人体工程学期末考试复习资料综述

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1、 第一章 绪论 第一节 人体工程学命名与定义 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（工作效率、健康、安全和舒适 ），研究在工作中、生活中怎样实现人 机环境的最优化的问题的学科。 v研究对象：人、机、环境的关系 v目 的：如何达到安全、健康、舒适和工作 效率的最优化 v2.“系统”是人体工程学最重要的概念和思想。 v3. “人的效能”主要指人的作业效能，即人按 照一定要求完成某种作业时所表现出的效率 和成绩。 v4.“人的健康”，包括了身心健康和安全。 二. 人体工程学研究时遵循的原则 1. 物理的原则： 如杠杆、惯性定律、重心原理 2.

2、生理、心理兼顾原则： 3. 考虑环境的原则： 第五节 在室内及家具设计中的运用 一.确定人和人际在室内活动所需空间的主要依 据 根据人体工程学中的有关计测数据， 从人的尺度、动作域以及人际交往的空间 等，以确定空间范围。 人体空间的构成，它包括以下三方面： 1.体积 2.位置 3.方向 二. 确定家具、设施的形体、尺寸及使用用范 围的主要依据 三. 提供适应人体的室内物理环境的最佳参数 四. 对视觉要素的计测为室内视觉环境设计提供 科学依据 第二章 人体生理系统 u讨论人的植物性机能和动物性机能，为人机 工程设计提供相关的人机生理学基础。 u细胞组织器官器官系统 u包括植物性器官系统和动物性机

3、能器官系统 第一节 信息传递（感觉）系统 感觉系统是由神经系统和感觉器官组成的。 “五觉”视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉，运动觉 ，平衡觉，内脏感觉等。 （一）神经系统 1、周围神经系统 2、中枢神经系统 由脑干脊髓系统 大脑边缘系统、大 脑新皮层组成。 （二）视觉 1）常见的几种视觉现象： 暗适应与明适应；视觉暂留（余觉） 眩光：当人的视野中有极强的亮度对比时，由光源直射出或由 光滑表面的反射出的刺激或耀眼的强烈光线。 2）视觉的运动规律 v先看到水平方向的东西，后看到垂直方向的东西。 v从左到右，从上至下，顺时针进行 。 v对物体尺寸和比例的估计，水平方向比垂直方向准 确、迅速、且不易疲劳。

4、 v观察率优先的顺序是左上、右上、左下、右下。 （三）听觉 引起听觉的刺激就是物体振动发出的声波，而 该振动物体就是声源。 （四）味觉、嗅觉 （五）肤觉 人体皮肤上分布着三种感受器：触觉感受器、 温度感受器和痛觉感受器。 （六）本体感觉 人在进行各种操作活动的同时能给出身体及四 肢所在位置的信息，这种感觉称为本体感觉 。 第二节 运动系统 由骨、关节和肌肉组成。 一、骨骼系统 分为躯干骨、上肢骨、下肢骨和颅骨4部分。 骨的突起点常被利用作为测量基准点。 骨杠杆时在肌肉和关节的相互作用下形成的，主要 包括：平衡杠杆、省力杠杆、速度杠杆。 脊柱在人体工程学领域内研究得最多。比如家 具设计与脊柱姿势

5、的相互关系。 二、肌肉系统 肌肉组织分为横纹肌（骨骼肌、心肌）和平滑 肌。人体工程学的研究对象一般为骨骼肌。 三、反应时间 包括感觉反应时间，到开始动作所用时间之和。 一般条件下，反应时间约为0.10.5s。为了 保证安全作业，一方面在机器设计中，应使操 纵速度低于人的反应速度；一方面应设法提高 人的反应速度。 四、人体力学 1、人体姿态 立姿、坐姿、蹲姿、跪姿、卧姿 2、力的传递 头颈臂胸腰盆骨大腿 小腿足支撑面 不同姿态下的支撑面的压力分布不同 3、运动与疲劳 测量方法：心电图 肌电图 能耗测量 台阶踏步的高度、宽度 厨房操作台，洗手台高度 第三节 能量代谢系统 一、营养与代谢 通过消化系

6、统、呼吸系统和循环系统实现。三 大营养素包括糖、脂肪、蛋白质。 二、呼吸及循环系统 1、呼吸系统 包括肺呼吸和组织呼吸。 吸氧量和耗氧量常用于作业强度评价。 2、循环系统 血液循环，心脏功能、血压。 三、能量代谢系统 1、能量代谢的评价 相对能量代谢率(评价体力劳动强度)RMR = 劳动和恢复期的能量总代谢-安静时代谢率*劳动和恢复时间 基础代谢率*劳动时间 心理学研究的对象是人的心理现象，心理现象 主要包括心理过程和个性心理两个方面。 认识过程：如感觉、知觉、记忆、注 意、思维、想象 情感过程：如情绪与情感 意志过程：如意志 如需要、动机、兴趣、能力、气质、性 格、世界观 心理过程特性 个性

7、心理特征： 心理特性 第三章 人的心理与生理节律 二、感觉和知觉 1、感觉与知觉 感觉是有机体对客观事物的个别属性的反映。 知觉是人对事物的各个属性、各个部分及其相 互关系的综合的整体的反映。 人们通常把感觉和知觉总起来称为“感知”。 2、感觉的类型 外部感觉：“五觉” 内部感觉：运动感觉、平衡感觉、内脏感觉 3、知觉的基本特征 人的知觉一般分为空间知觉，时间知觉，运动 知觉与社会知觉等，它们有如下共同特征： u知觉的整体性 u知觉的理解性 u知觉的恒常性 u知觉的选择性 1、认识过程 是指人在认识客观事物活动中表现出的各种心理 现象。 感觉、知觉、注意、思维、想象、记忆六种过程 ，都属于对客

8、观事物的认识形式，统称为认识过程 。 人对感觉和知觉的材料进行分析、判断，揭示事物的 规律，使认识活动又深入一步，这叫做思维过程。 思维的基本过程是分析、综合、比较、抽象和概括。 二、心理过程 2、情感过程 情绪、情感是人对客观事物的一种特殊反应 形式。 （1）情绪、情感为三种因素所制约：环境影 响、生理状态和认识过程。 （2）情感、情绪具有三种基本形态： v心情 v激情 v热情 、意志过程 意志过程是指人为了完成某项任务，实现某一目 标，自觉克服内心矛盾和外部困难的心理过程。 个性心理 表现人们个体差异的心理现象，叫做个性心理 。个性心理包括个性心理特征和个性倾向性。 1、个性心理特征 指的

9、是能力、气质和性格，是个性结构中比 较稳定的成分。每个人的个性心理特征各不 相同。 气质与性格 气质和性格都是表现在心理活动与行为方面的个性心 理特征。不过气质受先天影响多些，改变较难、较慢； 性格是后天形成的，比气质改变较容易、较快。气质类 型无好坏之分，而性格则有好坏差别。 2、个性倾向性 个性倾向性指的是需要、动机、兴趣、信 念和世界观等，是个性的潜在力量。 （1）需要与动机 动机是驱使个体进行活动的心理动力。 动机是由需要产生的，需要是个体在生活中 感到某种欠缺而力求获得满足的一种内心状 态,它是机体自身或外部生产条件的要求在脑 中的反映。 马斯洛提出了需要层次论 马斯洛的需要层次发展

10、模式 动机作为个体活动的一种动力，在人的活动 中，具有三种作用：一是引起发动个体活动， 即动机的引发作用，二是维持、增强或制止、 减弱个体活动的力量，即动机的决策作用：三 是引导个体活动朝向一定目标进行，即动机的 选择作用。一个有着正确动机的入就能积极 、持久地从事某种意义的活动，以求达到目的 。 第二节 人的生理节律 生理功能所显示出的周期性变化，通常称为 生理节律。人的这种生理节律对作业的效率及质 量有明显的影响。 1. 日周节律 2. 其他周期节律 3. PSI周期节律 PSI周期节律 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(Physical)强弱周期为23天

11、，情绪 (Sensitive)好坏周期为28天。 奥地利泰尔其尔教授在研究 智商的基础上，发现智力(intellectual)高低周期为33天。 其后，科学家经过研究进一步提出，每个人自出生 之日起直至生命终结，都存在着以23、28、33天为周期 的体力、情绪和智力的盛衰循环性变化规律。这一变化 规律按照高潮期临界日低潮期的顺序周而复始，人 们把这三位科学家发现的三个生物节奏总结为“人体生 物三节律”，因为这三个节律象钟表一样循环往复，又 被人们称作“人体生物钟”，外国人叫做“PSI周期”。 注：PSI是英文Physical（体力）、Sensitive（情绪）、Intellectual （智力

12、）的缩写。 人体生物钟从0开始，进入高潮期，经过1/4周期时为高峰日，高 峰日前后23天为“最高峰区“。高峰日后开始向低潮期过渡，到 达1/2周期时，正是高潮期向低潮期过渡交替的日子，称为“下降 临界日“。此后便进入低潮期，到达3/4周期时为低谷日，低谷日 前后23天为“最低潮区“。低谷日过后开始上升，向高潮期过渡 ，到达整周期（0周期）时，称为“上升临界日“，生物钟完成一个 周期的运行，进入另一个周期运行。临界日前后12天称为临界 期（“危险期“）。 高潮期 低潮期 0 7 14 21 28 第四章 人体工程学的研究方法 第一节 人体测量的基本知识 一、概述 人体测量学：通过测量人体各部位尺

13、寸 来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的 差别，用以研究人的形态特征，使设计更适 于人 影响个体和群体差异的主要因素（6个） 人 体 形 态 测 量 数 据 人体构造尺寸测量数据 人体功能尺寸测量数据 人体生理参数测量 （人体静态时各部的尺寸数据） （人体在某种运动状态下的各部尺寸数据 ） 三、人体测量的基本术语 1、被测者姿势(立姿、坐姿） 2、测量基准面，见图3-4 3、测量方向（上下方向:头、足侧；左右方向： 内、外侧；四肢：近、远位；上肢：桡、尺 侧；下肢：胫、腓侧。） 4、支承面和衣着 5、基本测点与测量项目（头部测点16个12项， 躯干和四肢22个69项。立姿40项，坐姿22 项

14、，手和足部6项以及体重1项。） 测量基准面 通过左、右耳 屏点及右眼眶 下点的水平面 称为眼耳平面 或法兰克福平 面。 眼耳平面 五、人体测量数据的统计处理 根据概率论与数理统计理论对测量数据进行统计分 析，从而获得所需群体尺寸的统计规律和特征参数。 1、平均值：表示样本的测量数据集中地趋向某一个 值，称为平均值。 2、方差：测量数据在中心位置（均值）上下波动 程度差异的值，称为方差。 3、标准差（方差的平方根）（方差的平方根） S 2= 1 n-1 (x1- x)2+(x2-x)2+(xn-x)2 4、抽样误差：抽样误差抽样误差= =标准误差标准误差= =全部样本全部样本 均值的标准差均值的

15、标准差 v5、百分位数Pv 百分位：表示具有某一人体尺寸和小于该表示具有某一人体尺寸和小于该 尺寸的人占统计对象总人数的百分比。尺寸的人占统计对象总人数的百分比。 Pv百分位数； 平均值； S标准差； k变换系数。 如何求百分位数 当已知某项人体测量尺寸的均值为x，标准差为 s，需要求任一百分位的人体测量尺寸Pv(百分 位数)时，可用下式计算： Pv = X +（s k） 当求150之间的数据时，式中取“”号：当求50 99之间的数据时，式中取“十”号。 六、常用的人体测量数据常用的人体测量数据 1 1、我国成年人人体结构尺寸、我国成年人人体结构尺寸 我国我国19891989年年7 7月开始实

16、施月开始实施GB10000GB100008888我国成年我国成年 人人体尺寸国家标准，主要包括：人人体尺寸国家标准，主要包括： 1 1）人体主要尺寸人体主要尺寸 2 2）立姿人体尺寸立姿人体尺寸 3 3）坐姿人体尺寸坐姿人体尺寸 4 4）人体水平尺寸人体水平尺寸 5 5）各大区域人体尺寸的）各大区域人体尺寸的均值和标准差均值和标准差 2 2、人体参数、人体参数 1 1）人体各部分尺寸与身高的比例人体各部分尺寸与身高的比例（见表（见表3-73-7） 2 2）生活用具及设施高度与身高的关系（见表）生活用具及设施高度与身高的关系（见表3-83-8） 3 3）人体生物力学参数（见表）人体生物力学参数（见表3-