人機工程學研究方法

1、人機工程學,2.1 科學的研究方法第二章    人體工程學的研究方法,現(xiàn)代人體工程學的研究內(nèi)容：,工作負荷研究，包括體力活動、智力活動、工作緊張等因素引起的生理負荷和心理負荷。工作環(huán)境的研究，包括各種工作環(huán)境條件下的生理效應，以及一般工作與生活環(huán)境中振動、噪音、空氣、照明等因素的人機工程學的研究。,現(xiàn)代人體工程學的研究內(nèi)容：,實 驗 法,駕駛員眼動規(guī)律實驗裝置,模擬和模型試驗法,研

2、究車輛碰撞的人機系統(tǒng)模擬與模型,模擬和模型試驗法,計算機數(shù)值仿真法,——計算機上建立系統(tǒng)的數(shù)學模型,,人機工學的研究內(nèi)容人，機，環(huán)境系統(tǒng)的研究 最佳狀態(tài)，舒適宜人，安全經(jīng)濟，高效幾個方面的單因素研究,,,人的研究特性研究人與機器之間的信息傳遞裝置和工作場所環(huán)境控制與人身安

3、全行為特征與產(chǎn)品設計人機系統(tǒng)整體設計,,人機工學的研究方法①觀察法②實測法③實驗法④模擬和實驗⑤計算機數(shù)值仿真⑥分析法⑦調(diào)查研究,,人機工學的相關學科 人機工學人體科學 環(huán)境科

4、學生理學 技術科學 環(huán)境保護學心理學 工業(yè)設計

5、 環(huán)境醫(yī)學 勞動衛(wèi)生學 工程設計 環(huán)境衛(wèi)生學

6、人體測量 學 安全工程 環(huán)境心理學人體力學 系統(tǒng)工程

7、 環(huán)境監(jiān)測學 機械工程

8、 管理工程,,人機工程學的應用領域,,,,人機工程學與工業(yè)設計為工業(yè)設計中的“人的因素”提供人體特征參數(shù)為工業(yè)設計中“物”的功能合理性提供科學依據(jù)為工業(yè)設計中的“環(huán)境因素”提供設計準則為進行人—機—環(huán)境系統(tǒng)提供理論依據(jù)為堅持“以人為中心”的設計思想提供工作程序,,人機工學 （人的因素）

9、 人的基本數(shù)據(jù) 《人體測量學》達芬奇的人體比例圖歐美較早1919年 中國落后 1962年 中國建筑科學研究所《人體尺度的研究》,,人體測量的數(shù)據(jù)與方法中國國家標準GB（數(shù)字）-（數(shù)字）基準面 基準軸,,人體測量的內(nèi)容【NO1】形態(tài)測量 求百分位數(shù) P=M-（S

10、K） 1％-50％ P=M+（SK）50％-99％ 求人體體積 V=1.015W-4.937 人體表面積

11、 A=0.0235H ^0.4226 W^ 0.51456【NO2】生理測量（測量人的生理指標） 人體出力測定 觸覺反應測定 疲勞測定,,【NO3】動靜態(tài)測量 靜態(tài)測量（人體構(gòu)造尺寸） 人體主要尺寸 立姿人體尺

12、寸 坐姿人體尺寸 人體水平尺寸 人體手部足部尺寸 差異性：年齡 健康水平 性別 種族 職業(yè)等 動態(tài)測量（功能尺寸） 工作姿勢或操作活動狀態(tài)下的測量尺寸,,人機工程設計的原則機械，機器，設備，工具必須適應與人。人體測量學

13、的人體模板 二維人體模板（1：1或1：5） ①基準線 ②關節(jié) ③活動范圍

14、 三維人體模型（立體模擬人） 數(shù)學模型（描述性模型）,,人機系統(tǒng)的設計與可靠性分析,,人機系統(tǒng)的設計系統(tǒng)科學的設計方法可概括為①明確系統(tǒng)的目的②明確系統(tǒng)分配制約的條件③建立系統(tǒng)的數(shù)學模型④研究和分析數(shù)學模型⑤提出新系統(tǒng)的方案⑥對新系統(tǒng)進行分析評價,,人機系統(tǒng)

15、 人機系統(tǒng)設計程序系統(tǒng)中人是主要研究對象 定義系統(tǒng)目標和參數(shù)階段①人機系統(tǒng)的組成（人和機兩部分） 系統(tǒng)定義階段②人機界面

16、（顯示和控制系統(tǒng)） 初步設計階段③系統(tǒng)中人和機的不同特點 人機界面設計階段④

17、 作業(yè)輔助設計階段⑤ 系統(tǒng)評價階段⑥,,人機系統(tǒng)的設計方法 人機系統(tǒng)的設計方法包括自成體系的設計思想和與之相應的設計技術，好的設計方法和策略使設計行為科學化，系統(tǒng)化。①功

18、能分配：比較分配原則 ③人機界面設計 剩余分配原則 經(jīng)濟分配原則 宜人分配原則 彈性分配原則②作業(yè)分析：

19、系統(tǒng)的作業(yè)結(jié)構(gòu) 確定作業(yè) 作業(yè)流程圖 建立作業(yè)序,,人機系統(tǒng)的可靠性分析人的可靠性（人的動機，行為，心理狀態(tài)）機器可靠性（機器，部件，零件等） 機器故障（初期故障，隨機故障，耗損故障）

20、 機器的可靠性分析（串聯(lián)分配方式 ，并聯(lián)分配方式） 提高機器的可靠性環(huán)境因素 ： 人-環(huán)境系統(tǒng)可靠性（溫度濕度 照明度 環(huán)境噪聲及污染） 提高機—環(huán)境系統(tǒng)的可靠性（溫度 腐蝕 振動 輻射）,,人機工程學的上綜合應用,,人機工程學與汽車汽車事故與人的作業(yè)研究汽車交通事故的原因：司機身

21、體狀況 司機的心情與情緒 汽車的內(nèi)外環(huán)境 其他原因人的作業(yè)研究汽車的人機系統(tǒng)設計汽車作業(yè)設計汽車的控制系統(tǒng)設計駕駛室的空間設計汽車的視野設計,,交通系統(tǒng)的改善

22、管理方面設施方面工具方面人機工程學與機床機床整機人機工程設計高技術機床的人機工程研究,,人機工程學與舒適生活 運用人機工程學，在一定條件的基礎上，研究生活領域中的宜人性問題，具有十分重要的意義。日用工業(yè)品設計現(xiàn)代工業(yè)設計對產(chǎn)品要求的總趨勢是一種人性化的設計。①產(chǎn)品功能要適應人的使用要求（使用方便，多功能自動化）②產(chǎn)品形態(tài)要滿足人的審美要求（造型形式，裝飾色彩）室內(nèi)設計座椅的設計 床的設計,,

23、人機系統(tǒng)的設計與可靠性分析,,人機系統(tǒng)的設計系統(tǒng)科學的設計方法可概括為①明確系統(tǒng)的目的②明確系統(tǒng)分配制約的條件③建立系統(tǒng)的數(shù)學模型④研究和分析數(shù)學模型⑤提出新系統(tǒng)的方案⑥對新系統(tǒng)進行分析評價,,人機系統(tǒng) 人機系統(tǒng)設計程序系統(tǒng)中人是主要研究對象

24、 定義系統(tǒng)目標和參數(shù)階段①人機系統(tǒng)的組成（人和機兩部分） 系統(tǒng)定義階段②人機界面（顯示和控制系統(tǒng)） 初步設計階段③系統(tǒng)中人和機的不同特點

25、 人機界面設計階段④ 作業(yè)輔助設計階段⑤

26、 系統(tǒng)評價階段⑥,,人機系統(tǒng)的設計方法 人機系統(tǒng)的設計方法包括自成體系的設計思想和與之相應的設計技術，好的設計方法和策略使設計行為科學化，系統(tǒng)化。①功能分配：比較分配原則 ③人機界面設計 剩余

27、分配原則 經(jīng)濟分配原則 宜人分配原則 彈性分配原則②作業(yè)分析：系統(tǒng)的作業(yè)結(jié)構(gòu) 確定作業(yè) 作業(yè)流程圖

28、建立作業(yè)序,,人機系統(tǒng)的可靠性分析人的可靠性（人的動機，行為，心理狀態(tài)）機器可靠性（機器，部件，零件等） 機器故障（初期故障，隨機故障，耗損故障） 機器的可靠性分析（串聯(lián)分配方式 ，并聯(lián)分配方式） 提高機器的可靠性環(huán)境因素 ： 人-環(huán)境系統(tǒng)可靠性（溫度濕度

29、 照明度 環(huán)境噪聲及污染） 提高機—環(huán)境系統(tǒng)的可靠性（溫度 腐蝕 振動 輻射）,,人機工程學的上綜合應用,,人機工程學與汽車汽車事故與人的作業(yè)研究汽車交通事故的原因：司機身體狀況 司機的心情與情緒 汽

30、車的內(nèi)外環(huán)境 其他原因人的作業(yè)研究汽車的人機系統(tǒng)設計汽車作業(yè)設計汽車的控制系統(tǒng)設計駕駛室的空間設計汽車的視野設計,,交通系統(tǒng)的改善管理方面設施方面工具方面人機工程學與機床機床整機人機工程設計高技術機床的人機工程研究,,人機工程學與舒適生活 運用人機工程學，在一定條件的基礎上，研究生活領域中的宜人性問題，具有十分重