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1、人机工程学原理人机工程学原理第1页，共17页，编辑于2022年，星期四1.1 1.1 1.1 1.1 人机工程学的命名与定义人机工程学的命名与定义 人机工程学（人机工程学（Man-Machine Engineering)Man-Machine Engineering)Man-Machine Engineering)Man-Machine Engineering)：研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。1.1.1 1.1.1 1.1.1 1.1.1 学科的命名学科的命名 1.1.人类工程学人类工程学人类工程学人类工程学Human Engineer
2、ingHuman Engineering 2.2.人因工程学人因工程学人因工程学人因工程学Human Factors EngineeringHuman Factors EngineeringHuman Factors EngineeringHuman Factors Engineering 3.3.工效学工效学工效学工效学 ErgonomicsErgonomicsergonergonergonergon（工作、劳动）（工作、劳动）（工作、劳动）（工作、劳动）nomosnomosnomosnomos（规律、规则）（规律、规则）（规律、规则）（规律、规则）第2页，共17页，编辑于2022年，星期四
3、1.1.2 学科的定义 研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和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；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；研究人和机器及环境的相互作用；研究人和机器及环境的相互作用；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适性等问题的考虑工作效率、人的健康、安全和舒适性等问题的学科。学科。第3页，共17页，编辑于2022年，星期四 1.2 人机工程学的起源与发展 1.2.1 1.2.1 经验人机工程学（经验人机工程学（2020世纪初世
4、纪初世纪初世纪初二次大战）二次大战）二次大战）二次大战）特点：机械设计的的主要着眼点在于力学、电特点：机械设计的的主要着眼点在于力学、电学、热力学等工程技术的原理设计上；在人机关学、热力学等工程技术的原理设计上；在人机关系上是以选择和培训操作者为主，系上是以选择和培训操作者为主，使人适应于机器。使人适应于机器。使人适应于机器。使人适应于机器。第4页，共17页，编辑于2022年，星期四1.2.2 科学人机工程学（二次大战50年代末）由于设计不当和缺乏训练，导致了较多意外事由于设计不当和缺乏训练，导致了较多意外事故的发生，这使人们意识到故的发生，这使人们意识到“人的因素人的因素”的重要性，的重要性
5、，意识到只有工程技术知识是不够的，还必须有生理意识到只有工程技术知识是不够的，还必须有生理学、心理学、人体测量学、生物力学等学科方面的学、心理学、人体测量学、生物力学等学科方面的知识。知识。这一阶段的发展特点是：重视工业与工程设计这一阶段的发展特点是：重视工业与工程设计中中“人的因素人的因素”，力求，力求使机器适应于人使机器适应于人使机器适应于人使机器适应于人。第5页，共17页，编辑于2022年，星期四1.2.3 现代人机工程学（60年代以来）现代人机工程学有三个特点：现代人机工程学有三个特点：现代人机工程学有三个特点：现代人机工程学有三个特点：1 1）着眼于机械设备的设计，使机器的操作不超越
6、人的能力）着眼于机械设备的设计，使机器的操作不超越人的能力）着眼于机械设备的设计，使机器的操作不超越人的能力）着眼于机械设备的设计，使机器的操作不超越人的能力极限，而不是让人去适应机器。极限，而不是让人去适应机器。极限，而不是让人去适应机器。极限，而不是让人去适应机器。2 2）密切与实际应用相结合，通过严密计划设定的广泛实验）密切与实际应用相结合，通过严密计划设定的广泛实验）密切与实际应用相结合，通过严密计划设定的广泛实验）密切与实际应用相结合，通过严密计划设定的广泛实验性研究，进行具体的机械装备设计。性研究，进行具体的机械装备设计。性研究，进行具体的机械装备设计。性研究，进行具体的机械装备设
7、计。3 3）综合心理学、生理学、功能解剖学、物理学、数学、）综合心理学、生理学、功能解剖学、物理学、数学、）综合心理学、生理学、功能解剖学、物理学、数学、）综合心理学、生理学、功能解剖学、物理学、数学、工程学各方面的知识。工程学各方面的知识。工程学各方面的知识。工程学各方面的知识。研究方向：把人研究方向：把人研究方向：把人研究方向：把人-机机机机-环境作为一个整体来研究，从而获得环境作为一个整体来研究，从而获得环境作为一个整体来研究，从而获得环境作为一个整体来研究，从而获得系统的最高综合效能。系统的最高综合效能。系统的最高综合效能。系统的最高综合效能。第6页，共17页，编辑于2022年，星期四
8、1.3 人机工程学的研究内容与方法1.3.1 1.3.1 学科的研究内容学科的研究内容 研究内容具有多样性、应用性和灵活性。主要包括研究内容具有多样性、应用性和灵活性。主要包括研究内容具有多样性、应用性和灵活性。主要包括研究内容具有多样性、应用性和灵活性。主要包括以下几个方面：以下几个方面：以下几个方面：以下几个方面：1）人体特性的研究：主要研究在工业设计中与人）人体特性的研究：主要研究在工业设计中与人）人体特性的研究：主要研究在工业设计中与人）人体特性的研究：主要研究在工业设计中与人体有关的问题。如本书体有关的问题。如本书体有关的问题。如本书体有关的问题。如本书2、3 3、4章的内容。章的内
9、容。章的内容。章的内容。2）工作场所和信息传递装置的设计：主要研究）工作场所和信息传递装置的设计：主要研究如何设计合适的环境及信息传递装置，使人可以舒如何设计合适的环境及信息传递装置，使人可以舒适高效的工作。如本书适高效的工作。如本书5、6、7 7、8 8章的内容。章的内容。第7页，共17页，编辑于2022年，星期四 3 3）环境控制与安全保护：主要研究从长远利益出发，如何设）环境控制与安全保护：主要研究从长远利益出发，如何设）环境控制与安全保护：主要研究从长远利益出发，如何设）环境控制与安全保护：主要研究从长远利益出发，如何设计环境及进行安全保护以保证人在长期工作下健康不受影响，计环境及进行
10、安全保护以保证人在长期工作下健康不受影响，计环境及进行安全保护以保证人在长期工作下健康不受影响，计环境及进行安全保护以保证人在长期工作下健康不受影响，事故危险性最小。如本书事故危险性最小。如本书事故危险性最小。如本书事故危险性最小。如本书9 9、1010章的内容。章的内容。章的内容。章的内容。4 4）人机系统的总体设计：人机系统工作效能的高低主要）人机系统的总体设计：人机系统工作效能的高低主要）人机系统的总体设计：人机系统工作效能的高低主要）人机系统的总体设计：人机系统工作效能的高低主要取决于它的总体设计，即在整体上使取决于它的总体设计，即在整体上使取决于它的总体设计，即在整体上使取决于它的总
11、体设计，即在整体上使“机机机机”与人体相适应，与人体相适应，与人体相适应，与人体相适应，解决好人与机器之间的分工和机器之间信息交流的问题可，解决好人与机器之间的分工和机器之间信息交流的问题可，解决好人与机器之间的分工和机器之间信息交流的问题可，解决好人与机器之间的分工和机器之间信息交流的问题可，使二者取长补短，各尽所长。如本书第使二者取长补短，各尽所长。如本书第使二者取长补短，各尽所长。如本书第使二者取长补短，各尽所长。如本书第1111章的内容。章的内容。章的内容。章的内容。5 5）人机工程学发展动向的研究，如本书人机工程学发展动向的研究，如本书人机工程学发展动向的研究，如本书人机工程学发展动
12、向的研究，如本书1212章内容章内容章内容章内容第8页，共17页，编辑于2022年，星期四1.3.2 研究方法1.1.观察法观察法观察法观察法 可借助摄影或录象可借助摄影或录象可借助摄影或录象可借助摄影或录象2.2.实测法实测法实测法实测法 借助仪器进行实际测量，借助仪器进行实际测量，借助仪器进行实际测量，借助仪器进行实际测量，见图见图1-11-1 3.3.实验法实验法实验法实验法 在实验室或作业现场进行多次反复观在实验室或作业现场进行多次反复观在实验室或作业现场进行多次反复观在实验室或作业现场进行多次反复观 测，测，测，测，见图见图1-24.4.模拟和模型试验法，模拟和模型试验法，模拟和模型
13、试验法，模拟和模型试验法，见图见图1-3模拟：假人模型冲击模拟：假人模型冲击/虚拟技术虚拟技术模型：输入模型：输入系统系统输出输出第9页，共17页，编辑于2022年，星期四5.计算机数值仿真法，计算机数值仿真法，见图见图1-46.分析法分析法 HoneyWell亨利威尔亨利威尔7.调查研究法：各种调查研究的方法（抽样调查研究法：各种调查研究的方法（抽样/询问询问/问卷）注问卷）注重测试方法的可靠性和有效性重测试方法的可靠性和有效性 可靠性（一致性）：重复实验时，结果应一致可靠性（一致性）：重复实验时，结果应一致.有效性：测试结果能真实反映所评价的内容有效性：测试结果能真实反映所评价的内容.第1
14、0页，共17页，编辑于2022年，星期四1.4人机工程学体系及其应用领域 1.4.1 学科的体系学科的体系学科的体系学科的体系 人机工程学是一门综合性边缘学科，主要是人机工程学是一门综合性边缘学科，主要是“人体科学人体科学”、“技术科学技术科学”和和“环境科学环境科学”之之间的有机融合，由间的有机融合，由图图1-5加以描述。加以描述。加以描述。加以描述。1.4.21.4.2学科的应用学科的应用学科的应用学科的应用 学科的应用领域可参阅表学科的应用领域可参阅表1-11-1、1-21-2。重点在下。重点在下章介绍。章介绍。第11页，共17页，编辑于2022年，星期四1.5 人机工程学与工业设计1.
15、5.1 为工业设计中考虑为工业设计中考虑为工业设计中考虑为工业设计中考虑“人的因素人的因素人的因素人的因素”提供人体尺度参数提供人体尺度参数提供人体尺度参数提供人体尺度参数1.5.2 1.5.2 为工业设计中考虑为工业设计中考虑为工业设计中考虑为工业设计中考虑“物物物物”的功能合理性提供科学依的功能合理性提供科学依的功能合理性提供科学依的功能合理性提供科学依据据据据1.5.3 1.5.3 为工业设计中考虑为工业设计中考虑为工业设计中考虑为工业设计中考虑“环境因素环境因素环境因素环境因素”提供设计准则提供设计准则提供设计准则提供设计准则1.5.4 1.5.4 为进行人机环境系统设计提供理论依据为
16、进行人机环境系统设计提供理论依据1.5.5 1.5.5 为坚持以为坚持以为坚持以为坚持以“人人人人”为核心的设计思路提供工作程序。为核心的设计思路提供工作程序。为核心的设计思路提供工作程序。为核心的设计思路提供工作程序。参阅表参阅表参阅表参阅表1-31-3、1-4。第12页，共17页，编辑于2022年，星期四图图图图1-11-1返回第13页，共17页，编辑于2022年，星期四图图图图1-21-2返回第14页，共17页，编辑于2022年，星期四图图图图1-31-3返回第15页，共17页，编辑于2022年，星期四图图图图1-41-4返回第16页，共17页，编辑于2022年，星期四图图图图1-51-5返回第17页，共17页，编辑于2022年，星期四