机电原理3-人的机能-ykx

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1、人机工程学基础及应用fundamentals fundamentals applicationsapplicationsof Human engineering of Human engineering*1人的机能特性 第三章 人的机能特征1 感觉和知觉特征2 神经系统3 人的运动系统及运动输出4 人的心理现象Date2人的机能特性1 感觉和知觉特征一、感觉、知觉的基本特性二、视觉特性三、听觉特征四、其他感觉Date3人的机能特性 一、感觉、知觉的基本特性运动系统泌尿系统呼吸系统循环系统感觉系统神经系统内分泌系统生殖系统消化系统人作为人机系统中的一个子系统，与外界发生联系的主要是三个子系统 ：

2、感觉系统、神经系统、运动系统人的组成系统Date4人的机能特性人 机 系 统 示 意中枢神经系统感觉系统运动系统显示系统控制系统机人机界面Date5人的机能特性感觉是人脑对直接作用于感觉器官的事物个别 属性的反映。类型：视觉、听觉、化学感觉（嗅觉和味觉） 、皮肤感觉、本体感觉等。知觉是在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映。感觉知觉Date6人的机能特性感觉和知觉的关系与区别: 感觉和知觉都是客观事物直接作用于感觉器官而 在大脑中产生对所作用事物的反映。 知觉是在感觉的基础上产生的，感觉是知觉的组 成部分；知觉与个人因素有关。 感觉反映的是客观事物的个别属性，而知觉反映 的

3、是客观事物的整体。在生活和生产活动中，人都是以知觉的形式直接 反映事物，在心理学中就把感觉和知觉统称为“感知 觉”。Date7人的机能特性1、感觉的基本特性能引起感觉器官有效反应的刺激。刚刚能引起感觉的最小刺激量(强度)为感觉 阈下限；能产生正常感觉的最大刺激量称为感觉阈上限 。同类型的两个刺激，刚能引起差别感觉的 最小差别量。在同一刺激的持续作用下，人的感受性发 生变化的过程。适宜刺激感觉阈限适 应差别感觉阈限Date8人的机能特性在一定条件下各感觉器官对其适宜刺激的感 受能力将受到其它刺激的干扰影响而降低，使感受性 发生变化。同一感受器官接受两种不同但属同一类的刺 激作用，使感受性发生变化

4、的现象。刺激取消后，感觉可以存在一极短的时间的 现象。相互作用对 比余 觉Date9人的机能特性灰色深 灰色浅无彩色对比吃糖后吃水果，感觉不甜同时对比继时对比Date10人的机能特性2、知觉的基本特性把由多种属性、许多部分组成的对象看作具 有一定结构的统一的整体。整体性Date11人的机能特性理解性根据已有的知识经验去理解当前的感知对象 。原形刺激物再现图形再现图形语言提示语言提示眼镜 哑铃语言对理解的影响Date12人的机能特性在知觉时，将某些对象从某背景中优先区分出 来，并予以清晰反映。而其它对象则呈隐退模糊的知觉应象 。当知觉的条件在一定范围内改变了的时候，知 觉的对象仍然保持相对不变。

5、选择性恒常性“鲁宾之壶”反转图形Date13人的机能特性在一定条件下对事物产生的不正确的知觉。恒常性的 颠倒。错觉(a)(b)Date14人的机能特性二、视觉特性1、视觉刺激全部光谱中的可见光，波长380780nm，占全部电磁光 谱的1/70。 2、视觉机能 视角：被看目标物的两端点光线投入眼球的交角()。=2arctg（D/2L）（分） 临界视角：眼睛能分辨被看目标物最近两点的视角。 视力：眼睛分辨物体细节能力的一个生理尺度，用临界视角的倒数表示，即：视力=1/临界视角DLDate15人的机能特性视野：当人的头部和眼球不 动时，人眼能觉察到的空间 范围，通常以角度表示。50253010站立时

6、自然视线水平标准视线垂直面内的视野15坐姿自然视线70最大视野眼睛最佳转动Date16人的机能特性 视距：人在操作系统中正常的观察距离。 色觉：人眼的辩色能力。 色视野：不同的颜色对人眼的刺激不同，所以视野也不 同。白色的视野最大，黄、蓝、红、绿色的视野依次渐小 。95 垂直面的色觉视野13080 45 40 Date17人的机能特性视觉的适应：视觉器官的感受性对光刺激变化的适应性。暗适应：人由明亮的环境转入暗环境，视觉感受性逐 步提高的过程称为暗适应。获得80%的暗适应约需25分钟 。明适应：与暗适应相反的过程。明适应在约1分多钟 即可完成。Date18人的机能特性3、视觉特性 眼睛沿水平方

7、向运动比沿垂直方向运动快且不易疲劳仪表外形设计为横向长方形。 视线变化习惯从左到右、从上到下、顺时针方向运动 仪表刻度沿此方向。 眼睛对水平方向尺寸估计精度高于垂直方向误读 率：水平仪表28%，垂直仪表35%。Date19人的机能特性眼睛偏离视中心时，对不同象限 的优先序见右图。通常以双眼视野为设计依据。人眼对直线轮廓比曲线轮廓更易于接受。颜色对比与眼睛辨别能力有一定关系。最优更次再次次优视中心视中心黑黑黑黑单色远距离易辨认的顺序两色搭配易辨认的顺序Date20人的机能特性三、听觉特征1、听觉刺激声源振动的物体。振动频率：2020000Hz 2、几个计量声音强弱的物理量：声功率声源在单位时间内

8、以声波形式发射出的能量。瓦 ，W声强单位时间内，垂直于声波传播方向的单位面积上通 过的声能。瓦/平方米，W/m2 声压由于声波作用于物体而引起的压强增加量。牛顿/平方米，帕，PaDate21人的机能特性声压级声压p与基准声压p0（210-5Pa）比值的对数的 20倍。即LdB= 20 lg(p/p0) ，dB响度反映声压级和频率两者对人耳听觉的综合作用效 果。（单位：方，phon）频率，Hz声 压 级 ， dB70phonISO 等 响 曲 线* 此为众多曲线之 一条。仅为示意Date22人的机能特性2、听觉特性 接受信息无方向性; 强度辨别阈限; 频率辨别阈限。对频率变化的感觉呈指数递减。频

9、率越高，频率的变化越不易辨别。 方位辨别能力（高频根据强度差，低频根据时间差判断）； 距离知觉（根据声强变化判断）； 掩蔽效应由于干扰声的存在，使声信号清晰度阈限升高 。Date23人的机能特性四、其他感觉1 肤觉触觉：机械刺激引起。皮肤浅层触觉感受器。可辨 别物体大小、形状、硬度、光滑度、表面肌理等。温度觉：冷觉、热觉。由分布在皮肤不同部位的温 度感受器引起。对保持机体内部温度稳定和维持正 常生理过程非常重要。痛觉：肤觉感受器接受剧烈的物理、化学刺激而引 起的感觉。Date24人的机能特性2 本体感觉人在进行各种活动的同时，能给出身体及四肢所在 位置的信息。 平衡觉：人对自己头部位置的各种变

10、化及身体平衡状 态的感觉。 运动觉：人对自己身体各部位的位置及其运动状态的 一种感觉。运动觉涉及人体的每一个动作，是仅次于视、听觉的 感觉。Date25人的机能特性2 神经系统一、神经系统的功能二、神经系统的组成三、人的信息处理Date26人的机能特性 一、神经系统的功能神经系统是人体最主要的机能调节系统神经系统是心理现象的物质基础Date27人的机能特性 二、神经系统的组成神经系统周围神经运动(传出)神经脊髓脑神经，12对脊神经，31对感觉(传入)神经脑 中枢神经按解剖分按功能分Date28人的机能特性三、人的信息处理人得到信息的途径：信信 息息直接的间接的如直接看到的周围 的人和物。即借助

11、于各种视、听、 触等显示装置，如电视 机、收音机、雷达等Date29人的机能特性3 人的运动系统及运动输出一、 人的运动系统的构成二、人的运动输出Date30人的机能特性 一、 人的运动系统的构成关节运动枢纽，联接骨构成骨骼；肌肉运动的动力，收缩、伸张牵动骨绕关节运动；骨运动的杠杆，支持软组织，承受体重。骨关节肌肉Oab重点力点支点Date31人的机能特性关节的活动范围 如：膝关节，前摆、后摆(0、135)舒适范围(-95 -120) 肢体的出力范围 如：手臂伸直时肌肉，男左210N、右230N 肢体的动作速度与频率 如：手指敲击最大频率 - 35次/sDate32人的机能特性二、人的运动输出

12、信息输出类型：语言输出智能型人机系统将更多用此运动输出重要的方式。Date33人的机能特性1 反应时间：是刺激和反应的时间间隔。其长短受 感觉器官类型、刺激信号强度、刺激清晰度和 可辨性、人的个体因素影响。2 运动速度：完成动作的时间。与动作类型、目标 距离、运动方向、动作轨迹特征有关。3 运动准确性：运动输出质量高低指标之一。主要 影响因素为运动时间、运动类型、运动方向、 操作方式。运动输出的质量指标运动输出的质量指标Date34人的机能特性4 人的心理现象一、心理学概念二、个性心理特征三、习惯四、人机工程设计心理学的应用例Date35人的机能特性一、心理学概念 心理是人的感觉、知觉、注意、

13、记忆、思维、情 感、意志、性格、意识倾向等心理现象的总称。 心理学是研究人的心理现象及其活动规律的科学 。Date36人的机能特性心理现象心理过程个性心理认 识 过 程情 感 过 程意 志 过 程个性心理特征个性倾向性能力 气质 性格需要、动机 兴趣、信念 世界观Date37人的机能特性1、心理过程认识过程人在认识客观事物活动中表现出的各种 心理现象。有：感觉、知觉、思维、想象、记忆情感过程在认识过程中内心产生情感，并表现出 满意失望、喜欢厌恶、愉快忧愁、振奋惊恐等内心体 验。意志过程为完成或实现某目标自觉克服内心矛盾 和困难的心理过程。Date38人的机能特性2、个性心理个性心理表现人们个体

14、差异的心理现象。个性心理特征是个性结构中较稳定的成分。能力 、气质、性格的差异。个性倾向性是指需求、动机、爱好、兴趣、信念 、世界观的差异。是个性的潜在力量。Date39人的机能特性3、心理现象的相互关系人的个性心理通过心理过程形成个性心理制约着心理过程并在过程中得以表现三种心理过程相互联系、制约认识是基础，情感和意志是行为的动力个性心理特征与个性倾向性相互联系、相互促进Date40人的机能特性能力指一个人顺利完成一定活动所表现出的稳定的 心理特征。它直接影响活动的效率。能力的分类能力的分类特殊能力一般能力认识活动的能力，也称智力。 （包括观察力、记忆力、注意 力、思维力、想象力等）从事某种专

15、业活动所需要的 能力。包括写作能力；管理 能力；机械操作能力等。二、个性心理特征Date41人的机能特性气质主要由生物遗传因素决定的、并具有相当稳 定的心理活动的动力特征。动力特征主要表现在心理过程的强度、速度、稳定性 、灵活性和指向性上。气质使每个人的整个心理活动过程，都带有个人独特 的色彩。分 类胆汁质多血质粘液质抑郁质Date42人的机能特性性格一般指个体对现实的稳固的态度以及与之相适 应的习惯化的行为方式。是一个人区别于他人的最重要、 最鲜明的个性心理特征。性格具有鲜明的社会性，是个人在长期的社会生活实践 过程中逐渐形成的。 已形成的性格通常是比较稳固的，贯 穿于并指导着人的一切行为举止。因此，性格突出的反映 了一个人的独特的精神风貌，是个性中最具有核心意义的 心理特征。Date43人的机能特性 三、习惯习惯长期养成而不易改变的语言、行为和生活方 式。分个人习惯和群体习惯。各国家、民族、地域有共同一致的习惯，也有不同习惯。个人习惯是个人和社会之间互动的结果。是个人后天学习和接受社会熏陶的结果。 多数人右手、脚占优势，故机械的主要脚踏控制器设在右下方。个人习惯群体习惯惯用一侧Date44人的机能特性四、人机工程设计心理学的应用例1、社会心理公共休闲长椅长度1.6m以上，可供4人坐，但通常只2人，不符合人们的心