1-概论(人体工程学全套)

人体工程程学艺术设计计课程程系列之之—————绪论论人体工程程学及其其发展史史人体工程程学的研研究内容容人体工程程学的研研究方法法人体工程程学及其其发展史史普洛克鲁鲁斯蒂斯斯的符咒咒人体工程程学的发发展简史史什么是人人体工程程学？人体工程程学在科科学体系系中的作作用什么是人人体工程程学？人体工程程学是20世纪纪40年年代后期期跨越不同同学科和和领域，应用多种种学科的的原理、方法和数数据发展起来来的一门门新兴的的边缘学科科。由于它它的学科科内容的的综合性性、涉及及范围的的广泛性性以及学学科侧重重点的不不同，学学科的命命名具有有多样化化的特点点。欧洲Ergonomics工效学美国HumanFactors人类因素学HumanEngineering人类工程学EngineeringPsychology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由希腊文文ergon和nomos构成，本本意为工工作的自自然法则则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（InternationalErgonomicsAssociation）

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究对象象：人、机、、环境的的关系目的的：如何达到到安全、、健康、、舒适和和工作效率的最最优化人人的生理理需求、、心理需需求、行行为特点点和技能能限度生理需求求：饮食、呼呼吸、运运动、居居住等生生理需要要心理需求求：人都希望望生活得得愉快一一点，工工作的安安全、舒舒适一点点，劳动动的轻巧巧方便一一点，休休息、消消遣时得得到美好好的精神神享受行为特点点和技能能限度：人的行为为特点受受到人体体自然形形态的影影响对象情况况：安妮，女女，12岁，新新加坡某某小学六六年级学学生主要症状状：脊椎侧突突，脊椎椎骨随着着年龄的的增长而而弯曲，，呈现蛇蛇形另：每年，该该学校保保健服务务所接见见的脊椎椎侧凸症症病例有有大约280宗宗。一项项1996年的的调查显显示，患患上脊椎椎侧凸症症的孩童童，比14年前前增加了了许多。。在发育期期间，小小孩子的的脊椎骨骨也长得得最快。。调查显显示，11和12岁的的女生当当中，有有1.4%患有有脊椎侧侧凸症。。相比之之下，同同龄的男男生只有有0.2%患有有这个病病症。如果你的的脚后跟常常被磨得得高低不不平。通常是是由于双双腿长度度的不相相等或沿沿着脊柱柱长轴压压力的不不均衡。。你不能完成成十分舒舒适的深深长呼吸吸。呼吸与与健康脊脊骨的健健康和活活力相互互紧密联联系。你的下颌运动动时发出出“咔嗒嗒”的声声音。多是由由于颈部部或者髋髋部关节节半脱位位引起的的。你的颈部、背背部或更更多的关关节发出出爆裂的的声音。通常是是由于你你的脊椎椎关节被被锁住或或卡住。。你的头或髋部部不能向向两侧轻轻松地扭扭动或者者旋转相相同的角角度，运运动的范范围减少少。你经常感到到疲劳。不平衡衡的脊柱柱耗尽你你的能量量。你的精神不能能很好集集中。因为半半脱位或或颈椎不不适会影影响大脑脑健康。。你对疾病的的抵抗力力较弱。半脱位位可影响响你的神神经内分分泌系统统，神经经内分泌泌系统在在与抵抗抗疾病和和防止传传染的方方面扮演演重要的的角色。。机一切人造造的工具具和相关关的附属属设备人造工具具：日常生活活中使用用的各类类简单工工具、器器具和工工业生产产中的复复杂机器器设备例：公交车是是大量运运输的重重要交通通工具，，作为““机”来来研究时时，不能能从单一一方向研研究其人人机关系系。与公公交车相相关的公公路、车车站、路路标也都都得统一一研究，，统筹设设计。24681012605040302010有腱鞘鞘炎炎的工工人人•百分比比工作时时间间•周数环境向物质生生活提供供原材料料和动力力资源的的大自然，向产品品生产提提供市场场需求、、文化观观念、政政策法令令规范的的社会环境境和工业生生产、环环艺设计计、展示示、服装装等不同同领域设设计、研研究的具体环境境内容人体工程程学在科科学体系系中的作作用事故率率技术年年代代材料和可可靠性的的改良人员选拔拔、训练练体系的的完善人体工程程学的改改良人体工程学学的发展简简史原始时期———原原始的人机机关系19世纪末至一一战——萌萌芽时期期两次世界大大战时期———初初兴时期二战至20世纪60年代———迅猛猛发展20世纪70年代以以后——两两大特点人体工程学学在我国早在石器时时代，人类类就学会选选择石块打打制成可供供敲、砸、、刮、割的的各种工具具，从而产产生了原始始的人机关关系。19世纪纪末至一战战从19世纪纪末到20世纪30年代，人人们开始采采用科学的的方法研究究人的能力力与其所使使用的工具具之间的关关系，从而而进入了有有意识地研研究人体关关系的新阶阶段F•W•Taylor——铁铣研究F•B•Gilbreth&L•M•Gilbreth———砌砖研究H•Munsterberg———《心理学与工工作效率》》F•W•Taylor——铁铣研究1898年年，现代管管理学的先先驱泰勒（F•W•Taylor）进入伯里里恒钢铁公公司后，对对铲煤和矿矿石的工具具——铁铣铣进行了研研究，他用用装煤重量量分别为5kg、10kg、17kg、20kg的四种铁铣铣作实验，，找到了铁铁铣的最佳佳设计和每每次铲煤或或矿石的最最适重量，，即10kg。同时，泰勒勒还进行操操作方法的的研究，剔剔除多余的的不合理动动作，指定定最省力高高效的操作作方法和相相应的工时时定额，大大大提高了了工作效率率F•B•Gilbreth&L•M•Gilbreth———砌砖研究1911年年，吉尔布雷斯斯夫妇（F•B•Gilbreth&L••M••Gilbreth）通过快速速拍摄影片片，详细记记录工人的的操作动作作后，对其其进行分析析研究，将将工人的砌砌砖动作进进行简化，，将全过程程中的17个动作减少少为4.5个，使砌砖砖的速度由由原来的120块/h提高到350块/hH•Munsterberg———《心理学与工工作效率》》1912年年，现代心心理学家闵斯托伯格格（H•Munsterberg）出版了《心理学与工工作效率》》等书，将将当时心理理技术学的的研究成果果与泰勒的的科学管理理学从理论论上有机的的结合起来来，运用心心理学的原原理和方法法，通过选选拔和培训训，使工人人适应于机机器。两次世界大大战时期两次世界大大战期间，，由于战争争的需要，，军事工业业得到了飞飞速发展，，武器装备备变得空前前庞大和复复杂。此时时，完全依依靠选拔和和训练人员员，已无法法使人适应应不断发展展的新武器器的性能要要求，事故故率大为增增多。人们们在屡屡失失败中逐渐渐认识到，，只有当武武器装备符符合使用者者的生理、、心理特性性和能力限限度时，才才能发挥其其高效能，，避免事故故的发生。。第二次世界界大战期间间，美国通通过其“战战争培训视视觉教具部部”生产工工业培训电电影457部，政府府为军队购购买了5.5万部电影放放映机，花花费在影片片上的经费费达10亿美元。在在短短的6个月中，把把1200名缺乏军事事知识的普普通老百姓姓，训练成成海、陆、、空各兵种种作战部队队，把800万名普通青青年训练成成为制造军军火、船舶舶的技术工工人。第二次世界界大战后———20世世纪60年年代的发展展情况1949年年，在默雷雷尔（Murrell）的倡导下，，英国成立立了第一个个人体工程程学科研究究组，翌年年2月16日在英国国海军军部部召开的会会议上通过过了人体工工程学（Ergonomics）这一名称，，正式宣告告人体工程程学作为一一门独立学学科的诞生生1949年年，查帕尼尼斯（A•Chapanis）等人出版了了《应用实实验心理学学—工程设设计中人的的因素》一一书，总结结了二战时时期的研究究成果，系系统论述了了人体工程程学的基本本理论和方方法，为人人体工程学学奠定了理理论基础1954年年，伍德森森发表了《《设备设计计中的人类类工程学导导论》1957年年，麦克考考米克（E•J••McCormick））出版了《人人类工程学学》一书，，该书相继继被美国、、欧洲和日日本等国广广泛采用作作为大学教教科书德国的马克克思—普朗朗克协会人人类工程学学研究所、、英国的劳劳勃路技术术学院、美美国的哈佛佛大学等机机构或组织织开展了不不少有关人人体工程学学的研究20世纪60年代以以后，科学技术飞飞速发展，电子计算机机应用的普普及，工程系统的的进一步复复杂及其自动化程度度的不断提提高，宇航事业的的空前发展展，一系列新科科学的迅速崛崛起，不仅为为人体工程学学注入了新的的研究理论、、方法和手段段，而且也为为人体工程学学提出了一系系列新的研究究课题。如核电站等重重要系统的可可靠性问题、、计算机的人人机界面设计计问题、宇航航系统的设计计问题等等，，拓宽了人体体工程学的研研究领域和应应用范围，促促进了人体工工程学的发展展和进步国际人体工程程学会(IEA)1960年成立至今，，先后召开了了10届国际际性会议，英英国、美国、、德国、日本本、法国等许许多国家的人人体工程学会会均与IEA建立了联系。。1975年成立国际人人体工程学标准化技术委委员会(ISO/CT一159)，至1986年共制订订8个标准草草案或建议，，发布《工作系统设计计的人体工程程学原则》标准，作为为人机系统设设计的基本方方针。此外，许多国国家设立了专专门的人体工工程学研究机机构。英、招招、美、苏等等国都相继制制订了本国的的人体工程学学国家标准。。目前，人体体工程学已被被广泛应用于于国防、交通运运输、工业、航天航航空、农业、建筑等各个个领域域。20世世纪70年年代以以后———两两大特特点在20世纪纪70年代代，人人体工工程学学形成成了两两大特特点：：一是人体工工程学学渗透到到人们们工作作和生生活的的各个个领域域；二是人体工工程学学在高科科技领领域中中得到到了应应用，自动动化系系统中中人的的监控控制作作用、、人机机信息息交互互、人人工智智能等等都于于人体体工程程学有有着密密切的的关系系人体工工程学学在我我国1935年，中中国心心理学学家陈立出版了了《工业心心理学学概观观》，，这这是是我我国国最最早早介介绍绍工工业业心心理理学学的的专专著著。。陈立立和周先先庚庚等在在中中央央研研究究院院和和清清华华大大学学研研究究过过疲疲劳劳、、劳劳动动环环境境等等问问题题。。10年年动动乱乱时时期期中断断相关关研研究究我国国的的人人体体工工程程学学研研究究起起步步较较晚晚，，但但发发展展较较快快。。1984年，，国国家家科科工工委委成成立立了了军用用人人——机机——环环境境系系统统工工程程标标准准化化技技术术委委员员会会，1985年年建立立中国国人人类类工工效效学学标标准准化化技技术术委委员员会会，至至1988年年已已制制订订有有关关国国家家标标准准22个个。。1989年年成成立立中中国国人人类类工工效效学学学学会会。中中国国科科学学院院心心理理学学研研究究所所及及一一些些高高等等院院校校分分别别建建立立了了人人体体工工程程学学研研究究机机构构，，开开设设了了人人体体工工程程学学课课程程。。有有关关人人机机工工程程学学方方面面的的出出版版物物也也日日益益增增多多。。目目前前在在我我国国人人体体工工程程学学已已应应用用于于许许多多部部门门，，如如铁铁路路、、冶冶金金、、汽汽车车运运输输、、工工程程机机械械、、机机床床设设计计、、航航天天航航空空、、医医药药等等，，并并取取得得了了不不少少可可喜喜成成绩绩。。人体工程程学的研研究内容容作为一门门研究人—机——环境三者之间间关系的的学科，，人体工工程学的的研究重重点自始始至终都都是围绕绕人本身身的。从这个角角度出发发，我们们可以将将人体工工程学划划分为：：对人类肌肌体生理理特征的的研究对人类认认知特征征的研究究对人类行行为特征征的研究究对人体适适应特殊殊环境的的能力和和极限的的研究人体工程程学的研研究方法法测量方法法模型工作作方法调查方法法数据的处处理方法法测量方法法尺度测量量4.体积积测量动态测量量5.肌肉肉疲劳测测量力量测量量6.其它它生理变变化的测测量尺度测量最常用的测量量工具是马丁丁测量仪，是是由一些直尺尺、角尺、卡卡钳组合而成成。在没有这这种工具时，，用一般的类类似工具完全全可以代替附着式量角器器三三角平行行规弯脚规立立方体体定颅器动态测量测量人体在动动态过程中某某部位的运动动轨迹。可用用照相连续曝曝光的方式获获得，也可以以在所需的部部分装上小灯灯泡，在黑暗暗的背景下用用照相机的B门摄影。在有有条件的前提提下可将这类类图片资料输输入计算机用用专业的软件件处理。力量测量采用一般的拉拉力计、握力力计、压力计计、扭力计即即可进行大多多数的力量测测量体积测量排水法是简单单有效的方法法肌肉疲劳测量量采用生物电流流计测器。这这种仪器可将将由于肌肉疲疲劳而引起的的肌肉化学变变化转化为电电信号，绘制制成肌电图例：3组不同坐姿姿的2－3腰腰椎背棘直肌肌肌电图a.背部有椅背依依托b.背部无椅背依依托但挺直c.前倾坐姿其它生理变化化的测量如呼吸、心跳跳、耗氧量、、排汗量、血血压等生理变变化的测量，，可以借助相相应的医学仪仪器完成模型工作法有关人的模型型有关物的模型型有关人的模型型设计用人体模模型实验用人体模模型设计用人体模模型根据人体测量量数据进行处处理和选择，，从而得到标标准人体尺寸寸，利用塑料料、密实纤维维等材料，按按照1/1、、1/5等设设计中常用比比例制成各个个关节均可活活动的人体侧侧视和三视模模型设计用人体模模型通常可分分为一、二纬纬人体模板和和三纬人体模模型主要应用于设设计机械、作作业空间、家家具交通运输输设备等方面面的辅助制图、辅助设计、辅助演示或模拟测试等方面试验用人体模模型都是三维维的，所以又又称模拟人，，或虚拟人。。根据试验要要求的不同，，有模拟人体体全身的模拟拟人，以及模模拟人体一部部分的头部模模型、胸部模模型。模拟人人按人体尺寸寸不同，有相相当于95%、50%和和5%人体的的模型，分别别称为AM95%模拟人AM50%和AM5%模拟人。模拟人最初初用于弹射射座、降落落伞等与飞飞机有关的的试验中，，后来开发发了汽车撞撞车试验用用模拟人。。实验用人体体模型虚拟人人虚拟人并不不是真人，，而是在电电脑里合成成的三维人人体详细结结构。要采采集这些数数据，先要要选取一具具尸体，将将尸体冷冻冻，用精密密切削刀将将尸体横向向切削成薄薄片，每一一次切片，，都会利用用数码相机机和扫描仪仪对已切片片的切面进进行拍照、、分析，之之后将数据据输入电脑脑，最后由由电脑合成成三维的立立体人类生生理结构。。“虚虚拟拟人人数数据据集集””将将广广泛泛应应用用于于医医学学、、国国防防、、航航空空航航天天、、体体育育、、建建筑筑、、汽汽车车、、影影视视及及服服装装等等人人类类活活动动相相关关领领域域。。目前前，，只只有有美国国、韩国国、中国国掌握握虚虚拟拟人人的的制制作作技技术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、、美美虚虚拟拟人人制制作作技技术术比比较较中国国虚虚拟拟人人二二号号（（女女））年龄龄：：19身高高：：1.56M籍贯贯：：广广西西钟世世镇镇第一一军军医医大大学学教教授授第一一阶阶段段是是““虚拟拟可可视视人人”即即““几几何何人人阶阶段段””，，把把实实体体变变成成切切片片，，然然后后在在计计算算机机中中变变成成三三维维的的，，但但没没有有生生理理变变化化，，在在医医学学上上的的应应用用也也是是有有限限的的；；第二二阶阶段段是是““虚拟拟物物理理人人”，，““虚虚拟拟物物理理人人””可可以以模模拟拟各各种种交交通通事事故故对对人人体体的的意意外外创创伤伤的的实实验验研研究究，，以以及及防防护护