人机工程学ppt

人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday你最喜欢的手机为哪一款？两款手机的区别？人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesdaymiumm人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday目录第一节：人机工程学概论第二节：人机学的形成和发展学科思想的演进第三节：人机系统与人机工程设计人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday第一节人机工程学概论人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday1.1、人机工程学的基本概念和定义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、家庭生活中与闲暇时怎样考虑人的健康、安全、舒适和工作效率的学科。这个定义的三句话，分别阐明了人机学的研究对象、研究内容和研究目的。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday注意(a)人机工程学设计要求的“安全、舒适、高效”，常常是重要的，但肯定也要受到其他条件的约束、其他目标的制衡，不但不是惟一的，也未必总是优先的。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday举例例如，把我国火车硬卧车厢的三层铺改为两层铺，或者把所有硬座都改为卧铺，安全、舒适方面就可大为改善，岂不简单?但是现在并没有这么做，因为还有其他种种条件的约束。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday所以实际课题中的人机工程设计，目标往往并非达到最理想的“安全、舒适、高效”效果，而是在限定条件下提高“安全、舒适、高效”的程度。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday注意（b）人机工程学里面所说的“机”、或“机器”是广义的，泛指一切人造器物：大到飞机、轮船、火车、生产设备，小到一把钳子、一支笔、一个水杯；也包括室内外人工建筑、环境及其中的设施，等等。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday1.2人机工程学的多种学科名称人机工程学的多种学科名称：(1)人类工效学，或简称工效学，英文Ergonomics这个学科名称在世界上应用最广。(2)人的因素(学)，英文HumanFactors这是美国一直沿用的名称。(3)人类工程学，英文HumanEngineering类似的名称有人体工程学。(4)工程心理学，英文EngineeringPsychology这个名称下的学科研究更专注于心理学方面。(5)人－机－环境系统工程学、宜人性设计(人机工程设计)等，研究内容相同或相近。在日本，该学科的日文汉字是“人同工学”人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday例1主枕头附枕头(a)一些宾馆里，单人床常配有两个同样的枕头。本意是让习惯低枕头的人用一个枕头，习惯高枕头的人两个枕头叠起来用。但这真是一个愚不可及的“高招”、“损招”!一般人们对枕头高度要求的差别，哪有一倍之多呢?其结果是：用一个枕头绝大多数人嫌低，而两个摞起来绝大多数人又嫌高，很少有人能获得“正常待遇”。2、日常生活中人机学问题人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday例2叫壶(a)用普通水壶烧水，若没人在炉子边上守着，水开了可能弄得满屋水气至因开水噗出来浇灭了火，引起一阵忙乱。用壶盖上装了个小气哨的“叫壶”烧水，即可避免这种忙乱。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday例3形形色色的剪刀(a)被剪对象有大有小、有硬有软、有的要剪复杂的形状且要求特别精细、有的要伸入孔洞或拐进尖角去施剪，……，所以除了剪纸、剪布的普通剪刀外，还有理发剪等专用剪刀，以及形形色色的外科手术剪。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday例3形形色色的剪刀(b)功能形态各异的剪刀人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday例4带“耳朵”的垃圾箱(a)北京市推出了一种“带耳朵的垃圾箱”(图1-2)，一个“耳朵”里装有卷纸，供欲吐痰者取用。另一个“耳朵”是投放烟蒂的烟蒂缸；里面装有沙子，供人用来抿灭烟头。这项设计涉及人机工程的多个方面：使用者行为方式和使用者心理的调查和研究、产品(垃圾箱)与人体尺寸的适应性、产品与环境因素、产品与环卫工人、等等，人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday例4带“耳朵”的垃圾箱(b)带“耳朵”的垃圾箱人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday小结大学生活环境中的人机学问题比比皆是:床柜转椅、寝室水房、电脑手机、超市网吧、实习工厂、银行邮局、实验市、图书馆、运动场…..总之日常生活中的人机学问题无处不在。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday第二节人机学的形成和发展学科思想的演进一、人机学的形成和发展及其思想演进二、人机学的学术团体与教育人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday1、现代人机学与古代论述广义上说从广意义上说，自有人类以来，就开始存在着一种人机关系。当然，最早是一种最原始，也是最简单的“人机关系”——人与工具和用器之间的关系，这是一种相互依存和制约的关系。“工欲善其事，必先利其器”，此道理早就被我们的祖先所认识。古代论述现代不少社会科学和自然科学的理论，在古代文明中都曾经有过孕育和萌芽，但并不能说古代就已经有了这些科学理论。人机工程学也一样，古代纵有令人赞叹的器物、堪称精辟的论述，但那与建立起一门完整的学科还完全是两回事。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday2对劳动工效的苛刻追求－人机学的孕育美国工程师F．W·泰勒(FrederickW．Toylor，1856-1915，图l-5)开创的“时间与动作研究”（TimeAndMotionStudy）包括泰勒的“铁锹作业实验”，和吉尔布雷斯夫妇的“砌砖作业实验”等多项研究。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday2.1孕育期_实验作业铁锹与砌砖实验，把工人的作业过程拍摄下来，进行详细分解分析，精简掉所有非必要动作，并规定严格的操作程序和操作动作路线，让工人像机器一样刻板“规范”地连续作业，他们合著的《疲劳研究》(1919年出版)更被认为是美国“人的因素”方面研究的先驱。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday2.2孕育期_心理学1914年，美国哈佛大学心理学教授闵斯特伯格(Minsterberg)，把心理学与泰勒等人的上述研究综合起来，出版了《心理学与工业效率》一书。l915年英国成立了军火工人保健委员会，研究生产工人的疲劳问题；人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday2.3孕育期_广泛研究l919年此组织更名为“工业保健研究部”，展开有关工效问题的广泛研究，内容包括作业姿势、负担限度、男女工体能、工间休息、工作场所光照、环境温湿度以及工作中播放音乐的效果等等。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday2.4孕育期_小结但这一时期研究的核心是最大限度地开挖人的操作效率。从对待人机关系这个基本方面考察，总体来看是要求人适应于机器，即以机器为中心进行设计；研究的主要目的是选拔与培训操作人员。在基本学术理论上与现代人机学是南辕北辙，存在对立的。因此，应该把这段时期看作人机学的孕育期。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday3、二战中尖锐的军械问题－人机学的诞生20世纪的两次世界大战期间，制空权是交战各国必争的焦点之一。飞行员在高空复杂多变的气象条件下控制飞行，本来就不轻松。驾驶战斗机与敌机格斗，还要高度警觉地搜索、识别、跟踪和攻击敌机，躲避与摆脱对方的威胁，短短几十秒内，在警视窗外敌情的同时，要巡视、认读各种仪表，立即做出判断，完成多个飞行与作战操作，更是不易。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday3.1军械问题_飞机仪表举例例如，一战时期英国SE．5A战斗机上只有7个仪表，到二战时期的“喷火”战斗机上增加到了19个。一战时期美国“斯佩德”战斗机上的控制器不到10个，到二战时期P-51上增加到了25个。这就使得经过严格选拔、培训的“优秀飞行员”也照顾不过来，致使意外事故、意外伤亡频频发生。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday3.2其他的兵器和民用产品出现在飞机上的问题擦亮了人们的眼睛，再去考察其他的兵器和民用产品，才发现从复杂机器到简单工具，类似的问题原来程度不同地普遍地存在着。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday3.2其他产品举例例如，二战中入侵前苏联的德国军队的枪械问题，也是一个典型的事例。俄罗斯冬季极冷，枪械必须戴上手套使用。但德军的枪械扳机孔较小；在天寒地冻的俄罗斯广袤大地上，戴了手套手指伸不进扳机孔，不戴手套手指立即冻僵，甚至能被冰冷的金属粘住。这说明，器物不但要与人的生理条件相适应，而且还必须顾及环境的因素。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday3.3产品的改进(a)针对前面这些问题，有的国家开始聘请生理医学专家、心理学家来参与设计。仪表还是那么多，改进它们的显示方式、尺寸、读值标注方法、指针刻度和底板的色彩搭配、重新布置它们的位置和顺序，使之与人的视觉特性相符合，结果就提高了认读速度、降低了误读率。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday3.3产品的改进(b)操作件也还是那么多，改进它们的形状、大小、操作方式(扳拧、旋转或按压)、操作方向、操作力、操作距离及安置的顺序与位置，使之与人手足的解剖特性、运动特性相适应，结果就提高了操作速度、减少了操作失误。这些做法并不需要增加多少经费投入，却收到了事半功倍的显著效果。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday3.4现代人机工程学产生的背景从第二次世界大战到战后初期，上述正反两方面的现实，使各国科技界加深了这样的认识：器物设计必须与人的解剖学、生理学、心理学条件相适应。这就是现代人机工程学产生的背景。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday3.5一个新的学科名称(a)l947年7月，英国海军部成立了一个研究相关课题的交叉学科研究组。次年英国人默雷尔(K．F．H．Murrell)建议构建一个新的科技词汇“Ergo—nomics”，并将它作为这个交叉学科组的学科名称。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday3.5一个新的学科名称(b)新的学科名称及其涵盖的研究内容为各国学者所认同，意味着现代人机学的诞生。Ergonomics是由两个希腊词根“er-gon”和“nomos”缀接而成的，前一词根意为出力、工作、劳动，后一词根意为规律、规则。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday3.5一个新的学科名称(c)一些专家在当时对人机工程学所做的阐释，便反映了这一时期的学科思想。例如美国人伍德(CharlesC．Wood)说：“设备设计必须适合人的各方面因素，使操作的付出最小，而获得最高的效率。”人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday3.6另一重要事件1949年恰帕尼斯(A．Chapanis)等三人合著的《应用实验心理学——工程设计中人的因素》一书出版，该书总结了此前的研究成果，最早系统论述了人机学的理论和方法。这是新学科建立时期的另一重要事件。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday3.7诞生期_小结与人机学的孕育期对比，学科思想至此完成了一次重大的转变：从以机器为中心转变为以人为中心，强调机器的设计应适合人的因素。人机工程学上页下页封面封底退出2016/05/24Tuesday4、向民用品等广阔领域延