人机工程学研究方法

人机工程学2.1

科学的研究方法第二章

人体工程学的研究方法现代人体工程学的研究内容：工作负荷研究，包括体力活动、智力活动、工作紧张等因素引起的生理负荷和心理负荷。工作环境的研究，包括各种工作环境条件下的生理效应，以及一般工作与生活环境中振动、噪音、空气、照明等因素的人机工程学的研究。现代人体工程学的研究内容：研究方法观察法实测法实验法模拟和模型试验法计算机数值仿真法分析法调查研究法实验法驾驶员眼动规律实验装置模拟和模型试验法研究车辆碰撞的人机系统模拟与模型模拟和模型试验法计算机数值仿真法——计算机上建立系统的数学模型人机工学的研究内容人，机，环境系统的研究最佳状态，舒适宜人，安全经济，高效几个方面的单因素研究人的研究特性研究人与机器之间的信息传递装置和工作场所环境控制与人身安全行为特征与产品设计人机系统整体设计人机工学的研究方法①观察法②实测法③实验法④模拟和实验⑤计算机数值仿真⑥分析法⑦调查研究人机工学的相关学科

人机工学人体科学环境科学生理学技术科学环境保护学心理学工业设计环境医学劳动卫生学工程设计环境卫生学人体测量学安全工程环境心理学人体力学系统工程环境监测学机械工程

管理工程

人机工程学的应用领域对象示例产品设计设备与设施设计生产设备，公共设施，无障碍设施，电动工具，仪器设计，生产机械，医疗机械，健身机械电子产品设计信息产品，生活家电产品家居设计工作台，座椅，橱柜生活用品设计卫生用品，餐饮用品运输工具设计自行车，汽车，飞行器，船舶，轨道交通，农用运输环境设计生产环境设计作业空间设计，厂房车间设计公共环境设计剧院设计，运动场地设计，无障碍环境设计，展示设计室内设计商用室内设计，私用室内设计，公用室内设计界面设计软件人机界面设计产品操作界面，产品功能板块界面硬件人机界面设计屏幕展示界面设计，游戏界面，程序界面设计管理组织，信息，技术，智能，模式流程管理著制造，生产服务过程优化，组织结构与部门界面管理，决策行为模式，企业文化，管理信息系统，计算机集成制造系统，虚拟企业人机工程学与工业设计为工业设计中的“人的因素”提供人体特征参数为工业设计中“物”的功能合理性提供科学依据为工业设计中的“环境因素”提供设计准则为进行人—机—环境系统提供理论依据为坚持“以人为中心”的设计思想提供工作程序人机工学（人的因素）人的基本数据《人体测量学》达芬奇的人体比例图欧美较早1919年

中国落后1962年中国建筑科学研究所《人体尺度的研究》人体测量的数据与方法中国国家标准GB（数字）-（数字）基准面基准轴人体测量的内容【NO1】形态测量求百分位数P=M-（SK）1％-50％P=M+（SK）50％-99％求人体体积V=1.015W-4.937

人体表面积A=0.0235H^0.4226W^0.51456【NO2】生理测量（测量人的生理指标）人体出力测定触觉反应测定疲劳测定【NO3】动静态测量

静态测量（人体构造尺寸）人体主要尺寸立姿人体尺寸坐姿人体尺寸人体水平尺寸人体手部足部尺寸差异性：年龄健康水平性别种族职业等

动态测量（功能尺寸）工作姿势或操作活动状态下的测量尺寸人机工程设计的原则机械，机器，设备，工具必须适应与人。人体测量学的人体模板二维人体模板（1：1或1：5）

①基准线②关节③活动范围三维人体模型（立体模拟人）数学模型（描述性模型）人机系统的设计与可靠性分析人机系统的设计系统科学的设计方法可概括为①明确系统的目的②明确系统分配制约的条件③建立系统的数学模型④研究和分析数学模型⑤提出新系统的方案⑥对新系统进行分析评价人机系统人机系统设计程序系统中人是主要研究对象定义系统目标和参数阶段①人机系统的组成（人和机两部分）系统定义阶段②人机界面（显示和控制系统）初步设计阶段③系统中人和机的不同特点人机界面设计阶段④

作业辅助设计阶段⑤系统评价阶段⑥人机系统的设计方法人机系统的设计方法包括自成体系的设计思想和与之相应的设计技术，好的设计方法和策略使设计行为科学化，系统化。①功能分配：比较分配原则③人机界面设计

剩余分配原则

经济分配原则

宜人分配原则

弹性分配原则②作业分析：系统的作业结构

确定作业作业流程图建立作业序人机系统的可靠性分析人的可靠性（人的动机，行为，心理状态）机器可靠性（机器，部件，零件等）机器故障（初期故障，随机故障，耗损故障）机器的可靠性分析（串联分配方式，并联分配方式）提高机器的可靠性环境因素：人-环境系统可靠性（温度湿度照明度环境噪声及污染）

提高机—环境系统的可靠性（温度腐蚀振动辐射）

人机工程学的上综合应用人机工程学与汽车汽车事故与人的作业研究汽车交通事故的原因：司机身体状况

司机的心情与情绪

汽车的内外环境

其他原因人的作业研究汽车的人机系统设计汽车作业设计汽车的控制系统设计驾驶室的空间设计汽车的视野设计交通系统的改善管理方面设施方面工具方面人机工程学与机床机床整机人机工程设计高技术机床的人机工程研究人机工程学与舒适生活运用人机工程学，在一定条件的基础上，研究生活领域中的宜人性问题，具有十分重要的意义。日用工业品设计现代工业设计对产品要求的总趋势是一种人性化的设计。①产品功能要适应人的使用要求（使用方便，多功能自动化）②产品形态要满足人的审美要求（造型形式，装饰色彩）室内设计座椅的设计

床的设计人机系统的设计与可靠性分析人机系统的设计系统科学的设计方法可概括为①明确系统的目的②明确系统分配制约的条件③建立系统的数学模型④研究和分析数学模型⑤提出新系统的方案⑥对新系统进行分析评价人机系统人机系统设计程序系统中人是主要研究对象定义系统目标和参数阶段①人机系统的组成（人和机两部分）系统定义阶段②人机界面（显示和控制系统）初步设计阶段③系统中人和机的不同特点人机界面设计阶段④

作业辅助设计阶段⑤系统评价阶段⑥人机系统的设计方法人机系统的设计方法包括自成体系的设计思想和与之相应的设计技术，好的设计方法和策略使设计行为科学化，系统化。①功能分配：比较分配原则③人机界面设计

剩余分配原则

经济分配原则

宜人分配原则

弹性分配原则②作业分析：系统的作业结构

确定作业作业流程图建立作业序人机系统的可靠性分析人的可靠性（人的动机，行为，心理状态）机器可靠性（机器，部件，零件等）机器故障（初期故障，随机故障，耗损故障）