1、1第一章 概述人机工程学是一门应用系统科学的理论和方法，正确处理人.机.环境之间的关系研究人-机- 环境系统最优组合的工程技术科学信息分析法:就是输入、输出的信息及其反馈系统进行测定分析，以此阐述人机之间信息交换的数量关系。动作负荷分析法：在规定操作所必须的最小间隔时间内推算操作者的工作负荷。这种方法主要分析作业强度、操纵阻力，作业内容以及感知觉系统的信息接受通道与容量的分配。人机界面:指的是人与机器之间进行信息交流的作用界面研究内容：（1）人的特性研究 （2）机的特性研究 （3）环境特性研究 （4）人机关系研究 （5）人环关系研究（6）机环关系研究（7）人机环关系研究研究方法:（1）观测法（
2、 2）实测法（3）实验法（4）调查法（5）分析法（6）模拟和模型试验法（7）计算机辅助法（8）感觉评价法 （9）心理测验法第 2 章 人体尺寸人体测量是指对人类身体各方面特征数据的度量，特别是人体的尺寸、形状和耐力及这些数据在设计中的应用，通常人体测量数据主要分为:人体结构尺寸（静态尺寸）和人体功能尺寸（动态尺寸） ；1.人机尺寸设计原则及步骤原则：可调性设计、极限设计原则、平均尺寸设计原则步骤：1.考虑使用人群、2.选择使用哪一部位的人体尺寸、3.选择使用哪一设计类型和百分位数、4.考虑尺寸修正量、5.全尺寸实体模型验证2.百分位数：表示人体尺寸的一个等级，是一个界值，尺度：是基于人体尺寸的
3、一种关于物体大小或空间大小的心理感受 （计算题略）第三章 人体机能及其特征1.感觉、知觉的基本特征（在心理学中就把感觉和知觉统称为“感知觉”。 ）感觉是人脑对直接作用于人的感官的客观事物个别属性的反映。基本特征：（1）适宜刺激.（2）感觉阈.（3）感觉适应.（4）感觉相互作用.（5）感觉对比.（6）感觉补偿与发展.（7）余觉知觉：人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反应.基本特征：（1）知觉整体性（2）知觉的选择性.(3)知觉理解性 .(4)知觉恒常性.(5)错觉2.描述声音的三个要素： 频率： 振幅： 波形3.视觉生理特征：1.疲劳性 2.视线变化习惯 3.准确性 4.观察优先
4、性 5.双眼协调性6.接收程度 7.颜色的易辨认顺序2听觉特征：时间上连续、缓慢性、费直接性、易于稳定性人的信息处理系统：1.感觉子系统 2.信息处理子系统 3.反应子系统4.反应时类型、概念及其影响因素（从接收刺激到机体做出反应所需要的时间）1)简单反应时：由单一的刺激产生单一的反应，这种单一反应所需要的时间就是简单反应时间。 2)选择反应时：人对两个或两个以上刺激信息做出不同反应，即刺激与反应间有一一对应的关系。这种反应所需要的时间就是选择反应时间。3)析取反应时：人只对多个刺激信息中的某种刺激做出预定反应，对其余刺激不作反应。这种反应所需要的时间就是析取反应时间。影响因素：不同感觉器官、
5、刺激强度、刺激时间、刺激数目、信号与背景的对比度、人的主体因素：主要指年龄、性别、习俗、个体差异、疲劳等个人生理、心理状况5.人机输出信息的评定指标：反应时、运动速度、人体运动准确性6如何减轻记忆负荷：为减轻记忆负荷过重， 在设计人机界面时，应采用操作者熟悉的语言和术语，应把面向机器功能概念的操作，改为面向操作者使用目的的操作，以便使操作者容易记忆。肌力及其影响因素；肌肉收缩式产生的力称为肌力。决定肌力大小的生理因素有五个：即单个肌纤维的收缩力；肌肉中肌纤维的数量与体积；肌肉收缩前的长度；中枢神经的机能状态；肌肉对骨骼发生作用的机械条件等8.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
6、的效应为掩蔽效应。信息传输速率：是指信息通道中单位时间内所能传输的信息量通道容量：某一通道的最大信息传输速率静态施力：肌肉长时间保持收缩状态第四章 人体作业效能与作业疲劳1. 体力作业负荷：用来描述人体单位时间内完成的体力工作量心理负荷：单位时间内人体承受的心理活动工作量。心理负荷的主要成分:加工信息负荷（认知负荷）,情绪负荷。2.疲劳：在作业过程中，作业者由于生理和心理状态的变化，某些器官乃至整个机体的力量自然衰竭现象，称为疲劳。疲劳分为体力疲劳和精神疲劳3.能量代谢：基础代谢量、安静代谢量和能量代谢量。4.合理用力一般原则：（1）随意性原则（2）平衡性原则（3）经济性原则（4）降低动作等级
7、原则（5）选择正确的作业姿势和体位5.劳动强度概念及其分级：劳动强度是指作业者在作业过程中体力消耗及紧张程度。分类： 极轻度劳动、轻度劳动、中强度劳动、重强度劳动、极重强度劳动6.降低工作疲劳方法：（1）合理设计作业的用力方式（2）合理安排作业休息制度（3）改善工作内容，以克服单调感（4）完善组织生产与劳动制度（5）合理设计工作条件3第五章 作业岗位与作业空间设计1.作业空间：人在操作时所需的活动空间和机器设备、工具、用具、被加工对象等所占据的空间统称为作业空间。按所包含范围分为：近身作业空间、人体作业空间、总体作业空间2.作业空间设计的基本要求：1.布局合理 2.信息通畅 3.保障安全3.从
8、人机设计作业姿势应考虑什么？1、根据作业性质选着作业姿势 2、能自如调整姿势 3、合理用力4.坐姿作业面高度确定基本原则：1.如果作业面高度可调节，则必须将高度调节到适合操作者身体尺寸及个人喜好的位置。2.应使臀部自然下垂，处于合适的放松的状态。3.不应使脊椎过度弯曲。4.作业面高度应可以调节。5.作业场所布置基本原则：1.重要性原则 2.使用频率原则 3.功能原则 4.使用顺序原则6.大题：详述视觉显示终端作业岗位人机设计内容第六章 显示装置设计显示装置：将机器和设备的信息（如性能参数，工作状态、工作指令等）及其他信息传递给人的一种装置。1.一台良好的显示装置设计的特征：速度 、 准确性 、
9、稳定性、敏感度2.仪表设计的基本原则 信息的种类和数目不宜过多，同类的参数应尽量采用同一种显示方式。 （密度） 显示信息的精确程度应与人的视觉辨认特征以及机器与系统的要求相适应。 目标与背景之间，在亮度、颜色、形状等方面的对应关系，以使目标清晰可辨。 （对比度） 显示格式简单明了，显示意义明确易懂，符合人的认知特点。 （复杂度） 满足人的视觉特征要求，保证操作者迅速而准确地获得所需信息。(匹配）第七章 操纵装置设计操纵装置是操作者用以将控制信息传递给机器的装置1.如何设计操纵力操纵力的大小主要取决于操纵阻力，合理地选择和设计操作阻力类型和大小，是设计操纵力的关键。从操纵装置的功能考虑，一般操作
10、并不需要使用跟大的力，用力过大，使操纵装置的操作不灵，难以驾驭，影响操作精度。操纵力太小时容易发生误动作，操纵精度不易掌控，人也不能从操作用力中取得操作用量大小的反馈信息，对正确操作不利，所以操纵力的大小要合适。操纵阻力类型：静摩擦力、弹性力、粘滞力、惯性力操纵阻力大小：操纵阻力不能太大或太小,其大小与人的能力极限、操纵装置的类型、位置、移动距离、操作频率、力的方向、精度要求等因素有关。2.手控，脚控适用场合答：1）手控操纵装置适用场合：用力小、精度高、速度高、反应快或不需连续操作的场合。2）脚控操纵装置适用场合：用力较大、精度低、速度低、反应慢或需要连续操作的场合。3.操纵装置类型及编码方式
11、：按操纵方式分为：手控，脚控，声控等。4操纵所实现功能分为：开关式，转换式，调节式，紧急操作用按控制信息分为：连续控制，离散控制按操作动作方式的不同分为：旋转控制器、摆动控制器、按压控制器、滑动控制器和牵拉控制器编码方式：形状编码 尺寸编码位置编码 颜色编码 标志符号编码4.最优操纵特征：能量消耗、操纵精度、操纵速度、获取操纵量的反馈信息5.操纵装置位置设计考虑什么(1) 应符合人的操作习惯。(2) 应优先布置在最佳空间范围和方位上。最佳范围：手脚活动最灵敏，辨别力最好，反应最快，用力最强。 (3) 联系较多的操纵装置应尽可能安排在邻近位置。(4) 当操纵装置很多时，应按照它们的功能分块布置。
12、 (5)操纵装置与显示装置配合使用时，应具有较好的相合性。 (6)应尽量布置在人的视野范围内，以便于识别。（7）应尽量标准化，便于记忆。 (8)紧急操作用的操纵装置必须与其他操纵装置分开布置，安排在最显眼而又最方便操作的位置。 (9) 在同一平面相邻且平行布置的操纵装置的内侧间隔距离应避免产生相互干涉。6、防止按钮意外启动有哪些措施(1) 将按钮沉陷在控制板凹坑里 (2)在按钮上加防护罩 (3)按钮放在不易碰撞的位置 (4)适当增大按钮的操作阻力 （5）利用双按钮启动（6）利用按钮互锁7、操纵装置和显示装置组合设计的内容1、运动相结合：操纵装置和显示装置在运动方向上的逻辑一致性符合人感知的“习
13、惯定式”2、空间相结合：操纵装置和显示紧密布置安装在一起，操纵装置一般布置在显示装置的下方或在空间上有逻辑联系 3、操纵显示比：操纵显示比反应操纵显示相结合的灵敏度高低第八章 工作台椅与用具设计1.座椅设计一般原则1）考虑座椅功能、使用对象。2）安全、牢固、稳定 3）能自如调整坐姿。4）脊柱保持自然或接近自然的姿势。5）可靠支撑。 2.手握工具一般原则及解剖学原则一般原则：按照作业者的普遍操纵能力设计，有效地实现预期的功能。 必须与操作者身体成适当的比例，满足人的生理心理需要，使操作者发挥最大效用。尽量避免和减轻静态作业，使用工具作业不至于引起过度疲劳。 工具设计应适当考虑性别、习惯、训练程度
14、和身体素质等方面的差异解剖学原则：静态施力，手腕顺直，压迫组织，重复动作，力与精确性不能同时要求第十章 作业环境设计照度：从光源照射到单位面积上的光通量5亮度 ：从单位面积上离开的光通量。明度：人对物体明亮程度的知觉称为明度热辐射：物体在绝对温度大于 0 K 时辐射的能量称为热辐射。有效温度：人在作业环境中受到温度、湿度、气流速度、热辐射的综合影响，这种综合的主观热感觉即为有效温度。 噪声频谱:噪声频谱就是在频率域上描述噪声强度变化规律的曲线，它描述了噪声的频率特性。3.引起视觉疲劳照明因素有哪些？答案：照度不足、过强、不均，光线不稳、频闪，光源显色性差、低于 80%，明暗适应，眩光1 眩光类
15、型及抑制措施眩光按产生的原因分为直射眩光、反射眩光和对比眩光三种。防止和限制眩光可采取以下措施：限制光源亮度。合理分布光源。尽可能将光源安置在视线外的微弱刺激区。对于反射眩光，采取措施使反射眩光不处于视线内，或降低反射系数，以避免反射眩光。将灯光转为散射光。适当提高环境的亮度，减小光源亮度与环境亮度的对比度。1.人如何维持热平衡人体热平衡：人体体温的相对稳定取决于人体产生热和散热过程的动态平衡。在体温调节中，血液循环系统起着运送热量的作用；皮肤表面的汗分泌是通过散热来实现体温调节的，战栗是人在寒冷时，通过增加人的发热来进行体温调节2.如何控制噪声1.控制声源 2.控制噪声的传播 3.加强个体防
16、护 4.音乐调节大题1.如何合理用力（1）避免弯腰及其它不自然的姿势（2）避免长时间抬手作业（3）坐姿工作比立姿工作省力（4）避免静态肌肉受力（5）设计合理的工作台（6）手在较高位置作业时，应增设支承物（7）利用重力作用（8）合理利用作业位置与视距的关系2.如何设计操纵装置1.操纵装置的设计要变与大多数人的操作使用2.操纵装置的运动方向要同机械设备的运行状态相协调3.操纵装置要容易辨认4.尽量利用自然地操作动作或借助人的身体的某个部位的重力进行操作5.在条件许可的情况下尽量设计成多功能的操纵装置66.操纵装置的造型设计要求尺寸大小适当形状美观大方结构简单感觉舒适7.保证安全防止外伤个偶发启动3
17、、 视觉显示终端作业岗位人机设计内容视觉显示终端作业岗位的人机关系可分为1 眼睛-显示屏界面 2手- 键盘界面 3.人-椅界面 4 脚-地板界面眼睛显示屏界面的设计要素主要有两个：显示屏空间位置和显示屏信息显示质量，显示屏空间位置参数包括显示屏高度一般与水平视线等高或略低于水平视线、显示屏与人的距离满足人的视觉特点、显示屏倾斜角度以及显示屏位置应可调整；显示屏信息显示质量取决于选用显示屏的显示特征和应用软件的界面特征.手-键盘界面涉及击键反馈、键触发力量、键的行程、键的间距、键的大小、键盘高度和键盘倾斜度等。一般说，击键应有触觉和听觉的反馈。键盘的布局也是键盘设计的一个重要因素。人-椅界面和脚- 地板界面与坐姿手工作业岗位相同，座椅的设计要考虑使用对象和座椅功能及其就坐者的体重体压分布。结构形式要满足操作要求，能保证作业者保持正确舒适的坐姿和良好的工作状态，设计内容多是设计参数，如座椅形式，坐高，靠背类型等。
