人機工程學(xué)重點

人機工程學(xué)重點第一章：概論1、人機工程學(xué)起源于歐洲，形成于美國，可分為三個階段：(1)經(jīng)驗人體工程學(xué)；(2)科學(xué)人體工程學(xué)；(3)現(xiàn)代人體工程學(xué)(或為經(jīng)驗期、創(chuàng)建期、發(fā)展成熟期)。2、經(jīng)驗人體工程學(xué)三大試驗：(1)肌肉疲勞試驗：1884年德國莫索；(2)鐵鍬作業(yè)試驗：1898年美國泰勒(泰勒制)；(3)砌磚作業(yè)試驗：1911年美國吉爾伯勒斯?？茖W(xué)人體工程學(xué)：人機工程學(xué)作為一門獨立學(xué)科是在1950年2月英國海軍軍部召開的會議上通過了人機工程學(xué)這一名稱。3、國際人機工程學(xué)會(簡稱IEA)的定義為：人機工程學(xué)是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)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、生活和休假時怎樣統(tǒng)一考慮工作效率、健康學(xué)科。4、目前國內(nèi)學(xué)者通常認為：人機工程學(xué)是研究"人-機-環(huán)境"系統(tǒng)中人、機、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、健康問題提供理論與方法的科學(xué)。5、人：作業(yè)者或使用者，人的心理、生理特征，及人適應(yīng)機器(或人造物)和環(huán)境的能力都是其研究的課題。機：即機器(或人造物)，包括操作和使用的一切產(chǎn)品和工程系統(tǒng)。怎樣才能設(shè)計出滿足人的需求，符合人的行為規(guī)律的產(chǎn)品是人機工程學(xué)探討的重要課題、照明、氣溫等因素對人的工作生活的影響等是其研究的對象。6、人機界面按性質(zhì)分三類：(1)控制系統(tǒng)人機界面(也叫人機接口)；(2)工具性人機界面；(3)環(huán)境性人機界面。7、人機關(guān)系：人適機：通過最佳的訓(xùn)練方法，使人適應(yīng)于機器和環(huán)境，更好地發(fā)揮人機系統(tǒng)的效能，但要注意人適機是有限度的。機宜人：器物設(shè)計要適合解剖學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)等人的因素，根據(jù)人的特點來設(shè)計機器。但要注意不能單方面地強調(diào)機器適應(yīng)人，應(yīng)當(dāng)人機相互適應(yīng)，合理分工，達到人機系統(tǒng)的最優(yōu)化。第二章：人體動作與行為因素1、人體測量學(xué)：是一門通過測量人體各部位尺寸來確定個人之間和群體之間在人體上差別的科學(xué)。2、文藝復(fù)興時期達·芬奇繪出了著名的人體比例圖。3、人體測量的內(nèi)容：(1)形態(tài)測量：及人體構(gòu)造尺寸；(2)運動測量、安全和舒適等問題的人。環(huán)境：人工作和生活的環(huán)境、噪聲：即人體功能尺寸；(3)生理測量：測定生理現(xiàn)象。4、人體構(gòu)造尺寸：也叫人體靜態(tài)尺寸，人體靜態(tài)尺寸對室內(nèi)設(shè)計非常有用；人體功能尺寸：是在人體活動時測得的動態(tài)尺寸。它是人在進行某項活動時肢體所能達到的空間范圍。5、影響人體測量差異的因素：(1)種族差異；(2)世代差異；(3)年齡的差異；(4)性別差異；(5)地域差異；(6)職業(yè)差異；(7)社會發(fā)展水平；(8)殘疾人無障礙設(shè)計。6、人體尺寸的特征：(1)群體的人體尺寸數(shù)據(jù)近似服從正態(tài)分布規(guī)律；(2)人體基本尺寸之間一般具有線性比例關(guān)系；(3)人體尺寸間的比例關(guān)系隨種族、民族而不同。7、百分位：(定義)具有某一人體尺寸和小孩人體尺寸的人占統(tǒng)計對象總?cè)藬?shù)的百分比。百分比的概念有兩點注意：(1)人體測量中的每一個百分位數(shù)值只表示某一項人體尺寸。(2)絕對沒有一個人的各種尺寸數(shù)值都同時處在同一百分位上。百分位的選擇方法是：先確定產(chǎn)品尺寸設(shè)計的類型，再選擇采用的百分位數(shù)。(1)Ⅰ型產(chǎn)品(雙限設(shè)計、可調(diào)節(jié)性設(shè)計)：若產(chǎn)品的尺寸于Ⅰ型產(chǎn)品尺寸設(shè)計。此類產(chǎn)品一般以一個大百分位數(shù)(95%或99%)和小百分位數(shù)(5%或1%)的人體尺寸作設(shè)計的依據(jù)。例：自行車座的位置、腰帶和可調(diào)節(jié)高度的座椅。(2)ⅡA型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(大尺寸設(shè)計)：若產(chǎn)品的尺寸只材高大者的需要，就肯定也能適合身材矮小者的需要，就屬于ⅡA型產(chǎn)品尺寸此類產(chǎn)品一般以一個大百分位數(shù)(95%或99%)的人體尺寸作設(shè)計的依據(jù)。床的長度和寬度、過街天橋上防護欄的高度和屏風(fēng)(能阻隔視線)的高度。(3)ⅡB型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(小尺寸設(shè)計)：若產(chǎn)品的尺寸只要能適合身材矮小者需要，就肯定也能適合身材高大者需要的，就屬于ⅡB型產(chǎn)品尺寸設(shè)計。此類產(chǎn)以一個小百分位數(shù)(5%或1%)的人體尺寸作設(shè)計的依據(jù)。例：閱覽室上層書架的高度、過街天橋上防護欄的間距和踏步的高度。(4)Ⅲ型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(平均尺寸設(shè)計)：若產(chǎn)品尺寸與使用者的身材大小關(guān)系不大或雖有一些關(guān)系，但要分別予以適應(yīng)卻有其他方面的種種不用50百分位數(shù)的人體尺寸作為產(chǎn)品尺寸設(shè)計的需要調(diào)節(jié)才能適合不同身材者使用，屬要能適合身設(shè)計。例：品一般適宜，那就按中等身材者的需要，采依據(jù)，這種情況屬于Ⅲ型產(chǎn)品設(shè)計。例：一般門上的把手、門鎖離地面的高度和大多數(shù)文具的尺寸。關(guān)健康、安全性的(特殊情況)場所用1或99百分位，例：緊急出口、欄桿間距；普通情況用5或95百分位。9、產(chǎn)品尺寸的確定：(1)功能修正量：a、穿著修正量：因為國標(biāo)中的數(shù)據(jù)值均為裸體測量的結(jié)果，故在設(shè)計時的高度變化和穿衣引起的圍度、厚度變化。b、操作修正量(活動余量)：即實現(xiàn)功能所需的修正量，如人行走時身高發(fā)生的變化。(2)心理修正量：指為了消除空間壓抑感、恐懼感或為了美觀等心理因素而加的尺寸修正量。不同人對心理修正量的需求不同，不同環(huán)境下對心理修正量的需求也不同。最小尺寸=人體尺寸百分位數(shù)+功能修正量；最佳尺寸+功能修正量心理修正量。11、室內(nèi)設(shè)計中常用人體尺寸：(1)身高：用于確定通道和門的最小高度，對確定人頭頂上空的障礙物高度更為重要。注意穿鞋修正量，選用8、對于有應(yīng)考慮穿鞋引起產(chǎn)品10、=人體尺寸百分位數(shù)+高百分位。(2)立姿眼睛高度：用于確定劇院禮堂、會議室等處的人的視線，用于布置廣告和展品、確定屏風(fēng)和開敞式大辦公室的隔斷高度。注意穿鞋修正，男+25mm，女+78mm。取決于關(guān)鍵因素的變化，可選95%，開敞的可選5%。(3)立姿肘高：用于確定各種站立使用的工作臺面的高度，最舒適的高度應(yīng)低于肘部76mm。(4)挺直坐高：用于確定座椅上方障礙物的允許高度。注意座椅的傾斜度、軟墊的彈性、衣服厚度及人坐正時的活動。采用95%。(5)坐時的眼睛高度：確定視線和最佳視區(qū)。注意頭和眼睛的轉(zhuǎn)動范圍，座椅軟墊的彈性，座椅面的高度和可調(diào)座椅的調(diào)節(jié)范圍。有適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)性選5%到95%更大范圍的人。(6)坐姿肩高：大多用于機動車輛中比較緊張的空間。采用95%。(7)坐姿用會議室等。95%。(8)人體最大寬度：確定環(huán)繞桌子的座椅間距和影劇院禮堂中的排椅座位間距，也可用于確定和專用空間通道的間距。采用95%。(9)坐姿臀部寬度：確定桌椅內(nèi)側(cè)尺寸。采用95%。(10)肘部平放高度：確定子扶手、工作臺、書桌、餐桌和其他特殊設(shè)備的高度。采用50%，高度140~297mm。(11)大腿厚度：設(shè)計柜臺、書桌、會議桌及其他一些需要把腿放在其工作面下的設(shè)備的關(guān)鍵尺寸，特別是有直拉式抽屜的工作面。95%。(12)膝高：桌子底面距離的關(guān)鍵尺寸。采用95%。(13)小腿加足高：確定座椅面的高度。尤其是座椅前緣的最大高度。5%。(14)座深：確定座椅面深度，長凳和靠背椅前面的垂直面。5%。(15)臀部至膝蓋長度：確定椅背到前方障礙物的適當(dāng)距離。采用95%。(16)臀部至足尖長度：確定椅背到前方障礙物的距離。采用95%。(17)垂直手握高度：確定開關(guān)、控制器、拉桿、把手、書架及衣帽架的最大高度。5%。(18)時垂直伸夠高度：確定頭頂上方控制裝置和開關(guān)的位5%。(19)側(cè)向手握距離：確定人體側(cè)向控制開關(guān)裝置的位置，人側(cè)面書架位置。5%。(20)手臂平伸拇指梢距離：確定障礙物的最大尺寸。采用5%。(21)最大人體厚度：在較緊張的空間里考慮間隙尺寸或排隊場合下所需的尺寸。采用至頭頂高度：確定電影院等場所前后排座位間的高差。采用95%。(23)人的頭部、腳步尺寸：人的頭部、腳步尺寸對鞋帽、手套設(shè)計有重要參考價值。腳長可用于確定樓梯踏步寬度。手部尺寸可用于確定扶手的直徑等。(24)手功能高：樓梯扶手的高度，一般樓梯扶手高于手功能高100mm以上。50%。(25)會陰高：欄桿的高度，要防止人們隨意進入某一區(qū)域時，欄桿的高度比值。采用95%。12、感覺適應(yīng)：由于刺兩肘肩寬：應(yīng)采用、公用椅在采用坐姿采用采用采用坐姿置。采用采用5%。(22)眼采用大于激對感受器的持續(xù)作用從而使感受性發(fā)生變化的想象。適應(yīng)可以引起感受性的提高(積極適應(yīng))，也可以引起感受性的降低(消級適應(yīng))。13、感覺對比：同一感受器接受不同的刺激而使感受性發(fā)生變化的現(xiàn)象。這是同一感受器中不同刺激效應(yīng)相互影響的表現(xiàn)。感受對比分兩類：同時對比和先后對比。同時對比：指幾個刺激物同時作用于同一感受器會產(chǎn)生同時對比現(xiàn)象，它在視覺現(xiàn)象中表現(xiàn)得非常明顯。先后對比：指的是刺激物先后作用于同一感受器后引起的感受性的變化。14、感覺補償：指某種感覺系統(tǒng)的機能喪失之后而由其他感覺系統(tǒng)的機能來彌補。15、聯(lián)覺：當(dāng)某種感覺器官受到刺激時，人們在心理上經(jīng)過產(chǎn)生另一種感覺器官的感覺和表象。聯(lián)覺出現(xiàn)于各種不同的感覺中。最常見的是視聽聯(lián)覺，即指人們在聲音刺激物作用下在心中產(chǎn)生視覺形象的這種現(xiàn)象。還有味視聯(lián)覺。16、余覺：刺激消失后，感覺會存在一極短的時間。電影的原理就是運用了余覺。17、知覺：是人對事物的各個屬性、各個部分及其相互關(guān)系綜合的整體的反映。知覺必須以各種感覺的存在為前提，但并不是感覺的簡單相加，而是由各種感覺器官聯(lián)合活動所產(chǎn)生的一種有機綜合，是人腦的初級分析和綜合的結(jié)果，是人們獲得感性知識的主要形式之一。知覺特性包括：(1)選擇性；(2)整體性：a、接近律b、相似律c、良好聯(lián)系律d、封閉律e、共同命運律(完形)；(3)理解性；(4)恒常性。18、感覺特性包括：(1)感覺適應(yīng)；(2)感覺對比；(3)不同感覺的相互影響；(4)感覺補償；(5)聯(lián)覺；(6)同時使用多個器官，感覺印象保持的時間較長。(7)余覺。19、圖形建立小的部分比打的部分容易形成圖形(因?qū)Ρ茸饔?；(2)同周圍環(huán)境的亮度差別大的部分比差別小的部分容易形成圖形；(3)亮的部分比暗的部分容易形成圖形(因人有向光性的特點)；(4)含有暖色色相的部分比冷色色相部分容易形成圖形(因暖色有向前的特點)；(5)對稱的部分比非對稱的部分容易形成圖形；(6)具有幅寬相等的部分比幅寬不等的部分容易形成圖形；(7)與下邊相聯(lián)系的部分比上邊部分容易形成圖形；(8)運動著的部分比靜止的部分容易形成圖形。20、錯覺：在特定條件下人們對客觀事物必然產(chǎn)生的某種有固定傾向的歪曲知覺。錯覺與幻覺不同，它是在一定條件下必然產(chǎn)生的，個體差異只表現(xiàn)在錯覺量上的變化。視覺圖形錯覺包括：(1)線條的長短錯覺：a、箭頭錯覺b、垂直--水覺c、鐵軌錯覺；(2)面積的大小錯覺；(3)形狀和方向錯覺；(4)似動現(xiàn)象的條件：(1)面積，差平錯--運動錯覺。21、視覺的特性：(1)光知覺特性；(2)顏色知覺特性；(3)形狀知覺特性；(4)質(zhì)地知覺特性；(5)空間知覺特性；(6)時間知覺特性；(7)恒常特征。22、視野：指當(dāng)頭部和眼球固定間范圍，或稱視野；眼球自由轉(zhuǎn)動時能看到的視野稱為動態(tài)眼視區(qū)大約在左右60°以內(nèi)，人的最敏感視野在標(biāo)準(zhǔn)視線每側(cè)1°的范圍內(nèi)。不動時所能看到的正前方空靜態(tài)視野。(1)水平方向視野：雙單眼視線界限為標(biāo)準(zhǔn)視線每側(cè)94°~104°。(2)垂直視野：最大視區(qū)為標(biāo)準(zhǔn)視線上50°，下70°，站立時的自然視線低于水平線10°，坐姿時為15°。(3)有效視野：在視野邊緣，人只能模糊看到物體的存在，但分辨不清詳細形狀，能清楚分辨物體的視野(范圍為上30°，下40°，左右各15°，其中中心3°野。(4)顏色視野：指顏色對眼的刺激能引起的感覺范圍。顏色視野中白色最大，黃色、藍色、紅色依次遞減，綠色視范圍內(nèi)為最佳視野最小。23、質(zhì)地的視覺特性：(1)重量感；(2)溫度感；(3)空間感；(4)方向感；(5)力度感；(6)尺度感。24、擴大空間的方法：(1)以小比大：用小家具襯托出較大的空間。(2)以低襯高：用局部吊頂，造成高低對比，可以低襯高。(3)劃大為小地板鋪設(shè)。(4)界面延伸：將頂棚和墻面平滑過渡可顯得空間高些。(5)借景：把室外景色引入室內(nèi)可使空間顯得更大。(6)界面的延伸：將頂棚和墻面交界處小：小空間用設(shè)計成弧形，使空間顯得較高。25、影響空間封閉度的因素：(1)虛界面的數(shù)量和大小。(2)虛界面(洞口)的位置：在短邊上或墻角處的洞口更顯開敞。(3)頂棚分格：頂棚分格使空間顯得更高，當(dāng)頂棚有空洞或透光時更顯寬敞。(4)照明與色彩：高照度及冷色調(diào)顯得更寬敞。(5)空間相對尺寸：當(dāng)室內(nèi)尺寸小于視時顯得空間小。26、人的可聽范圍就是最弱至痛覺聲音之間的范圍：頻率：，聲壓2*10-5~20Pa，聲強：10-2~10*2瓦/平方米(分貝)。27、野20Hz~20000Hz人體皮膚三中感受器：觸覺感受器、溫度感受器、痛覺感受器。28、照明環(huán)境：照明是視覺感知的必要條件。人們與自然界接觸時，約有80%以上的信息是通過視覺獲得的，照明條件的好壞直接影響視覺獲得信息的效率與質(zhì)量。照明條件是作業(yè)環(huán)境中的重要因素之一。29、照明對工效的影響：(1)照明與疲勞(合適的照明能提高視力。當(dāng)照明不良時，因反復(fù)努力辯認，易使視覺疲勞，眼睛疲勞會引起視力下降、眼球發(fā)脹、頭痛以及其他疾病而影響健康，導(dǎo)致工作失誤甚至造成工傷)；(2)照明與工作效率(提高照明改善照明，對減少視覺疲勞、提高工作效率有很大影響。適當(dāng)?shù)恼彰骺梢蕴岣吖ぷ鞯乃俣群途_度，從而增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、減少差錯。舒適的光線條件，不僅對手工勞動，而且對要求記憶和邏輯思維的腦力勞動，都有助于提高工作效率)；(3)事故與照明(事故的數(shù)量與工作環(huán)境的照明條件有密切的關(guān)系)；(4)照明與情緒(照明會影響人的情緒，從而也影響工作效率)。30、眩光：當(dāng)視野內(nèi)出現(xiàn)亮度過高或?qū)Ρ榷冗^大時，產(chǎn)生的刺眼和耀眼的強烈光線。按產(chǎn)生原因分：直接眩光、反射眩光和對比眩光。眩光的危害：主要是破壞視覺效應(yīng)，產(chǎn)生視覺后象，使視功能下降，影響視覺作業(yè)效率；還造成視覺疲勞、視力下降，嚴(yán)重的眩光可使人暫時失明。避免眩光的方法：(1)限制光源亮度。(2)合理布置光源位置：眩光與光源在視野中的角度有關(guān)，60°無眩光作用，45°微弱，27°中等眩光作用，14°強烈，0°極強。(3)使光線轉(zhuǎn)為散射：使光線經(jīng)燈罩或天花板、墻壁漫射到工作空間。(4)避免反射眩光：對反射眩光，可通過改變光源與工作面的位置，使反射眩光不處于視線內(nèi)。也可通過改變反射物表面材質(zhì)和涂色降低反射系數(shù)，避免反射眩光。(5)適當(dāng)提高環(huán)境亮度：背景亮度的對比減少，防止對比眩光產(chǎn)生。31、室內(nèi)人工照明：(1)均勻的使物體亮度與環(huán)境照明(這種照明的分散性可有效地降低工作面上的照度與環(huán)境照度之間的對比度。均勻照明還可以用來減弱陰影，使墻的轉(zhuǎn)角變得柔和。均勻的環(huán)境照明一般是將燈具懸掛于高處)；(2)局部工作照明(為了滿足某種行為需求，而照亮某一特定區(qū)域，其特點是將燈具放在工作面附近且功率較高，通常用直射發(fā)光體，在亮度向上可調(diào)節(jié))；(3)重點的裝飾性照明(它用于產(chǎn)生各種聚焦點及明與暗的節(jié)奏變化，來緩解照明的單調(diào)性，突出房間特色或強調(diào)某種藝術(shù)品)。按光線與被照物體的角度關(guān)可分為：直接光源、透射光源。32、照度是照明設(shè)計的數(shù)量指標(biāo)定義為單位面積的光通量。亮度是物體本身的明亮程度，單位是坎德拉每平方米(cd、㎡)。33、噪聲的危害：(1)噪聲會影響聽者的注意力，使人煩惱。(2)噪聲會降低人們的工作效率，尤其是對腦力勞動的干擾。(3)使需要高度集中精力的工作造成錯誤，影響工作成績，加速疲勞。(4)噪聲影響睡眠，甚至引發(fā)病癥。(5)大于150dB的噪聲會破壞人的聽覺器官。(6)噪聲影響人的信息交流。(7)噪聲對儀器設(shè)備、建筑物的影響。大功率的強噪聲會妨礙儀器設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，空間中的和方系、反射光源造成儀表讀數(shù)不準(zhǔn)、失靈，甚至于金屬材料因聲疲勞而破壞。34、噪聲的防治：(1)從聲源上根治噪聲：a、改進機械結(jié)構(gòu)設(shè)計b、改進工藝和操作方法c、提高加工精度和裝配質(zhì)量。(2)在噪聲傳播途徑上降低噪聲：a、利用吸聲、隔聲材料降噪b、采用隔振與減振降噪。(3)個人防護：常用耳塞、防聲棉、耳罩、防聲頭盔。第三章：人體動作空間與人性化設(shè)計1、靜態(tài)肌肉施力的危害：靜態(tài)施力時，收縮的肌肉長時間壓迫血管，阻止血液進入肌肉，肌肉無法從血液中得到糖和氧的補充，同時肌肉的代謝廢物不能迅速排出，從而造成肌肉酸痛，引起肌肉疲勞，影響作業(yè)的持續(xù)時間。長期受靜態(tài)施力的影響，就會引發(fā)永久時，應(yīng)考性病癥，如關(guān)節(jié)炎、腱膜炎等。因此，當(dāng)長時間的靜態(tài)施力不可避免慮中間安排活動。2、靜態(tài)肌肉施力舉例：(1)工作時的前彎腰或側(cè)彎腰。(2)工作時手臂水平抬起。(3)用手臂夾住物體。(4)一只腳支撐，另一只腳控制機器。(5)長時間站立在一個位置上。(6)傳統(tǒng)鍵盤使手腕長時間處在靜態(tài)施力狀態(tài)，而人機工程學(xué)鍵改善了施力