人体工程学1- 4章

人机工程学，演讲者：何帅森，教学内容，第1章绪论，第2章人机工程学基础，第3章人类与环境，第4章人机工程学的设计与应用，第1章绪论，第1节人机工程学概述，第2节人机工程学历史，第3节人机工程学研究内容与方法，第1节人机工程学概述。(1)人类工程学，人类工程学的一个国际通用名称，人类工程学心理学其他：人-机器-环境愉快设计人类工程学，(2)人类工程学的定义(重要的)人类工程学是研究人类在特定工作环境中的解剖学、生物学、心理学和其他因素(研究对象)，研究人类与机器和环境的相互作用(研究内容)，以及研究如何在工作、家庭生活和闲暇时间考虑人类健康、安全、舒适和工作效率(研究目的)。研究对象：人类：指操作者或使用者。包括人们的心理特征。生理特征和人对机器和环境的适应能力。机器：人们在工作系统中使用的机器如何适应人们的使用？环境：人们工作和生活的环境，以及环境因素如噪声、光照和温度对人们工作和生活的影响。“人-机-环境”系统：由生活在同一时间和空间的人、他们使用的人和他们的环境组成的系统。第二节人类工程学的历史1。人类工效学的形成和发展及学科思想的演变第一阶段：对劳动效率的严格追求-人类工效学的孕育第二阶段：第二次世界大战中的尖锐军械问题-科学人类工效学的诞生第三阶段：人类工效学的发展和成熟第四阶段：工业文明的反思和可持续发展-现代人类工效学。美国工程师F. w .泰勒开创了：时间和运动研究铲工作实验砌砖实验(gilbres和他的妻子)一书：疲劳研究，著名的铲工作实验，实验背景早期工厂工人自带铲子。铲子的大小也不一样，铲不同的原料用的工具也是一样的，所以如果铲煤沙的时候重量合适，铲铁沙的时候就太重了。泰勒的研究发现每个工人的平均负荷是21磅。后来，他不允许工人自带工具。相反，他准备了一些不同的铲子。每把铲子只适合铲特定的材料。这不仅使工人每把铲子的负载达到21磅，而且使不同的铲子适合不同的情况。为此，他还建立了一个大仓库，里面存放着各种工具，每种工具重21磅。同时，他还设计了一种带有两个标签的卡片，一个显示工人在工具室收到的工具和他们应该在哪里工作，另一个显示他前一天的工作，记录工作的收入。当一个工人获得一张白纸卡时，他或她做得很好。当他或她得到一张黄色的纸卡，他或她必须加油，否则他或她将被转移。将不同的工具分配给不同的工人需要事先计划，需要有人专门负责这项工作，并需要更多的管理人员。然而，工厂已经从中受益匪浅。据说这一变化可以为工厂每年节省8万美元。在实验之前，弗雷德里克温斯洛泰勒还研究了每一组动作的准确时间，从而获得了“一流工人”每天应该完成的工作量。这项研究的结果非常突出。堆场的劳动力已经从400-600人减少到140人。人均日作业量从16吨增加到59吨，人均日工资从1。15美元已经提高到1美元。88美元。著名的铲运实验，实验意义：泰勒因为这个实验提出了一个新的想法：将实验手段引入管理领域。计划和执行的分离。标准化管理。提高效率的最好方法是充分利用人和事物。铲试为他的科学管理思想奠定了坚实的基础，使管理成为一门真正的科学，极大地促进了管理理论在未来的成熟和发展。在移砖实验的意义上，吉尔布雷斯把手柄的动作分为17个基本动作。例如，工具的运动可分为17个基本运动要素：搜索、选择、抓取、移动、定位、设备、使用、拆卸、检查、预对准、放手、空运输、延迟(不可避免)、延迟(不可避免)、休息、计划、夹紧等。吉尔布雷斯将这些基本动作定义为不可分割的主题。这是一种更准确的分析行为的方法。拆砖实验、行动研究的意义在于将操作行动分解成最小的分析单元，然后通过定性分析找出最合理的行动，从而实现高效、省力、规范的操作方法。行动研究是研究和确定完成特定任务的最佳行动的数量和组合。弗兰克吉尔布雷斯被公认为“行动研究之父”。一、清砖实验的意义，实验结果：1、双手应尽量同时使用，并采取对称的反向路线。2.行动单位应该最小化。方法是：删除不必要的动作；尝试组合两个或更多的动作，并组合两个以上的工具。按照操作顺序将材料、工具和零件摆放在适当的位置；将用于组装的材料和零件组装到专门设计的容器中。3、动作距离应尽可能缩短。人体在工作中的运动可以分为五个层次，即：手指运动、手指和手腕运动、手指、手腕和前臂运动、手指、手腕前臂和上臂运动、手指、手腕、前臂、上臂和身体运动。级别越高，需要的时间和精力就越多。因此，我们应该尽力使用低层次的动作来缩短动作距离。同时，应注意双手的工作范围和双眼的有效视野。4、尽量让工作舒适。哈佛大学心理学教授明斯特伯格指出，心理学家在工业中的作用应该是：帮助找到最适合某项工作的工人；决定在什么样的心理状态下，每个人都能达到最高的产量；在人们心中形成有利于提高管理效率的影响。管理历史学家瑞安将明斯特伯格的研究总结为三句话，即“最合适的人”、“最合适的工作”和“最理想的效果”。明斯特伯格的研究：(1)关注个人(2)强调效率(3)运用科学方法获得社会效益。因此，此时的工业心理学也从属于科学管理。然而，他对心理学及其应用的强调无疑为后来的行为科学树立了一个路标。人类适应机器和其他人类工效学发展的第一阶段：a: 1915年，英国成立了“武器工人健康委员会”:研究生产工人的疲劳问题b: 1919年，改名为“工业健康研究部”:对人类工效学进行广泛的研究，包括工作姿势、负荷极限、男女工人的体能、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。第二次世界大战期间，由于战争的需要，军事工业迅速发展，武器装备变得空前庞大和复杂。由于设计不当和缺乏训练，人们无法适应不断发展的新型武器的性能要求，导致事故增多。这使人们认识到“人的因素”的重要性，以及只有工程和技术知识是不够的事实。他们还必须具备生理学、心理学、人体测量学、生物力学和其他学科的知识。因此，人机关系的研究进入了一个新的阶段，即从“人适合机器”到“人适合机器”的阶段。科学人机工程学应运而生。第二阶段：第二次世界大战中的严重军械问题科学工效学的诞生。1.在第二次世界大战中，战斗机的仪表和控制器数量太多，无法人性化(人为因素)。2.德国军队入侵了苏联，手套和枪支的扳机孔的大小不合适(环境因素)。3.1949年，机器被改造成适合人类，1947年。1948年，英国海军部成立了一个跨学科研究小组来研究相关课题。雷尔(英国)建议构造一个新词“人类工程学”人类工程学1949，这是由帕尼斯和其他三个人合著，心理学与工业效率。该书总结了前人的研究成果，首次系统阐述了人机工程学的理论和方法。第三阶段：人和机器相互适应，人和机器合理分工。理论趋于成熟，人类工效学研究扩展到广泛的领域，如家用电器、家具、家用电器的室内设计、医疗器械、汽车、民航客机、宇宙飞船宇航员生活区、计算机设备和软件、生产设备和工具。答：“舒适”和“最小努力”理论也不全面(宇航员对登月舱和座椅的看法)。B:机器设计必须适应人-人-机器-环境系统的优化和人-环境-机器之间的适应关系。国际人类工程协会(IEA)提出了人机工程学的学科理念：1 .人机(和环境)系统的优化2。人和机器的相互适应。人与机器之间的合理分工。关于工业文明与可持续发展的思考。现代工效学：“人-机-环境”系统的研究方向将作为一个统一的整体来研究。现代工效学发展的三个特点(重点):一、不同于传统的工效学研究，传统的工效学研究侧重于选择和培养适应工作要求的特定人员，它侧重于工程设计和各种产品设计。b:紧密结合实际应用，通过严格计划规定的大量实验研究，尽可能利用基本原理进行具体应用设计。尽一切努力让实验心理学、生理学、功能解剖学、人类学和其他学科的专家一起工作，并与物理、数学、工程和其他领域的研究人员密切合作。d:人、机器、环境和未来是和谐的。(例如：可持续发展理论：节能设计、再生设计等。)。2.工效学在中国的发展陈力和周宪庚于1935年在清华大学研究了工作疲劳和工作环境。B: 在20世纪60年代对信号和仪表进行了人机工程学研究。中国工效学标准化技术委员会成立于1985年。中国工效学学会成立于1989年，成立于年。第三部分，人机工程学的研究内容和方法如下：人机环境、人的因素：人的尺寸参数、人的机械参数、人的信息传递能力、人的可靠性和操作适应性、人的生理和心理需求、对社会环境的敏感性、人的习惯和个体差异。两台机器的因素：操作控制系统、信息显示系统、安全保障系统、家具设备等。环境因素：物理环境、化学环境、心理环境、社会环境和特殊环境4个综合因素(重点):人机合作与分工、人机信息传递、人类安全保护。研究方法：1自然观察法2实际测量法：静态人体尺寸、人体动态测量、生理和物理测量3实验方法4模拟和模型试验方法5计算机数字模拟方法6分析方法7心理测量评价方法。第四节人机工程学学术团体及其主要活动，首先：英国人机工程学协会(1950)和出版物应用心理学工程设计中人的因素(人机工程学)最大：美国提供了最多的人机工程学研究结果和数据，同时，它也是世界上人力和资金投入最多的国家。人类因素工程协会第一次会议(1957):1961年，国际人类因素工程协会成立。1961年，第一次国际会议人机工程学热点话题：1。计算机2的人机界面。空间站的生活环境3。弱势群体的医疗和便利设施。空运、海运和陆运的安全保证。生活和精神保健产品和设施。第二章。人体工程学基础。第一节。人类的运动能力。第二节。人体测量学基础知识。第三节。人类的感觉和知觉。O. 1 .人体测量。第二节。常见的人体尺寸和应用范围。第一节。人体测量学基础知识。一、人体测量的目的：为了便于科学的定性和定量分析，人体心理和生理特征的数据必须首先在人体工程学研究中获得。简而言之，它是为研究者和设计者提供基础。(2)人体测量的内容：1)通过检查人体的形状来进行形状测量。主要内容包括长度、尺寸、体积、表面积等。2.运动测量是基于人体静态体形的测量。它测量人体关节的运动范围和肢体的运动空间，如运动范围、运动过程、体形变化等。3.生理测量测量人体的主要生理指标，如疲劳测量、触觉测量、输出范围测量等。测量基准面，主要测量工具：1个人体高度计，2个人体测量直角规，3个人体测量弯曲角规，3个人体测量数据分类：1。结构维度：也称为静态人体维度，即被测者以静态站立或坐姿测量的数据。(例如，身高、臂长、腿长等。)。)2。功能尺寸：也称动态人体尺寸，指被测试者在进行某些功能活动时所能达到的空间范围。它是在动态人体状态下测量的数据。人体尺寸的差异：1。民族差异和地区差异不同的国家和地区，不同的种族，由于不同的地理环境，生活习惯，基因构成，人体大小的差异非常明显。越南人的平均身高是160.5，比利时人是179.9。高度差为19.4厘米2。随着人类社会的不断发展，健康、医疗、生活水平的提高和体育运动的蓬勃发展，人类的成长和发展发生了巨大的变化。同一民族、同一地区的人，其身体大小一代代不同。欧洲居民每十年增加10-14毫米。应注意不同国家人体尺寸对照表、中国不同地区人体尺寸对照表、人体尺寸差异、年龄差异、年龄引起的差异，尤其是儿童和老年人的人体尺寸。4.男女性别差异、人体尺寸、体重和比例明显不同。3-10岁的男女差异很小。同样的价值适用于两性。两性在体型上的明显差异始于10岁。残疾人在每个国家都占一定比例。世界上大约有4亿残疾人，但是残疾人的水平不同，设计要求也不同。根据活动方式，我们可以将它们简单地归纳为两类：轮椅使用者和会走路的残疾人。此外，还有许多其他差异：如职业差异、城乡差异等。五分位和百分位的概念：由于人体尺寸的巨大变化，它不是一个确定的值，而是分布在一定的范围内。例如，亚洲人的身高在151 188厘米之间，我们在设计时只能使用某个值，而不能使用我们通常理解的平均值？如何确定使用哪个值？这是百分位法要解决的问题。百分位数的定义如下：百分位数是指具有一定身体尺寸且小于该尺寸的人在统计对象总数中所占的百分比。以第五百分位和人体身高为例，这意味着5%的人身高等于或小于这个尺寸。大多数人体测量数据以百分比表示，受试者分为100个部分。根据某些特定的身体尺寸项目(如身高)，它们按从最小到最大的顺序排列，并分成若干段。每段的分界点是p换句话说，95%的人都比这个尺寸高。第95百分位表示95%的人等于或小于这个尺寸，5%的人有更高的身高。第50百分位是中点，这意味着将一组数字分成两组，大的50%，小的50%。第50百分位的值可以说接近平均值，但不能理解为具有“普通人”的大小。身高：1。定义高度是指当人体垂直站立，眼睛直视前方时，从脚底到头顶的垂直距离。2.该应用程序用于确定通道、门、床、担架等的长度。和行道树分枝点的最小高度。一般建筑规范中规定的成批生产的预制门和门框的高度都是99%以上的人使用的，因此这些数据对于确定人头顶上方障碍物的高度可能更重要。3.