人体工程学简介

人体工程学简介,人体工程学,人体工程学是研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。又叫做人机工程学（Man-MachineEngineering)或人机工效学是第二次大战发展起来的一门新学科,人体工程学定义,1.人类工程学HumanEngineering（美国）2.人因工程学HumanFactorsEngineering（美国）3.工效学Ergonomicsergon（工作、劳动）nomos（规律、规则）,学科的命名,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各种因素研究人和机器及环境的相互作用研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适性等问题的学科。,学科定义,人体工程学研究人机环境系统中人、机、环境三大要素之间的关系，为解决系统中人的作业效能、安全、生理和心理健康问题提供理论和方法。,传统定义,人体工程学是研究系统中人与其他组成部分的交互关系的一门科学，并运用其理论、原理、数据和方法进行设计，以优化系统的工效和人的健康幸福之间的关系。,新的人体工程学定义,人体工程学的关注焦点是系统中的人和人与物的关系。人体工程学的目标是人的效能和人性价值。人体工程学的研究方法是系统的、科学的实验和分析。,学科定义,经验人体工程学（原始时期二次大战）（1）原始时期原始的人机关系【例】旧石器时代制造的石器多为粗糙的打制石器，造型也多为自然形，不太适合认的使用新石器时代的石器多为磨制石器，造型也更适用于认的使用可以说人体工程学自有人类就存在，从某种意义上说人类技术发展的历史也就是人体工程学发展的历史,人体工程学的起源与发展,经验人体工程学（原始时期二次大战）（2）萌芽时期19世纪末至一次世界大战19世纪末到20世纪30年代，开始采用科学的方法研究认的能力与其所使用的工具之间的关系，从而进入了有意识地研究人际关系的新阶段，其中有三项著名的研究实验,人体工程学的起源与发展,肌肉疲劳试验1884年，德国学者摸索对人体劳动疲劳进行了试验研究，为以后的“劳动科学”打下了基础铁锹作业试验1898年美国学者泰勒对铁锹的使用效率进行了研究，这就是人体工程学著名的“铁锹作业试验”砌砖作业1911年吉尔伯勒斯对美国建筑工人作业进行了试验研究,人体工程学的起源与发展,泰勒和吉尔伯勒斯的这些试验影响重大，而且成为后来人体工程学的重要分支，即“时间与动作研究”特别是泰勒的研究成果，在20世纪初成了美国和欧洲一些国家为了提高劳动生产率而推行的“泰勒制”主要研究内容：研究每一职业的要求；利用测试来选择工人和安排工作；挖掘利用人力的最好办法；制定培训方案，市人力得到最有效的发挥；研究最优良的工作条件；研究最好的组织管理形式；研究工作动机，促进工人和管理者之间的通力合作,人体工程学的起源与发展,泰勒（WTaylor)最早进行人和机器匹配问题研究的学者铁锹实验铁锹试验也称铁砂和煤炭的挖掘实验，是系统地研究铲上负载后，研究各种材料能够达到标准负载的锹的形状、规格，以及各种原料装锹的最好方法的问题。泰勒因这项试验提出了新的构想：将实验的手段引进到经营管理领域；计划和执行分离；标准化管理；人尽其才，物尽其用是提高效率的最好方法。科学管理原理,吉尔伯瑞斯（FGilbreth）时间和动作研究手术研究,莫斯特伯格（HMusterberg)用实验方法进行人员挑选和培训,科学人体工程学（二次大战50年代末）由于设计不当和缺乏训练，导致了较多意外事故的发生，这使人们意识到“人的因素”的重要性，意识到只有工程技术知识是不够的，还必须有生理学、心理学、人体测量学、生物力学等学科方面的知识。这一阶段的发展特点是：重视工业与工程设计中“人的因素”，力求使机器适应于人。,人体工程学的起源与发展,科学人体工程学（二次大战50年代末）1949年，在莫瑞尔的倡导下，英国成立了第一个人机工程学科研究组，第一本有关人机的书应用经验心理学：工程设计中的人因学出版了，翌年2月16日，在英国海军军部召开的会议上通过了人机工程学（Ergonomics）这一名称，正式宣告人机工程学作为一门独立的学科诞生了,人体工程学的起源与发展,现代人体工程学（60年代以来）现代人机工程学有三个特点：1）着眼于机械设备的设计，使机器的操作不超越人的能力极限，而不是让人去适应机器。2）密切与实际应用相结合，通过严密计划设定的广泛实验性研究，进行具体的机械装备设计。3）综合心理学、生理学、功能解剖学、物理学、数学、工程学各方面的知识。研究方向：把人-机-环境作为一个整体来研究，从而获得系统的最高综合效能。1961年成立了国际人类工效学学会（IEA）,人体工程学的起源与发展,1949年英国人体工程学会（ErgonomicsResearchSociety）成立,1955年美国人因工程学会（HumanFactorsSociety）成立,1959年国际工效学协会（InternationalErgonomicsSociety）成立,考工记又名冬官考工记,是我国现存最早的手工艺技术专著,成书于先秦时期。汉代又对其进行整理和编校,并作为儒家经典文籍之一,收入在十三经的周礼(即周官)之中。考工记中保留的先秦大量的手工艺设计思想、工艺规范及完备的生产管理制度进行一定的理论阐释,并探讨其所谓天有时,地有气,工有巧,材有美,合此四者然后可以为良的工艺美学观，里面包含了许多有中国传统色彩的独特设计思想以及非常有意义的设计观念，是中国灿烂农耕文明时代所总结的设计观念，对今天的工业文明仍有重要的指导意义。,人体工程学的起源与发展,周礼考工记记载，在制造兵器时，要考虑大小合手、长短适中。明代家具为了使人触感柔和、舒适，椅子的靠背做成适合人体及脊骨弯曲的曲线，棱角做成纯圆形，椅脚做成圆柱形，这些都融进了中国古代朴素的人体工程学思想。,人体工程学的起源与发展,早期的人体工程学主要研究人和工程机械的关系，即人机关系。继而研究人和环境的相互作用，即人-环境关系，这有涉及到了心理学，环境心理学等。至今，人体工程学的研究内容仍在发展，并不统一。人体工程学是一门技术学科。,人体工程学的研究内容,研究层面,基础科学,技术科学,工程技术,涉及领域,心理学,人体工程学,生理学,解剖学,生物力学,工程学,系统工程,学科的研究内容人体工程学研究的主要内容大致分为三方面：1.工作系统中的人人体尺寸；信息的感受和处理能力；运动的能力；学习的能力；生理及心理需求；对物理环境的感受性；对社会环境的感受性；知觉与感觉的能力；个人之差；环境对人体能的影响；人的长期、短期能力的限度及愉适点；人的反射及反应形态；人的习惯与差异(民族、性别)；错误形成的研究。,人体工程学的研究内容与方法,2、工作系统中直接由人使用的机械部分如何适应人的使用。这部分分三类：显示器：仪表、信号、显示屏操纵器：各种机具的操纵部分杆、钮、盘、轮、踏板等。机具：家具、设备等。,人体工程学的研究内容与方法,3.环境控制，如何适应人的使用普通环境：建筑与室内空间环境的照明、温度、湿度控制等。特殊环境：冶金、化工、采矿、航空、宇宙和极地探险等行业，有时会遇到极特殊的环境：高温、高压、振动、噪声、辐射和污染等。,人体工程学的研究内容与方法,人体工程学是研究“人-机-环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系，为解决该系统中人的效能、建康问题提供理论与方法的科学。为了进一步说明定义，需要对定义中提到的几个概念：人、机、环境、效能和健康作以下几点解释：1、人、机、环境三个要素中“人”是指作业者或使用者；人的心理特征、生理特征以及人适应机器和环境的能力都是重要的研究课题。,人体工程学的研究内容与方法,“机”是指机器，但较一般技术术语的意义要广得多，包括人操作和使用的一切产品和工程系统。怎样才能设计出满足人的要求、符合人的特点的机器产品，是人体工程学探讨的重要问题。“环境”是指人们工作和生活的环境，噪声、照明、气温等环境因素对人的工作和生活的影响，是研究的主要对象。,人体工程学的研究内容与方法,2、“系统”是人体工程学最重要的概念和思想。人体工程学的特点是，它不是孤立地研究人、机、环境这三个要素，而是从系统的总体高度，将它们看成是一个相互作用，相互依存的系统。“系统”即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体，而这个“系统”本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。,人体工程学的研究内容与方法,例如本书将讨论的“人机系统”，它具有人和机两个组成部分，它们通过显示仪、控制器、以及人的感知系统和运动系统相互作用、机互依赖，从而完成某一个特定的生产过程。人体工程学不仅从系统的高度研究人、机、环境三个要素之间的关系，也从系统的高度研究各个要素。,人体工程学的研究内容与方法,3、“人的效能”主要是指人的作业效能，即人按照一定要求完成某项作业时所表现出的效率和成绩。工人的作业效能由其工作效率和产量来测量。一个人的效能决定于工作性质、人的能力、工具和工作方法，决定于人、机、环境三个要素之间的关系是否得到妥善处理。,人体工程学的研究内容与方法,4、“人的健康”，包括身心健康和安全。近几十年来，人的心理健康受到广泛重视。心理因素能直接影响生理健康和作业效能，因此，人体工程学不仅要研究某些因素对人的生理的损害例如有的噪声虽不会直接伤害人的听觉，却造成心理干扰，引起人的应激反应。健康的问题也包括安全问题，安全是与事故密切相关的概念。事故一般是指发生概率较小的事件。研究事故主要是分析造成事故的原因。人体工程学着重研究造成事故的人为因素。,人体工程学的研究内容与方法,周秦至西汉初年的古医学总集（黄帝内经），就强调人体各器官的有机联系，生理现象和心理现象的联系，身体健康与自然环境的联系。这些思想与人体工程学的“应激”理论极为符合。由于心理刺激而引起生理变化的现象，称为应激。,人体工程学的研究内容与方法,了解了上述几个基本概念以后，就能更好地理解关于人体工程学的定义。这里的关键是们应掌握两点，第一，人体工程学是在人与机器、人与环境不协调，甚至存在严重矛盾这样一个历史条件下逐步形成建立起来的，它本身今天仍在不断发展。第二、人体工程学研究的重点是系统中的人。,人体工程学的研究内容与方法,人体工程学在解决系统中的人的问题上，主要有两条途径：1使机器、环境适合于人；2通过最佳的训练方法，使人适应于机器和环境。任何系统按人体工程学的原则进行设计或管理，都必须同时从这两个方面考虑,人体工程学的研究内容与方法,室内人体工程学就是人体工程学在室内的有效应用，是研究人体活动与空间条件之间的正确合理关系，以取得最高生活机能效率的一门学科。室内机能是室内物质结构对于人的身心活动所起的作用或反映，室内机能是判定生活环境价值的根本基础，最高的生活机能效率是室内人体工程学研究的出发点和归宿。室内设计是“为人造物”，创造出以“人”为中心的人性环境。中国古代就十分重视人与环境的和谐，强调“天人合一”。,人体工程学与室内设计的关系,室内人体工程学以“人”为中心根据人的生理结构、心理型态和活动需要等综合因素，在兼顾生理机能和心理机能的基础上，充分运用科学条件和方法，一方面能够透过合理的空间计划和活动设备，以取得充分的活动效率，另一方面能够透过合理的通风、调温、采光和隔音设施，以获取充分的生活要素，同时透过人生活空间所需的数据，使人的主观需求在设计中得到最大限度的满足，达到居住功能、美观、技术、经济、环境等各方面在室内设计中的最优化组合。,人体工程学与室内设计的关系,人体的结构非常复杂由运动器官、感觉器官、消化器官、大脑等共同构成。与室内人体活动关系密切的主要是人体的运动器官和感觉器官。人在进行一个动作、行动或作业的时候，先由感官从外界获取种种情报反馈到中枢神经，再由中枢神经系统发出命令产生动作。这种动作是靠人的肌肉屈伸牵动骨胳完成的。人的身体有一定的尺度，活动能力更有一定的限度，无论是采取坐、立、卧、行中的哪一个活动，都有一定的限度和方式,人体工程学与室内设计的关系,因而，对于与活动有关的空间计划和家具器物等的设计，都必须考虑到人的体型特征、动作特和体能极限等人体因素，使活动效率提高到最大程度，身体疲劳降低到最小程度，并使人能承受一定的负荷及由此产生的生理、心理变化。同时，还要考虑人的活动与环境的相互关系，室内环境的温度、湿度、嗓音、光线和气味等都直接而强烈地影响人体的活动能力和活动效率。此外，年龄、性别、个性、体质和智能等个人差异和民族差