人体工程学课件(-一)

人体工程学Ergonomics不符合人体工程学的设计：人体工程学大纲第一章人体工程学概述第二章设计心理学第三章设计测量与设计应用第四章人和环境的相互应用符合人体工程学的设计：一、人体工程学概论1、人体工程学概念2、人体工程学简史3、人体工程学研究的内容、方法及应用领域欧洲Ergonomics工效学美国HumanFactors人类因素学HumanEngineering人类工程学EngineeringPsychology工程心理学日本人间工程学中国人机工程学、功效学、人机学、人体工程学、人因工程学Ergonomics由希腊文ergon和nomos构成，本意为工作的自然法则1、人体工程学概念世界各国对人体工程学的各种称呼美国的查理斯.C.伍德设备的设计必须适合人的各方面因素，以便在操作中付出最小的代价而获得最高的效率W.E.伍德森人体工程学是寻求人和机械的相互合理的科学A.查帕尼斯人体工程学是让人能简单而正确的使用的科学日本的校园二郎研究了日常生活的人体工程学，并将其定义为“使用方便、宜人的科学”前苏联学者研究人在生产过程中的可能性、劳动活动的方式、劳动的组织安排，从而提高人的工作效率，同时创造舒适和安全的劳动环境，保障劳动人民的健康，使人在生理上和心理上都得到全面发展的一门学科国际人体工程学会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、生活和休假时怎样统一考虑工作效率、健康、安全和舒适等问题的学科《中国企业管理百科全书》研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合、使设计的机器和环境系统适合人的生理、心理特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的世界各国对人体工程学概念下的的定义人机工程学是一门研究人（man)、人与机器（machine)、人与环境(environment)之间相互关系相互作用的科学。它是以人的生理、心理和行为为出发点，提高环境的合理性和有效性，创造舒适的环境条件，减轻疲劳，提高工作效率的学问。人体工程学的概念：2、人体工程学简史(1)原始时期------原始的人机关系(2)19世纪末至第一次世界大战------萌芽时期(3)两次世界大战时期------初兴时期(4)二战至20世纪60年代-----迅猛发展(5)20世纪70年代以后------两大特点(6)人体工程学在我国(1)原始时期------原始的人机关系早在石器时代，人类就学会选择石块打制成可供敲、砸、刮、割的各种工具，从而产生了原始的人机关系。（如何让石制工具更具有握感）(2)19世纪末至第一次世界大战------萌芽时期从19世纪末到20世纪30年代，人们开始采用科学的方法研究人的能力与其所使用的工具之间的关系，从而进入了有意识地研究人体关系的新阶段：F•W•Taylor——铁铣研究F•B•Gilbreth&L•M•Gilbreth——砌砖研究H•Munsterberg——《心理学与工作效率》①F•W•Taylor——铁铣研究1898年，现代管理学的先驱泰勒（F•W•Taylor）进入伯里恒钢铁公司后，对铲煤和矿石的工具——铁铣进行了研究，他用装煤重量分别为5kg、10kg、17kg、20kg的四种铁铣作实验，找到了铁铣的最佳设计和每次铲煤或矿石的最适重量，即10kg。同时，泰勒还进行操作方法的研究，剔除多余的不合理动作，指定最省力高效的操作方法和相应的工时定额，大大提高了工作效率。1911年，吉尔布雷斯夫妇（F•B•Gilbreth&L•M•Gilbreth）通过快速拍摄影片，详细记录工人的操作动作后，对其进行分析研究，将工人的砌砖动作进行简化，将全过程中的17个动作减少为4.5个，使砌砖的速度由原来的120块/h提高到350块/h。②F•B•Gilbreth&L•M•Gilbreth——砌砖研究1912年，现代心理学家闵斯托伯格（H•Munsterberg）出版了《心理学与工作效率》等书，将当时心理技术学的研究成果与泰勒的科学管理学从理论上有机的结合起来，运用心理学的原理和方法，通过选拔和培训，使工人适应于机器。③H•Munsterberg——《心理学与工作效率》两次世界大战期间，由于战争的需要，军事工业得到了飞速发展，武器装备变得空前庞大和复杂。此时，完全依靠选拔和训练人员，已无法使人适应不断发展的新武器的性能要求，事故率大为增多。人们在屡屡失败中逐渐认识到，只有当武器装备符合使用者的生理、心理特性和能力限度时，才能发挥其高效能，避免事故的发生.(3)两次世界大战时期------初兴时期1949年，在默雷尔（Murrell）的倡导下，英国成立了第一个人体工程学科研究组，翌年2月16日在英国海军军部召开的会议上通过了人体工程学（Ergonomics）这一名称，正式宣告人体工程学作为一门独立学科的诞生。1949年，查帕尼斯（A•Chapanis）等人出版了《应用实验心理学—工程设计中人的因素》一书，总结了二战时期的研究成果，系统论述了人体工程学的基本理论和方法，为人体工程学奠定了理论基础。1954年，伍德森发表了《设备设计中的人类工程学导论》。1957年，麦克考米克（E•J•McCormick）出版了《人类工程学》一书，该书相继被美国、欧洲和日本等国广泛采用作为大学教科书。德国的马克思—普朗克协会人类工程学研究所、英国的劳勃路技术学院、美国的哈佛大学等机构或组织开展了不少有关人体工程学的研究。(4)二战至20世纪60年代-----迅猛发展20世纪60年代以后，科学技术飞速发展，电子计算机应用的普及，工程系统的进一步复杂及其自动化程度的不断提高，宇航事业的空前发展，一系列新科学的迅速崛起，不仅为人体工程学注入了新的研究理论、方法和手段，而且也为人体工程学提出了一系列新的研究课题。如核电站等重要系统的可靠性问题、计算机的人机界面设计问题、宇航系统的设计问题等等，拓宽了人体工程学的研究领域和应用范围，促进了人体工程学的发展和进步。(5)20世纪70年代以后------两大特点在20世纪70年代，人体工程学形成了两大特点：一是人体工程学渗透到人们工作和生活的各个领域；二是人体工程学在高科技领域中得到了应用，自动化系统中人的监控作用、人机信息交互、人工智能等都与人体工程学有着密切的关系。(6)人体工程学在我国我国的人体工程学研究起步较晚，但发展较快。①1935年，中国心理学家陈立出版了《工业心理学概观》，这是我国最早介绍工业心理学的专著。陈立和周先庚等在中央研究院和清华大学研究过疲劳、劳动环境等问题。10年动乱时期中断相关研究。②1984年，国家科工委成立了军用人—机—环境系统工程标准化技术委员会，③1985年建立中国人类工效学标准化技术委员会，至1988年已制订有关国家标准22个。(6)人体工程学在我国④1989年成立中国人类工效学学会。中国科学院心理学研究所及一些高等院校分别建立了人体工程学研究机构，开设了人体工程学课程。有关人机工程学方面的出版物也日益增多。目前在我国人体工程学已应用于许多部门，如铁路、冶金、汽车运输、工程机械、设计、航天航空、医药等，并取得了不少可喜成绩。但仍然处于发展阶段。3、人体工程学研究的内容及应用领域（1）研究内容（2）应用领域（1）人体工程学的研究内容在一百多年的发展中，人因工程学的研究范围不断的发展扩大。作为一门研究人—机—环境三者之间关系的学科，人体工程学的研究重点自始至终都是围绕人本身的。由于各学科的研究领域不同，人体工程学的研究内容也有所差异，但总体来说，主要有以下几个方面：1、生理学：研究人的信息传递系统、能量传递系统、运动系统等基本知识。（对人类肌体生理特征的研究）2、心理学：研究感觉、知觉、注意、警觉、拥挤、领域、私密性、向光性等概念。（对人类认知特征的研究）3、环境心理学：研究人和环境的交互作用、刺激与效应、人对环境的知觉、环境行为特征和规律等知识。（对人类行为特征的研究）4、人体测量学：研究人体特征，人体结构尺寸和功能尺寸及其在环境艺术设计的应用等知识。（2）人体工程学的应用领域二、人体工程学基础1、人体生理学知识2、人体心理学知识1.人的生理学知识人的感觉系统人类能认识世界、改造世界，首先是依靠人的感觉系统，由此才实现人和环境的交互作用。人的感觉系统由神经系统和感觉器官组成。了解神经系统，才能知道心理活动发生的过程；了解感觉器官，才能懂得刺激和效应发生的生理基础。与环境直接作用的主要感官是眼、耳、鼻、口、皮肤以及由此产生的视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉，即“五感”，另外还有平衡系统产生的运动觉。神经系统是人体生命活动的调节中枢，通过条件反射的形式参与人与环境的互动。眼睛是人体最精密，灵敏的感觉器官，外部环境的80%的信息都是通过眼睛来参与的。是眼睛让人对物体有形态、大小、色彩、明暗和运动的影响。耳朵的特征以及生理机制，决定了人对声音的敏感，使得人能明显的感知音乐的优美和噪声的聒噪。鼻子的嗅觉能辨别有害气体的难闻，也能感受植物的芬芳。空气中的所含的气味、粉尘以及有害气体的含量，不仅影响环境的质量，也直接影响到人的健康。人特有的嗅觉会促使人有目的的改变人生活所在的空间中空气的质量。皮肤能感觉到空气的温度和湿度的大小以及流动的情况，感知室内空间、家具、设备等各个界面给人的刺激程度(振动大小、冷暖程度、质感强度等），感知物体的形环和大小等。人的血液循环系统血液循环将体内各种激素运送到身体的各处，各种细胞从血液中接到不同的信号，使得全身活动配合成一个完整的整体。因此，血液循环系统不仅是人体生命的“运输线”,同时也是生命活动的“通讯网”。1.我们使用家具，如果尺度不合理，比如椅面太高，脚够不着地，坐久了就会影响下肢的血液循环，造成腿脚麻木。人体的血液循环，头和脚都是“散热器”，如果地面材料的蓄热系数太小，如水泥或者石材地面，站久了，对下肢的血液循环不利。2.如果设置采暖或者空调系统，其设备布置空调方式也要考虑人体血液循环的特点，以保障人体健康。人体运动系统人体的运动系统关系到人的姿势、人体的功能尺寸和人体活动的空间尺度，从而影响家具、设备、操作装置和支撑物的设计。骨骼是人体的支架，支撑身体，保护重要的内脏和神经系统，决定了人的基本形。关节是人体杠杆的重要联结方式和联结结构。肌肉是人体运动系统的动力。使人保持静态平衡和产生动力作用。骨骼、关节和肌肉的共同作用，完成了人体活动的各种动作，如果空间中的部分局部设计不合理就会或者不符合人体运动的科学规律就会造成对人的伤害。人体力学人体运动系统的各个组成部分，造就了人的空间形态，也维持了人的内力和重力平衡，他们的共同作用，不仅支撑了人体各个器官，还承担了外来的负荷。由于人体姿势不同，人体内力和重力传递的路线也不同，所以压力也不同。故在设计支撑面时，如家具的椅面、床垫等，要力求压力均匀分布，变“集中负荷承载”为“均匀荷载”,以满足人体的舒适要求。2.心理学知识心理学研究的是人的心理现象以及活动规律的科学。心理是人的感觉、知觉、注意、记忆、思维、情感、意志、性格、意识倾向等心理现象的总称。心理与行为:人的心理活动一般分为三大类型：一是人的认识活动，如感觉、知觉、注意、记忆、思维、联想等心理活动；二是人的情绪活动，如喜、怒、哀、乐、美感、道德等活动；三是人的意志活动，这是在认识活动和情绪活动基础之上的行为、动作、反应等活动。感觉和知觉感觉是人的大脑的两个半球对客观事物的个别特征的反映。感觉是最简单的一种心理现象，是心理活动的基础。能引导我们认识世界，也能提醒我们保护自己。感觉具有以下特征：感觉适应：由于感觉器官不断的接受同一种刺激物的刺激而产生的。感觉疲劳：当同一刺激物的刺激时间过长时，生理就会出现感觉疲劳。感觉对比：同一感觉器官能接受不同刺激物的刺激，进而形成比较。感觉补偿：当某种感觉丧失后，其他感觉可在一定程度上进行补偿。知觉是我们大脑的两个半球对于一个具有某些统一特征的对象或现象的反映。如苹果的形、色、味的统一性，建筑的形状、材料、色彩的统一性等。知觉是对外部世界较为深入的反映。知觉具有以下特征：知觉的