的优良与否,而是将使用“物”的人和设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来讨论,在人机工程学中将这个系统称为“人—机—环境”系统,这个系统中,人,机,环境三个要素之间相互作用,相互依存的关系打算着 第 2 页 共 3 页 系统总体的性能,人机工程是科学地利用三个要素见的有机联系,来寻求系统的最佳参数。随着机械化、自动化和信息化的高度进展,人的因素在产品设计与生产中的影响越来越大,人机和谐进展的问题也就越来越显得重要,人机工程学在产品设计的地位与作用愈显出其的重要性。