人體工程學上課分析

人體工程學甘曉燕廣西城市職業(yè)學院２００９年１２月1目錄第一章概論第二章人體測量與設計應用第三章人機界面的人體工程學設計第四章環(huán)境空間的人體工程學設計第五章人性化理念的人體工程學設計１２３４５2第一章概論第一節(jié)人體工程學概念1、學科命名的由來歐洲：Ergonomics人類工程學或工效學。美國：HumanFactors;HumanFactorsEngineering人類因素學或人類因素工程學。其他：工程心理學（前蘇聯）；人間工學（日本）；人體工程學；人機工程學；人類工效學；人機控制學；宜人學等。我國：我們國家將人體工程學作為一門獨立的學科研究，應該是從２００世紀７０年代末開始的．3第一章概論

在我國，人機工程學學者賴維鐵定義為：人機工程學是運用生理學、心理學和其他有關科學知識，使機器和人相互適應創(chuàng)造舒適和安全的環(huán)境條件，從而提高工效的一門科學。著名的科學家錢學森也在《系統(tǒng)科學、思維科學與人體科學》中指出：人體工程學是一門非常重要的應用人體科學的技術，它專門研究人和機器的配合，考慮到人的功能及能，如何設計機器，求得人在使用機器時整個人和機器的效果大達到最佳狀態(tài)。4第一章概論第一節(jié)人體工程學概念２、人體工程學的定義（１）國際人機工程學會（InternationalErgonomics

Association）：研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學、生理學和心理學等方面的因素，研究人和機器及環(huán)境的相互作用，研究在工作中、生活中和休假時怎樣統(tǒng)一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的學科。（２）《中國企業(yè)管理百科全書》：《中國企業(yè)管理百科全書》將人機工程學定義為：研究人和機器、環(huán)境的相互作用及其合理結合，使設計的機器與環(huán)境系統(tǒng)適合人的生理、心理等特點，達到在生產中提高效率、安全、健康和舒適的目的。5第一章概論（３）綜合：綜上所述可以認為：人機工程學是以人的生理、心理特性為依據，應用系統(tǒng)工程的觀點，分析研究人與機械、人與環(huán)境以及機械與環(huán)境之間的相互作用，為設計操作簡便省力、安全、舒適，人—機—環(huán)境的配合達到最佳狀態(tài)的工程系統(tǒng)提供理論和方法的科學。因此，我們可以簡單的說人機工程學就是：按照人的特性設計和改善人—機—環(huán)境系統(tǒng)的科學。6第一章概論第一節(jié)人體工程學概念３.具體含義說明（1）人—機—環(huán)境的具體含義：人——指操作者或使用者；機——泛指人操作或使用的物，可以是機器。也可以是用具、工具或設施、設備等；環(huán)境——是指人、機所處的周圍環(huán)境，如作業(yè)場所和空間、物理化學環(huán)境和社會環(huán)境等；人—機—環(huán)境系統(tǒng)——是指由共處于同一時間和空間的人與其所使用的機以及它們所處的周圍環(huán)境所構成的系統(tǒng)，簡稱人—機系統(tǒng)。7第一章概論（2）人—機—環(huán)境之間的關系：相互依存；相互作用；相互制約。（3）人機工程學的特點：學科邊界模糊；學科內容綜合性強；涉及面廣。（4）人機工程學的研究對象：人—機—環(huán)境系統(tǒng)的整體狀態(tài)和過程。（5）人機工程學的任務：使機器的設計和環(huán)境條件的設計適應于人，以保證人的操作簡便省力、迅速準確、安全舒適，心情愉快，充分發(fā)揮人、機效能，使整個系統(tǒng)獲得最佳經濟效益和社會效益。8第一章概論第二節(jié)人機工程學的發(fā)展史１.早期歷史——萌芽階段（19世紀晚期—20世紀初期：第二次世界大戰(zhàn)前

）２.人機工程職業(yè)的誕生（1945—1960年）３.快速發(fā)展階段（1960—1980年）４.重新認識階段——計算機、災難和訴訟的出現（1980—1990年）５.科學發(fā)展階段（1990年以后）發(fā)展史9第一章概論早期歷史—萌芽階段20世紀前期（使人適應機器）它“起源于英國，形成于美國”，原先是在工業(yè)社會中，開始大量生產和使用機械設施的情況下，探求人和機械之間的關系。1898年英國的泰勒（Taylor）創(chuàng)造了流水線生產方法，并提倡作業(yè)環(huán)境的科學管理。1910年，他通過實踐找出鐵鍬的最佳形態(tài)，設計出其在鏟砂子、鐵屑、煤礦石的最適當的重量。正由于泰勒最先研究怎樣操作才能省力、高效，并定出了相應的操作制度，人們稱該制度為“泰勒制”，泰勒本人被稱為“人類工程學的始祖”。

10第一章概論1911年，基爾伯特（Gilbert）發(fā)明了使砌磚工人在所有工作高度下都便于使用的工作架子，它使每人在一小時的砌磚量從120塊增至350塊。

上面的這些實踐活動形成了早期的人體工程學體系，即“時間和動作系統(tǒng)”（TimeandMotionStudy）。11第一章概論職業(yè)的誕生形成階段1945—1960年

（使機器適應人）二戰(zhàn)后人體工程學已廣泛應用于一般的產業(yè)中，如汽車業(yè)、機床、工業(yè)機械、交通安全、勞動保護等方面。

自60年代至今,人體工程學開始應用于家庭生活中，其目的在于把對人——機系統(tǒng)的想法擴展到人—物系統(tǒng)上，乃至人——空間的系統(tǒng)上，使人們的生活環(huán)境更加便利和舒適。

如果說，針對工業(yè)產品設計的人體工程學研究的重點是人——機、人——物系統(tǒng)的話，那么，側重室內外設計的人體工程學研究的重點應該是人——物系統(tǒng)、人——環(huán)境系統(tǒng)。

12第一章概論

1950年英國成立了第一個人類工效學會，名稱為“英國人類功效學會”。側重人的因素的研究。1957年9月美國創(chuàng)辦了“人的因素學會”。美國是人體工程學的誕生地，它側重于對工學的研究。1961年在斯德哥爾摩召開了第一次國際會議，創(chuàng)立了“國際人類功效學會”。當時參加的有15個聯合協(xié)會。1964年日本建立了“日本人間工學會”。日本在學習西方的同時不忘保持民族的傳統(tǒng)，他們本國的人體工程學家認為，日本的人體工程學應該既重視人類學的研究，又重視工程學的研究13第一章概論前蘇聯在60年代把人體工程學與工程心理學視為同一學科，他們側重心理學的研究，巴甫洛夫是俄國的著名心理學家。

人體工程學在我國形成體系的年代比較晚，因文化、歷史、地理、戰(zhàn)爭等原因，我國的工業(yè)生產落后，人體工程學難以發(fā)展，生產力不發(fā)達，人類自身就的不到尊重。清朝的洋務運動也只學了西方制造兵器的皮毛，從當時產品的對稱形式、四合院的建筑格局上，我們可以體會到濃厚的封建意味。

解放初期，我國人民的物質生活水平還很低，人們對工業(yè)產品的需求還限于功能上的滿足。至于室內環(huán)境的美化和設計、器具的宜人等問題，暫時無法顧及。

50年代，我國設立了輕工業(yè)部、手工業(yè)部、機械工業(yè)部等國家機關，在一些理工大學設置了工業(yè)造型、建筑設計等專業(yè)，一些美術院校設置了工業(yè)美術專業(yè)。在教學和設計中，人體的參數、肌體能力與設計關系得到了重視。50年代在教育形式和內容上照搬蘇聯的較多。14第一章概論60、70年代，我國經歷了“文革”，使剛剛興起的文化再度受挫，人體工程學只應用在精密的設計范圍內，而在家庭用具、工廠布局、機械、學校、醫(yī)院、辦公室、圖書館、汽車、火車、船舶、農具、書籍、玩具和運動器材等方面得不到應用。

70年代后期，我國的人體工程學才有起步，人體工程學首先是應用在家具設計上。

80年代，人體工程學得到進一步發(fā)展，出現了許多有關書刊、雜志。2000年后，許多設計院校都開設了人體工程學課程?？傊覈娜梭w工程學正處于發(fā)展的初級階段，還需不斷完善。15第一章概論

人體工程學作為一門獨立的學科歷史很短，以人為中心進行設計的這種思想的成熟，并使這種思想成為一個體系卻是二戰(zhàn)前后的事。二戰(zhàn)時期一些國家在大力研制高效能、大威力武器的時候，疏于對操作人員生理特征與心理特征的了解，也忽視了對操作人員相應素質的提高和能力的訓練，降低了武器的使用效能還經常造成失誤，如美國空戰(zhàn)飛機應戰(zhàn)爭的需要源源而出，當時飛機駕駛艙里的操縱器、儀表、顯示器就有一百多種，飛機訓練無法與之相適應，因為人的反應速度距離操縱飛機要求的速度差得很大，造成許多事故發(fā)生。

飛機設計上出現的這些問題，是屬于工程和行為方面的問題，這不能不使科學家們將其研究方向轉向復雜的人—機系統(tǒng)（Human——EngineeringSystem）的調和方面。16第一章概論進行飛機研究的不應只是機械工程師了，更多的則應該是行為學家、心理學家、生理學家、人類學家和醫(yī)生。他們的研究重點是人的感知覺、人的行為與機械的關系。他們認為應該首先研究使用機器的人類，然后從適合人類的特點出發(fā)去設計機械和工具。如科學家們經過實驗室內的多次實驗，對顯示器的亮度做了科學的研究和調整，確定了使人的明適應與暗適應的反應時間最快的儀表亮度。這種充分了解人的生理、心理等方面特點來設計機械的思想和方法標志著人體工程學科學體系的形成。

隨著宇宙飛船密封艙的設計，使人類在宇宙空間的研究能力得到了發(fā)展，比如宇航員超重與失重的訓練，太空服的設計，太空艙單調的環(huán)境的改善等都需要運用人體工程學的思想和原理，隨后與之相適應的環(huán)境控制和生命保障系統(tǒng)也得到重視與研究。17第一章概論快速發(fā)展發(fā)展階段1960—1980年（仍然不為普通人所了解）到60年代，美國的人機工程學基本集中在復雜的軍事工業(yè)的應用上，隨著航天技術的發(fā)展，人機工程學迅速成為航天工業(yè)的一個重要部分。隨后，人機工程學迅速發(fā)展，開始在軍事和航天工業(yè)以外的領域得以應用，包括醫(yī)藥公司、計算機公司、汽車公司和其他消費公司。工廠也開始意識到人機工程學在工作場地和產品設計方面的重要性。18第一章概論計算機、災難重新認識階段1980—1990年（人機工程學的重要性）1979年ThreeMile島上的核電站事故；1984年12月4日UnionCarbide殺蟲劑工廠有毒物質泄漏，4000人死亡，20000人受傷；1986年蘇聯Chernobyl核電站事故,300人死亡；1989年PhillipsPetroleum塑料工廠在一場爆炸中夷為平地。19第一章概論科學人體工程科學發(fā)展階段1990年以后——（人—機—環(huán)境系統(tǒng)的建立）人類空間站的建立；計算機和計算機工程的應用；藥物器械設計和老年人產品設計；人民生活和工作質量設計；20第一章概論1961年在瑞典斯得哥爾摩舉行首次國際人機工程會議。1982年在日本東京舉行第八次國際人機工程會議，我國第一次派人參加。國際標準化組織（ISO）1975年成立了國際人機工程標準委員會（TC—159）。1981年我國相應成立中國人類工效學標準技術委員會。1989年成立《中國人類工效學學會》1991年1月成為《國際人類工效學協(xié)會》正式成員我國人機發(fā)展進程21第一章概論

在我國自原始社會起，人們似乎就有了如何使狩獵工具、生產生活用品利于使用的本領，如牛針、石刀的造型都是直線的，陶瓷用品的邊緣都向里彎。

漢代的“長信宮燈”不但造型優(yōu)美，富有極高的藝術性，而且有非常巧妙的排煙消塵和調整光的照度及方向的功能。

明代家具中桌子的“榫卯”、“攢邊”、“通槽”之處，椅子的靠背依據人體的脊柱側面自然狀態(tài)時的“S”形，這些無不顯示著古代人的智慧，孕育著“人體工程學”的思想，只可惜它沒能建立在科學的基礎之上，而形成獨立的科學。人體工程學逐漸形成體系是第一次世界大戰(zhàn)以前。歐洲工業(yè)革命使大機器生產得以實現，機械的進步給人類帶來了各種方便，于是就產生了“機器越進步，人類就越幸福”的觀念。人們相信在機械進步的同時，人類也在相應地進步。

22第一章概論60、70年代，我國經歷了“文革”，使剛剛興起的文化再度受挫，人體工程學只應用在精密的設計范圍內，而在家庭用具、工廠布局、機械、學校、醫(yī)院、辦公室、圖書館、汽車、火車、船舶、農具、書籍、玩具和運動器材等方面得不到應用。

70年代后期，我國的人體工程學才有起步，人體工程學首先是應用在家具設計上。

80年代，人體工程學得到進一步發(fā)展，出現了許多有關書刊、雜志。2000年后，許多設計院校都開設了人體工程學課程。總之，我國的人體工程學正處于發(fā)展的初級階段，還需不斷完善。23第一章概論16實際上，人的進步是個極漫長的過程，它的速度是無法趕上機器發(fā)展的速度的。所以，近代工業(yè)的職業(yè)病相伴著工具、環(huán)境的發(fā)展而產生。當時的人們感到，如果不采取某種方法來彌補人和機器之間的“裂痕”，機器超越人類能力所帶來的弊病就會增加，將成為各種危害人類的災難。

因此，在設計機械設備時，人們就充分注意到了機械操作者的各種能力，并在此基礎上進行以人為主的設計，這一設計思想就是人體工程學的基本思想。24第一章概論第三節(jié)人機工程學研究的內容和方法（一）人機工程學的內容各國人機工程研究的基本狀況—由于各國學科和工業(yè)基礎不同，各國人機工程的研究方向和側重點也有所不同，例如:

美國側重工程和人際關系；

法國側重勞動生理學；

前蘇聯注重工程心理學；

保加利亞偏重人體測量；

捷克、印度等注重勞動衛(wèi)生學。

25第一章概論人體工程學研究的內容:從大的方面看，有三大內容：１.它研究人在某種工作中的解剖學、生理學、心理學等方面的各種因素；２.研究人和機器及環(huán)境的相互作用；３.研究在工作中、生活中怎樣統(tǒng)一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題。詳細一點來說，研究的內容有很多，例如：1.

工作系統(tǒng)中的人人體尺寸；信息的感受和處理能力；運動的能力；學習的能力；

26第一章概論生理及心理需求；對物理環(huán)境的感受性；對社會環(huán)境的感受性；知覺與感覺的能力；個人之差；環(huán)境對人體能的影響；人的長期、短期能力的限度及愉適點；人的反射及反應形態(tài)；人的習慣與差異(民族、性別)；錯誤形成的研究。27第一章概論2.工作系統(tǒng)中直接由人使用的機械部分如

何適應人的使用。這部分分三類：顯示器：儀表、信號、顯示屏。操縱器：各種機具的操縱部分，桿、鈕、盤、輪、踏板等。機具：家具、設備等。3.環(huán)境控制，如何適應人的使普通環(huán)境：建筑與室內空間環(huán)境的照明、溫度、濕度控制等。特殊環(huán)境：冶金、化工、采礦、航空、宇宙和極地探險等行業(yè)，有時會遇到極特殊的環(huán)境：高溫、高壓、振動、噪聲、輻射和污染等。28第一章概論(二)目前人機工程學的前沿領域研究包括：

人機關系；

人與環(huán)境關系；

人與生態(tài)；

人的特性模型；

人機系統(tǒng)的定量描述；

人際關系、直至團體行為、組織行為、心理狀態(tài)等方面的研究。29第一章概論在室內設計中，人體工程學也起著至關重要的作用。室內設計的主要目的是要創(chuàng)造有利于人們身心健康和安全舒適的工作、生產和生活、休息的良好環(huán)境。而人體工程學就是為這一目的服務的一門系統(tǒng)學科。要創(chuàng)造這樣一種環(huán)境，主要采用科學的手段，主要包括“關于人體尺度和人類生理及心理要求”兩個方面。這兩個方面各國都有自己合理的數值系列及判斷資料。除此之外，還有一個相關的問題，就是人體空間的構成，它包括以下三方面：30第一章概論161.體積所謂體積就是人體活動的三維范圍，這個范圍每個國家、民族以至每個人之間的人體尺度測量標準不盡相同，因此決定了三維空間量的差異。所以人體工程學所采用的數值都是平均值，此外還有偏差值，以供設計人員參考使用。

2.位置所謂位置，是指人體在室內的“靜點”，個人與群體的生活習俗以及生產方式和工作習慣與靜點的確定有直接關聯，它主要取決于“視覺定位”。由于中西方差距較大，定位也受到影響。另外，人的生活、工作要求在不同地點和特定環(huán)境對定位也有很大影響，所以定位又有一定的彈性。31第一章概論3.方向所謂方向是指人的“動向”，這種動向受生理和心理兩方面的制約。32第一章概論(三)近期國內外人機工程學研究的方向歸納如下：1、工作負荷研究，包括體力活動、智力活動、工作緊張等因素引起的生理負荷和心理負荷。2、工作環(huán)境的研究，包括各種工作環(huán)境條件下的生理效應，以及一般工作與生活環(huán)境中振動、噪音、空氣、照明等因素的人機工程學的研究。3、工作場地、工作空間、工具裝備的人機工程學的研究。4、信息顯示的人機工程學問題，特別是計算機終端顯示中人的因素研究。5、計算機設計與人機工程學研究。6、工作成效的測量與評定。7、機器人設計的智能模擬等。8、人—機—環(huán)境系統(tǒng)中心理學的研究。33DiagramThemeGallery

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