第二章 人机环境系统

第二章人机环境系统2.1人机系统含义2.2人机与环境因素不良设计3橡皮盖子开关开关橡皮活动铅笔设计不良设计4案板设计案板抽屉2.1人机系统含义2.1.1人机系统定义2.1.2人机系统功能2.1.3人机系统类型2.1.4人机系统模型2.1.1人机系统定义1.什么是人机系统人——指操作者或使用者；机——泛指人操作或使用的物，可以是机器。也可以是用具、工具或设施、设备等；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。人机环境人—环境人－机－环境人－机－环境系统中的三个子系统2.人机关系机宜人：使机器尽量满足使用者的体格、生理、心理、审美以及社会价值观念等条件的要求。人适机：对人的因素予以限制和训练，发挥人的可塑性特点，是人适应机器的要求。机宜人是有条件的，而人适机也是有限度的。2.1.2人机系统功能输入接受信息信息处理执行功能输出信息储存信息反馈2.1.3人机系统类型1.闭环人机系统和开环人机系统闭环：有反馈开环：无反馈输入指示器控制器机器或过程输出测量手段（回路）输入控制器机器或过程输出2.人工与自动化人机系统（1）人工操作系统：人始终参与，效率决定于人信息储存信息接受信息接受行动输入输出信息反馈（闭环系统）人（动力＋控制者）（2）半自动化系统：人：控制者、操作者；机器：动力源信息储存信息接受信息接受行动输入过程信息反馈（闭环系统）人（控制者）输出过程控制（3）自动化系统：人：监督、处理紧急情况信息储存信息接受信息接受行动输入过程信息反馈（闭环系统）机（动力＋控制者）输出过程控制信息储存信息接受信息接受行动人（监督者）3.人机不同结合方式人机系统（1）人机串联模式系统：人直接与机器发生，联系人是控制主体，有利于人的特性发挥，但须合理分配人机功能人机（2）人机并联模式系统：人通过控制台或指示器与机器发生联系，人是系统的监督和控制者，在紧急情况下，要采取准确、迅速的判断和操作。人机（3）人机串并联模式系统：通过控制台和指示器的双重作用，使人与机器发生联系，兼有串联和并联模式的优点。人机机4.单元组合类型人机系统有多个人机组成单元构成，各单元符合人机系统特点，整体也符合人机系统特点。人机系统人机系统人机系统输入输出2.1.4人机系统模型1.图示模型（1）静态模型：带箭头的线框图（2）动态模型：描述系统的动态特性2.数学模型由人的动态特性模型和机的动态特性模型两部分组成（1）传递函数模型：建立在机器动态特性的传递函数基础上，对人的动态特性建立传递函数的简单模型。（最成熟）（2）模糊控制模型：近年来发展最快的数学建模方法2.2人机与环境因素的关系作业环境根据对人的影响分为4种类型：1.最舒适的作业环境2.舒适的作业环境3.不舒适的作业环境4.不能忍受的作业环境当舒适的作业环境很难达到时，作业环境应以不危害人的健康、不使操作者受到伤害为前提1.人机的环境因素人机的环境因素大体上可分为5类：（1）物化环境因素；（2）物理环境因素；（3）生物环境因素；（4）生理环境因素；（5）社会、心理环境因素。（1）物化环境因素指作业场地周围的有害的空气污染物质。粉尘：金属、矿石、煤、木材等加工中产生有毒性气体：CO的浓度不能超过0.12％蒸汽：固体或液体气化而成熏烟：气体或蒸气凝聚而成的微粒、固体颗粒和气体雾滴：悬浮于空气中的微小液滴：电镀中含有铬酸烟雾（2）物理环境因素一般是异常气象条件（温度、湿度、气流）、异常气压（高气压、低气压）、噪声（超声、音频、次声）、振动、非电离辐射（高频电磁场、微波、紫外线、红外线、激光）、电离辐射（X射线、α射线、β射线、γ射线）、照明、起重、失重等。（3）生物环境因素对人体健康有影响的生物环境。冷、热、病……等。（4）生理环境因素对人的生理特征（心率、出汗、血流量、温度变化）产生影响的环境因素。如：作息制度、工作班次安排、夜班频繁程度、工作分配与协作情况等。（5）社会、心理环境因素社会环境因素：管理体制、激励方式、人际关系等心理环境因素：色彩、音乐、语言、符号等。对人的心理产生最经常最直接影响的因素是色彩。如：红：警戒色，人长期在这环境中易疲劳色彩的心理效应A.色彩的感情作用冷暖、兴奋沉静、活泼忧郁、胀缩、轻重、软硬、进退、华丽质朴色彩感觉色相明度纯度冷青、青绿暖红、橙、黄进高高退低低胀高缩低软高中硬低高、低华丽红、紫红、绿高质朴黄、橙、青紫低轻高低重低高色彩的心理效应B.色彩的象征意义色彩象征意义服装运用范例红喜气、热情、兴奋、恐怖女装、搭配用色橙火热、跃动、温暖标志服、安全服、搭配用色黄光明、快乐、超脱标志服、搭配用、宗教服绿青春、和平、安全、新鲜女性套装、女裙装、童装蓝宁静、理智、寂寞制服、男女套装、广泛紫优雅、高贵、忧郁、神秘晚礼服、中年女装黑庄重、严肃、悲哀套装、礼服、广泛白洁净、神圣、安静、雅逸内衣、夏装、广泛、医用服装灰高雅、谦和、沉着职业装、套装、广泛本节课的主要内容：1.人机系统的定义、功能、类型、模型2.人机与环境因素