第六章-人机工程学的运用61

工业设计产品鉴赏IndustrialDesignProductAppreciation第一节人机工程学的运用/Section1Theapplicationofergonomics★1.识记：人机工程学的概念。★2.领会：人机工程对设计学的影响。人机工程学导入及定义1人机工程学的起源与发展2人机工程学的研究内容及方法3人机工程学与工业设计4工业设计产品鉴赏IndustrialDesignProductAppreciation第一节人机工程学的运用/Section1Theapplicationofergonomics1工业设计产品鉴赏|第一节人机工程学的运用人机工程学导入及定义工业设计最直接动机和最根本目的是什么?技术与艺术功能与形式发现并满足人的需求是工业设计最直接动机和最根本目的所在人的需求是设计的出发点，也是设计的目的和归宿不管我们设计的是一个产品、一个工作空间，一份用户手册、甚至是一个软件界面，所有的人造物都可以看作是——机的概念，其最终目的都是为了满足使用者，也就是——人的某种需求。人的需求又包括哪几个层面?人对产品的需求包括两个层面：•物质层面：要求我们的设计能满足一定的功能需要有用的结构合理,性能良好，安全易用舒适高效好用的•精神层面：要求我们的设计具有良好的形式，能激发人们希望拥有和使用的欲望:形态新颖色彩协调愉悦感受想要用的烧水壶之-----有用的、好用的、想要用的使用时健康安全吗？有用的1.壶嘴处易落灰-----不卫生2.由于壶把的设计转动灵活在灌水时有可能壶身倾斜抖动-----引起烫伤3.水烧开水时易扑灭燃气火焰-----煤气中毒4.水烧开后没有及时发现-----水烧干-----引起火灾有用的使用时舒适方便吗？1.由于壶把的设计形态扁平，握持时硌手，不舒适2.壶把握手部分位置不合理，在灌水时手腕处于别扭姿势，不舒适。3.接水时需要转动把手打开和盖上壶盖麻烦不方便有用的好用的1.由于壶把的设计形态握持时舒适，尺度及位置即适合提又适合灌水手腕都保持顺直舒适状态2.壶嘴处设计的装置既可以保证不落灰，同时又是一个鸣笛安全卫生3.壶嘴的设计可以接水方便1.蓝色的拱形垫料，能够保护手不被金属把的热量烫伤；它的底部很宽，这样能够使水迅速烧开，上面的壶口也很宽，便于清洗。2.在壶嘴处有一个初出茅庐的小鸟形象，当壶里的水烧开时，小鸟会发出口哨声，非常形象。快乐鸟水壶----格雷夫斯1985有用的、好用的、想要用的有用的好用的想要用的•最终用户寻求的是易用的安全的舒适的高效的产品•易用：把人体测量的规范用到了设计中去使产品的各部件逻辑的组织在一起.•安全：消除设计中产品的不安全因素。•舒适：不应产生不自然的生理和心理的疲劳。•高效:方便省力凭直觉就可以简单操纵的产品怎样使得一个设计是好用的?“人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素，研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中，家庭生活中和闲暇时间内怎样统一考虑工作效率，人的健康、安全和舒适等问题的学科。”国际人类工效学学会定义：(InternationalErgonomicsAssociation，简称lEA)定义的第一句话指出，人机学的研究对象是工作环境中的解剖学、生理学、心理学等方面的因素。第二句话指出，人机学的研究内容是人-机-环境的最佳匹配，人-机-环境系统的优化第三句话指出，人机学的研究目的是设计一切器物都要考虑人们的生活，工作安全、舒适、高效。人机工程学的设计要求的“安全、舒适、高效”是中央级的，但也要受到其他条件的约束、其他目标的制衡，不是唯一的，也未必总是优先的。实际设计中，应该是在限定条件下提高安全、舒适、高效的程度。人——指操作者或使用者；机——泛指人操作或使用的物，可以说一个产品也可以是一个工作空间，一份用户手册、甚至是一个软件界面，所有的人造物都可以看作是——机的概念；环境——是指人、机所处的周围环境，如作业场所和空间、物理化学环境和社会环境等；人—机—环境系统——是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及它们所处的周围环境所构成的系统，简称人—机系统。1、人机具体含义说明2）人机工程学的研究对象：本课程是一门多学科综合的边缘学科。人机学研究的主要内容就是“人－机－环境”系统，人机学既研究人、机、环境每个子系统的属性，又研究人机系统的整体结构及其属性。力求达到人尽其力，“机”尽其用，环境尽其美，使整个系统安全、高效，且对人有较高的舒适度和生命保障功能。最终目的是使系统综合使用效能最高。3）人机工程学的特点：学科内容综合性强；涉及面广，是“人体科学”、“技术科学”和“环境科学”之间的有机融合4）人机工程学的任务：使机器的设计和环境条件的设计适应于人，以保证人的操作简便省力、迅速准确、安全舒适，心情愉快，充分发挥人、机效能，使整个系统获得最佳经济效益和社会效益。设计需要感性的认识，更需要理性的思考。经验人机工程学科学人机工程学现代人机工程学早期历史～20世纪前期发展史1945～1960年1960年～现在2工业设计产品鉴赏|第一节人机工程学的运用人机工程学对设计的影响反思工业文明与可持续发展人机学的更高阶段反思工业文明的负面后果，吸收可持续发展的理论，人机学正经历着新的学科思想演进。绿色设计、生态设计、节能设计、再生设计等理念，立足于人与自然保持持久和谐，回归到中国古代“天人合一”的设计伦理。机环境人3工业设计产品鉴赏|第一节人机工程学的运用人机工程学的研究内容及方法天地人人机学研究的主要内容就是“人－机－环境”系统，简称人机系统(Man-machinesystem)。构成人机系统“三大要素”的人、机、环境，可看成是人机系统中三个相对独立的子系统，分别属于行为科学、技术科学和环境科学的研究范畴。对于工业设计专业，可将人机学研究的主要内容归纳为四个方面:“人的因素”研究“机的因素”研究“环境因素”研究“综合因素”研究人的因素作为自然人的特性:•①人体尺寸参数主要包括动态和静态情况下人的作业姿势及空间活动范围等，它属于人体测量学的研究范畴。•②人的机械力学参数主要包括人的操作力、操作速度和操作频率，动作的准确性和耐力极限等。•③人的感知和信息传递能力主要包括人各种感觉通道的生理极限能力以及人对信息的接受、存贮、记忆、传递、输出能力等。•④人的可靠性及作业适应性主要包括人在劳动过程中的心理调节能力，心理反射机制，以及人在正常情况下失误的可能性和起因。作为社会人的特性:人在工作和生活中的社会行为、价值观念、人文环境等机的因素•①操纵控制系统主要指机器接受人发出指令的各种装置，如操纵杆、方向盘、按键、按钮等。这些装置的设计及布局必须充分考虑人输出信息的能力。•②信息显示系统主要指机器接受人的指令后，向人作出反馈信息的各种显示装置，如模拟显示器、数字显示器、屏幕显示器，以及音响信息传达装置、触觉信息传达装置、嗅觉信息传达装置等。无论机器如何把信息反馈给人，都必须快捷、准确和清晰，并充分考虑人的各种感觉通道的“容量”。•③安全保障系统主要指机器出现差错或人出现失误时的安全保障设施和装置。它应包括人和机器两个方面，其中以人为主要保护对象，对于特殊的机器还应考虑到救援逃生装置。环境因素•①物理环境主要有照明、噪声、温度、湿度、振动、辐射、粉尘、气压、重力、磁场等。•②化学环境主要指化学性有毒气体、粉尘、水质以及生物性有害气体、粉尘、水质等。•③心理环境主要指作业空间(如厂房大小，机器布局，道路交通等)，美感因素(如产品的形态、色彩、装饰以及功能音乐等)。•人体的健康、安全、何时和高效率，为工业设计方法中的环境因素提供了设计方法和设计准则.综合因素•①人机间的配合与分工(也称人机功能分配)应全面综合考虑人与机的特征及机能，使之扬长避短，合理配合，充分发挥人机系统的综合使用效能。列出人与机的特征机能比较，根据列表分析比较可知，人机合理分工为：凡是笨重的、快速的、精细的、规律的、单调的、高阶运算的、操作复杂的工作，适合于机器承担；而对机器系统的设计、维修、监控、故障处理，以及程序和指令的安排等，则适合于人来承担。人机工程研究方法•自然观察法厨房布置•实测法坐椅设计•实验法键盘设计•模拟和模型实验法车辆防碰系统设计•系统分析评价法已有数据•调查研究法访谈、调查问卷研究宇航员生理、心理能力测量装置框图驾驶员眼动规律实验装置研究车辆碰撞的人机系统的模拟与模型人体动作分析仿真图形输出4工业设计产品鉴赏|第一节人机工程学的运用人机工程学与工业设计人机工程学对工业设计的作用•为工业设计中考虑“人的因素”提供人体静动态尺度参数•为工业设计中物的功能合理性提供科学依据•为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准则•为进行人－机－环境系统设计提供理论依据人机工程学与工业设计工业设计各阶段中人机工程设计工作程序规划阶段（准备阶段）•考虑产品与人及环境的全部联系，全面分析人在系统中的具体作用。•明确人与产品的关系，确定人与产品关系中各部分的特性及人机工程要求的设计内容。•根据人与产品的功能特性，确定人与产品功能的分配。方案设计•从人与产品、人与环境方面进行分析，在提出众多方案中按人机工程学原理进行分析比较•比较人与产品的功能特性、设计限度、人的能力限度、操作条件的可靠性以及效率预测，选出最佳方案•按最佳方案制作简易模型，进行模拟实验、将实验结果与人机工程学要求进行比较，并提出改进意见•对最佳方案写出详细说明：方案获得的结果、操作条件、操作内容、效率、维修的难易程度、经济效益、提出的改进意见。工业设计各阶段中人机工程设计工作程序技术设计•从人的生理、心理特性考虑产品的构形•从人体尺寸、人的能力限度考虑确定产品的零部件尺寸•从人的信息传递能力考虑信息显示与信息处理•根据技术设计确定的构形和零部件尺寸选定最佳方案，再次制作模型，进行试验•从操作者的身高、人体活动范围、操作方便程度等方面进行评价，并预测还可能出现的问题，进一步确定人机关系可行程度，提出改进意见。工业设计各阶段中人机工程设计工作程序总体设计•对总体设计用人机工程学原理进行全面分析，反复论证，确保产品操作使用与维修方便、安全与舒适，有利于创造良好的环境条件条件，满足人的心理需要，并使经济效益、工作效率均佳工业设计各阶段中人机工程设计工作程序加工设计•检查加工图是否满足人机工程学要求，尤其是与人有关的零部件尺寸、显示与控制装置。对试制的样机全面进行人机工程学总评价，提出需要改进的意见，最后正式投产。工业设计各阶段中人机工程设计工作程序实际案例分析电话的设计演变是理解人机工程学的绝佳案例亨利.德雷夫斯美国工业设计师，曾任美国工业设计协会第一任主席在许多领域创建了设计风格比如：对美国人的生活产生了深刻的影响美国工业设计的先驱，也是一名人机工程学专家开拓性的工作1959《人的测量》倡导人机工程学使其成为工业设计的一个重要的因素1937年至1964年间为贝尔公司设计的各系列电话是理解设计应用人机工程学的典范。Ifpeoplearemadesafer,morecomfortable,moreeagertopurchase,moreefficient--orjustplainhappier--thedesignerhassucceeded.“------HenryDreyfuss“PhoneoftheFuture”Competition（1929）1929年亨利.德雷夫斯赢得了未来电话设计竞赛，并且开始和贝尔实验室合作设计电话，作为贝尔实验室的一个设计顾问，亨利.德雷夫斯认为：电话的外形应该从里到外进行改革，而不仅仅只是一个最终工程师能把所有结构都塞进去的外形，他劝说贝尔实验室允许他和工程师一起通力合作，用一种简单统一的形式来表达他们的设备。难看的大小和外观听筒易从挂钩脱落易倾倒需用双手“PhoneoftheFuture”Competition（1929）Productname:Model302.Design:HenryDreyfuss,1936.这款电话从内到外进行了彻底的设计，它结合了当时最先进的通