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1、人机工程学辅导第1页，本讲稿共30页ManMachine Engineering 人机工程学是研究“人机环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系，为解决该系统中人的效能、健康问题提供理论和方法的科学。第2页，本讲稿共30页Anthropometry deals with the measurement of the dimensions and certain other physical characteristics of the body such as volumes,centers of gravity,inertial properties,and masses of body
2、segments.第3页，本讲稿共30页正中正中矢状面矢状面冠状面冠状面水平面水平面2.2.测量基准面测量基准面第4页，本讲稿共30页1 1 人体形态测量人体形态测量 A A 静态尺寸（构造尺寸）静态尺寸（构造尺寸）B B 动态尺寸（功能尺寸）动态尺寸（功能尺寸）人体的形态特征主要用静态尺寸表示人体的形态特征主要用静态尺寸表示第5页，本讲稿共30页第6页，本讲稿共30页l常用统计函数：常用统计函数：（1 1）均值：就是平均值。）均值：就是平均值。均值表示测量数据集中趋向某个值。均值表示测量数据集中趋向某个值。第7页，本讲稿共30页（2 2）标准差：）标准差：表示测量的数据相对于平均值的波动状态
3、。表示测量的数据相对于平均值的波动状态。标准差和均值相反，它表示测量数据分离于某值标准差和均值相反，它表示测量数据分离于某值。第8页，本讲稿共30页2.2.常用人体百分位数常用人体百分位数男：男：P P1 1、P P5 5、P P1010、P P5050、P P9090、P P9595、P P9999女：女：P P1 1、P P5 5、P P1010、P P5050、P P9090、P P9595、P P99991 求某百分位人体尺寸：x=x-(SDK)第9页，本讲稿共30页第10页，本讲稿共30页题目：求华北地区女子18-55岁身高的95百分位数 P?95解：华北地区女子身高均值为 X=15
4、86mm，标准差为S =51.8mm,转换系数K=1.645 P =X+(S *K)=1586+(51.8*1.645)=1671mm 95DD第11页，本讲稿共30页平均尺寸原则平均尺寸原则需要第需要第50百分位数作为尺寸设计的依据百分位数作为尺寸设计的依据 平均尺寸设计平均尺寸设计可调原则：可调原则：需要两个人体尺寸百分位数作为尺寸上限值和下限值的依据，双限值设计需要两个人体尺寸百分位数作为尺寸上限值和下限值的依据，双限值设计 设计中优先采用可调式结构。设计中优先采用可调式结构。极限设计原则：极限设计原则：需要一个人体尺寸百分位数作为尺寸上限值或下限值的依据，单限值设计需要一个人体尺寸百分
5、位数作为尺寸上限值或下限值的依据，单限值设计需要一个人体尺寸百分位数作为尺寸上限值的依据需要一个人体尺寸百分位数作为尺寸上限值的依据 大尺寸设计大尺寸设计需要一个人体尺寸百分位数作为尺寸下限值的依据需要一个人体尺寸百分位数作为尺寸下限值的依据 小尺寸设计小尺寸设计 2.6 2.6 2.6 2.6 人体测量数据的应用人体测量数据的应用人体测量数据的应用人体测量数据的应用1.确定产品类别第12页，本讲稿共30页3功能修正量1穿着修正量：穿鞋修正量：立姿身高，眼高，肩高，肘高等 男子：+25mm 女子：+20mm衣裤修正量：坐姿坐高，眼高，肩高，肘高等+6mm；肩宽，臀宽+13mm；胸厚+18mm；
6、臀膝距+20mm尺寸修正量2 姿势修正量：立姿身高，眼高，肩高，肘高等-10mm坐姿身高，眼高，肩高，肘高等-44mm3 操作修正量：上肢前展操作，按按钮-12mm 推滑板推扭-25mm第13页，本讲稿共30页3心理修正量 为了消除空间压抑感，恐惧感或为了美观等心理因素而加的尺寸修正量。为何要进行人体测量尺寸的修正？（1）必须考虑到实际中人的可能姿势、动态操作、着装等需要的设计裕度，所有这些设计裕度总计为功能修正量（2）为了消除人们心理上的“空间压抑感”、“高度恐惧感”和“过于接近时的窘迫感和不舒适感”等心理感受，或者是为了满足人们“求美”、“求奇”等心理需求，涉及人的产品和环境空间设计，必须
7、再附加一项必要的心理空间尺寸，即心理修正量第14页，本讲稿共30页人机系统示意图人体感知与运动输出第15页，本讲稿共30页3.1.1 感觉和知觉1感觉2 感觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物个别属性的反映。3 视觉、触觉、嗅觉、味觉4 反映人体本身的活动状况2 知觉 知觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。感觉是知觉产生的基础 整体的反映3.1 3.1 3.1 3.1 感觉和知觉的特征感觉和知觉的特征感觉和知觉的特征感觉和知觉的特征第16页，本讲稿共30页3.1.2 3.1.2 感觉的基本特征1适宜刺激2 指人体各种感觉器官所具有的各自最敏感的刺激形式。32 感觉阈限
8、4 刺激必须达到一定的强度方能对感觉器官发生作用3.1 3.1 3.1 3.1 感觉和知觉的特征感觉和知觉的特征感觉和知觉的特征感觉和知觉的特征第17页，本讲稿共30页3 适应 感觉器官经持续刺激一段时间以后，在刺激不变的情况下，感觉逐渐减小以至消失。久而不闻其臭4 相互作用 在一定条件下，各种器官对其适宜刺激的感受能力都将受到其他刺激的干扰影响而降低，由此使感受性发生变化的现象称为感觉的相互作用。相互作用的利用（劳动环境和条件）3.1 3.1 3.1 3.1 感觉和知觉的特征感觉和知觉的特征感觉和知觉的特征感觉和知觉的特征3.1.2 3.1.2 感觉的基本特征第18页，本讲稿共30页5 对比
9、 同一感受器官接受完全不同但属同一类的刺激物的作用，而使感受性发生变化的现象。同时对比 几种刺激物同时作用于同一感受器官 继时对比 几种刺激物先后作用于同一感受器官6 余觉 刺激消失后，感觉可以存在一极短时间的现象。3.1 3.1 3.1 3.1 感觉和知觉的特征感觉和知觉的特征感觉和知觉的特征感觉和知觉的特征3.1.2 3.1.2 感觉的基本特征第19页，本讲稿共30页1 整体性整体性 在知觉时，把由许多部分或多种属性组成的对象看作具有一定结构的整体的特性。熟悉对象的感知（经验）不熟悉对象的感知（倾向于有意义的整体）影响因素：1 接近2 相似3 封闭4 连续5 美的形态 3.1.3 3.1.
10、3 知觉的基本特征3.1 3.1 3.1 3.1 感觉和知觉的特征感觉和知觉的特征感觉和知觉的特征感觉和知觉的特征第20页，本讲稿共30页2 选择性 在知觉时，对对象从背景的优先区分并清晰反映的特性。一般区分条件：1 对象和背景的差别2 对象的运动3 主观因素（任务、目的、知识、经验、兴趣、情绪）3.1 3.1 3.1 3.1 感觉和知觉的特征感觉和知觉的特征感觉和知觉的特征感觉和知觉的特征3.1.3 3.1.3 知觉的基本特征第21页，本讲稿共30页3 理解性 在知觉时，用以往所获得的知识经验来理解当前的知觉对象的特征，称为知觉的理解性。3.13.1 感觉和知觉的特征感觉和知觉的特征感觉和知
11、觉的特征感觉和知觉的特征3.1.3 3.1.3 知觉的基本特征4 恒常性 知觉的条件在一定的范围内发生变化，而知觉的印象保持不变的特征。是经验在知觉中起作用的结果。视觉恒常性表现特别明显，主要有：1 大小恒常性2 形状恒常性3 明度恒常性4 颜色恒常性第22页，本讲稿共30页4 恒常性 知觉的条件在一定的范围内发生变化，而知觉的印象保持不变的特征。是经验在知觉中起作用的结果。视觉恒常性表现特别明显，主要有：1 大小恒常性2 形状恒常性3 明度恒常性4 颜色恒常性 3.1 3.1 3.1 3.1 感觉和知觉的特征感觉和知觉的特征感觉和知觉的特征感觉和知觉的特征3.1.3 3.1.3 知觉的基本特
12、征第23页，本讲稿共30页错觉 对外界事物不正确的知觉。第24页，本讲稿共30页380-780nm 可见光The retina consists of two types of photorecetiors:rods and cones 第25页，本讲稿共30页 工业盲（10 以内者）不宜从事飞机、车、船、工厂机械等工作3.2 3.2 3.2 3.2 视觉机能及其特征视觉机能及其特征视觉机能及其特征视觉机能及其特征视距 是人在操作系统中的正常观察距离（3876cm之间）。第26页，本讲稿共30页8 暗适应和明适应颜色搭配的识别：黄底黑字、黑底白字、蓝底白字、白底黑字等 This process
13、 of dark adaptation takes place in two phases.The first phase takes about 5min.The second phase takes about 30 to 35min.第27页，本讲稿共30页 听觉的适宜刺激是声音。（听觉的适宜刺激是声音。（2020，000Hz）次声次声 超声超声The ear has three primary anatomical divisions:the outer ear,the middle ear,and the inner earTwo primary attributes of soun
14、d are frequency and intensity第28页，本讲稿共30页一、神经系统神经系统是人体最主要的机能调节系统。1 中枢神经系统2 周围神经系统第29页，本讲稿共30页Movement compatibility relates to the relationship between the movement of displays and controls and the response of the system being displayed or controlled.Spatial compatibility refers to the physical arrangement in space of controls and their associated displays.第30页，本讲稿共30页