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人机工程学侯文君houwenjun2113@sohu.com•有推销员跟你说“…我们产品的设计符合人体工学原理…”你如何理解？你认为设计一把椅子主要应考虑那些因素，或者说评价一把椅子好坏主要考虑哪些方面?如果让你给这些因素排序，你如何考虑？你认为设计一个好的工业产品应具备哪些知识及功底？或者说工业设计师应具备哪些专业技能？你认为设计一个好的工业产品应具备哪些知识及功底？或者说工业设计师应具备哪些专业技能？问：哪位同学能说出：燕人张翼德的兵器长度和他身高的比例是多大？…18/8=2.254.16/1.85经典例子之一——早年苏式车床解放初期苏式战斗机和火炮浴室柜子学生课桌椅生产、生活中，存在的问题比比皆是：公共卫生间的冲水拉绳、水池龙头要求“人走关灯”的路灯老式火车车厢的窗户双肩背书包叫壶阅览室里的座位全聚德招牌和车船码头时刻表的字体生产线上弹性悬挂的螺丝刀……上面所举的例子，涉及的问题类型就很多了。1.1.人机工程学的起源1.2.人机工程学的定义1.3.人机工程学研究内容1.4.人机工程学与工业设计人的能力与系统的要求不匹配WilhelmWundt，1832.08.16－1920.08.31牛顿（1642-1722）一、引例——人机学的思想源远流长花和尚鲁智深要打一根100斤的禅杖，…，铁匠说对他说：“肥了，不好看，也不中使，依着小人，好生打一条62斤的水磨禅杖与师父。使不得，休怪小人。…”器物要和人（使用者）的各种因素相宜。——而这就是现代人机工程学的基本思想和学术理论的简洁表述。考工记《天工开物》——明代科学家宋应星（1587～1666？）编写的另一部重要的科技汇编名著。其中有大量插图，很值得人机工程学工作者深入研究。工业仪器仪表的出现进入七十年代以后,随着电子技术的进步和计算机的广泛应用,操作系统对人的要求越来越高,系统中考虑人的因素也显得越来越重要.特别是美国三里岛核电站事件的发生,对人类工效学的发展起了很大的推动作用.计算机智能使机器有了内部信息过程手持移动设备、虚拟现实MIT智能房间清华大学智能教室经验人机工程学科学人机工程学现代人机工程学早期历史～20世纪前期1-1-2人机工程学简史1945～1960年1960年～现在提高工作效率的实验建立最佳的匹配关系，把人的无效活动降到最低。注重“测量”从泰勒到莫斯特伯格的研究都对人机工程学起到了很大作用，但没有明确提出“使机器适应于人的思想”，而更多强调“使人适应于机器。”在设计新型的装备时,人的行为特征和能力极限应该是考虑的主要因素之一。在这一思想指导下开展的人机关系的研究,叫做人机工程学。第二次世界大战人机工程学诞生于1945—1960年期间现代人机工程学（60年代以来）家具、仪表、显示器、人机界面现代人机工程学有三个特点：1）着眼于机械设备的设计，使机器的操作不超越人的能力极限，而不是让人去适应机器。2）密切与实际应用相结合，通过严密计划设定的广泛实验性研究，进行具体的机械装备设计。3）综合心理学、生理学、功能解剖学、物理学、数学、工程学各方面的知识。研究方向：把人-机-环境作为一个整体来研究，从而获得系统的最高综合效能。我国的人类工效学会成立于1989年,1992年我国召开了第二届泛太平洋工效学及职业安全国际学术会议.。人口过多,就业压力很大,人们非常不注意劳动效率,在我国开展的还很不普及近年来，人类工效学在我国的发展非常迅速以研究为主和以应用为主的两种途径人机交互、人机界面人类工效学这一名称是根据英文Ergonomics翻译过来的,ergo是出力、工作的意思,nomics是正常化、规律的意思.Ergonomics的含义是人的工作规律问题也就是说,这门学科是研究人在生产和工作中合理地、适度地劳动的问题.人机工程学（Man-MachineEngineering)：研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。1.3.2学科的命名–人因工程学（HumanFactorsorHumanFactorsEngineering）——美国–工效学（Ergonomics）＝ergon（工作、劳动）＋nomos（规律、规则）——欧洲–人类工程学（HumanEngineering）–工程心理学（EngineeringPsychology）人机工程学是研究人,机器,环境三者之间的关系,以便使人工作,学习,生活的更有效,更安全,更舒适的一门介于心理学,生理学,人体测量学,工程技术和管理之间的边缘学科.国际人机工程学学会（IEA，InternationalErgonomicsAssociation）给出的定义：人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中与闲暇时怎样考虑人的健康、安全、舒适和工作效率的学科。【中国企业管理百科全书的定义】对象：工作对象是机器与人（直接）相关的“人机界面”。目的：安全、舒适、高效。内容：人-机-环境的最佳匹配、系统优化。目标：•提高系统的绩效•增进系统的安全•提高人员的满意度从定义看人机工程学是研究系统中人与其他组成部分的交互关系的一门科学，并运用其理论、原理、数据和方法进行设计，以优化系统的功效和人的健康幸福之间的关系。新旧定义没有本质的区别，只是更加强调“交互”的概念，这是人机工程学发展趋势。人－机－环境的具体含义：–人—指操作者或使用者；–机—泛指人操作或使用的物，可以是机器，也可以是用具、工具或设施、设备等；–环境—是指人、机所处的周围环境，如作业场所和空间、物理化学环境和社会环境等；–人－机－环境系统—是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及它们所处的周围环境所构成的系统，简称人－机系统。1-2-3人机工程学研究的内容1人的能力：这包括人的基本尺寸,人的作业能力,各种器官功能的限度及影响因素等.对人的能力有了了解,才可能在系统的设计中考虑这些因素,使人所承受的负荷在可接受的范围之内.（人体尺寸、短时记忆等）2人--机交互：工作场所和信息传递装置的设计：主要研究如何设计合适的环境及信息传递装置，使人可以舒适高效的工作。3.环境控制与安全保护：主要研究从长远利益出发，如何设计环境及进行安全保护以保证人在长期工作下健康不受影响，事故危险性最小。1-2-3人机工程学研究的内容4.人机系统的总体设计：人机系统工作效能的高低主要取决于它的总体设计，即在整体上使“机”与人体相适应，解决好人与机器之间的分工和机器之间信息交流的问题可，使二者取长补短，各尽所长。5。人机工程学发展动向的研究人机界面、情感我们要做的事：•设备设计•任务设计•环境设计工业设计或艺术设计，与工程设计或技术设计对比有什么不同呢？工程设计（或技术设计，下同）以处理“物与物”之间的关系为主，而工业设计则以处理“人与物”之间的关系为主。人机工程学与设计研究的关注点都是人与物的关系。人机工程学：是机器适用于人设计：人性化设计产品设计过程中的人因工程产品设计的整个过程，可以说是一系列的妥协、权衡功能、效率、可靠度、使用性、外观及价格等。可以说：设计问题永远不会只是一个解答，而是一个“可接受的的解答的领域”。限制条件分析使用者分析使用过程分析使用者的构成分析使用者的生理状态分析使用者的行为方式分析C、为设计中考虑”环境因素“提供设计准则E、为坚持以”人“为核心的设计思想提供工作程序D、为进行人-机-环境系统设计提供理论依据A、为工业设计中考虑”人的因素“提供人体尺度B、为工业设计中”物“的功能合理性提供科学依据对工业设计的作用每一件为人设计的工业产品都离不开人机工程学，工业产品的创新都包含了人机工程学的创新。•根据工业设计专业的特点进行学习，人机工程学不是一门完全意义上的理论课，而是一门应用性很强的课。•在掌握基本原理与方法的基础上进行学习与创新。每一件产品的人机工程学要求是不同的。•以人机工程学作为设计的切入点五、人机工程技术标准简介国家技术标准（简称“国标”）是该国的法定技术文件；行业技术标准是该行业的法定技术文件。提高一个国家技术标准与相关国际技术标准的接轨程度，对提高这个国家的国际竞争力是很重要的。国际人机工程学标准化委员会和各国，已经分别制订了一批国际的和各国的人机工程技术标准。我国制定人机工程技术标准的进展情况良好。已经制定发布了几十个人机工程的技术标准。这些国标的内容，在技术上与对应的国际标准有着较好的一致性或等效性。五、人机工程技术标准简介GB/T16251-1996工作系统设计的人类工效学原则（eqvISO6385：1981）GB/T5703-1999用于技术设计的人体测量基础项目（eqvISO7250：1996）GB/T5704.1～5704.4-1985人体测量仪器GB/T10000-1988中国成年人人体尺寸GB/T12985-1991在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则GB/T13547-1992工作空间人体尺寸GB/T14776-1993工作岗位尺寸设计原则及其数值GB/T16252-1996成年人手部号型GB/T14775-1993操纵器一般人类工效学要求GB/T18209.3-####操作件位置和操作的要求GB/T14774-1993工作座椅一般人类工效学要求第一章人机工程学概论1）人机工程学的起源和历史2）人机工程学定义3）人体工程与工业设计4）案例与研究5）人机工程技术标准简介1．人体尺寸与尺度2．我国人体尺寸的基本情况3．人体尺寸的特征4．人体尺寸与设计5．座椅设计6．作业空间设计7．案例与研究第二章人体尺寸测量教学安排第三章设备用具、活动空间的设计与人体尺寸1）设备用具设计与人体尺寸;2）生活空间设计与人体;4)作业岗位与作业空间设计第四章：人的感觉系统——输入系统1、神经和神经传导2、听觉、视觉、触觉、化学感觉3、人的视觉特性与显示设计的原则视觉器官的结构与功能简介人的视觉特性显示设计的一般人机学原则4、仪表显示的设计与布置显示仪表的类型与特征显示仪表设计的人机学要素显示器的布置5、文字与图形符号的设计第五章：人的运动学基础——输出系统1、人的运动系统肢体的施力与运动输出、肢体施力的特性、肢体的运动输出特性2、肌肉、骨的功能和骨杠杆、关节3、人的动作与分析4、人的作业效率5、操纵控制装置设计控制器类型和设计、布置的一般原则、控制与被控对象、与显示的互动协调原则第五章作业研究1．人体运动生理1）人体运动的神经控制2）肌肉系统3）运动协调器官2．反射与技能1）反射2）技能3.技能作业中的动作研究1)动作分类:定位动作、逐次动作、重复动作、连续动作、调整动作2）动作分析与动作经济原则3）改善技能作业条件4．作业姿态1）肢体的活动范围2）人的肌力3）作业姿态与持续施力第五章作业研究1．人体运动生理1）人体运动的神经控制2）肌肉系统3）运动协调器官2．反射与技能1）反射2）技能3.技能作业中的动作研究1)动作分类:定位动作、逐次动作、重复动作、连续动作、调整动作2）动作分析与动作经济原则3）改善技能作业条件4．作业姿态1）肢体的活动范围2）人的肌力3）作业姿态与持续施力第六章：人的信息加工过程1、大脑2、信息理论3、人的认知过程4、知识5、外部认知第七章：人的行为与心理1、人的作业行为2、人的错误3、用户的心理模型4、设计模型和用户模型的匹配第八章：交互设计1、人机系统中的人机交互2、人机交互设计3、硬件人机交互设计4、软件人机交互设计5、交互技术与交互设计第九章：物理环境因素1、噪音环境2、振动环境3．光与照明环境4、温度环境5、工作环境第十章：人机系统1、系统2、人机系统3、人的主导性4、复杂人机系统设计5、人机系统设计课程设计——以人为中心的设计•《普通人机工程学》杨君顺主编陕西科技大学•《设计心理学》李彬彬主编中国轻工业出版社•《消费心理学》马义爽、王春利主编首都经济贸易大学出版社•《产品设计中的人机工程》王继成主编化学工业出版社•《工业设计应用人类工程学》周美玉主编中国轻工出版社•《工业设计思想基础》李乐山主编中国建筑工业出版社•《设计心