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第一章人机工程学概论一、概述二、人机工程学研究的内容和方法1、人机工程学研究内容2、人机工程学研究方法三、人机工程学的学科体系IntroductionToErgonomics参考教材《人机工程学》丁一兰主编北京理工大学出版社《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参考教材《人机工程》袁修于、庄达民编著北京航空航天大学出版社《人体工程学与室内设计》刘盛璜主编中国建筑工业出版社《人因工程》孙林岩主编中国科学技术出版社《HumanFactorsinEngineeringandDesign》清华大学出版社1、学科命名的由来欧洲：Ergonomics人类工程学或工效学。美国：HumanFactors;HumanFactorsEngineering人类因素学或人类因素工程学。其他：工程心理学（前苏联）；人间工学（日本）；人体工程学；人机工程学；人类工效学；人机控制学；宜人学等。一、概述2、人机工程学的定义（一）国际人机工程学会（InternationalErgonomicsAssociation）：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、生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。2、人机工程学的定义（二）《中国企业管理百科全书》将人机工程学定义为：研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器与环境系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。2、人机工程学的定义(三）综上所述可以认为：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。因此，人机工程学可定义为：按照人的特性设计和改善人—机—环境系统的科学。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）人—机—环境的具体含义：3、具体含义说明（2）人—机—环境之间的关系：相互依存；相互作用；相互制约。（3）人机工程学的特点：学科边界模糊；学科内容综合性强；涉及面广。（4）人机工程学的研究对象：人—机—环境系统的整体状态和过程。（5）人机工程学的任务：使机器的设计和环境条件的设计适应于人，以保证人的操作简便省力、迅速准确、安全舒适，心情愉快，充分发挥人、机效能，使整个系统获得最佳经济效益和社会效益。直到19世纪末，人们才开始研究人的工作能力与使用的工具及作业方法之间的关系。比较著名的试验是：铁铲作业试验---?1898泰勒(F.W.Taylor)砌砖作业试验---1911吉尔伯勒斯夫妇（F.B.Gilreth））4、人机工程学的发展史（阶段）发展史早期历史（20世纪前期）人机工程职业的诞生（1945—1960年）快速发展时期（1960—1980年）计算机、灾难和诉讼（1980—1990年）1990年以后早期历史—萌芽阶段Frank,LillianGilbreth（人机学研究的先躯）：动作研究和车间管理研究。熟练操作与疲劳；工作间的设计和残疾人使用设备的设计。20世纪前期（使人适应机器）职业的诞生形成阶段1945——1960年1945年美国军方成立《工程心理实室》；1949年人机工程研究会在英国成立，第一本有关人机的书《应用经验心理学：工程设计中的人因学》出版；1950年英国成立了世界上第一个人类工效学会；1957年9月美国政府出版周刊《人的因素学会》；1960年国际人机工程协会成立。（使机器适应人）快速发展发展阶段1960—1980年到60年代，美国的人机工程学基本集中在复杂的军事工业的应用上，随着航天技术的发展，人机工程学迅速成为航天工业的一个重要部分。随后，人机工程学迅速发展，开始在军事和航天工业以外的领域得以应用，包括医药公司、计算机公司、汽车公司和其他消费公司。工厂也开始意识到人机工程学在工作场地和产品设计方面的重要性。（仍然不为普通人所了解）计算机、灾难重新认识阶段1980—1990年1979年ThreeMile岛上的核电站事故；(操作人员未判明卸压阀没有回座，反而关闭了应急堆芯冷却系统,在这次事故中，主要的工程安全设施都自动投入，同时由于反应堆有几道安全屏障(燃料包壳，一回路压力边界和安全壳等)，因而无一伤亡，在事故现场，只有3人受到了略高于半年的容许剂量的照射。)（人机工程学的重要性）1984年12月4日UnionCarbide杀虫剂工厂有毒物质泄漏，4000人死亡，20000人受伤；1986年苏联Chernobyl核电站事故,300人死亡；1989年PhillipsPetroleum塑料工厂在一场爆炸中夷为平地。科学发展阶段1990年以后人类空间站的建立；计算机和计算机工程的应用；药物器械设计和老年人产品设计；人民生活和工作质量设计；（人—机—环境系统的建立）我国人机发展进程1961年在瑞典斯得哥尔摩举行首次国际人机工程会议。1982年在日本东京举行第八次国际人机工程会议，我国第一次派人参加。国际标准化组织（ISO）1975年成立了国际人机工程标准委员会（TC—159）。1981年我国相应成立中国人类工效学标准技术委员会。1989年成立《中国人类工效学学会》1991年1月成为《国际人类工效学协会》正式成员各国人机工程研究的基本状况—由于各国学科和工业基础不同，各国人机工程的研究方向和侧重点也有所不同，例如:美国侧重工程和人际关系；法国侧重劳动生理学；前苏联注重工程心理学；保加利亚偏重人体测量；捷克、印度等注重劳动卫生学。二、人机工程学研究的内容和方法（一）人机工程学的内容目前人机工程学的前沿领域研究包括：人机关系；人与环境关系；人与生态；人的特性模型；人机系统的定量描述；人际关系、直至团体行为、组织行为、心理状态等方面的研究。近期国内外人机工程学研究的方向归纳如下：11、工作负荷研究，包括体力活动、智力活动、工作紧张等因素引起的生理负荷和心理负荷。2、工作环境的研究，包括各种工作环境条件下的生理效应，以及一般工作与生活环境中振动、噪音、空气、照明等因素的人机工程学的研究。3、工作场地、工作空间、工具装备的人机工程学的研究。4、信息显示的人机工程学问题，特别是计算机终端显示中人的因素研究。5、计算机设计与人机工程学研究。6、工作成效的测量与评定。7、机器人设计的智能模拟等。8、人—机—环境系统中心理学的研究。（二）人机工程学研究的方法：测量人体各部分静态和动态数据；调查、询问或直接观察人在作业时的行为和反应特征；对时间和动作的分析研究；测量人在作业前后以及作业过程中的心理状态和各种生理指标的动态变化；观察和分析作业过程和工艺流程中存在的问题；分析差错和意外事故的原因；进行模型实验或用计算机进行模拟实验；运用数字和统计学的方法找出各变数之间的相互关系，以便从中得出正确的结论或发展有关理论。目前常用的研究方法有：研究方法观察法实测法实验法计算机数值仿法调查研究法分析法三、人机工程学学科体系人机工程学人体科学技术科学环境科学生理学心理学劳动卫生学人体测量学人体力学环境卫生学环境医学环境心理学环境保护学环境检测学工业设计工程设计安全工程系统工程机械工程管理工程本次课应该掌握的重点及思考题1、人机工程学的英文名称？2、人机工程学的综合定义和发展历史？3、人机工程学到底研究什么？4、人机工程学的研究方法？5、了解人机工程学学科体系有什么意义？Design插座设计在哪些方面存在不妥之处？不符合人机工程之处：使用者操作时意外的伤害和错用时产生的危险中国的市电插头/插座标准有一个非常大的缺陷：半插进去的时候所有管脚都裸露在外——注意，这时管脚是带电的！这是一个非常大的安全隐患，对于有未成年小孩的家庭尤其如此。改善设计：当然这个方案也不是完美无缺的，最大的问题就是反复插拔之后胶皮容易老化破损。而且个人认为这个设计只能停留在概念阶段了——因为有更好的设计。其他国家的安全插座设计（1）设计思路:把插座陷进去，以德国标准为例，半插进去的时候金属管脚已经藏在插座凹槽里面，手接触不到了这是唯一让我拿的起放不下的筷子设计GOODDESGINOFHUMANFACTORSGOODDESGINOFHUMANFACTORS中国使用筷子，在人类文明史上是一桩值得骄傲和推崇的科学发明。李政道论证中华民族是一个优秀种族时说：“中国人早在春秋战国时代就发明了筷子。如此简单的两根东西，却高妙绝伦地应用了物理学上的杠杆原理。筷子是人类手指的延伸，手指能做的事，它都能做，且不怕高热，不怕寒冻，真是高明极了。GOODDESGINOFHUMANFACTORS我觉得模仿手最像的就是筷子。夹取这个动作只有手和筷子可以做.叉会受食物材质影响,勺的局限性更大。筷子运用起来可以灵活无比，能夹、能戳、能撮、能挑、能扒、能掰、能剥，凡是手指能做的动作，筷子都能。GOODDESGINOFHUMANFACTORS1、为什么用细的一头夹菜？2、为什么粗的一头是方的，细的一头是圆的？回答一：用筷子动作的本质都是费力杠杆，是频率极高的费力杠杆。而且，筷子本身的重量（质量）通常会比目标物体，要夹的东西，要重得多。既然是费力杠杆，一定会把筷子的重心尽量靠近支点，让手指的肌肉把力气尽量用在产生力矩和压力方面，而不是过多的消耗在克服重力做无用功上回答二：1.口感，非圆型的放到嘴里都不舒服，这个应该是最最最最最重要的原因！2.好洗。3.再方的筷子用着用着也会用成圆的GOODDESGINOFHUMANFACTORS1、最关键的是两地民族属性不同，东方是精耕细作，自给自足的农耕民族，而西方是经常迁徙的游牧民族2、还是在东西方耕作生存方式延伸出来的，用餐制度的不同。文化的差异都是由特定的历史文化所形成的。东方民族是典型的农业型民族，主要是指中国中原地区，以五谷杂粮为食物，这些食物在烹制好了以后，人们食用的时候为了节约粮食，就逐渐发明了筷子这种工具，因为几乎可以把每一粒米都夹起来。而西方国家，或者中国的某些游牧民族在食物结构上并不是以五谷杂粮为食物，都是大块肉，这样的条件下，人们用刀叉就比较方面。为什么我们用筷子而不是刀叉？GOODDESGINOFHUMANFACTORSGOODDESGINOFHUMANFACTORS