1.第一章 人机工程学绪论

1、第一章 人机工程学绪论1.1 人机工程学在国内外的研究现状1.2 人机工程学定义1.3 人机工程学历史与发展1.4 人机工程学研究方法1.5 人机工程与工业设计附录1：baddesign附录2: 20世纪最伟大的10种人机界面装置1.1 人机工程学在国内外的研究现状美国：研究性+实用性英国：实用性研究（ergonomics）苏联：标准化日本：感性工学中国：1.2 人机工程学定义1、定义2000年8月，国际人机工程学会（International Ergonomics Association）对本学科所下的定义为：人机工程学是研究人与系统中其它因素之间的相互作用，以及应用相关理论、原理、数据和方

2、法来设计以达到优化人类和系统效能的学科。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。ManMachine Engineering 人机工程学是研究“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、健康问题提供理论和方法的科学。人是指使用者和作业者，可以认为是正在和“机”发生作用的人； 机的定义是广义的，它不仅包括机器，还包括了与人接触的任何人造物； 环境可以看作人机交互的背景；所谓系统，在系统论上的定义是由相互作用、相互依赖的若干组成部分结合而成的具有特定功能的有机整体 ；人的效能就是人按照一定要求完成某项作业时表现出来的效

3、率和成绩； 人的健康是一个广义的概念，它不仅指生理也指心理健康； 2、人机工程学在科学体系中的地位 与人机工程相关的学科 人机工程学科体系英国：Ergonomics Ergon（工作）+ nomos （自然规律） + ics（学）美国：Human Engineering（人类工程学） Human Factors Engineering（人因工程学）日本：人间工学中国：人体工程学、人机工程学、人类工程学等3、学科的命名 1、经验人机工程学阶段1.3 人机工程学历史与发展泰罗的科学管理法泰罗（ W. Taylor ）的铁锹作业实验在传统管理方法的基础上，首创了新的管理方法和理论，并据此制订了一整套

4、以提高工作效率为目的的操作方法，考虑了人使用的机器、工具、材料及作业环境的标准化问题 。 2、科学人机工程学阶段真正促使科学人机工程学的诞生还是由于第二次世界大战。以战机为主的兵器设计中的人类工程学机本位人本位，开始重视“人的因素”60年代至今宇航技术控制论、信息论、系统论和人体科学3、现代人机工程学使机器适应于人利用所掌握的基本原理，进行具体的机械装备设计多学科合作 现代人机工程学发展有三个特点：1.4 人机工程学研究方法 提供符合人类生理、心理特性的机与环境； 使机与环境使用舒适； 减少作业中的疲劳； 提高作业效率与安全度1、人机工程学研究的目的人体特性的研究：包括人的形态参数、感知特性、

5、反应特性、运动能力测定等；人机系统的总体设计；工作场所和信息传递装置的设计（提高人的工作效率）；环境控制与安全保护设计（为取得舒适的人机环境） 了解疲劳机制、减少疲劳 2、人机工程学研究的内容3、人机工程学研究方法如工人操作的动作与时间分析、功能分析和工艺流程等用笔记录录像、摄像（1）观察法借助仪器进行实际测量，如人体测量；对生理、心理变量的测量、分析等，如心跳、肌电反应等；环境舒适性及信号检知心理测定（2）实测法实验法是人机工程学最常用也是最基本的方法。妥善控制其他若干变量，系统地改变某个变量A，观察A的系统变化对另一变量B的影响。A为实验变量，B称为因变量。实验变量：就是自变量。Y=f（x

6、i） i=1,2,3,n控制变量：其实就是环境的干扰因素。样本：样本是一个典型的统计学概念，从群体的总数中，以随机或其它方法选取一部分作为被试，这样的被试叫做样本。（3）实验法（统计推测） 显示仪表的认读速度和差错率； 色彩环境对人的生理、心理和工作效率的影响； 眼动实验等。Stanford University和The Poynter Institute合作研究 内 容注视率文章文字（Articles text）92%简讯（Briefs）82%照片（Photos）64%标题广告（Banner Ads）45%图形（graphics）22%多功能把手设计试验坐姿舒适性分析坐姿研究装置4、模拟和模

7、型试验法 操作训练模拟器； 机械模型。 人体模板。5、计算机仿真军事（系统方针学报）数字化人机工程6、分析法 瞬间操作分析法 知觉与运动信息分析法 动作负荷分析法 频率分析法 危象分析法 相关分析法7、调查研究法人机工程学专家还采用各种调查研究方法来抽样分析操作者或使用者的意见和建议。这种方法包括简单的访问、专门调查、直至非常精细的评分、心理和生理学分析判断以及间接意见与建议分析等。 为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数为工业设计中“物”的功能合理性提供科学依据为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准则为进行人机一环境系统设计提供理论依据为坚持以“人”为核心的设计思想提供工作程序1.5

8、人机工程与工业设计把学生培养成为既是工业设计师，又是人机工程学专家。 Bad design设计建议： (同一功能使用相同的操作方式)How do you unlock the door?Bad designWhich side has the gas cap设计建议：标准化 Bad designHow do you open the gas cap door ?Bad design设计建议：将控制器放在被控制装置旁Where are the window controlsBad designDoors without windows设计建议：确信你的设计提供足够的信息Bad design设计建

9、议：分类明确Whats in the bottle?Bad design设计建议：提示性Hey, which side do you use for cutting?Bad design设计建议：显示和控制的位置相对应How do you play the CD?Bad design设计建议：强调重点How much is the gas?Bad design设计建议：分组设计Labels that look like pushbuttons Bad design设计建议：识别性好How fast am I going?Bad design设计建议：好看+好用Smooth as glassBa

10、d design设计建议：实用A coffee shopHard to be openBad design设计建议：显示与控制放于同一层Stove top controlsBad design设计建议：考虑使用环境Top-loading VCR20世纪最伟大的10种人 机 界 面 装 置附录1、扩音器 扩音器是1915年发明的。 今天，随着录音设备和存储技术的飞速发展，用美国著名扩音设备生产企业Bose公司研究员威廉 R 舒特的话说，扩音器“反而成为家庭音响系统中最薄弱的一环”。他说：每当我在家中欣赏音乐的时候，根本没有办法做到想象自己是坐在音乐厅里。 扩音器的问世使得人们不仅在乘坐地铁或去郊

11、外远足时能够欣赏自己喜爱的音乐和广播节目，而且还能聆听以电子手段保存下来的早已与世长辞的人的声音以及大自然中根本不存在的种种奇妙声音。 在电影院里，扩音器所营造的声的世界将观众们带入一个想象的世界。 扩音器亦是本世纪所有具有个性魅力的公众人物与大众沟通的重要工具。 按键式电话业务是美国电话电报公司在1963年11月正式开通的。 几乎所有初次接触按键式电话的人都认为它远胜于转盘式电话。贝尔实验室的研究人员为使这种新产品为人们所接纳，真可谓绞尽脑汁。他们实验了16种按键排列方式，交叉式的，圆盘式的，不一而足。 他们还在电话机的大小、形状、按键的间距、弹性甚至与手指尖接触的部位的外形上作了大量的文章

12、。2、按键式电话3、方向盘 最初的汽车是用舵来控制驾驶的，但是它会把汽车行驶中产生的剧烈振动传导给驾驶者，增加其控制方向的难度。 方向盘这种新设计便应运而生，这一齿轮系统操作灵活，很好地隔绝了道路的剧烈振动。 方向盘却成了造成驾驶员丧命的罪魁祸首 不带方向盘的概念型汽车 70年代早期，70年代早期，带有磁条的信用卡在美国问世，极大的提高了信用卡购物时的验证效率，一下子便受到零售商的青睐。 今天在许多场合我们都会用到磁卡，如在食堂就餐，在商场购物，乘公共汽车，打电话，进入管制区域等等，不一而足。 信用卡 智能卡4、磁卡 交通指挥灯是非裔美国人加莱特.摩根在1923年发明的。 铁路上使用的信号只有

13、一种命令：通行。公路交通的红绿灯则不一样，它的职责在很大程度上是要告诉汽车司机把车辆停下来。 新式的红绿灯能将闯红灯的人拍照下来。5、交通指挥灯 据说，遥控器的开发源于人们对于电视商业广告的反感。美国顶峰（Zenith）公司的总裁尤其痛恨电视节目频频被广告打断的现象。在他的领导下，顶峰公司在1950年开发出了世界上第一个遥控器。 今天遥控器已经成为家电产品的标准配置，市场上销售的99的电视机和100的录像机都配置有它。6、遥控器 阴极射线管（CRT）是德国物理学家布劳恩（Kari Ferdinand Braun）发明的，1897年被用于一台示波器中首次与世人见面。 电视机 计算机7、阴极射线管 虽然液晶早在1888年就已经被奥地利植物学家Frederich Reinitzer所发现，但是人们直到1977年才将其用作显示用途。 笔记本电脑、微型电视机和便携式DVD播放机 替换CRT显示器，形状可变8、液晶显示器 道格拉斯.恩格尔巴特在60年代发明