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1、课 程 设 计课程 安全人机工程学题目 自动取款机的安全人机设计与分析院系安全与环境工程系专业班级 安全工程 本科） 0904 班学生姓名黄晶学号 09601240406 指导教师廖可兵张 力完成时间 2018.6.13 26 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 20 页1 / 20 自动取款机的安全人机设计与分析安全工程专业安本0904 班黄晶 摘 要 本次安全人机课程设计是以自动取款机的人机关系为基础，运用相关人体测量数据和自动取款机的各种数据，从安全的角度分析评价自动取款机的人机关系。依据人机工程学的原理，从“机宜人”
2、的角度对自动取款机设计的宜人性进行综合评价与改进设计。以求在本次安全人机课程设计过程中发现存在的隐患问题，并提出相应的改进设计措施，同时不断丰富自己的专业知识，提高专业知识应用能力，为今后的发展奠定基础。本学科的人机系统设计理论，就是科学地利用三个要素间的有机联系来寻求系统的最佳参数，其所包含的内容也就是人性化的技术手段。安全人机工程学，使人性化的设计真正体现出对人的尊重和关心，是一种人文精神的体现，是人与产品完美和谐的结合。 关键词 安全人机工程学综合评估改进设计精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 20 页2 / 20 【
3、ABSTRACT 】：This course design is safe man-machine ATM man-machine relationship as the foundation, use the relevant human body measurement data and ATM all kinds of data, from safe Angle analysis and evaluation of an ATM man-machine relationship. Based on the theory of human-computer engineering, fro
4、m people to the point of view of the anger of the design of ATMs agreeableness comprehensive evaluation and improvement design. In order to the safe man-machine course design process found the hidden trouble of the existing problems, and puts forward the corresponding improvement measures designed t
5、o enrich themselves, and constantly improve the professional knowledge, professional knowledge application ability, laying the foundation for the future development.The discipline of man-machine system design theory, is the scientific use of three elements of the contact between the organic to seek
6、the best parameters of the system, and it contains the content of the technical means of the human nature is. Safe man-machine engineering, make the human nature in the design to reflect the real respect and concern, is a kind of humane spirit, is the embodiment of the people and products perfect co
7、mbination of harmony. 【KEY WORDS 】：The safety man-technology engineering assessments clusterdevelopment 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 20 页3 / 20 目录1.前言 4 2.相关标准 5 2.1 标准人体尺寸 5 2.2 色彩的作用 8 3.实测数据 9 3.1 数据表格 9 3.2 自动取款机图实际图10 4.自动取款机的相关分析11 4.1 自动取款机的人机关系11 4.1.1人机合理匹配关系11 4.1.2
8、人机交互 11 4.1.3人与机的相互影响12 4.2 自动取款机尺寸匹配现状及分析评价12 4.3 人与机的相互影响13 5.相关改进措施 14 5.1 安全方面 14 5.2 相关尺寸方面 16 6.总结 17 7.参考文献 18 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 20 页4 / 20 1.前言随着时代的进步，社会经济不不断发展，人民生活水品日益提高，银行等金融投资领域迅猛发展，为了更便于人们的存取款需求，现在国内的各大中小城市银行都设立了很多便民的户外自动取款柜员机，户外自动取款柜员机的设立，很大程度上方便了人们的生
9、活所需，但是随即也带来很多安全上的问题。由于这些取款机都设置于户外，往往采用的是开放式取款，取款人的所有操作都暴露在从人的眼下，不光是操作密码有可能被偷窥，往往取款时被人恶意干扰掉包换走银行卡的案件也时有发生。这造成了人民的直接经济损失，不利于社会的稳定和安定。另一方面，我国自动取款机的设计大同小异，其设计一般是根据正常成年人设计，忽略了某些特殊群体如腿脚不便的残疾人或病人，身材矮小者）。导致了着部分人群无法方便的使用自动取款机。任何一个人机系统都不是完美的。某些自动取款机的位置偏僻，灯光较暗，给不法之徒提供了条件针对上述的问题。而自动取款机本身存在的一些参数设计的不合理也不容忽视。针对上述存
10、在的问题，本次安全人机课程设计将实地测量自动取款机的各方面参数，结合安全人机工程的有关原理及知识，以安全，舒适为目的，对自动取款机提出建议和相关的改进措施。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 20 页5 / 20 2.相关标准2.1 标准人体尺寸为了时各种与人有关的机械，设备，产品能够在安全的前提下高效率的工作，实现人机的最优结合，并是人在使用时处于安全，舒适的状态和无害，宜人的环境中。现代设计必须充分考虑人体的各种人及数据。因而了解有关人体的人机学参数及其测量方面的基本知识，熟悉、掌握有关设计所必须的人机学参数的性质和使用
11、条件，都是十分必要的。图 2-1 我国成年人人体结构尺寸精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 20 页6 / 20 1.1身高 2.1 眼高1.2上臂长 2.2 肩高1.3前臂长 2.3 肘高1.4大腿长 2.4 手功能高1.5小腿长图 2-2 立姿双臂垂直作业域图2-3 立姿双臂垂直作业域精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 20 页7 / 20 图 2-4 手在水平面的正常作业阈和最大作业域女(18-55 岁百分位数1 5 10 50 90 95 991
12、5 10 50 90 95 99身高1542 1582 1604 1678 1754 1775 1814 1449 1484 1502 1570 1640 1659 1697眼高1426 1474 1495 1568 1642 1664 17051227 1271 1288 1454 1522 1541 1579手功能高656 680 692 741 787 801 828620 650 662 704 746 757 778坐高826 858 870 908 947 958 979789 809 819 855 891 901 920坐姿颈椎点高599 615 624 657 691 701
13、719562 579 587 617 648 657 675坐姿眼高729 749 751 798 826 847 867678 659 704 729 772 782 802坐姿肘高214 228 218 216 291 298 212201 215 222 251 277 284 299坐姿大腿厚102 112 116 120 146 151 160107 112 117 120 146 151 160小腿加足高272 282 289 412 429 448 462221 241 250 282 299 405 417臂膝距499 515 524 554 585 595 612481 49
14、5 502 521 561 570 587坐姿下肢长892 921 927 992 1046 1062 1092826 851 861 921 960 975 1005坐姿中指指1202 1228 1299 1227 1292 1412 1448 1152 1179 1196 1299 1216 1222 1264 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 20 页8 / 20 尖点上举高年龄分组男(18-60岁女(18-55 岁 百分位数1 5 10 50 90 95 991 5 10 50 90 95 99臀宽272 282
15、288 206 227 224 246275 290 296 217 240 246 260坐姿臀宽284 296 200 221 247 255 269295 210 218 244 274 282 400图 2-5 人体相关尺寸2.2 色彩的作用色彩对心理状态的影响：人们处于不同的颜色环境中，除了视觉辨别力受到影响、视野发生变化外，人的心理感觉也会有所变化，不同的颜色会产生不同的抽象概念和不同的感觉。如表2：表 2-6 各种颜色的心理作用颜色引起心理作用和感觉的联想兴奋忧郁安慰热情爽快轻松沉重遥远接近温暖寒冷安静愤怒力量柔和希望警觉安详红0 0 0 0 0 0 橙0 0 0 0 黄0 0
16、0 0 0 绿0 0 0 0 0 0 0 0 蓝0 0 0 0 0 0 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 20 页9 / 20 紫0 0 0 0 0 白0 0 灰0 0 黑0 0 说明：表中有“ 0”的表示有该种心理作用或感觉联想。冷暖感。如红色、黄色和橙色给人以暖的心理感觉；蓝色的衣服看上去凉爽。兴奋和压抑感。如红色、黄色等暖色调给人以兴奋感，使人情绪高涨、精神振奋、易于激动；蓝色等冷色调使人冷静，抑制人的情绪。轻松和压抑感。明度搞的颜色会使人感到轻松、自在、舒畅的感觉；明度低的颜色使人产生压抑和不安的感觉。软硬感。明度
17、高的颜色感觉软；明度低的颜色感觉就硬。等等。自动取款机的显示屏的设计需要参照图2-6 各种颜色的心理作用，进行详细的分析。因为显示屏的设计直接影响自动取款机使用者的心理，自动取款机显示屏的颜色设计需要让使用者感觉安全，舒适。而某些特殊情况下，需要使用警示色，使用户提高警觉，避免发生意外情况。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 20 页10 / 20 3.实测数据3.1 数据表格自动取款机高度： 180cm 自动取款机宽度： 70cm 显示屏高度： 150cm 显示屏宽度 28cm 显示屏内陷深度： 20cm 插卡槽高度：
18、130cm 密码输入区高度： 115cm 选项键区： 130cm 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 20 页11 / 20 3.2 自动取款机图实际图图 31 自动取款机实际图4.自动取款机的相关分析4.1 自动取款机的人机关系根据人机工程学，从人的心理特征，机的特性以及形成人机系统后人机匹配合理性的角度分析。人体功能特性在这里主要是指人的信息输入和动作输出精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 20 页12 / 20 功能特性，需要根据人体的功能特性分
19、析研究对象是否符合人体功能特性。自动取款机体现的人机关系主要有：4.1.1人机合理匹配关系功能匹配：人与机得功能特征及合理分配。尺寸匹配：平面与空间尺寸，布局等。环境匹配：研究工作场所与作业环境4.1.2人机交互信息输入人：研究人的感知特征机：研究机得操纵装置信息处理人：研究信息处理的生理、心理特征机：研究信息处理与传递的可靠性等信息输出人：研究操作者的生理、心理、生物力学等特征机：研究自动取款机的显示装置4.1.3人与机的相互影响人为避免机对人造成伤害进行安全性设计，如安全装置，防护装置，危险区域设计、安全标志与警示。为避免人对几的不利影响，进行人员教育与培训，作业方法，应急精选学习资料 -
20、 - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 20 页13 / 20 装置的安全性设计，组织管理等。4.2 自动取款机尺寸匹配现状及分析评价在人机匹配关系分析与评价过程中，主要依据国家有关标准GB/T12547-1992 及 GB10000-1889 ）人体测量尺寸参数和相关实测数据，结合安全人工程学有关理论知识进行分析与评价。在此，主要分析物品与人体形态之间的关系，从而更加有效地的方便广大群众使用自动取款机。从人体结构尺寸出发，结合自动取款机实测数据进行分析与评价：根据图 2-1 我国成年人人体结构尺寸和图2-5 人体相关尺寸结合所量的自动取款机
21、的实际数据分析。用于确定高度的选择，一般器物及相关设备高度都适用于 99%以上的人，所以，这些数据可能对于确定人头顶上的障碍物高度更为重要。由于主要功用是确定净空高度，所以应该选用高百分位数据可知我国成年人身高 男性取175cm ，女性取160cm 。）这与自动取款机的实际高度150cm相差男性： 25cm ，女性 10cm 。）。根据图表中分析，自动取款机符合中国人民一般需求，在一定程度上符合产品设计原则和人机工程学相关理论。但是，我们不能忽略另外一部分人群，他们是腿脚不便的残疾人或病人，身材矮小者，他们跟我们同样的需求。一般轮椅者的平均身高为100cm 左右，但是自动取款机的插卡槽高度为1
22、30cm ，密码输入区高度为115cm ，选项键区高度为130cm 。这不利于轮椅者以及身材矮小者身高 100cm ）的操作，需要在一定程精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 20 页14 / 20 度上的改进。根据图2-3.图 2-4 立姿双臂垂直作业域图，以人的正常身高男： 175cm.女：160cm）进行分析，结合自动取款机的高度180cm，宽度 70cm，内陷深度20cm，因此自动取款机的宽度，内陷深度设计结合了使用群体相关尺寸数据、考虑了人体空间等客观条件，在一定程度上符合产品设计原则和人机工程学相关理论。4.3
23、人与机的相互影响一为避免机器对人造成伤害进行安全性设计。如：安全装置，防护装置，危险区域设计，安全标志与警示二为避免人对机器的不利影响进行有关人员的教育与培训。如：对人员的作业方法，应应急装置的安全性设计，组织管理工作人员进行学习5.相关改进措施在当前的经济和科技条件下，几乎还不可能实现机完全符合人的各项要求的情精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 20 页15 / 20 况，即最佳状态。而其中存在一些不合适的因素，影响系统整体功能的发挥。由于受到使用群体、经济实力、科技水平等一系列客观条件的影响制约，这些影响因素到目前是无
24、法完全消灭的。为了提高系统的实效，发挥系统的整体功能，满足更多的使用群体的需要，就要在系统中找出有关制约系统功能发挥的因素，查出有关问题，并根据相关人体参数，对机械、设备、产品进行改进设计，使产品更加趋于人性化，符合人的需求，创造高效的人机系统，发挥人机系统的最大优势功能。以下是我对“自动取款机”人机系统中发现的问题以及相关的改进措施。5.1 安全方面大多数的自动取款机大多如上图自动取款机所示，没有防护罩等安全设施。这存在着极大地不安全，容易导致自动取款机的使用者的密码等安全信息被盗。而且，没有防护罩导致阴雨天气的情况下，需要办理取款业务的人们只能涌入银行大厅办理业务，致使银行在阴雨天气业务量
25、大增，这不仅违背了开办自动取款的初衷，银行排队办理业务时间消耗量大，浪费了广大人们得时间。以下一种 ATM 自助银行防护舱的设计： 按开门按钮，自动开门后进入，ATM 防护舱开门到位停2 秒后自动关门。 感应到内部有人后，锁门，外部开门按钮无效，同时照明灯亮起，排风扇起动。 按出门按钮， ATM 防护舱自动门自动打开，停顿2 秒后自动关门，照明灯熄灭，排风扇停止工作。 上部红色按钮为开门紧急按钮，当自动门遇到故障无法开启时使用。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 20 页16 / 20 使用方法：左手按住红色按钮不放，右手
26、用力把门拉开。 上部绿色按钮为紧急呼叫按钮，保护老弱病人的安全。 地面为光面大理石，请小心防滑。 操作使用中如照明灯熄，请晃动身体，让感应器感应到人体的存在。 上方灯箱自动亮灯时间为：晚上18：00至早上 8：00。ATM 机专用防护舱技术参数 : 外形可按要求定制）：高2300，宽 1100，深 780 地台：光面大理石门体：无框 钢化，防爆，贴膜）玻璃门；不锈钢有框钢化，防爆，贴膜）玻璃门圆弧门开口宽度： 500800mm 开门速度： 2.56秒，可调 关门速度： 2.56秒，可调开门保持时间： 030秒，可调关门障碍保护方式：遇阻反弹开门障碍保护方式：遇阻反弹电源： AC220V 50H
27、Z-60HZ 输入功率：门机：动作55W,静态 6W，照明 3/11W 灯箱 3/18W 设计如图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 20 页17 / 20 5.2 相关尺寸方面对于腿脚不便的残疾人或病人，身材矮小者我们应该为其的方便使用自动取款机而在自动取款机的高度上有所设计和改变。我们可以在自动取款机下面设置一个缓坡，长 100cm ，宽 70cm ，高 20cm 。其三视图如下图所示：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 20 页18 / 20 这
28、样的设计可以让普通人站立与凹槽中间办理业务，而对于腿脚不便的残疾人或病人，身材矮小者则可以站立于凹槽两侧，从而更好的使用自动取款机。6.总结本次课程设计在资料的收集、整理过程中，由于足受到诸多因素的影响，在个方面都存在一些不足与缺陷。在资料的收集过程中，难免会有遗漏，而且在相关器物的实地测量上也存在一些误差，制图过程中也存在误差，图中数据有些不清晰。在整个设计过程中，结构编排的思路也有一定的不足，很多细节部分考虑不周全。从而导致整个课程设计的水平不高。由于这类安全人机工程课程设计所涉及的知识面极为广泛，加之设计者本人的水平有限，虽然经过反复修改，但也难免有各种不足、甚至错误。尽管在本次的课程设
29、计中，存在很多不足和缺陷、甚至错误，整篇设计水平也不高。但是经过这次的课程设计，我从中学到了很多，不仅掌握了许多相关资料，而且也启发了自己的思维，使自己的思维变得更加清晰。通过本次的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 20 页19 / 20 课程设计，自己的专业知识也有很大的提升，对人机关系有了一个更深层次的认识，也看到了自己的不足，鉴于本次设计中的缺陷，自己在今后的学习中定会加倍努力。同时不断地鞭策自己，丰富知识，增加经验，为自己以后的发展奠定基础。争取自己设计的人机系统，更加合理，再不会仅仅局限在安全上，更要向安全、健康、高效、舒适的方向发展。7.参考文献人机工程设计曹琪等，西南交通大学出版社 1988 安全人机工程学张力等，中国劳动社会保障出版社 2007 心理学原理姜俊红，高等教育出版社 2003 色彩设计学黄国松，中国纺织出版社 2001 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 20 页
