《人机工程学》PPT课件

,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,概述人机工程学的命名及定义人机工程学的起源与发展人机工程学的研究内容与方法人机工程学体系及其应用领域,格雷夫斯为意大利阿勒西公司设计了一系列具有后现代特色的金属餐具，这是1985年设计的水壶，实用、美观。,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,1.1人机工程学的命名及定义,1、学科的命名,美国：HumanEngineering;HumanFactorsEngineering人类工程学或人类因素工程学。欧洲：Ergonomics人类工程学或工效学。已被国际标准化组织正式采纳，本义：劳动的规律。,其他：工程心理学（前苏联）；人间工学（日本）；人体工程学；人机工程学；人类工效学；人机控制学；宜人学等。我国：人机工程学，人机工程、人机工程设计，人-机-环境系统工程，人体工程学、人类工效学，人类工程学、工程心理学、宜人学、人的因素等。,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,2、人机工程学的定义,InternationalErgonomicsAssociation：Ergonomics(orhumanfactors)isthescientificdisciplineconcernedwiththeunderstandingofinteractionsamonghumansandotherelementsofasystem,andtheprofessionthatappliestheory,principles,dataandmethodstodesigninordertooptimizehumanwell-beingandoverallsystemperformance.,Ergonomistscontributetothedesignandevaluationoftasks,jobs,products,environmentsandsystemsinordertomakethemcompatiblewiththeneeds,abilitiesandlimitationsofpeople.,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,(一),国际人机工程学会（InternationalErgonomicsAssociation，IEA）：研究人与系统中其他因素之间的相互作用，以及应用相关理论、原理、数据和方法来设计以达到优化人类和系统效能的学科。（2000.8）人机工程学专家旨在设计和优化任务、工作、产品、环境和系统，使之满足人们的需要、能力和限度。,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,(二),第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,中国企业管理百科全书将人机工程学定义为：研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器与环境系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,(三),一般定义：人机工程学是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与产品、人与环境以及产品与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人机环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的学科。人机工程学：按照人的特性设计和改善人机环境系统的科学。,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,人机工程学研究的对象是产品设计中与人有关的问题，将人的需求和能力置于设计技术体系的核心位置。目的为产品、系统和环境的设计提供与人相关的科学数据。追求实现人类和技术完美和谐融合的目标。人机工程学是使技术人性化的科学。,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,人机环境系统,人机环境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他们周围的环境所构成的系统，简称人机系统，在人机系统中，人、机、环境相互依存、相互作用、相互制约完成某一特定的工作或生活过程。,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,人机环境系统,汽车的设计,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,人:是指操作者或使用者。,机:泛指人可操作与可使用的物，可以是机器，也可以是用具或生活用品、设施、计算机软件等各种与人发生关系的一切事物。,环境:环境是人与机共处的环境，如作业场所和作业空间，自然环境和社会环境等。,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,1.2人机工程学的起源与发展,经验人机工程学,科学人机工程学,现代人机工程学,早期历史20世纪前期,发展史,19451960年,1960年现在,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,H:D=8:1,历史早期案例,石头打制工具,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,历史早期案例,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,16世纪,8世纪,历史早期案例,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,历史早期案例,历史早期案例,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,Frank,LillianGilbreth（人机学研究的先躯）：动作研究和车间管理研究；熟练操作与疲劳；工作时间的设计和残疾人使用设备的设计。泰罗铁锹试验：5、10、17、30kg吉尔伯勒斯的砌砖试验：动作研究：18个减少为5个效率：120块/h增加到350块/h学科名称：应用实验心理学,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,到60年代，美国的人机工程学基本集中在复杂的军事工业的应用上，随着航天技术的发展，人机工程学迅速成为航天工业的一个重要部分。随后，人机工程学迅速发展，开始在军事和航天工业以外的领域得以应用，包括医药公司、计算机公司、汽车公司和其他消费公司。工厂也开始意识到人机工程学在工作场地和产品设计方面的重要性。,19601980年,（仍然不为普通人所了解）,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,1979年ThreeMile岛上的核电站事故；1984年12月4日UnionCarbide杀虫剂工厂有毒物质泄漏，4000人死亡，20000人受伤；1986年苏联Chernobyl核电站事故,300人死亡；1989年PhillipsPetroleum塑料工厂在一场爆炸中夷为平地。,19801990年,（人机工程学的重要性）,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,人类空间站的建立；计算机和计算机工程的应用；药物器械设计和老年人产品设计；人的生活和工作质量设计。,1990年以后,（人机环境系统的建立）,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,我国人机发展进程,1961年在瑞典斯得哥尔摩举行首次国际人机工程会议。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。国际标准化组织（ISO）1975年成立了国际人机工程标准委员会（TC159）。1981年我国相应成立中国人类工效学标准技术委员会。1989年成立中国人类工效学学会1991年1月成为国际人类工效学协会正式成员,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,1.3人机工程学的研究内容与方法,1、人机工程学的研究内容,理论、应用：总体趋势在于应用各国人机工程研究的基本状况由于各国学科和工业基础不同,各国人机工程的研究方向和侧重点也有所不同，例如:美国侧重工程和人际关系；法国侧重劳动生理学；前苏联注重工程心理学；保加利亚偏重人体测量；捷克、印度等注重劳动卫生学,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,（1）人体特性的研究自然人、社会人,（2）人机系统的总体设计(分工和信息交流）,（3）工作场所和信息传递装置的设计,（4）环境控制和安全保护设计,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,人与机的特性比较,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,目前人机工程学的前沿领域研究包括：,人机关系；人与环境关系；人与生态；人的特性模型；人机系统的定量描述；人际关系、直至团体行为、组织行为、心理状态等方面的研究。,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,2、人机工程学的研究方法,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,研究宇航员生理、心理能力测量装置框图,返回,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,驾驶员眼动规律实验装置,返回,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,研究车辆碰撞的人机系统的模拟与模型,返回,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,控制面板模拟器波士顿爱迪生公司（BostonEdisonCompany）的”神秘6号”（Mystic#6）,电厂的控制板MITRE开发,返回,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,人体动作分析仿真图形输出,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,1.4人机工程学体系及其应用领域,1、人机工程学的学科体系,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,第一章人机工程学概论IntroductionToErgonomics,2、人机工程学的应用,从铅笔到航天飞机,人机工学（2）,AnthropometryandApplication,工作台椅设计,4,人体测量的基本知识,人体测量学是人机工程学的重要组成部分。进行产品设计时，为使人与产品相互协调，必须对产品同人相关的各种装置作适合于人体形态、生理以及心理特点的设计，让人在使用过程中，处于舒适的状态以及方便地使用产品。因此设计师应了解人体测量学，生物力学方面的基本知识，并熟悉有关设计所必需的人体测量基本数据的性质、应用方法和使用条件。（图2-1）,一、概述,人体测量学(anthropometry)是人机工程学的一门分支学科，是一门用测量方法研究人体的体格特征的科学。它是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据。,图2-1机床与人体尺度的关系,返回,形态测量人体体形尺寸体积重量表面积,运动测量人体的活动过程和活动范围的大小动作范围动作过程形体变化皮肤变化,生理测量人体出力范围人体感觉反应人体疲劳,人体的功能尺寸,形态数据类型,静态尺寸,人体的构造尺寸,动态尺寸,人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸,二、测量方法,1.普通测量法2.摄影法3.三维数学测量法,图2-2摄影测量法,返回,图2-33D全身人体扫描系统,返回,人体测量的基本术语（TerminologyofAnthropometry）,（1）直立姿势（简称立姿）：被测者挺胸直立，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向体侧，手指轻贴大腿侧面，膝部自然伸直，左、右足后跟并拢，前端分开，使两足大致成45夹角，体重均匀分布于两足。为确保直立姿势正确，被测者应使足后跟、臀部和后背部与同一铅垂面相接触。,1.测量姿势,（参见国标GB397588中的规定）,图2-4立姿,（2）坐姿：被测者挺胸坐在被调节到腓骨头高度的平面上，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，左、右大腿大致平行，膝弯屈大致成直角，足平放在地面上，手轻放在大腿上。为确保坐姿正确，被测者的臀部、后背部应同时靠在同一铅垂面上。,图2-5坐姿,2.测量基准面,（1）矢状面人体测量基准面的定位是由三个互相垂直的轴（铅垂轴、纵轴和横轴）来决定的。通过铅垂轴和纵轴的平面及与其平行的所有平面都称为矢状面。（2）正中矢状面在矢状面中，把通过人体正中线的矢状面称为正中矢状平面。正中矢状平面将人体分成左、右对称的两个部分。（3）冠状面通过铅垂轴和横轴的平面及与其平行的所有平面都称为冠状面。冠状面将人体分成前、后两个部分。（4）水平面与矢状面及冠状面同时垂直的所有平面都称为水平面。水平面将人体分成上、下两个部分。（5）眼耳平面通过左、右耳屏点及右眼眶下点的水平面称为眼耳平面或法兰克福平面（OAE）。,图2-6基准面,3.测量方向,（1）在人体上、下方向上，将上方称为头侧端，将下方称为足侧端。（2）在人体左、右方向上，将靠近正中矢状面的方向称为内侧，将远离正中矢状面的方向称为外侧。（3）在四肢上，将靠近四肢附着部位的称为近位，将远离四肢附着部位的称为远位。（4）在上肢上，将挠骨侧称为挠侧，将尺骨侧称为尺侧。（5）在下肢上，将胫骨侧称为胫侧，将腓骨侧称为腓侧。,3.测量方向,4.支承面和衣着,立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平面应是水平的、稳固的、不可压缩的。,5.基本测点及测量项目,国际GB397583测点、测量项目国际GB570385测量方法,测量项目-立姿（一）,测量项目-立姿（二）,测量项目-立姿（四）,测量项目-立姿（五）,测量项目-坐姿（一）,测量项目-坐姿（二）,测量项目-坐姿（三）,测量项目-坐姿（四）,测量项目-坐姿（五）,人体感知与运动特征,人是系统中的重要“环节”把操作者作为人机系统中的一个“环节”来研究，人与外界发生联系的主要是三个子系统，即感觉系统、神经系统、运动系统见图3-1。,感知响应系统感知响应过程,图3-1人机系统示意图,人的感知与反应机能（感知响应）,1.反射弧（反射的生理结构基础）反射是神经系统调节肌体活动的一种基本形成.反射活动的全部结构组成反射弧；反射弧具有五个基本环节，即感受器传入神经元中间神经元传出神经元放应器。见图3-2（a）。,反射弧,图3-2反射弧和信息链,2.信息链人机系统的信息在人的神经系统中的循环过程形成信息链。,感觉通道与适用的信息,人机系统中的最常用的感觉通道是视觉通道（80%）、听觉通道（14%）和触觉和其他通道（6%）。其适用场合参阅表3-1。,返回,视觉机能及其特征,视觉刺激视觉的适宜刺激是光。人的两眼可以感受到的光波只占整个电磁光谱的一小部分，其波长为380780nm.,视觉系统,视觉系统由眼睛、视神经和视觉中枢的共同活动组成。眼睛是视觉的感受器官，人眼是直径为2125mm的球体，其基本构造与照相机类似。视网膜最外层细胞包括视杆细胞和视锥细胞，它们是接受信息的主要细胞。,图3-3全部电磁波中的光谱可见,返回,图3-4人的视觉系统,返回,图3-5眼睛结构示意图,返回,表B1,视网膜的视杆细胞和视锥细胞的不同性质,返回,视觉机能,1.视角与视力视角：由瞳孔中心到观察对象两端所张开的角度。=2arctg(D/2L)视角；D被看物体上两端点的直线距离；L眼睛到被看物体的距离。,在工业设计中，视角是确定设计可视对象尺寸大小的依据。,临界视角：眼睛能分辨被看物体最近两点的视角。（按标准规定，人站在离视力检查表5m远处观看表中第十行“E”字，若能分辨清楚，视力为1.0即视力正常，此时的临界视角=1。）视力：眼睛分辨物体细微结构能力的一个生理尺度，以临界视角的倒数来表示。视力=1/能够分辨的最小物体的视角,2.视野与视距,视野：眼睛观看正前方物体时所能看得见的空间范围,常以角度来表示。(静视野、注视视野、动视野)水平视野（单视野/双视野）:1.53.0特优视区；（物象落在黄斑上）10以内最优视区；1020瞬息视区；（能在很短的时间内看清物体）2030有效视区；（需集中注意力看）其余：良好视区。,垂直视野:（如图3-6）水平视线上下1.5为特优视区；水平视线以下10为最优视区；水平视线以上10，以下1030内为有效视区；其余：良好视区。视距：指人在操作系统中正常的观察距离，几种工作视距推荐值参阅表3-2。,舒适视线：直立：水平视线以下15度；放松立：水平视线以下30度；放松坐：水平视线以下40度。,一般应根据观察目标的大小和形状以及工作要求确定视距，普通操作的视距范围在3876cm之间，在56cm处最为适宜。,在垂直面内，标准视线为水平视线，最大固定视野为115，标准视线上方50，下方70，扩大的视野为150，站立时的自然视线低于水平线10，坐着时自然视线代于水平视线15；人在很低松驰的状态中，站着和坐着时的自然视线偏离标准视线分别是30和38。因此，人在轻松的时刻观看展览时，展示物的位置在低于标准视线30的区域里。,图3-6人的垂直视野,返回,返回,表3-2不同工作任务视距的推荐值,图3-6人的水平视野,返回,在水平面内最大固定双眼视野为180，扩大的视野为190，在标准视线左右各1020视野内可以辨别字。在标准视线左右各530视野内可以辨别字母，在标准视线右3060范围是颜色视野，人最敏锐的视力是在标准视线两侧各10的视野内。,3.中央视觉和周围视觉中央视觉（明视觉）视维细胞（感色能力强、能清晰分辨物体）。周围视觉（暗视觉）视杆细胞（观察空间范围和正在运动的物体）。,操作者在进行作业时，除要注视操作对象外，还要求看到周围情况。如果视野很小或缺损，将会对工作效率产生影响，甚至造成工作事故。因而，在选择车、船驾驶员时，必须检查其正常视野范围。如果各方面的视野都缩小10以内者称为工业盲。,4.双眼视觉和立体视觉双眼视物：视野范围较大；具有分辨物体深浅、远近等相对位置的能力；能形成立体视觉。5.色觉和色视野色视野是指颜色对眼的刺激能引起感觉的范围。(见图3-7),6.暗适应和明适应(视觉的适应)人眼随视觉环境中光亮度的变化而感受性发生变化的过程，有暗适应和明适应两种。见图3-8根据视觉的明暗适应特征，要求在设计工作面照明时，需使其亮度均匀而且不产生阴影，否则，眼睛的频繁明暗调节，不仅会增加眼睛的疲劳，而且会引起错误操作。7、眩光物体表面产生的刺眼和耀眼的强烈光线，称为眩光。,目标与背景有一定的对比度时，人眼才能看清其形状。这种对比可以用颜色（背景与物体具有不同的颜色），也可以用亮度（背景与物体在亮度上有一定的差别）。人眼刚刚能看辨别到物体时，背景与物体之间的最小亮度差称为临界亮度差。临界亮度差与背景亮度之比称为临界对比度；临界对比的倒数称为对比感度。,8、对比感度,式中：CP临界对比度Lp临界亮度差Lp背景亮度Lo物体的亮度SC对比感度,对比感度与照度、物体尺寸、视距、和眼的适应情况等因素有关。在理想情况下，视力好的人，其临界对比度约为0.01，也就是其对比感度达到100。,图3-7人的色视野,眼睛的色视野,返回,图3-8明适应与暗适应,1.疲劳程度：水平优于垂直。2.视线变化习惯：左右，上下，顺时针。3.准确性：水平尺寸和比例的估计更准确。4.观察情况的优先性：左上右上左下右下视区,仪表的布置必须考虑这一点。5.设计依据：以双眼视野为设计依据。6.接受程度：直线轮廓优于曲线轮廓。,视觉特征,视觉的运动规律,关节的活动范围有一定的限度，人体处于舒适时，关节必然处在一定的舒适调节范围内，参阅表3-5。,主要关节的活动范围,表3-5重要活动范围和身体各部舒适姿势的调节范围,10.下摆、上摆,表3-5（续）重要活动范围和身体各部舒适姿势的调节范围,人体各部分的活动范围,人体上部及上肢固定姿势活动角度范围,肢体的出力范围,1、肌力：肌肉的力量来自肌肉收缩，肌肉收缩时产生的力称为肌肉力。人的一条肌纤维所发挥的力量约为0.010.02N，肌力是多条肌纤维的收缩力总和。人体肌肉的生理特征。见表3-62、操作力：在作业中，为了达到操作效果，操作者有关部位（手、脚、躯干等）所施出的一定大小的力。决定因素：肌力、施力的姿势、部位、方式和方向。,表36身体主要部位肌肉所产生的力（单位：N，2030岁）,返回,结论：女性的肌力比男性底20%30%，右手比左手强10%，而习惯有左手的人，其左手的肌力比右手强6%7%。,图3-21立姿弯臂时的力量分布,180,图T2,返回,在直立姿势下弯臂时，不同角度时的力量分布；,图3-22立姿直臂时拉力和推力分布,拉力,推力,返回,图T1坐姿时手臂的操纵力的测试方位,返回,表37手臂在坐姿下对不同角度和方向的操纵力（单位：N）,返回,1,2,3,4,5,人的心理与行为特征,心理想象与行为构成,心理现象,心理学：研究人的心理现象的产生、发展变化规律的科学。,心理：是人的感觉、知觉、注意、记忆、思维、情感、意志、性格、意识倾向等心理现象的总称。心理活动的组成。参阅图4-1。,返回,行为构成（行为模式）,式中B行为(Behavior)f函数(Function)P人(Person)E环境(Environment，广义),心理学家列文（K.Lewin）认为：人与环境密不可分，行为取决于个体本身与其所处的环境。即,公式包含两个方面的内容：人行为的目的是为实现一定目标、满足一定的需求；行为是人自身动机或需要作出的反映。行为受客观环境的影响，是对外在环境刺激作出的反应，客观环境可能支持行为，也可能阻碍行为。,人个体本身，“遗传”、“成熟”、“学习”等构成行为的基础因素，行为的基本模式可概括为：,B=HMEL,H遗传（Heredity）M成熟（Maturation）L学习（Learn）E环境（Environment）,行为反应(感知响应、反射）,心理学家将行为的产生分解为刺激、生物体、反应三项因素研究，即SOR式中，S外在、内在的刺激（stimulator）O人体（organism）R行为反应（reaction）刺激、人体、反应三项因素间的存在相互作用关系。,1、刺激,刺激是人体的所能接受的信息，是源于人体内部和外界的各种环境因素。刺激的来源，见图4-2。,2、人体,人体的神经系统是心理现象的物质基础，人的一切心理和意识活动也是通过神经系统的活动来实现的。刺激与行为的关系，见图4-3。,3、反应,是行为的表现形式。行为的基本模式，见图4-4,图4-2刺激分析示意,图4-3刺激与行为关系示意,图4-4行为的基本模式,人的需要得到满足以后，又会进入新的循环，因为又将有新的刺激作用于人。故满足人的需要是相对，暂时的。行为和需要的共同作用将进一步推动社会的发展、环境的改变，行为的基本模式：,刺激作用,需要欲望,反应,环境,个体,目标,作用,行为,感觉和知觉（PerceptionandConsciousness）,感觉定义：感觉是人脑对直接作用于感觉器官的事物个别属性的反映，感觉是人们了解外部世界的渠道，也是一切复杂心理活动的基础和前提。感觉类型：视觉、听觉、化学感觉（嗅觉和味觉）、皮肤感觉、本体感觉等。本体感觉能告知操作者躯体正在进行的动作及其相对于环境和机器的位置；而其他感觉能将外部环境的信息传递给操作者。感觉的过程：人的感觉器官接受内外环境的刺激，将其转化为神经冲动，通过传入神经，将其传至大脑皮质感觉中枢，便产生了感觉。,感觉,感觉和知觉的特征,知觉的定义：知觉是在人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。,知觉的过程：客观事物的各种属性分别作用于人的不同感觉器官，引起人的各种不同感觉，经大脑皮质联合区对来自不同感觉器官的各种信息进行综合加工，于是在人的大脑中产生了对各种客观事物的各种属性、各个部分及其相互关系的综合的整体的印象，这便是知觉。,知觉,感觉和知觉的关系和区别,从知觉的过程得知，客观事物是首先被感觉，然后才能进一步被知觉，所以知觉是在感觉的基础上产生的，感觉的事物个别属性越丰富、越精确，对事物的知觉也就越完整、越正确。感觉和知觉都是客观事物直接作用于感觉器官而在大脑中产生对所作用的反映。在生活和生产活动中，人都是以知觉的形式直接反映事物，而感觉只作为知觉的组成部分而存在于知觉之中，很少有孤立的感觉存在，在心理学中称为“感知觉”。感觉反映的是客观事物的个别属性，而知觉反映的是客观事物的整体。感觉的性质较多取决于刺激物的性质，而知觉过程带有意志成分，人的知识、经验、需要、动机、兴趣等因素直接影响知觉的过程。,感觉的基本特性,2、感受性和感觉（感受）阈限类型：绝对感受性和绝对感受阈限；差别感受性和差别感受阈限。,1、适宜刺激外部环境中有许多物质的能量形式，人体的一种感觉器官只对一种能量形式的刺激特别敏感，能引起感觉器官有效反应的刺激称为该感觉器官的适宜刺激。（如眼的适宜刺激为可见光；而耳的适宜刺激则为一定频率范围的声波）如表4-1。,表4-1适宜刺激和识别特征,返回,（1）、产生感觉需要有达到一定强度的适宜刺激。刚刚能引起感觉的最小刺激量，称为绝对感觉阈限的下限，感觉出最小刺激量的能力称为绝对感受性。（2）、绝对感受性与绝对感觉阈限值成反比，即引起感觉所需要的刺激量越小即绝对感觉阈限的下限值越低，绝对感受性就越高，感觉越敏锐。,绝对感受性和绝对感受阈限,（3）、若刺激量过大，超过了正常限度，将使感觉消失而引起痛觉，甚至造成感官的损伤。刚刚能产生正常感觉的最大刺激量称为绝对感觉阈限的上限。刺激量在上、下阈限之间才能引起感觉。（例如：人眼只对波长380-780mm的光波刺激产生反应，380mm和780mm即为视觉的下、上阈限，波长在380mm以下和780mm以上的光波都不能引起视觉。）,绝对感受性和绝对感觉阈限,当两个不同强度的同类型刺激同时或先后作用于某一感觉器官时，它们在强度上的差别必须达到一定程度，才能引起人的差别感觉。差别感觉阈限：为刚刚能引起差别感觉的刺激之间的最小差别量，对最小差别量的感受能力则为差别感受性，两者成反比关系。,差别感受性和差别感觉阈限,人的各种感觉器官的感受能力的发展是不平衡的，而不同的职业又有各自不同方面的感受能力，如对音乐工作者，要求具有较高的听觉分辨能力，对美术工作者及其某些行业的检验人员要求有较高的视觉颜色分辨能力，而对自动化系统的监控人员，则要求视觉和听觉都有较高的感受性。感受性对于职业的选择和工种的分配具有实际的价值和意义。人的感觉能力又具有很大的发展潜力，经过训练后，某些方面的感受性可以获得极大的提高。,感受性应用,在同一刺激物的持续作用下，人的感受性发生变化的过程，称为“感觉的适应”。这种适应现象，除痛觉外，几乎在所有感觉中都存在，但适应的表现和速度是不同的。除暗适应外，其余各种感觉适应大都表现为感受性逐渐下降乃至消失。视觉适应中的暗适应约需45分钟以上；明适应约需1-2分钟；听觉适应约需15分钟；味觉和嗅觉适应分别适应约需30S和2S。,3、感觉的适应,4.相互作用在一定的条件下，各种感觉器官对其适宜刺激的感受能力都将受到其他刺激的干扰影响而降低，由此使感受性发生变化的现象。5.对比同一感受器官接受两种完全不同但属于同一类的刺激物的作用，而使感受性发生变化的现象。同时对比（彩色对比、无彩色对比）、继时对比。6.余觉刺激取消后，感觉可存在一极短时间的现象。,知觉的整体性,知觉的理解性,知觉的选择性,知觉的恒常性,知觉的基本特性,1,2,3,4,不同的人对同一事物可能产生不同的知觉，在产品设计的过程中，设计师应当考虑人在知觉上的共性，又要考虑到人的知觉的差异性。,把知觉对象的各种属性、各个部分认识成为一个具有一定结构的有机整体，这种特性称为知觉的整体性。,知觉的整体性可使人们在感知自己熟悉的对象时，只根据其主要特征可将其作为一个整体而被知觉。如，见到建筑群中的冷水塔，电力工程师立即会将该建筑群知觉为一个热电厂。,1、知觉的整体性,影响知觉整体性的因素：（1）接近（2）相似（3）封闭（4）连续（5）美的形态见图4-5，图4-6,接近,相似,连续、封闭,图4-5知觉的整体性,返回,返回,图4-6（a）接近（b）相似（c）封闭（d）连续（e）美的形态,2、知觉的选择性,作用于感官的事物是很多的，但人不能同时感知作用于感官的所有事物或清楚地认识事物的全部。人们总是按照某种需要或目的主动地有意识地选择其中少数事物作为认识对象，对它产生突出清晰的知觉映象，而对同时作用于感官的周围其他事物则呈现隐退模糊的知觉映象，从而成为烘托知觉（认识）对象的背景，这种特性称为知觉的选择性。,影响知觉选择性的因素：,（1）、对象和背景的差别知觉对象与背景之间的差别越大，对象越容易从背景中区分出来。,（2）、运动的对象在固定不变或相对静止的背景上，运动着的对象最容易成为知觉对象，如在荧光屏上显示的变化着的曲线。,(3)、人的主观因素如任务、目的、知识、兴趣、情绪不同，则选择的知觉对象也不同。如图4-7,图4-7双关图,3、知觉的理解性根据已有的知识经验去理解当前的感知对象，这种特性称为知觉的理解性。,由于人们的知识经验不同，所以对知觉对象的理解也会有不同，与知觉对象有关的知识经验越丰富，对知觉对象的理解也就越深刻。在复杂的环境中，知觉对象隐蔽、外部标志不鲜明、提供的信息不充分时，语言的提示或思维的推论，可唤起过去的经验，帮助人们去立即理解当前的知觉对象，使之完整化。此外，人的情绪状态也影响人对知觉对象的理解。如图4-8。,返回,图4-8语言对知觉理解性的影响,人们总是根据已往的印象、知识、经验去知觉当前的知觉对象，当知觉的条件在一定范围内改变了的时候，知觉对象仍然保持相对不变，这种特性称为知觉恒常性。,大小恒常性：在天空中飞行的飞机，在视网膜中的映象是近大远小，但在知觉中它的大小是不变的。形状恒常性：明度、颜色恒常性：知觉的恒常性保证了人在变化的环境中，仍然按事物的真实面貌去知觉，从而更好地适应环境。,4、知觉的恒常性,5、错觉（听觉、心态、视觉、运动、空间）,对外界事物不正确的知觉，见图4-9,对比错觉,分割错觉,工作台椅与手握工具设计,控制台的形式1.桌式控制台2.直柜式控制台3.组合式控制台4.弯折式控制台,控制台（工作台）：是包含操纵装置和显示装置的作业单元。它小到一台便携式打字机，大到一个房间（控制室或控制中心）。,图6-1控制台的形式（a）桌式控制台;（b）直柜式控制台；（c）组合式控制台;（d）弯折式控制台,返回,控制台设计要点,控制台设计的主要内容：工作台尺寸宜人、造型美观、方便使用、给人以舒适感。关键：根据人体尺度，将控制器与显示器布置在作业者正常的作业空间范围内。保证作业者能良好地观察必要的显示器，操作所有的控制器，以及为长时间作业提供舒适的作业姿势。控制台有时在操作者前侧上方也有作业区，所有这些区域都必须在可视可及区内。,图