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1、人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 你最喜欢的手机为哪一款？ 两款手机的区别？ 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday miu om m 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 目录 第一节：人机工程学概论 第二节：人机学的形成和发展学科思 想的演进 第三节：人机系统与人机工程设计 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24
2、 Tuesday 第一节 人机工程学概论 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 1.1、人机工程学的基本概念和定义 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。 这个定义的三句话，分别阐明了人机学的研究对象 、研究内容和研究目的。 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 注意(a) 人机工程学设计要求的“安全、舒适、高效”，常常 是重要的，但肯定也要受
3、到其他条件的约束、其他目标 的制衡，不但不是惟一的，也未必总是优先的。 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 举例 例如，把我国火车硬卧车厢的三层铺改为两层铺， 或者把所有硬座都改为卧铺，安全、舒适方面就可大为 改善，岂不简单?但是现在并没有这么做，因为还有其 他种种条件的约束。 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 所以实际课题中的人机工程设计，目标往往并非达 到最理想的“安全、舒适、高效”效果，而是在限定条件 下提高“安全、舒适、高效”的程度。 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封
4、底 退出 2016/05/24 Tuesday 注意（b） 人机工程学里面所说的“机”、或“机器”是广义的， 泛指一切人造器物：大到飞机、轮船、火车、生产设备 ，小到一把钳子、一支笔、一个水杯；也包括室内外人 工建筑、环境及其中的设施，等等。 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 1.2 人机工程学的多种学科名称 人机工程学的多种学科名称： (1)人类工效学，或简称工效学，英文Ergonomics这个学科名称 在世界上应用最广。 (2)人的因素(学)，英文Human Factors 这是美国一直沿用的名 称。 (3)人类工程学，英文Human
5、 Engineering 类似的名称有人体工 程学。 (4)工程心理学，英文Engineering Psychology 这个名称下的学 科研 究更专注于心理学方面。 (5)人机环境系统工程学、宜人性设计 (人机工程设计)等， 研究内容相同或相近。在日本，该学科的日文汉字是“人同工学” 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 例1 主枕头附枕头(a) 一些宾馆里，单人床常配有两个同样的枕头。本意 是让习惯低枕头的人用一个枕头，习惯高枕头的人两个 枕头叠起来用。但这真是一个愚不可及的“高招”、“损 招”!一般人们对枕头高度要求的差别，哪有一倍之多
6、呢? 其结果是：用一个枕头绝大多数人嫌低，而两个摞起来 绝大多数人又嫌高，很少有人能获得“正常待遇”。 2、日常生活中人机学问题 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 例2 叫壶(a) 用普通水壶烧水，若没人在炉子边上守着，水开了 可能弄得满屋水气至因开水噗出来浇灭了火，引起一阵 忙乱。用壶盖上装了个小气哨的“叫壶”烧水，即可避免 这种忙乱。 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 例3 形形色色的剪刀(a) 被剪对象有大有小、有硬有软、有的要剪复杂的形 状且要求特别精细、有的要伸入孔洞或拐进
7、尖角去施剪 ，所以除了剪纸、剪布的普通剪刀外，还有理发 剪等专用剪刀，以及形形色色的外科手术剪。 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 例3 形形色色的剪刀(b) 功能形态各异的剪刀 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 例4 带“耳朵”的垃圾箱(a) 北京市推出了一种“带耳朵的垃圾箱”(图1-2)，一个 “耳朵”里装有卷纸，供欲吐痰者取用。另一个“耳朵”是 投放烟蒂的烟蒂缸；里面装有沙子，供人用来抿灭烟头 。这项设计涉及人机工程的多个方面：使用者行为方式 和使用者心理的调查和研究、产品(垃
8、圾箱)与人体尺寸 的适应性、产品与环境因素、产品与环卫工人、等等， 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 例4 带“耳朵”的垃圾箱(b) 带“耳朵”的垃圾箱 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 小结 大学生活环境中的人机学问题比比皆是:床柜转椅 、寝室水房、电脑手机 、超市网吧、实习工厂、银行 邮局、实验市、图书馆、运动场. 总之日常生活中 的人机学问题无处不在。 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 第二节 人机学的形成和发展 学科思想
9、的演进 一、人机学的形成和发展及其思想演进 二、人机学的学术团体与教育 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 1 、现代人机学与古代论述 广义上说 从广意义上说，自有人类以来，就开始存在 着一种人机关系。当然，最早是一种最原始，也 是最简单的“人机关系”人与工具和用器之 间的关系，这是一种相互依存和制约的关系。“ 工欲善其事，必先利其器”，此道理早就被我们 的祖先所认识。 古代论述 现代不少社会科学和自然科学的理论，在古代文明 中都曾经有过孕育和萌芽，但并不能说古代就已经 有了这些科学理论。人机工程学也一样，古代纵有 令人赞叹的器物、堪称精辟
10、的论述，但那与建立起 一门完整的学科还完全是两回事。 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 2 对劳动工效的苛刻追求人机学的孕育 美国工程师FW泰勒(Frederick WToylor，1856-1915，图l-5) 开创的“时间与动作研究”（Time And Motion Study）包括泰勒的 “铁锹 作业实验”，和吉尔布雷斯夫妇的“砌 砖作业实验”等多项研究。 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 2.1 孕育期_实验作业 铁锹与砌砖实验，把工人的作业过程拍摄下来，进 行详细分解分析，
11、精简掉所有非必要动作，并规定严格 的操作程序和操作动作路线，让工人像机器一样刻板“ 规范”地连续作业，他们合著的疲劳研究(1919年出 版)更被认为是美国“人的因素”方面研究的先驱。 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 2.2 孕育期_心理学 1914年，美国哈佛大学心理学教授闵斯特伯格 (Minsterberg)，把心理学与泰勒等人的上述研究综合起 来，出版了心理学与工业效率一书。l915年英国成 立了军火工人保健委员会，研究生产工人的疲劳问题； 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 2
12、.3 孕育期_广泛研究 l919年此组织更名为“工业保健研究部”，展开有关 工效问题的广泛研究，内容包括作业姿势、负担限度、 男女工体能、工间休息、工作场所光照、环境温湿度以 及工作中播放音乐的效果等等。 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 2.4 孕育期_小结 但这一时期研究的核心是最大限度地开挖人的操作 效率。从对待人机关系这个基本方面考察，总体来看是 要求人适应于机器，即以机器为中心进行设计；研究的 主要目的是选拔与培训操作人员。在基本学术理论上与 现代人机学是南辕北辙，存在对立的。因此，应该把这 段时期看作人机学的孕育期。 人机工程
13、学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 3、二战中尖锐的军械问题人机学的诞生 20世纪的两次世界大战期间，制空权是交战各国必争的焦点 之一。飞行员在高空复杂多变的气象条件下控制飞行，本来就不 轻松。驾驶战斗机与敌机格斗，还要高度警觉地搜索、识别、跟 踪和攻击敌机，躲避与摆脱对方的威胁，短短几十秒内，在警视 窗外敌情的同时，要巡视、认读各种仪表，立即做出判断，完成 多个飞行与作战操作，更是不易。 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 3.1 军械问题_飞机仪表举例 例如，一战时期英国SE5A战斗机上只有
14、7个仪表 ，到二战时期的“喷火”战斗机上增加到了19个。一战时 期美国“斯佩德”战斗机上的控制器不到10个，到二战时 期P-51上增加到了25个。这就使得经过严格选拔、培训 的“优秀飞行员”也照顾不过来，致使意外事故、意外伤 亡频频发生。 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 3.2 其他的兵器和民用产品 出现在飞机上的问题擦亮了人们的眼睛，再去考察 其他的兵器和民用产品，才发现从复杂机器到简单工具 ，类似的问题原来程度不同地普遍地存在着。 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 3.2 其他
15、产品举例 例如，二战中入侵前苏联的德国军队的枪械问题， 也是一个典型的事例。俄罗斯冬季极冷，枪械必须戴上 手套使用。但德军的枪械扳机孔较小；在天寒地冻的俄 罗斯广袤大地上，戴了手套手指伸不进扳机孔，不戴手 套手指立即冻僵，甚至能被冰冷的金属粘住。这说明， 器物不但要与人的生理条件相适应，而且还必须顾及环 境的因素。 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 3.3 产品的改进(a) 针对前面这些问题，有的国家开始聘请生理医学专 家、心理学家来参与设计。仪表还是那么多，改进它们 的显示方式、尺寸、读值标注方法、指针刻度和底板的 色彩搭配、重新布置它们的位置和顺序，使之与人的视 觉特性相符合，结果就提高了认读速度、降低了误读率 。 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 3.3 产品的改进(b) 操作件也还是那么多，改进它们的形状、大小、操 作方式(扳拧、旋转或按压)、操作方向、操作力、操作 距离及安置的顺序与位置，使之与人手足的解剖特性、 运动特性相适应，结果就提高了操作速度、减少了操作 失误。这些做法并不需要增加多少经费投入，却收到了 事半功倍的显著效果。 人机工程学人机工程学 上页 下页 封面 封底 退出 2016/05/24 Tuesday 3.4 现代
