第2章-人体工程学基础课件.ppt

《第2章-人体工程学基础课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第2章-人体工程学基础课件.ppt（79页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、2.1.2.1.人体测量的基本知识人体测量的基本知识 1.1.概述概述 人体测量学人体测量学(anthropometry)是人机工程学的一门分支学科，是一门用测量方法研究人体的体格特征的科学。它是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据。第二章第二章 人体测量学知识人体测量学知识机床与人体尺度的关系3 3、测量方法、测量方法 1）普通测量法 2）摄影法 3）三维数学测量法 2 2、人体测量数据的类型：、人体测量数据的类型：1）静态尺寸：人体构造上的尺寸 2）动态尺寸：人体功能上的尺寸（包括人在工作姿势下

2、或在某种操作活动状态下测量的尺寸）摄影测量法全身人体扫描系统4 4、人体测量的基本术语、人体测量的基本术语1 1）被测者姿势：）被测者姿势：（1 1）立姿：）立姿：挺胸直立，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向体侧，手指轻贴大腿侧面，自然伸直，左、右足后跟并拢，前端分开，使两足大致呈45角，体重均匀分布于两足。挺胸坐在被调节到腓骨头高度的平面上，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，左右大腿大致平行，膝弯曲大致成直角，足平放在地面上，手轻放在大腿上。（2 2）坐姿：）坐姿：2 2）测量基准面）测量基准面 人体基准面的定位是由三个互为垂直的轴（铅垂轴、纵轴和横轴

3、）来决定的。人体测量中设定的轴线和基准面。矢状面；正中矢状面；冠状面；水平面；眼耳平面。基准面（1 1）在人体上、下方向上，将上方称为头侧端，将下方称为足侧端。（2 2）在人体左、右方向上，将靠近正中矢状面的方向称为内侧，将远离正中矢状面的方向称为外侧。（3 3）在四肢上，将靠近四肢附着部位的称为近位，将远离四肢附着部位的称为远位。（4 4）在上肢上，将挠骨侧称为挠侧，将尺骨侧称为尺侧。（5 5）在下肢上，将胫骨侧称为胫侧，将腓骨侧称为腓侧。3 3）测量方向）测量方向 尺骨：是前臂二骨位于内侧的一个。挠骨：是前臂二骨位于外侧的一个。胫骨：是小腿二骨位于内侧的一个。腓骨：是小腿二骨位于外侧的一个

4、。4 4）支承面和衣着）支承面和衣着 立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平面应是水平的、稳固的、不可压缩的。5 5）基本测点及测量项目）基本测点及测量项目 测测点点头部测点头部测点（1616个）个）躯干和四肢部位测点躯干和四肢部位测点（2222个）个）测测量量项项目目头部测量项目头部测量项目（1212项）项）躯干和四肢部位躯干和四肢部位测量项目测量项目（6969项）项）测量项目测量项目-立姿（一）立姿（一）测量项目测量项目-立姿（二）立姿（二）测量项目测量项目-立姿（三）立姿（三）测量项目测量项目-立姿（四）立姿（四）测量项目测量项目-立姿（五）立姿（五）4 4 4 4、人体测量的主要仪器、

5、人体测量的主要仪器、人体测量的主要仪器、人体测量的主要仪器 在普通测量法中常用的人体测量仪器有：1.人体测高仪 2.人体测量用直脚规 3.人体测量用弯脚规 此外，还有人体测量用三脚平行规，坐高椅，量足仪，软卷尺以及医用磅秤等。直脚规直脚规人体测高仪人体测高仪弯脚规弯脚规2.22.2人体测量的主要统计函数人体测量的主要统计函数l均值：表示样本的测量数据集中地趋向某一个值，该值称为平均值，简称均值。l方差：描述测量数据在中心位置上下波动程度差异的值叫均方差，通常称为方差。l标准差l抽样误差l百分位数：人体测量的数据常以百分位数Pk作为一个位置指标、一个界值。P5 P50 P95l体重与身高的相关计

6、算 一般人的体重与身高之间存在下列关系：正常体重W2=H110（kg）理想体重WL=H 100（kg）如果人体的体重经常低于或高于正常体重的10%以上，则属于不正常状态。第第3 3章章 人体感知与运动特征人体感知与运动特征3.13.1人在系统中的功能人在系统中的功能 人是系统中的重要“环节”把操作者作为人机系统中的一个“环节”来研究，人与外界发生联系的主要是三个子系统，即感觉系统、神经系统、运动系统。人机系统示意图人机系统示意图3.2 3.2 视觉机能及其特征视觉机能及其特征 视觉系统由眼睛、视神经和视觉中枢的共同活动组成。暗适应和明适应(视觉的适应)人眼随视觉环境中光亮度的变化而感受性发生变

7、化的过程，有暗适应和明适应两种。根据视觉的明暗适应特征，要求在设计工作面照明时，需使其亮度均匀而且不产生阴影，否则，眼睛的频繁明暗调节，不仅会增加眼睛的疲劳，而且会引起错误操作。（如手术用无影灯）（如手术用无影灯）视觉特征1.疲劳程度：水平优于垂直。2.视线变化习惯：左右，上下，顺时针。3.准确性：水平尺寸和比例的估计更准确。4.观察情况的优先性：左上右上左下右下视区,仪表的布置必须考虑这一点。5.设计依据：以双眼视野为设计依据。6.接受程度：直线轮廓优于曲线轮廓。右上限右上限左上限左上限左下限左下限右下限右下限7.颜色的易辨认顺序：红、绿、黄、白；颜色相配时的易辨认顺序：黄底黑字、黑底白字、

8、蓝底白字、白底黑字、白底红字。8、物体的颜色在有色光源的照射下会产生变化，显现的颜色与物体本色，照射光线的颜色之间的关系有一定规律性。9、眼睛在直视方向的最小分辨角和分辨颜色的情况。10、视觉损伤 11、视觉疲劳3.3 3.3 听觉机能及其特征听觉机能及其特征l听觉是仅次于视觉的重要感受，其适宜的刺激是声音。震动的物体是声音的来源。l人的听感范围：2020000Hzl低于20Hz的声波称为次声，高于20000Hz的声波称为超声。次声和超声人耳都听不见。l l听觉系统听觉系统起主要作用的部位：内耳耳蜗l起辅助作用的部位：外耳、中耳、内耳的其它部分，见图3-9。l听阈:在最佳的听闻频率范围内，一个

9、听力正常的人刚刚能听到给定各种频率的正弦式纯音的最低声强Imin。l痛阈:对于感受给定各种频率的正弦式纯音，开始产生疼痛感的极限声强Imax。l听觉范围：由听阈和痛阈两曲线所包围的听觉区 （a a）人耳的基本结构人耳的基本结构 （b b）耳蜗耳蜗l火车鸣笛l轮船鸣笛3.4 3.4 其他感觉机能及其特征其他感觉机能及其特征3.4.1 3.4.1 肤觉肤觉l触觉 触觉也称压觉或触压觉，是皮肤表面承受物体压力或触及物体时，所产生的一种感觉。l温度觉：冷觉、热觉l痛觉 3.4.2 3.4.2 3.4.2 3.4.2 本体感觉本体感觉本体感觉本体感觉 平衡觉：平衡觉：人对自己头部位置的各种变化及身体平衡

10、状态的感觉。影响平衡觉的因素：酒、年龄、恐惧、突然的运动、不常有的姿势等。运动觉运动觉：人对自己身体各部位的位置及其运动状态的一种感觉。运动觉涉及人体的每一个动作，是仅次于视、听觉的感觉。人的各种操作技能的形成更有赖于运动觉信息的反馈调节。3.5 3.5 神经系统机能及其特征神经系统机能及其特征神神经经系系统统中枢神经中枢神经周围神经周围神经脑：脑：延髓；脑髓；中脑；间脑；延髓；脑髓；中脑；间脑；小脑；大脑小脑；大脑脊髓脊髓按按解解剖剖分分脑神经；脊神经脑神经；脊神经按功能分按功能分感觉（传入）神经感觉（传入）神经运运动动神神经经（传传出出）躯体运动神经躯体运动神经（支配骨骼肌）（支配骨骼肌）

11、植物性神经植物性神经（支配内脏器官）（支配内脏器官）神经系统的组成神经系统的组成3.5.13.5.1神经系统的组成神经系统的组成 1 1、神经系统是机体的主导系统：、神经系统是机体的主导系统：全身各器官、系全身各器官、系统均在神经系统的统一控制和调节下，互相影响、统均在神经系统的统一控制和调节下，互相影响、互相协调，保证机体的整体统一及其与外界环境互相协调，保证机体的整体统一及其与外界环境的相对平衡。在此过程中，首先是借助于感受器的相对平衡。在此过程中，首先是借助于感受器官接受体内外环境的各种信息，通过脑和脊髓各官接受体内外环境的各种信息，通过脑和脊髓各级中枢神经的整合，最后经周围神经控制和调

12、节级中枢神经的整合，最后经周围神经控制和调节各个系统的活动，从而使机体得以反应多变的外各个系统的活动，从而使机体得以反应多变的外环境，同时也调节着机体内环境的平衡。环境，同时也调节着机体内环境的平衡。2 2、神经系统是心理现象的物质基础：、神经系统是心理现象的物质基础：从心理学角从心理学角度看，人的一切心理和意识活动也是通过神经系度看，人的一切心理和意识活动也是通过神经系统的活动来实现的。统的活动来实现的。3.5.23.5.2研究神经系统的意义：研究神经系统的意义：4.1 4.1 心理现象与行为构成心理现象与行为构成 心理学：心理学：研究人研究人的心理现象的产的心理现象的产生、发展变化规生、发

13、展变化规律的科学。律的科学。心理：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。心理活动的组成。4.1.1 心心 理现象理现象第四章第四章 人的心理与行为特征人的心理与行为特征4.1.2 4.1.2 行为构成（行为模式）行为构成（行为模式）l心理学家列文（K.Lewin）认为：人与环境密不可分，行为取决于个体本身与其所处的环境。即式中式中 B B行为行为(Behavior)(Behavior)f f函数函数(Function)(Function)P P人人(Person)(Person)E E环境环境(Environment(Environment，广义

14、广义)公式包含两个方面的内容：公式包含两个方面的内容：l人行为的目的是为实现一定目标、满足一定的需求；行为是人自身动机或需要作出的反映。l行为受客观环境的影响，是对外在环境刺激作出的反应，客观环境可能支持行为，也可能阻碍行为。人个体本身，“遗传”、“成熟”、“学习”等构成行为的基础因素，行为的基本模式可概括为：B=HM E LH H遗传（遗传（HeredityHeredity）M M成熟（成熟（MaturationMaturation）L L学习（学习（LearnLearn）E E环境（环境（EnvironmentEnvironment）4.1.3 4.1.3 行为反应行为反应(感知响应、反射

15、）感知响应、反射）l 心理学家将行为的产生分解为刺激、生物体、反应三项因素研究，即 S O R 式中，S外在、内在的刺激（stimulator）O人体（organism）R行为反应（reaction）刺激、人体、反应三项因素间的存在相互作用关系。刺激分析示意刺激分析示意刺激刺激刺激与行为关系示意刺激与行为关系示意人体人体行为的基本模式行为的基本模式反应反应上述模式告诉人们，人的行为是受动机支配，动机产生于需要，还受到人的意识、意志、情感、兴趣等因素的影响。4.2 4.2 感觉和知觉的特征感觉和知觉的特征感觉定义：感觉是人脑对直接作用于感觉器官的事物个别属性的反映，感觉是人们了解外部世界的渠道，

16、也是一切复杂心理活动的基础和前提。感觉类型：视觉、听觉、化学感觉（嗅觉和味觉）、皮肤感觉、本体感觉等。感觉的过程：人的感觉器官接受内外环境的刺激，将其转化为神经冲动，通过传入神经，将其传至大脑皮质感觉中枢，便产生了感觉。知觉的定义：知觉是在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。知觉的过程：客观事物的各种属性分别作用于人的不同感觉器官，引起人的各种不同感觉，经大脑皮质联合区对来自不同感觉器官的各种信息进行综合加工，于是在人的大脑中产生了对各种客观事物的各种属性、各个部分及其相互关系的综合的整体的印象，这便是知觉。l 知觉与感觉的区别 感觉反映的是客观事物的个别属性，而知觉反映的

17、是客观事物的整体。感觉的性质较多取决于刺激物的性质，而知觉过程带有意志成分，人的知识、经验、需要、动机、兴趣等因素直接影响知觉的过程。4.2.14.2.1感觉的基本特性感觉的基本特性1、适宜刺激感觉类型感觉器官适宜刺激刺 激 起源识别外界的特征作用视觉眼可见光外部色彩、明暗、形状、大小、位置、远近、运动方向等鉴别听觉耳一定频率范围的声波外部声音的强弱和高低，声源的方向和位置等报 警，联络嗅觉鼻腔顶部嗅细胞挥发的和飞散的物质外部香气、臭气、辣气等挥发物的性质报 警，鉴别味觉舌面上的味蕾被睡液溶解的物质接 触 表面甜、酸、苦、咸、辣等鉴别皮肤感觉皮肤及皮下组织物理和化学物质对皮肤的作用直接和间接接

18、触触觉、痛觉、温度觉和压力等报警深部感觉机体神经和关节物质对机体的作用外 部 和内部撞击、重力和姿势等调整平衡感觉半规管运动刺激和位置变化内 部 和外部放置运动、直线运动和摆动等调整适宜刺激和识别特征适宜刺激和识别特征2、感受性和感觉（感受）阈限（1）产生感觉需要有达到一定强度的适宜刺激。刚刚能引起感觉的最小刺激量，称为绝对感觉阈限的下限，感觉出最小刺激量的能力称为绝对感受性。（2）若刺激量过大，超过了正常限度，将使感觉消失而引起痛觉，甚至造成感官的损伤。刚刚能产生正常感觉的最大刺激量称为绝对感觉阈限的上限。刺激量在上、下阈限之间才能引起感觉。3、感觉的适应l在同一刺激物的持续作用下，人的感受

19、性发生变化的过程，称为“感觉的适应”。l这种适应现象，除痛觉外，几乎在所有感觉中都存在，但适应的表现和速度是不同的。除暗适应外，其余各种感觉适应大都表现为感受性逐渐下降乃至消失。l视觉适应中的暗适应约需45分钟以上；明适应约需1-2分钟；听觉适应约需15分钟；味觉和嗅觉适应分别适应约需30S和2S。4.相互作用 在一定条件下，各种感觉器官对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。5.对比 同一感觉器官接收两种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称为对比。同时对比 继时对比6.余觉 刺激取消后，感觉可以存在一极短时间

20、，这种现象叫“余觉”。1 1、知觉的整体性、知觉的整体性4.2.2 4.2.2 知觉的基本特性知觉的基本特性 把知觉对象的各种属性、各个部分认识成为一个具有一把知觉对象的各种属性、各个部分认识成为一个具有一定结构的有机整体，这种特性称为知觉的整体性。定结构的有机整体，这种特性称为知觉的整体性。l知觉的整体性可使人们在感知自己熟悉的对象时，只根据其主要特征可将其作为一个整体而被知觉。如，见到建筑群中的冷水塔，电力工程师立即会将该建筑群知觉为一个热电厂。知觉的整体性 影响知觉整体性的因素：影响知觉整体性的因素：（1 1）接近）接近 （2 2）相似）相似 （3 3）封闭）封闭 （4 4）连续）连续

21、（5 5）美的形态）美的形态接近接近相似相似连续、封闭连续、封闭（a）接近（b）相似（c）封闭（d）连续（e）美的形态2 2、知觉的选择性、知觉的选择性 在知觉时，把某些对象从某背景中优先地区分出来，并予以清晰反映的特征，叫知觉选择性。（1）对象和背景的差别 知觉对象与背景之间的差 别越大，对象越容易从背景中区分出来。影响知觉选择性的因素：影响知觉选择性的因素：（2）运动的对象 在固定不变或相对静止的背景上，运动着的对象最容易成为知觉对象，如在荧光屏上显示的变化着的曲线，航道的航标用闪光作信号，更能引人注目。(3)人的主观因素 如任务、目的、知识、兴趣、情绪不同，则选择的知觉对象也不同。3 3

22、、知觉的理解性、知觉的理解性 根据已有的知识经验去理解当前的感知对象，这种特性称为知觉的理解性。由于人们的知识经验不同，所以对知觉对象的理解也会有不同，与知觉对象有关的知识经验越丰富，对知觉对象的理解也就越深刻。在复杂的环境中，知觉对象隐蔽、外部标志不鲜明、提供的信息不充分时，语言的提示或思维的推论，可唤起过去的经验，帮助人们去立即理解当前的知觉对象，使之完整化。此外，人的情绪状态也影响人对知觉对象的理解。语言对知觉理解性的影响4 4、知觉的恒常性、知觉的恒常性 人们总是根据已往的印象、知识、经验去知觉当前的知觉对象，当知觉的条件在一定范围内改变了的时候，知觉对象仍然保持相对不变，这种特性称为

23、知觉恒常性。l大小恒常性：在天空中飞行的飞机，在视网膜中的映象是近大远小，但在知觉中它的大小是不变的。l形状恒常性：l明度恒常性：白衬衣l颜色恒常性：煤炭 知觉的恒常性保证了人在变化的环境中，仍然按事物的真实面貌去知觉，从而更好地适应环境。5 5、错觉、错觉（听觉、心态、视觉、运动、空间）（听觉、心态、视觉、运动、空间）对外界事物不正确的知觉。对外界事物不正确的知觉。分割错觉对比错觉4.3 4.3 注意与记忆特征注意与记忆特征l注意是一种常见的心理现象，它是指一个人的心理活动对一定对象的指向和集中。1.无意注意 2.有意注意（橱窗设计）l记忆是一个复杂的心理过程，它可以具体划分为识记、保持、再

24、认、再现等阶段。1.有意记忆 无意记忆 2.机械记忆 意义记忆 3.瞬时记忆 短时记忆 长时记忆 4.形象记忆 听觉记忆 动作记忆 “百闻不如一见”“看十遍不如做一遍”4.4 4.4 想象与思维的特征想象与思维的特征想象的含义：想象的含义：利用原有的形象在人脑中形成新的形象的过程利用原有的形象在人脑中形成新的形象的过程想象的分类：想象的分类：l无意想象无意想象 没有目的、不需要作出努力的想象。没有目的、不需要作出努力的想象。l有意想象有意想象 1.1.再造想象（即根据一定的文字或图形等描述所进行的想象）再造想象（即根据一定的文字或图形等描述所进行的想象）2.2.创造想象（即在头脑中构造出前所未

25、有的想象）创造想象（即在头脑中构造出前所未有的想象）3.3.幻想（是对未来的一种想象）幻想（是对未来的一种想象）4.4.1 想象 设计需要想象，每一种设计的创造活动都是创造设计需要想象，每一种设计的创造活动都是创造想象的结果，缺乏创造想象的设计师，没有创造性的想象的结果，缺乏创造想象的设计师，没有创造性的指导思想，不可能创造出优秀的、具有一定风格的设指导思想，不可能创造出优秀的、具有一定风格的设计。再现或模仿他人的设计，跳不出现实和已有的设计。再现或模仿他人的设计，跳不出现实和已有的设计模式，缺乏个性和判断，其结果必然是大同小异或计模式，缺乏个性和判断，其结果必然是大同小异或千篇一律。千篇一律

26、。4.4.2 思维 思维的定义 思维是人脑对客观事物的间接和概括的反映，它是认识过程的高级阶段，人们通过思维才能获得知识和经验，才能适应和创造环境，思维是心灵的中枢。思维的品质：人在思维过程中表现出来的不同特点，称为思维的品质。敏捷性、灵活性、深刻性、独创性、批判性 4.5 4.5 创造性心理特征创造性心理特征1.1.创造性五要素创造性五要素 知识 经验 才能 心理素质 机遇2 2、创造性的三个推动力、创造性的三个推动力 创造性欲望 创造性思维 创造性实践3 3、创造性素质、创造性素质 人的创造性本能和成功的因素 创造性形成的机理4、创造性思维方法、创造性思维方法1.直觉和灵感 2.潜意识3.

27、形象思维和思维实验4.视觉思维和感觉思维（动作思维）5.想象力6.敏感和洞察力7.联想、侧向思维、转移思维爱因斯坦描述直觉产生的机理 就像上面情景中的例子一样，在现实生活中，许就像上面情景中的例子一样，在现实生活中，许多女性都或多或少地体验过自己凭直觉做出判断或预多女性都或多或少地体验过自己凭直觉做出判断或预测的准确性。这种判断往往是对问题直接做出结论，测的准确性。这种判断往往是对问题直接做出结论，缺少可以意识到的和能用言语表达的过程和依据，然缺少可以意识到的和能用言语表达的过程和依据，然而却能一击即中，精确无误。这就是所谓的女性神奇而却能一击即中，精确无误。这就是所谓的女性神奇的直觉能力。的

28、直觉能力。令人惊奇的令人惊奇的“第六感第六感”“9.119.11”事件事件发生后的发生后的“第第六感六感”到街头的邮箱到街头的邮箱投信时的相遇投信时的相遇 科学实验表明，人体除了有视觉、听觉、嗅觉、科学实验表明，人体除了有视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉等五个基本感觉之外，还具有对肌体未味觉和触觉等五个基本感觉之外，还具有对肌体未来的预感。生理学家把这种感觉称为来的预感。生理学家把这种感觉称为“机体感机体感”、“机体模糊知觉机体模糊知觉”，也叫做人体的，也叫做人体的“第六感觉第六感觉”。第六感觉在生理学上又指人们对内脏器官的感第六感觉在生理学上又指人们对内脏器官的感觉，它是由于机体内部进行的各种代

29、谢活动使内感觉，它是由于机体内部进行的各种代谢活动使内感官受到刺激而产生的感觉。官受到刺激而产生的感觉。“第六感觉第六感觉”的感知并没有什么专一的感觉器的感知并没有什么专一的感觉器官，它是由机体各内脏器官的活动，通过附着于器官，它是由机体各内脏器官的活动，通过附着于器官壁上的神经元发出神经电冲动，把信号及时传递官壁上的神经元发出神经电冲动，把信号及时传递给各级神经中枢而产生的。给各级神经中枢而产生的。“第六感第六感”的生理学秘密的生理学秘密 心理学上认为，心理学上认为，“第六感第六感”是基于内省和观察之是基于内省和观察之间的一种获得知识的方法。这种方法不需要应用知觉间的一种获得知识的方法。这种

30、方法不需要应用知觉进行信息加工，而是使用一些尚未知晓的机制直接判进行信息加工，而是使用一些尚未知晓的机制直接判断，是基于对不确定的感觉和印象的经验。断，是基于对不确定的感觉和印象的经验。例如：一个科学家获得一个新的理论可能是因为例如：一个科学家获得一个新的理论可能是因为想法突然想法突然“跳入跳入”他的脑海甚至是在梦中出现；我们他的脑海甚至是在梦中出现；我们可以凭直觉判断一个人不诚实，虽然并不能判定他所可以凭直觉判断一个人不诚实，虽然并不能判定他所说的话是虚假的。说的话是虚假的。一些科学家认为，其实男性也和女性一样拥有神一些科学家认为，其实男性也和女性一样拥有神秘的秘的“第六感第六感”。只不过由于社会的原因，男性往往。只不过由于社会的原因，男性往往不得不表现的更加雄辩、更加尊重逻辑，因而忽略了不得不表现的更加雄辩、更加尊重逻辑，因而忽略了感觉，这也许就是我们将感觉，这也许就是我们将“第六感第六感”归为女性专利的归为女性专利的原因吧。原因吧。“第六感第六感”的心理学解释的心理学解释