1.第一章 人機(jī)工程學(xué)緒論

1、第一章 人機(jī)工程學(xué)緒論1.1 人機(jī)工程學(xué)在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀1.2 人機(jī)工程學(xué)定義1.3 人機(jī)工程學(xué)歷史與發(fā)展1.4 人機(jī)工程學(xué)研究方法1.5 人機(jī)工程與工業(yè)設(shè)計(jì)附錄1：baddesign附錄2: 20世紀(jì)最偉大的10種人機(jī)界面裝置1.1 人機(jī)工程學(xué)在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀美國(guó)：研究性+實(shí)用性英國(guó)：實(shí)用性研究（ergonomics）蘇聯(lián)：標(biāo)準(zhǔn)化日本：感性工學(xué)中國(guó)：1.2 人機(jī)工程學(xué)定義1、定義2000年8月，國(guó)際人機(jī)工程學(xué)會(huì)（International Ergonomics Association）對(duì)本學(xué)科所下的定義為：人機(jī)工程學(xué)是研究人與系統(tǒng)中其它因素之間的相互作用，以及應(yīng)用相關(guān)理論、原理、數(shù)據(jù)和方

2、法來(lái)設(shè)計(jì)以達(dá)到優(yōu)化人類和系統(tǒng)效能的學(xué)科。人機(jī)工程學(xué)專家旨在設(shè)計(jì)和優(yōu)化任務(wù)、工作、產(chǎn)品、環(huán)境和系統(tǒng)，使之滿足人們的需要、能力和限度。ManMachine Engineering 人機(jī)工程學(xué)是研究“人機(jī)環(huán)境”系統(tǒng)中人、機(jī)、環(huán)境三大要素之間的關(guān)系，為解決該系統(tǒng)中人的效能、健康問(wèn)題提供理論和方法的科學(xué)。人是指使用者和作業(yè)者，可以認(rèn)為是正在和“機(jī)”發(fā)生作用的人； 機(jī)的定義是廣義的，它不僅包括機(jī)器，還包括了與人接觸的任何人造物； 環(huán)境可以看作人機(jī)交互的背景；所謂系統(tǒng)，在系統(tǒng)論上的定義是由相互作用、相互依賴的若干組成部分結(jié)合而成的具有特定功能的有機(jī)整體 ；人的效能就是人按照一定要求完成某項(xiàng)作業(yè)時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的效

3、率和成績(jī)； 人的健康是一個(gè)廣義的概念，它不僅指生理也指心理健康； 2、人機(jī)工程學(xué)在科學(xué)體系中的地位 與人機(jī)工程相關(guān)的學(xué)科 人機(jī)工程學(xué)科體系英國(guó)：Ergonomics Ergon（工作）+ nomos （自然規(guī)律） + ics（學(xué)）美國(guó)：Human Engineering（人類工程學(xué)） Human Factors Engineering（人因工程學(xué)）日本：人間工學(xué)中國(guó)：人體工程學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、人類工程學(xué)等3、學(xué)科的命名 1、經(jīng)驗(yàn)人機(jī)工程學(xué)階段1.3 人機(jī)工程學(xué)歷史與發(fā)展泰羅的科學(xué)管理法泰羅（ W. Taylor ）的鐵鍬作業(yè)實(shí)驗(yàn)在傳統(tǒng)管理方法的基礎(chǔ)上，首創(chuàng)了新的管理方法和理論，并據(jù)此制訂了一整套

4、以提高工作效率為目的的操作方法，考慮了人使用的機(jī)器、工具、材料及作業(yè)環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題 。 2、科學(xué)人機(jī)工程學(xué)階段真正促使科學(xué)人機(jī)工程學(xué)的誕生還是由于第二次世界大戰(zhàn)。以戰(zhàn)機(jī)為主的兵器設(shè)計(jì)中的人類工程學(xué)機(jī)本位人本位，開(kāi)始重視“人的因素”60年代至今宇航技術(shù)控制論、信息論、系統(tǒng)論和人體科學(xué)3、現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)使機(jī)器適應(yīng)于人利用所掌握的基本原理，進(jìn)行具體的機(jī)械裝備設(shè)計(jì)多學(xué)科合作 現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)發(fā)展有三個(gè)特點(diǎn)：1.4 人機(jī)工程學(xué)研究方法 提供符合人類生理、心理特性的機(jī)與環(huán)境； 使機(jī)與環(huán)境使用舒適； 減少作業(yè)中的疲勞； 提高作業(yè)效率與安全度1、人機(jī)工程學(xué)研究的目的人體特性的研究：包括人的形態(tài)參數(shù)、感知特性、

5、反應(yīng)特性、運(yùn)動(dòng)能力測(cè)定等；人機(jī)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)；工作場(chǎng)所和信息傳遞裝置的設(shè)計(jì)（提高人的工作效率）；環(huán)境控制與安全保護(hù)設(shè)計(jì)（為取得舒適的人機(jī)環(huán)境） 了解疲勞機(jī)制、減少疲勞 2、人機(jī)工程學(xué)研究的內(nèi)容3、人機(jī)工程學(xué)研究方法如工人操作的動(dòng)作與時(shí)間分析、功能分析和工藝流程等用筆記錄錄像、攝像（1）觀察法借助儀器進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，如人體測(cè)量；對(duì)生理、心理變量的測(cè)量、分析等，如心跳、肌電反應(yīng)等；環(huán)境舒適性及信號(hào)檢知心理測(cè)定（2）實(shí)測(cè)法實(shí)驗(yàn)法是人機(jī)工程學(xué)最常用也是最基本的方法。妥善控制其他若干變量，系統(tǒng)地改變某個(gè)變量A，觀察A的系統(tǒng)變化對(duì)另一變量B的影響。A為實(shí)驗(yàn)變量，B稱為因變量。實(shí)驗(yàn)變量：就是自變量。Y=f（x

6、i） i=1,2,3,n控制變量：其實(shí)就是環(huán)境的干擾因素。樣本：樣本是一個(gè)典型的統(tǒng)計(jì)學(xué)概念，從群體的總數(shù)中，以隨機(jī)或其它方法選取一部分作為被試，這樣的被試叫做樣本。（3）實(shí)驗(yàn)法（統(tǒng)計(jì)推測(cè)） 顯示儀表的認(rèn)讀速度和差錯(cuò)率； 色彩環(huán)境對(duì)人的生理、心理和工作效率的影響； 眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)等。Stanford University和The Poynter Institute合作研究 內(nèi) 容注視率文章文字（Articles text）92%簡(jiǎn)訊（Briefs）82%照片（Photos）64%標(biāo)題廣告（Banner Ads）45%圖形（graphics）22%多功能把手設(shè)計(jì)試驗(yàn)坐姿舒適性分析坐姿研究裝置4、模擬和模

7、型試驗(yàn)法 操作訓(xùn)練模擬器； 機(jī)械模型。 人體模板。5、計(jì)算機(jī)仿真軍事（系統(tǒng)方針學(xué)報(bào)）數(shù)字化人機(jī)工程6、分析法 瞬間操作分析法 知覺(jué)與運(yùn)動(dòng)信息分析法 動(dòng)作負(fù)荷分析法 頻率分析法 危象分析法 相關(guān)分析法7、調(diào)查研究法人機(jī)工程學(xué)專家還采用各種調(diào)查研究方法來(lái)抽樣分析操作者或使用者的意見(jiàn)和建議。這種方法包括簡(jiǎn)單的訪問(wèn)、專門調(diào)查、直至非常精細(xì)的評(píng)分、心理和生理學(xué)分析判斷以及間接意見(jiàn)與建議分析等。 為工業(yè)設(shè)計(jì)中考慮“人的因素”提供人體尺度參數(shù)為工業(yè)設(shè)計(jì)中“物”的功能合理性提供科學(xué)依據(jù)為工業(yè)設(shè)計(jì)中考慮“環(huán)境因素”提供設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為進(jìn)行人機(jī)一環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)為堅(jiān)持以“人”為核心的設(shè)計(jì)思想提供工作程序1.5

8、人機(jī)工程與工業(yè)設(shè)計(jì)把學(xué)生培養(yǎng)成為既是工業(yè)設(shè)計(jì)師，又是人機(jī)工程學(xué)專家。 Bad design設(shè)計(jì)建議： (同一功能使用相同的操作方式)How do you unlock the door?Bad designWhich side has the gas cap設(shè)計(jì)建議：標(biāo)準(zhǔn)化 Bad designHow do you open the gas cap door ?Bad design設(shè)計(jì)建議：將控制器放在被控制裝置旁Where are the window controlsBad designDoors without windows設(shè)計(jì)建議：確信你的設(shè)計(jì)提供足夠的信息Bad design設(shè)計(jì)建

9、議：分類明確Whats in the bottle?Bad design設(shè)計(jì)建議：提示性Hey, which side do you use for cutting?Bad design設(shè)計(jì)建議：顯示和控制的位置相對(duì)應(yīng)How do you play the CD?Bad design設(shè)計(jì)建議：強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)How much is the gas?Bad design設(shè)計(jì)建議：分組設(shè)計(jì)Labels that look like pushbuttons Bad design設(shè)計(jì)建議：識(shí)別性好How fast am I going?Bad design設(shè)計(jì)建議：好看+好用Smooth as glassBa

10、d design設(shè)計(jì)建議：實(shí)用A coffee shopHard to be openBad design設(shè)計(jì)建議：顯示與控制放于同一層Stove top controlsBad design設(shè)計(jì)建議：考慮使用環(huán)境Top-loading VCR20世紀(jì)最偉大的10種人 機(jī) 界 面 裝 置附錄1、擴(kuò)音器 擴(kuò)音器是1915年發(fā)明的。 今天，隨著錄音設(shè)備和存儲(chǔ)技術(shù)的飛速發(fā)展，用美國(guó)著名擴(kuò)音設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)Bose公司研究員威廉 R 舒特的話說(shuō)，擴(kuò)音器“反而成為家庭音響系統(tǒng)中最薄弱的一環(huán)”。他說(shuō)：每當(dāng)我在家中欣賞音樂(lè)的時(shí)候，根本沒(méi)有辦法做到想象自己是坐在音樂(lè)廳里。 擴(kuò)音器的問(wèn)世使得人們不僅在乘坐地鐵或去郊

11、外遠(yuǎn)足時(shí)能夠欣賞自己喜愛(ài)的音樂(lè)和廣播節(jié)目，而且還能聆聽(tīng)以電子手段保存下來(lái)的早已與世長(zhǎng)辭的人的聲音以及大自然中根本不存在的種種奇妙聲音。 在電影院里，擴(kuò)音器所營(yíng)造的聲的世界將觀眾們帶入一個(gè)想象的世界。 擴(kuò)音器亦是本世紀(jì)所有具有個(gè)性魅力的公眾人物與大眾溝通的重要工具。 按鍵式電話業(yè)務(wù)是美國(guó)電話電報(bào)公司在1963年11月正式開(kāi)通的。 幾乎所有初次接觸按鍵式電話的人都認(rèn)為它遠(yuǎn)勝于轉(zhuǎn)盤式電話。貝爾實(shí)驗(yàn)室的研究人員為使這種新產(chǎn)品為人們所接納，真可謂絞盡腦汁。他們實(shí)驗(yàn)了16種按鍵排列方式，交叉式的，圓盤式的，不一而足。 他們還在電話機(jī)的大小、形狀、按鍵的間距、彈性甚至與手指尖接觸的部位的外形上作了大量的文章

12、。2、按鍵式電話3、方向盤 最初的汽車是用舵來(lái)控制駕駛的，但是它會(huì)把汽車行駛中產(chǎn)生的劇烈振動(dòng)傳導(dǎo)給駕駛者，增加其控制方向的難度。 方向盤這種新設(shè)計(jì)便應(yīng)運(yùn)而生，這一齒輪系統(tǒng)操作靈活，很好地隔絕了道路的劇烈振動(dòng)。 方向盤卻成了造成駕駛員喪命的罪魁禍?zhǔn)?不帶方向盤的概念型汽車 70年代早期，70年代早期，帶有磁條的信用卡在美國(guó)問(wèn)世，極大的提高了信用卡購(gòu)物時(shí)的驗(yàn)證效率，一下子便受到零售商的青睞。 今天在許多場(chǎng)合我們都會(huì)用到磁卡，如在食堂就餐，在商場(chǎng)購(gòu)物，乘公共汽車，打電話，進(jìn)入管制區(qū)域等等，不一而足。 信用卡 智能卡4、磁卡 交通指揮燈是非裔美國(guó)人加萊特.摩根在1923年發(fā)明的。 鐵路上使用的信號(hào)只有

13、一種命令：通行。公路交通的紅綠燈則不一樣，它的職責(zé)在很大程度上是要告訴汽車司機(jī)把車輛停下來(lái)。 新式的紅綠燈能將闖紅燈的人拍照下來(lái)。5、交通指揮燈 據(jù)說(shuō)，遙控器的開(kāi)發(fā)源于人們對(duì)于電視商業(yè)廣告的反感。美國(guó)頂峰（Zenith）公司的總裁尤其痛恨電視節(jié)目頻頻被廣告打斷的現(xiàn)象。在他的領(lǐng)導(dǎo)下，頂峰公司在1950年開(kāi)發(fā)出了世界上第一個(gè)遙控器。 今天遙控器已經(jīng)成為家電產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)配置，市場(chǎng)上銷售的99的電視機(jī)和100的錄像機(jī)都配置有它。6、遙控器 陰極射線管（CRT）是德國(guó)物理學(xué)家布勞恩（Kari Ferdinand Braun）發(fā)明的，1897年被用于一臺(tái)示波器中首次與世人見(jiàn)面。 電視機(jī) 計(jì)算機(jī)7、陰極射線管 雖然液晶早在1888年就已經(jīng)被奧地利植物學(xué)家Frederich Reinitzer所發(fā)現(xiàn)，但是人們直到1977年才將其用作顯示用途。 筆記本電腦、微型電視機(jī)和便攜式DVD播放機(jī) 替換CRT顯示器，形狀可變8、液晶顯示器 道格拉斯.恩格爾巴特在60年代發(fā)明