人体工程学第一章-概论

人体工程学,HumanEngineering,第一章概论,1.1人体工程学简介1.1.1定义及命名由来概述：人体工程学是一门研究人与机械及环境的关系的学说。是第二次世界大战后发展起来的一门新学科。它以人机关系为研究的对象，以实测、统计、分析为基本的研究方法。,国际工效学会的定义为：“这门学科是研究人在工作环境中的解剖学、生理学和心理学等诸方面的各种因素，研究人-机器-环境系统中的相互作用着的各组成部分（效率、健康、安全、舒适等）在工作条件下、在家庭中，在休假的环境里，如何达到最优化的问题。”我国对人机工程学的定义为：人机工程学是一门新兴的边缘学科。它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的研究方法和手段，综合地进行人体结构、功能，心理以及力学等问题研究的学科。用以设计使操作者能发挥最大效能的机械、仪器和控制装置，并研究控制台上各个仪表的最适位置。,命名由来：人体工程学在国外由于研究方向不同，产生了很多不同或意义相近的名称，如：美国：HumanEngineering人体工程学；HumanFactors人类因素学或HumanFactorsEngineering人类因素工程学；欧洲：Ergonomics工效学；Humanconditioning人体状态学；Man-MachineSystem人机系统；其他：工程心理学（前苏联）；人机工程学；人机控制学；宜人学等。,1.1.2人体工程学发展的历史上古时代19世纪末至一战（萌芽时期）两次世界大战时期（初兴时期）两次世界大战后（迅猛发展）我国人体工程学的发展,上古时代：已经潜在的存在人类工程学的萌芽，即原始的人机关系，例如：旧石器时代制造的石器：多为粗糙的打制石器，造型也多为自然型，不太适合人的使用。新石器时代制造的石器：多为磨制石器，造型也更适合人的使用。,打制石器,磨制石器,（因此可以说：人体工程学的宗旨自有人类以来就存在，从某种意义上说人类技术发展的历史也就是人体工程学发展的历史。）19世纪末至一战（萌芽时期）：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。原因：随着工业的发展，人类制造的许多先进的工具和设施与人类缓慢发展的体能之间产生了巨大的鸿沟，产生了许多关于人类的能力与机械的关系的复杂问题。也就是说，生产工具发展了，而人类的体能从古至今并没有什么本质上的变化。例如：,人：1890年奥运冠军：100m/12s（欧文）1984年奥运冠军：100m/9.83s（路易斯）机：1769年法国汽车：3.6km/h现代汽车：328km/h1825年英国火车：24km/h现代法国里昂高速火车：378km/h1903年美国飞机：48km/h现代美国RS-71：3508km/h,再如：人接受信号肌肉反应时间为100500ms，完成控制动作0.30.5s，反应时间0.51s。一架时速为1800km的飞机0.6s内飞300m；故：零点几秒的时间误差就会产生严重的后果。因此需要了解人类身体所能承受的极限与工具的协调。两次世界大战时期（初兴时期）：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。然而由于过分的注重武器的性能和威力，忽略了使用者的极限，事故率大为增加。使人们认识到，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。,例如：二战期间飞机高度表，将三个指针放在同一刻度盘上。要迅速读出准确值很困难，因为人脑不具备在瞬间同时读三个数值并判断每个数值含义的能力。,后来改成了一个指针，消除了因高度表发生的事故隐患。,二战期间飞机高度表,两次世界大战后（迅猛发展）：1949年英国成立了世界上第一个人类工效学学会英国人类工效学学会，并通过了人体工程学（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。1957年9月美国政府创办了人的因素学会。1961年建立了国际人类工效学协会，并在瑞典首都斯德哥尔摩召开了第一次国际会议。1964年日本建立了日本人间工学会。,我国人体工程学的发展：我国关于人类工效学的研究起步较晚，目前正处于发展阶段。1981年我国相应成立中国人类工效学标准技术委员会。1982年在日本东京举行第八次国际人机工程会议，我国第一次派人参加。1984年1月我国正式决定对人体尺寸进行测量和统计。1989年成立了中国人类工效学学会，下设安全与环境等专业学会。1991年1月成为国际人类工效学协会的正式成员。,1.1.3具体含义说明（1）人机环境的具体含义：“人”指操作者或使用者；“机”指机器，包括人操作和使用的一切产品和工程系统。“环境”指人们工作和生活的环境，噪声、照明、气温等环境因素对人的工作和生活的影响，是研究的主要对象。“人机环境系统”简称“人机系统”，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。人体工程学不仅从系统的高度研究人、机、环境三个要素之间的关系，也从系统的高度研究各个要素。,（2）“人的效能”：指人的作业效能，即人按照一定要求完成某项作业时所表现出来的效率和成绩。（3）“人的健康”：包括身心健康和安全。人体工程学不仅要研究某些因素对人的生理的损害，例如强噪音对听觉系统的直接损伤，而且要研究这些因素对人心理的损害。安全是指避免事故，人体工程学主要研究造成事故的人为因素。（4）人体工程学研究的重点是系统中的“人”：在解决系统中的人的问题上，主要有两条途径：A.使机器、环境适合人；B.通过最佳的训练方法，使人适应于机器和环境。,1.1.4人体工程学研究的主要内容1.工作系统中的人：人体尺寸；信息的感受和处理能力；运动的能力；学习的能力；生理及心理需求；对物理环境的感受性；对社会环境的感受性；知觉与感觉的能力；个人之差；环境对人体能的影响；人的长期、短期能力的限度及快适点；人的反射及反应状态；人之习惯与差异（民族、性别等）；2.工作系统中直接由人使用的机械部分如何适应人的使用：（1）显示器：仪表、信号、显示屏。（2）操纵器：各种机具的操纵部分，杆、钮、盘、轮、踏板等。（3）机具：家具、设备等。,3.环境控制：（1）普通环境：建筑与室内空间环境的照明、温度、湿度控制等。（2）特殊环境：比如冶金、化工、采矿、航空、宇航和极地探险等行业，有时会遇到极特殊的环境：高温、高压、振动、噪声、辐射和污染等。4.进行人体工程学研究时要遵循的原则：（1）物理的原则：如杠杆原理、惯性定律、重心原理等。（2）生理、心理兼顾的原则：要了解人的结构，除了生理，还要了解心理因素。（3）环境的因素：要考虑人机关系所处的具体的环境。,1.1.5人体工程学的研究方法1.人体测量方法：（1）形态测量长度尺寸、体形（胖瘦）、体积、体表面积等。（2）运动测量测定关节的活动范围和肢体的活动空间，如：动作范围、动作过程、形体变化、皮肤变化。（3）生理测量测定生理现象，如疲劳测定、触觉测定、出力范围测定等。2.模型工作方法：（1）人的模型人体模型、虚拟人。（2）物的模型3.调查的方法：观察法、询问法、问卷法。,1.2人体工程学与室内设计1.人体工学为确定空间范围提供依据影响空间范围的最主要的因素是人体尺寸、人体的活动范围以及家具设备的数量和尺