1、人机工程学,读书报告,姓名：范素蓉学号：100111020060班级：10级工业设计3班,读书笔记,随着科学技术的进步，社会的发展，人类文明的不断提高，人们对工作和生活质量的要求越来越高。创建优良的工作条件和舒适的生活环境，以满足人的生理和心理的需求，将成为人类不断追求的目标。而人机工程学正是一门研究人，机，环境如何才能达到最佳匹配，使人机环境系统能够适合人的生理和心理特点，以保证安全，健康，高效，舒适地进行工作和生活的学科。 人机工程学以人，机，环境三要素为对象，以人为中心，按照人体因素，人机界面，作业环境，人机系统设计分析为顺序展开论述，重点落实在如何应用人机工程学的原理和方法进行人机系统
2、的设计与分析评价。人机因素主要研究人在工作过程中的生理和心理特征，是人机工程学的基础理论。内容包括：人的形体参数，人体力学，人的机能特征，人的作业能力与疲劳，人的自然倾向和可靠性等，是研究人机系统的基础和设计依据。人机界面是人机工程学研究的重点，内容包括：显示器，控制器，作业空间和用具，主要介绍设计原则，方法和必要的数据，资料及其使用条件。人在不同的作业环境条件下有不同的生理和心理反应，所以作业环境介绍了热，声，光，空气等环境对人体的影响，分析评价的指标，方法以及改善的具体措施。人机系统的设计分析是人机工程学的综合应用性内容，具体研究如何应用人机工程学的基本理论，原理和数据解决实际问题。,第一
3、章绪论人机工程学研究的是人与机器相互关系的合理方案，亦即对人的知觉显示，操纵控制，人机系统的设计及其布置和作业系统的组合等进行有效的研究，其目的在于获得最高的效率和作业时感到安全与舒适。人机系统的基本类型：1）手工劳动系统；2）半自动化，机械化系统；3）自动化系统。人与机的结合方式：1）人与机串联方式；2）人与机并联方式；3）人与机串并联方式。人的工作主要有三种类型：肌肉工作，感知工作和智能工作。因此人机工程学的主要任务是对人机环境综合体进行系统的分析研究，用人类创作的科学技术为这一综合体建立合理且有可行的实用方案，使人类获得舒适，安全，健康的环境条件，力图提高人本身的能力，从而达到提高工作效
4、率的目的。根据人机工程学的任务，人机工程学的研究内容可概括为以下几个方面：1）人体因素的研究；2）人机系统的总体设计研究；3）工作场所和信息传递装置研究设计；4）作业改善研究；5）环境控制与安全保护。人机工程学的研究方法有以下几种：1）实测法；2）实验法；3）询问法；4）测试法；5）观察法；6）模拟和模拟实验法；7）分析法。人机工程学研究的一般程序：确定目标收集资料制定方案综合评价。在研究人机工程学是应该注意以下问题：1）测试方法的可靠性与有效性；2）统计学的差异与实际意义的差异。,第二章人的形体参数为了设计和改善人机环境系统，必须知道人体各部分形态特征及各项测量数据，其中包括人体高度，厚度及
5、活动位移范围等。对于这些参数的测量，叫做人体测量。人体测量通常采用的仪器主要有：人体测高仪、人体测量用直角规、人体测量用弯角规、人体测量用三角平行规、坐高椅、量足仪、角度计、软卷尺、描骨器以及医用台称等。我国对前四种测量仪器已制定了标准。人体大小各不相同，设计一般不可能满足所有使用者。为了设计能适合较多的使用者，在应用人体测量数据是应考虑以下原则：由人体身高决定的物体，如门、船舱口、通道、床、担架等，其尺寸应以95百分位数为依据。由人体某些部分的尺寸决定的物体，如取决于腿长的坐平面高度，其尺寸应以第5白分位数为依据。可调尺寸，应以第5百分位数和第95百分位数调节到使之间的所有人使用方便。以第5
6、百分位数和第95百分位数为界限值的物体，当身体尺寸在界限以外的人使用会危害其健康或增加事故危险时，其尺寸界限应扩大到第1百分位数和第99百分位数。门铃、插座、电灯开关的安装高度以及付账柜台高度，应以第50百分位数为依据。,应用人体尺寸数据时应注意以下问题：必须弄清设计的使用者或操作者的状况，列出使用者的特征，包括性别、年龄、种族、体格等。人体尺寸的统计分布一般是呈正态分布的，故按人体尺寸均值设计产品和工作空间，往往只能适合50%的人群，而对另外50%的人群则不适合。选用人体尺寸数据时，要考虑操作者的着衣穿鞋情况和其他可能配备的东西，如手套、头盔、靴子以及其他用具。由于人在操作过程中的姿势和体位
7、经常变换，使用静态测得的尺寸数据会出现较大的误差，所以设计时需要用动态测得的尺寸数据加以适当调整。确定作业空间的尺寸范围，与人的肢体活动范围及作业方式有关。,第三章人的机能特征神经系统是机体的主导系统，全身各器官、系统均在神经系统的控制和调节下，互相影响，互相协调，保证机体的整体统一及其与外界环境的相对平衡。在此过程中，首先是借助与感知器官接受体内外环境的各种信息，通过脑和脊髓各级中枢的整合，最后经周围神经控制和调节各系统活动，以使机体适应多变的外环境，同时也调节着机体内环境的平衡。人的一切心理和意识活动也是通过神经系统的活动实现的，因此，神经系统也是心理现象的物质基础。人在生产作业时经常受着
8、心理因素的影响，同时，生产机械、作业方式、工艺流程和生产环境对人的心理状况发生作用。人机工程学是研究人、机、环境相互之间的适合性问题，当然包括机械和环境必须适合人的心理特性这个重要的内容。所以说心理学是人机工程学的重要基础。,第四章人体力学 人的一切运动都是通过人体的运动系统完成的。人体的运动系统主要由骨骼、关节、肌肉三大部分组成。人体的运动以关节为支点，通过附着于骨面的骨骼肌的收缩，牵动骨骼改变位置而产生的。因此，在运动过程中，骨骼起杠杆的作用，关节起枢纽作用，骨骼肌则是运动的动力源。 人体内有三种类型的肌肉。第一类为骨骼肌，通过腱与骨骼相连。骨骼肌的收缩能力强，但不能持久，其活动能随着人的
9、意志运动，也称随意肌。第二类为平滑肌，构成人体某些脏器的管壁，其活动不受意志支配，故称不随意肌。第三类为心肌，分布在心脏的房、室壁上，组成心肌层，也属不随意肌。 成人全身共有206块骨，通过骨连接组成骨骼系统，约占体重的1/5。骨依其所在部位可分为颅骨、躯干骨、四肢骨三部分；依其形态则可分为长骨、短骨、扁骨和不规则骨四种。骨骼的主要功能是，骨骼构成人体的支架，有维持体型、支撑软组织、承担全身重量的作用；骨骼形成体腔壁，可保护大脑及内脏器官，并能帮助呼吸；骨是人体运动的杠杆，肌肉牵动骨绕关节转动，使人体产生各种运动；骨的红、黄骨髓有造血、储藏脂肪的功能，骨还是人体内矿物盐的储备仓库。 人在日常生
10、活和生产中，一般有四大基本姿势，即立姿、端坐姿、靠椅坐姿和卧姿。根据支持躯体的方式可将上述4种基本姿势划分为34种姿势，其中立姿7种、端坐姿14种、靠椅坐姿10种和卧姿3种。随着宇航技术的迅速发展，失重姿态也将作为一种作业姿势而成为研究、分类的对象。,影响作业姿势的因素很多，主要有以下几个方面：1:作业空间的大小及照明条件，变换姿势的可能性；2:体力负荷的大小及用力方向，作业所要求的准确度和速度；3:工作场所的布置，工具设备与材料的位置以及取用、操作的方式；4:作业的方式、方法以及操作时的起坐频率；5:工作台面与座椅的高度，有无足够的容膝空间；6:操作者随意采取的体位。,第五章人的作业能力与疲
11、劳 体力劳动强度是以作业过程中的人体的能耗量、氧耗量、心率、直肠温度、排汗率或相对代谢率等作为指标分级的。由于最紧张的脑力劳动的能力消耗一般不超过基础代谢的10%，而体力劳动的能量消耗可高达基础代谢的1025倍，因此，以能量消耗或相对代谢率作为指标制定的劳动强度分级，只适用于体力劳动为主的作业。 作业能力的动态变化规律：在入门期，劳动生产率逐渐提高，不良品率降低。当作业能力达到最高水平时，即进入稳定期，一般可维持一小时左右。此阶段劳动生产率以及其他指标变动不大。稳定期之后，作业者开始感到劳累，作业速度和准确性开始降低，不良品开始增加，即转入疲劳期。午休后，又重复午前的三个阶段，但第一二阶段的持
12、续时间比午前短，疲劳期提前出现。有时在工作日快结束时，也可能出现工作效率提高的现象，这与结束任务和争取完成或超额完成任务的情绪激发有关，这种现象叫终末散发。,影响作业能力的主要因素：1）生理因素：体力劳动的作业能力，随作业者的身材、年龄、性别、健康和营养状况的不同而异；2）环境因素：环境因素通常是指工作场所范围的空气状况、噪声、照明、色彩和微气候等；3）工作条件和性质：生产设备与工作好坏对作业能力的影响较大，这主要看它在提高工效的同时，是否能减轻劳动强度，减少静态作业成分，减少作业的紧张程度等；4）锻炼与熟练效应：锻炼能使机体形成巩固的动力定型，可使参加运动的肌肉数量减少，动作更加协调、敏捷和
13、准确， 大脑皮层的负荷减轻，故不易产生疲劳。疲劳是由于身体的一部分使用之后发生的，但并不限于这一部分，而会扩散至全身，引起全身筋疲力尽和不舒服感，最后出现疲劳自觉症状。人体疲劳后，具有恢复原状的能力。未完全恢复的疲劳可在一定程度上延续到次日。当人们在重度劳累之后，第二天还感到周身无力、疲倦、不愿工作。人如果连续工作，反而不觉得累了，这是体力上的适应性。人们在生理周期中如生物节律低潮期时发生疲劳的自我感受较重，而在高潮期则较轻。,第六章：人的自然倾向与可靠性 视错觉：指观察注意对象所得到的印象与实际注意对象出现差异的现象。视错觉由人的生理心理现象决定，但有些作用机理目前仍没搞清楚。紧张状态的发展
14、可分为三个阶段：警戒反应期、抵抗期、衰竭期。慌张：是作业者在某种心理状态下所出现的一种工作状态，表现为着急慌忙，工作急于求成而忙中又常出错。着急慌张有两方面的原因，一是本人主观上的性格，二是出于某种原因想尽快做完某种事情。人为差错分为： 设计差错、制造差错、检验差错、安装差错、维修差错 操作差错。 生理节律：生理功能所显示出的周期性变化，通常称生理节律。在日常生活中，昼夜变化是人们经受的最急骤的变化，人体对昼与夜的反应很不相同。人们的日常生 活节律基本上以24小时为周期，故称之为日周节律。在工程心理学中，常用闪光融合阈限值表示大脑意识水平，来说明人体的机能状况。频闪融合阈限值越高，大脑意识水平
15、也越高；相反，精神疲劳或困倦时，频闪融合阈限值变低。星期一反应：在一周中，常由于星期日的活动过多过累，星期一早晨上班感觉浑身无力，使得上午或整天工作效率都不很高。星期日造成的工作中断，对工作效率也有影响，人们把这种现象称为星期一反应。PST周期：德国医生佛里斯和奥地利心理学家瓦波达经过长期临床观察，提出了体力强弱周期为23天，情绪好坏周期为28天，智力高低周期为33天。科学家经过研究进一步提出，人的行为在一定程度上受该三种生理节律的综合作用的影响，这三种生理节律合称为PST周期。,第7章：人机界面设计 人机界面设计是指通过一定的手段对用户界面有目标和计划的一种创作活动。大部分为商业性质、少部分
16、为艺术性质。人机界面（Human Computer Interface，简称HCI）通常也称谓用户界面。人机界面设计主要包括三个方面：1）设计软件构件之间的接口；2）设计模块和其他非人的信息生产者和消费者的界面；3）设计人（如用户）和计算机间的界面。 人机界面是计算机科学和认知心理学两大学科相结合的产物，同时也吸收了语言学、人机工程学和社会学等学科的研究成果。经过40余年的发展，已经成为一门以研究用户及其与计算机的关系为特征的主流学科之一。今年来，人机界面的设计理论已经更广泛地发展和应用到人机环境系统工程等领域，使工程技术与使用者的身心行为特点相适应，从而使人能够高效、舒适地工作与生活。 人机
17、工程学的显著特点是，在认真研究人、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”的人和所设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究。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、相互依存的关系决定着系统总体的性能。本学科的人机系统设计理论，就是科学地利用三个要素间的有机联系来寻求系统的最佳参数。,读书感想,勒柯布西耶的有关研究是人机系统研究的早期尝试。他对建筑设计中以人体尺度作基本模数的方法的理论有研究。 它的宗旨是研究人与人造产品之间的协调关系，通过对人机关系的各种因素的分析和研究，寻找最佳的人机
18、协调关系，为设计提供依据。 这门学科的研究目的是：通过把有关人的科学资料应用于设计，最大限度的提高劳动工作效率和生活质量，有助于人的身心健康、全面发展、 人机的和谐共存是人体工程学关注的核心问题。（生理因素）包括人体尺度、心里尺度、文化尺度人体尺度是通过人体测量和数理统计获得的。这些数据根据不同民族的人体尺寸存在差异，侧重的是一定范围内的共同尺寸。通过制定的基本参数身高、坐高、脚高、手足活动范围、头部转动幅度、目视距离、视域、动作频率等平均值设计时依据这些数据，可以从一个方面保证设计产品适合大众的要求和保证产品的标准化。,人机关系在很大程度上也取决于心理因素。人体工程学研究色彩、形状、空间、光
19、线、声音、气味、材质等人造物和环境因素如何对人的心理造成影响，探讨这些客观因素如何与使用者、接受者的个性气质、情感、趣味、意志、行为等主观因素相互作用。设计产品是否宜人，现实装置和操作装置是否方便有效，人机关系是否和谐，都要从心理反应上来考虑。 将生理学的角度和心理学的角度结合起来考虑人机系统仍然不够全面，因为在他们背后还有文化因素，设计还需要从文化的角度来考虑问题。服装上的准则有文化背景和习俗时尚的因素；建筑物的高度和空间大小是依据人体身高和活动范围大小而决定的，而活动范围则由文化因素参与决定的，建筑设计尺寸也必须与建筑功能、主题和它的自然、人文环境相结合，并非生理、心理的一般规律所能决定的
20、。,更高的尺度-艺术尺度，即审美规律和艺术法则对设计有着更高、更深层次的影响，设计产品时要根据这种影响来调整设计要求和标准。综合多方面的因素考虑，与各种学科发生联系。 人体工程学从一个方面告诉设计师，不要成为只会处理产品外观美或表面装饰的专家。事实上任何一件设计产品都会与使用者或操纵者及其周围环境构成一个系统，设计师应通过不同角度使这个系统合理化。 人机系统的科学性是毋庸置疑的，然而人体工程学不是万能的，它的本质是一种手段或方法。人类工程学可以作为科学的、客观的考虑设计的手段之一加以应用。它是有意义的，但是人类工程学本身是与设计不同的，因为设计行为是随着与美地直观这种不能数量化的部分相结合之后才完成的。审美因素在设计中如同在纯艺术中一样是不能量化的。成功的设计，美地设计，除了考虑人机系统可以量化的诸因素外，还要考虑包括审美和艺术因素在内的许多不能量化的因素，生态的、文化的、传统的以及一些心理因素。,谢谢欣赏,
