工业设计人机工程(第2版)课件PPT课件

。1.阮宝祥等主编工业设计人机工程学第二版“十一五”国家普通高等教育教材，程能林孙(课件编写)，机械工业出版社，1，第一章人机工程学导论第一节人机研究的目的和目的第二节人机研究的形成和发展第三节人机系统和人机工程设计第四节人机和工业设计第二节人体尺寸和应用方法第一节人体尺寸概述第二节中国成人人体尺寸第三节人体尺寸在其他国家的比例第四节人体尺寸的应用方法产品设计第五节设施和用具中的数据人体尺寸适应性和动态人体尺寸，目录，2， 3、第3章桌椅设计第1节桌椅设计概述第2节坐姿生理解剖学基础第3节座椅功能尺寸第4节坐垫和靠垫第5节书桌功能尺寸第4节显示设备第1节人类视觉和听觉特征第2节显示设备类型、设计和布局第3节信号显示第3节。第五章机械手第一节手和脚的尺寸和人的关节活动第二节力的应用和人体的运动输出特性第三节机械手的仿人原理第四节机械手的布置和控制台第五节机械手的仿人元素第六节机械手和被操纵物体之间的相互作用和协调第六节产品设计几个主题仿人第一节手工具及其使用第二节床、柜和其他家具第三节安全设计第四节可维护性设计第四、五节。第7章视觉传达设计和人体力学第1节文本设计第2节图形符号和标志设计第3节展示设计第8节室内设计和人体力学第1节生活空间和人体尺寸第2节光环境和照明设计第3节声音环境和噪音控制第4节室内热环境第5节振动环境。第9章工作场所和工作设计第1节工作场所中的人的因素第2节工作场所设计第3节工作设计第4节工作姿势和肢体力量应用第5节。6，第10章人机工程计算机辅助设计软件和应用简介第1节人机工程计算机辅助设计系统的组成和功能第2节CATIA人机工程模块简介第3节中国人体模型的初步创建第4节人机工程计算机辅助设计软件的应用实例， 第十一章人机工程学的其他课题和未来展望第一节人机工程学的应用设计心理学第二节人机工程学与新产品的创新开发第三节人机工程学设计的未来展望附录a作业：书本报告附录b作业：课程设计与课程论文第一章人体工程学导论第六、七节人体工程学的研究对象和目的第一节人体工程学导论人体工程学的思想源远流长，鲁的禅机、器物和人类(使用者)的各种因素都很适合。 人类工程学基本理论的简明表达。原始的狩猎手杖、石头或枪，半坡遗址中的石桌、石凳、陶制餐具、人类工程学基本概念的雏形是自发的思维倾向，本能的行为。工业设计中的人机工程学(第二版)，阮宝祥等编著，7。8，“人的因素”:不仅是人的生理方面，如人体大小、体能和肢体力量，而且还有更深更广的方面，如人的感知、认知、情感、精神、心理和社会。它在产品、视觉传达和环境设计中非常重要。图1-1开玩笑说，张爷和他的蛇矛，是蛇矛的2.5倍高，张打得开吗？你曾经感受过这些问题吗？太高了！左手和右手都合适！画一条黄色的“警示带”有多好？你曾经感受过这些问题吗？它往哪个方向去了？开关如何与炉口相对应？一眼看去，我不知道该怎么办。10，11，2。人类工程学的基本概念和定义。1.人类工程学的基本概念和定义。国际工效学协会对1960年的定义是：工效学是在特定的工作环境中研究人体解剖学、生理学和心理学的一个因素。研究人、机器和环境之间的相互作用；研究如何在工作、家庭生活和工作中考虑人们的健康、安全、舒适和工作效率的学科三句话分别说明了人机工程学的研究对象、内容和目的。国际能源署2008年8月的新定义：人类工程学是一门研究人与系统其他部分之间相互作用的学科。其理论、数据和方法应用于设计，应达到优化系统效率和人体健康舒适的目的。新的定义粗略而简洁，强调人与系统中其他因素之间的相互作用的概念。设计应该恰当地把握多重约束和多重目标之间的平衡。人类工程学所要求的“安全、舒适和效率”很重要，但它不是唯一的一个，并且由于其他约束和其他目标的制衡，可能不总是被给予优先权。在人类工程学中，“机器”或“机器”是广义的，指所有人造物体：从飞机、轮船和火车到钳子、钢笔和杯子。它还包括建筑物、环境和设施。人类工效学的许多学科名称简称为人类工效学，其他常见的名称有：人类工效学，或人类工效学，英语人类工效学。它最早出现并被欧洲国家和世界其他地方使用。人为因素。被美国、东南亚和台湾采用。衍生名称：人因工程(科学)，英国人因工程。人类工程。类似的名称包括人体工程学。其他名称：工程心理学、人机环境系统工程、舒适设计等。在日本，这门学科的汉字是“人类工程”。人体工程学在中国是一个流行的名字，这本教科书顺应了时代的潮流。在日常生活中的人体工程学问题之旅中，例1大沙发豪华而华丽，但坐着时腰疼。例2旅馆的单人床配有两个同样大小的枕头，这很愚蠢。例3旧客车的车窗。例4为什么有人不能在排便后总是冲洗公共厕所？例子5走廊里的标语“人们关灯”用彻夜未眠的灯互相嘲笑。示例6升级的背包(图1-2)。图1-2包携带模式和脊柱形状，13，14，例7“水壶呼叫”，改善了信息传输的“人机界面”。图1-3不同功能和形式的剪刀在8号阅览室里，学生们坐在一张长条桌案的两边，全神贯注地阅读和学习，抬起头来想一想，就像他们也抬起头来看坐着的那个人一样，不幸的是，他们是奇怪的异性同学！设计心理学问题。例9:深色闪亮的小平板塑料袋表明文字很小，与塑料袋的颜色对比很弱。存款单用橙色印在白纸上。所有种类的剪刀都有很多知识(图1-3)。例1-4、15、16和12中生产设备的正反例适用于高度为1.37米、肩宽为0.64米、平臂为2米的残疾人车床。图1-5适用于变形人的车床和图1-6带弹性悬挂的螺丝刀将带电机的旋转工具弹性悬挂使用。在北京的一些大医院，水龙头上有红色和绿色的指示灯。那些想喝热水的人很困惑：绿色意味着“通过”，但也意味着凉爽(低温)；红色意味着热，但也意味着“禁止”。哪个灯指示热水？同学们，路标最好这样写。学生们在图1-7中，用这种方式写导向标志更好。人体工程学问题比比皆是：床柜、桌椅、宿舍、水室、浴室、餐馆、超市、网吧、实习工厂、银行、邮局、学习文具、电脑、手机、实验室、图书馆、运动场、公共汽车.到处都是。发现并思考人机工程学的深度和广度是测试学习效果的标准之一。17，18，第2节人类智学的形成和发展，学科思想的演变，1。中国古籍优秀展，考工记和天工开物。图1-8 考工记讨论了武器的宜人性。弓箭手应该根据他们的性格装备弓箭。性情温和、动作缓慢的人：结实而锋利的弓。急性子和快速移动：灵活和柔软的弓。劈大刀和戟时，使用方向是定向的，刀柄的横截面应该是椭圆形的，刀刃和钩头的方向可以不用看就能通过刀柄杆的感觉来把握。刺杀用的矛没有方向，刀柄的横截面应该是圆形的。设计心理学应用的经典范例，令人惊叹！(翻译)，18，19、a)黄金分割炉除锈底b)铸造钟，铸造鼎，c)铁爵黑粒壳仁，d)切玉，图1-9 天工开物插图，做工、劳动姿势都那么自然、舒展，很好的把握了工具、设备和人体尺寸的适应性问题！人类工效学的形成和发展，学科思想的演变，科学思想在古代文明中的萌芽，并不等同于现代科学理论。人类工效学的发展简史和学科思想的演变，可以分为四个阶段。1。对劳动效率的苛刻追求人类工效学的诞生，泰勒(1856-1915)的“时间和动力研究”(TimeandMotionStudy)，吉尔布雷斯夫妇的“砌砖实验”等许多研究。图1-10F.W .泰勒，1914，由明斯特伯格教授出版心理学与工业效率。1919年，布什夫妇合著的疲劳研究出版。1919年，英国的“工业健康研究部”对人体工程学展开了广泛的研究，包括工作姿势、负荷极限、身体健康、工作场所的休息、工作场所的照明、环境温度和湿度以及工作时播放音乐的效果。在这一点上，提高工作效率的方法开始建立在科学实验的基础上，并采取了现代科学的形式。20、21，但这一时期研究的核心是最大限度地提高挖掘效率。从人机关系的角度来看，总体要求是使人适应机器，即以机器为中心进行设计。这项研究的主要目的是选择和培训操作人员。在学术理论上，它与现代人类工程学截然相反。因此，它应该被视为工效学的孕育期。卓别林(1889-1977)和摩登时代，图1-11卓别林，21，22，2。人类工效学的诞生，从第一次世界大战到第二次世界大战，飞机技术得到了极大的提升，但事故和人员伤亡频繁发生。投入巨资研发的“先进”飞机可能无法赢得这场战斗，这让人们惊愕和觉醒，飞机的技术性能必须与用户的生理功能相匹配。图1-12飞机驾驶舱的仪器和操纵器，二战中德国军队入侵前苏联的枪支问题，一些国家聘请生理学家和心理学家参与设计，资金增加有限，但事半功倍，效果显著。积极和消极的现实终于使各国的科技界认识到，工具的设计必须适应人体解剖学、生理学和心理学。1947年，英国海军部成立了一个跨学科研究小组。第二年，莫里尔建议建立一个新的科技术语“人类工程学”。新学科的名称和它所涵盖的研究内容得到了世界各地学者的认可，现代工效学诞生了。当时，美国伍德说：“设备设计必须适合人的各方面因素，从而使操作成本最小化并达到最高效率。”它反映了这一时期人类工程学的学科思想。3.将33，354人体工程学的发展和成就扩展到广泛的民用产品。20世纪50年代和60年代以后，人机工程学的研究和应用迅速从军事工业扩展到广泛的民用产品，主要包括家具、家用电器、室内设计、医疗设备、汽车和民航客机、航天器航天员生活区、计算机设备和软件、生产设备和工具、事故和灾害分析等。在这一点上，人类工程学的主题思想完成了一个重大的转变：从以机器为中心到以人为本，强调机器的设计应该适合人的因素。美国阿波罗登月舱设计中一个发人深省的插曲：过于强调“让机器适应人类”也是不完整的。除了系统理论的渗透之外，人机工程学学科也有了新的发展。国际能源机构有一个明确的定义：人-机(和环境)系统的优化，人和机器之间的相互适应，以及人和机器之间的合理分工。在这一点上，人类工程学的理论趋于成熟。反思工业文明与可持续发展：数字技术、信息技术和基因技术极大地改变了人类文明的进程，给人类带来了前所未有的好处。同时，我们必须警惕它对人们身心健康的负面影响。在未来的仁中，机器人学还有很长的路要走。人类工程学以前的概念是要求人、机器和环境的和谐统一。在可持续发展理念的指导下，人、机器和环境将通过三个维度加一个维度(未来)发展成为人、机器、环境和未来的和谐统一。人机工程学的应用，以下几个方面可能形成未来的热点：计算机人机界面、永久空间站的生活和工作环境、弱势群体(残疾人、老年人)的医疗和便利设施、空中、海上和陆地交通安全保障、生理和心理保健产品和设施等。24，25，以设计体现对弱势群体的关怀！通用拐杖(获得第10届全球工业设计竞赛金杯奖)学术团体和人类工程学教育1。国际和国内学术团体及其主要活动。主要工业国家的学术团体及其活动英国是第一个建立人类工效学学会的国家，该学会成立于1950年。下列国家成立了国家机器人学会：联邦德国(1953)、美国(1957)、前苏联(1962)、法国(1963)、日本(1964)等。英国人体工程学协会自1957年以来出版了它的杂志ERGONOMICS。它已经存在了几十年，并为今天做出了杰出的贡献。美国人体工程学协会出版会议杂志、书籍和专利，是提供人体工程学研究成果和数据最多的国家。在20世纪漫长的冷战时期，为了军备竞赛，美国在人类工程研究上投入巨资。20世纪70年代，有4400人从事人类工程研究，其中850人属于军事部门。美国武装部队制定了许多军事人体工程学技术标准。(2)国际工效学学会国际工效学学会成立于1960年。第一届国际人体工程学会议于1961年召开。从那以后，它每三年不间断地举行一次。(3)国际人类工效学标准化技术委员会成立于1957年，代号为ISO/TC-159。(1)中国工效学研究会成立于1989年6月。它与国家技术监督局合作，为100个个人电脑项目制定了国家标准。(2)中国工效学标准化技术委员会(3)其他工效学学术组织，如机械和冶金工业，在20世纪80年代在该行业建立了工效学协会。中国工业设计协会人机工程学委员会成立于1985年。中国系统工程学会下属的“人机环境系统工程委员会”成立于1993年。3.人机工程学专业教育(1)在高等教育中，人机工程学课程包括管理(劳动安全与健康)、工业设计、航空航天、车辆设计和交通工程、机械工程、环境工程等。(2)人机工程学也被认为是这些专业硕士和博士学位的一个研究方向。为了达到某个目标，系统是由相互依赖和相互作用的部分组成的整体。虽然整体的高性能通常取决于每个子系统的出色性能，但它更取决于每个子系统之间的协调关系。如果它不能在交互中起到协调作用，那么子系统的“独立性”对整个系统就没有价值，在系统设计中也是不合适的。2.人机系统人机系统是指由人和机器(设备)组成的系统。环境因素的组合是人-机-环境系统。当人们使用一把钳子和一支笔时，他们各自形成一个简单的人机系统。当骑自行车、驾驶机床、使用手机和驾驶汽车时，它们各自形成一个人机系统。复杂的人机系统由许多人和机器组成。例如，由数百人和数