1-概论(人体工程学全套)ppt课件

1、人体工程学艺术设计 课程系列之.绪 论人体工程学及其开展史人体工程学的研讨内容人体工程学的研讨方法.人体工程学及其开展史普洛克鲁斯蒂斯的符咒人体工程学的开展简史什么是人体工程学？人体工程学在科学体系中的作用.什么是人体工程学？ 人体工程学是20世纪40年代后期跨越不同窗科和领域，运用多种学科的原理、方法和数据开展起来的一门新兴的边缘学科。由于它的学科内容的综合性、涉及范围的广泛性以及学科偏重点的不同，学科的命名具有多样化的特点。.欧 洲 Ergonomics 工效学美 国 Human Factors 人类因素学 Human Engineering 人类工程学 Engineering Psych

2、ology 工程心理学日 本 人间工程学中 国 人机工程学、功效学、人机学、人体工程学Ergonomics由希腊文 ergon 和 nomos 构成，本意为任务的自然法那么.W E Woodson 对人的知觉显示、操纵控制、人机系统的设计及其布置和作业系统的组合等进行有效的研究，其目的在于获得最高的效率和作业时感到安全和舒适前苏联学者 研究人在生产过程中的可能性、劳动活动的方式、劳动的组织安排，从而提高人的工作效率，同时创造舒适和安全的劳动环境，保障劳动人民的健康，使人在生理上和心理上都得到全面发展的一门学科 国际人体工程学会（International Ergonomics Associat

3、ion） 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因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究在工作、生活和休假时怎样统一考虑工作效率、健康、安全和舒适等问题的学科中国企业管理百科全书 研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合、使设计的机器和环境系统适合人的生理、心理特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的.研讨对象：人、机、环境的关系目 的：如何到达平安、安康、温馨和任务 效率的最优化.人人的生理需求、心思需求、行为特点和技艺限制生理需求：饮食、呼吸、运动、居住等生理需求心思需求：人都希望生活得愉快一点，任务的平安、温馨一点，劳动的轻巧方便一点，休憩、消遣时得到愉快的精神

4、享用行为特点和技艺限制：人的行为特点遭到人体自然形状的影响.对象情况：安妮，女，12岁，新加坡某小学六年级学生主要病症：脊椎侧突，脊椎骨随着年龄的增长而弯曲，呈现蛇形另：每年，该学校保健效力所接见的脊椎侧凸症病例有大约280宗。一项1996年的调查显示，患上脊椎侧凸症的孩童，比14年前添加了许多。. 在发育期间，小孩子的脊椎骨也长得最快。调查显示，11和12岁的女生当中，有1.4%患有脊椎侧凸症。相比之下，同龄的男生只需0.2%患有这个病症。 . 假设他的脚后跟常被磨得高低不平。通常是由于双腿长度的不相等或沿着脊柱长轴压力的不平衡。 他不能完成非常温馨的深长呼吸。呼吸与安康脊骨的安康和活力相互

5、严密联络。 他的下颌运动时发出“咔嗒的声音。多是由于颈部或者髋部关节半脱位引起的。 他的颈部、背部或更多的关节发出爆裂的声音。通常是由于他的脊椎关节被锁住或卡住。 他的头或髋部不能向两侧轻松地扭动或者旋转一样的角度，运动的范围减少。 他经常感到疲劳。不平衡的脊柱耗尽他的能量。 他的精神不能很好集中。由于半脱位或颈椎不适会影响大脑安康。 他对疾病的抵抗力较弱。半脱位可影响他的神经内分泌系统，神经内分泌系统在与抵抗疾病和防止传染的方面扮演重要的角色。.机 一切人造的工具和相关的附属设备人造工具：日常生活中运用的各类简单工具、器具和工业消费中的复杂机器设备例： 公交车是大量运输的重要交通工具，作为“

6、机来研讨时，不能从单一方向研讨其人机关系。与公交车相关的公路、车站、路标也都得一致研讨，统筹设计。. 2 4 6 8 10 12 60 50 40 30 20 10 有 腱 鞘 炎 的 工 人 百 分 比 工 作 时 间 周数.环 境 向物质生活提供原资料和动力资源的大自然，向产品消费提供市场需求、文化观念、政策法令规范的社会环境和工业消费、环艺设计、展现、服装等不同领域设计、研讨的详细环境内容.人体工程学在科学体系中的作用事 故 率技 术 年 代资料和可靠性的改良人员选拔、训练体系的完善人体工程学的改良.人体工程学的开展简史原始时期 原始的人机关系19世纪末至一战 萌芽时期 两次世界大战时期

7、 初兴时期二战至20世纪60年代 迅猛开展20世纪70年代以后两大特点人体工程学在我国.早在石器时代，人类就学会选择石块打制成可供敲、砸、刮、割的各种工具，从而产生了原始的人机关系。.19 世纪末至一战 从19世纪末到20世纪30年代，人们开场采用科学的方法研讨人的才干与其所运用的工具之间的关系，从而进入了有认识地研讨人体关系的新阶段F W Taylor铁铣研讨F B Gilbreth & L M Gilbreth砌砖研讨H Munsterberg.F W Taylor铁铣研讨 1898年，现代管理学的先驱 泰 勒 F W Taylor 进入伯里恒钢铁公司后，对铲煤和矿石的工具铁铣进展了研讨，

8、他用装煤分量分别为5kg、10kg、17kg、20kg的四种铁铣作实验，找到了铁铣的最正确设计和每次铲煤或矿石的最适分量，即10kg。 同时，泰勒还进展操作方法的研讨，剔除多余的不合理动作，指定最省力高效的操作方法和相应的工时定额，大大提高了任务效率.F B Gilbreth & L M Gilbreth砌砖研讨 1911年，吉尔布雷斯夫妇 F B Gilbreth & L M Gilbreth 经过快速拍摄影片，详细记录工人的操作动作后，对其进展分析研讨，将工人的砌砖动作进展简化，将全过程中的17个动作减少为4.5个，使砌砖的速度由原来的120块/h提高到350块/h.H Munsterbe

9、rg 1912年，现代心思学家闵斯托伯格 H Munsterberg 出版了等书，将当时心思技术学的研讨成果与泰勒的科学管理学从实际上有机的结合起来，运用心思学的原理和方法，经过选拔和培训，使工人顺应于机器。.两次世界大战时期 两次世界大战期间，由于战争的需求，军事工业得到了飞速开展，武器配备变得空前庞大和复杂。此时，完全依托选拔和训练人员，已无法使人顺应不断开展的新武器的性能要求，事故率大为增多。人们在屡屡失败中逐渐认识到，只需当武器配备符合运用者的生理、心思特性和才干限制时，才干发扬其高效能，防止事故的发生。 第二次世界大战期间，美国经过其“战争培训视觉教具部消费工业培训电影457部，政府

10、为军队购买了 5.5万部电影放映机，破费在影片上的经费达10亿美圆。在短短的6个月中，把1200名缺乏军事知识的普通老百姓，训练成海、陆、空各兵种作战部队，把800万名普通青年训练成为制造军火、船舶的技术工人。. .第二次世界大战后20世纪60年代的开展情况 1949年，在默雷尔Murrell的倡导下，英国成立了第一个人体工程学科研讨组，翌年2月16日在英国海军军部召开的会议上经过了人体工程学Ergonomics这一称号，正式宣告人体工程学作为一门独立学科的诞生 1949年，查帕尼斯AChapanis等人出版了一书，总结了二战时期的研讨成果，系统论述了人体工程学的根本实际和方法，为人体工程学奠

11、定了实际根底 1954年，伍德森发表了 1957年，麦克考米克EJ Mc Cormick出版了一书，该书相继被美国、欧洲和日本等国广泛采用作为大学教科书 德国的马克思普朗克协会人类工程学研讨所、英国的劳勃路技术学院、美国的哈佛大学等机构或组织开展了不少有关人体工程学的研讨. 20世纪60年代以后，科学技术飞速开展，电子计算机运用的普及，工程系统的进一步复杂及其自动化程度的不断提高，宇航事业的空前开展，一系列新科学的迅速崛起，不仅为人体工程学注入了新的研讨实际、方法和手段，而且也为人体工程学提出了一系列新的研讨课题。 如核电站等重要系统的可靠性问题、计算机的人机界面设计问题、宇航系统的设计问题等

12、等，拓宽了人体工程学的研讨领域和运用范围，促进了人体工程学的开展和提高. 国际人体工程学会(IEA)1960年成立至今，先后召开了10届国际性会议，英国、美国、德国、日本、法国等许多国家的人体工程学会均与IEA建立了联络。1975年成立国际人体工程学规范化技术委员会(ISO/CT一159)，至1986年共制定8个规范草案或建议，发布规范，作为人机系统设计的根本方针。 此外，许多国家设立了专门的人体工程学研讨机构。英、招、美、苏等国都相继制定了本国的人体工程学国家规范。目前，人体工程学已被广泛运用于国防、交通运输、工业、航天航空、农业、建筑等各个领域。.20世纪70年代以后两大特点 在20世纪7

13、0年代，人体工程学构成了两大特点：一是人体工程学浸透到人们任务和生活的各个领域；二是人体工程学在高科技领域中得到了运用，自动化系统中人的监控制造用、人机信息交互、人工智能等都于人体工程学有着亲密的关系.人体工程学在我国 1935年，中国心思学家陈立出版了，这是我国最早引见工业心思学的专著。陈立和周先庚等在中央研讨院和清华大学研讨过疲劳、劳动环境等问题。 10年动乱时期中断相关研讨 我国的人体工程学研讨起步较晚，但开展较快。1984年，国家科工委成立了军用人机环境系统工程规范化技术委员会，1985年建立中国人类工效学规范化技术委员会，至1988年已制定有关国家规范22个。1989年成立中国人类工

14、效学学会。中国科学院心思学研讨所及一些高等院校分别建立了人体工程学研讨机构，开设了人体工程学课程。有关人机工程学方面的出版物也日益增多。目前在我国人体工程学已运用于许多部门，如铁路、冶金、汽车运输、工程机械、机床设计、航天航空、医药等，并获得了不少可喜成果。.人体工程学的研讨内容 作为一门研讨人机环境三者之间关系的学科，人体工程学的研讨重点自始至终都是围绕人本身的。 从这个角度出发，我们可以将人体工程学划分为：对人类肌体生理特征的研讨对人类认知特征的研讨对人类行为特征的研讨对人体顺应特殊环境的才干和极限的研讨.人体工程学的研讨方法丈量方法模型任务方法调查方法数据的处置方法.丈量方法尺度丈量 4

15、. 体积丈量动态丈量 5. 肌肉疲劳丈量力量丈量 6. 其它生理变化的丈量.尺度丈量 最常用的丈量工具是马丁丈量仪，是由一些直尺、角尺、卡钳组合而成。在没有这种工具时，用普通的类似工具完全可以替代. 附着式量角器 三角平行规 弯脚规 立方体定颅器.动态丈量 丈量人体在动态过程中某部位的运动轨迹。可用照相延续曝光的方式获得，也可以在所需的部分装上小灯泡，在黑暗的背景下用照相机的B门摄影。在有条件的前提下可将这类图片资料输入计算机用专业的软件处置。.力量丈量 采用普通的拉力计、握力计、压力计、扭力计即可进展大多数的力量丈量.体积丈量排水法是简单有效的方法.肌肉疲劳丈量 采用生物电流计测器。这种仪器

16、可将由于肌肉疲劳而引起的肌肉化学变化转化为电信号，绘制成肌电图.例：3组不同坐姿的23腰椎背棘直肌肌电图a. 背部有椅背依托b. 背部无椅背依托但挺直c. 前倾坐姿.其它生理变化的丈量 如呼吸、心跳、耗氧量、排汗量、血压等生理变化的丈量，可以借助相应的医学仪器完成.模型任务法有关人的模型有关物的模型.有关人的模型设计用人体模型实验用人体模型.设计用人体模型 根据人体丈量数据进展处置和选择，从而得到规范人体尺寸，利用塑料、密实纤维等资料，按照1/1、1/5等设计中常用比例制成各个关节均可活动的人体侧视和三视模型 设计用人体模型通常可分为一、二纬人体模板和三纬人体模型 主要运用于设计机械、作业空间

17、、家具交通运输设备等方面的辅助制图、辅助设计、辅助演示或模拟测试等方面. 实验用人体模型都是三维的，所以又称模拟人，或虚拟人。根据实验要求的不同，有模拟人体全身的模拟人，以及模拟人体一部分的头部模型、胸部模型。模拟人按人体尺寸不同，有相当于95%、50%和5%人体的模型，分别称为AM 95%模拟人AM50%和AM5%模拟人。 模拟人最初用于弹射座、降落伞等与飞机有关的实验中，后来开发了汽车撞车实验用模拟人。实验用人体模型.虚 拟 人 虚拟人并不是真人，而是在电脑里合成的三维人体详细构造。要采集这些数据，先要选取一具尸体，将尸体冷冻，用精细切削刀将尸体横向切削成薄片，每一次切片，都会利用数码相机

18、和扫描仪对已切片的切面进展拍照、分析，之后将数据输入电脑，最后由电脑合成三维的立体人类生理构造。 “虚拟人数据集将广泛运用于医学、国防、航空 航天、体育、建筑、汽车、影视及服装等人类活动相关领域。 目前，只需美国、韩国、中国掌握虚拟人的制造技术.国 家时 间性 别切片数切片厚度美 国1994男18781毫米美 国1998女51900.33毫米中 国2003女85560.2毫米中、美虚拟人制造技术比较.中 国 虚 拟 人 二 号女年龄：19身高：1.56 M籍贯：广西.钟世镇第一军医大学教授. 第一阶段是“虚拟可视人即“几何人阶段，把实体变成切片，然后在计算机中变成三维的，但没有生理变化，在医学上的运用也是有限的； 第二阶段是“虚拟物理人，“虚拟物理人可以模拟各种交通事故对人体的不测创伤的实验研讨，以及防护措施的改良，他是有功能的。比如说人的骨头遭到打击会断，血管受伤会出血。把一切对人体的研讨成果经过计算机变成数字化，电脑中就会出现虚拟人，这个阶段的物理人就不同于可视人，他会像真人一样，骨头会断，血管会出血。虚拟人开展的三阶段. 第三阶段是“虚拟生物人。“虚拟生物人可以用于研讨人体疾病的发活力理，预测疾病开展规