第1章人机工程学概论课件

人机工程学

Ergonomics人机工程学

是将技术人性化的一门科学,

是联系工业设计和工程技术的桥梁。Why?大型民航客机驾驶舱内的布置(A340)大型民航客机驾驶舱内的布置(Boeing787)核电站控制台三里岛核电站控制台微软的人体工学键盘微软的人体工学键盘其原理就是将键盘分成左右两部分，以达到适应人手敲击键盘时的角度，从而避免使输入者手腕作出不自然的扭曲。Vertebra座椅1979年第12届Smau奖和1981年第12届金圆轨奖

型号：0412

Vertebra（脊椎）是在座位部分应用人体工程学设计的杰出典范，它的构思是为了适合人的脊椎骨骼，根据人体的不同坐姿而自动改变它的构成，以提供更舒适的支撑。座和背完全独立，因而能无需手工调节就适合用户的需要：如果身体挺直，椅子就呈现舒适的垂直的位置；如果坐着的人前倾写字，座位就自动向低处倾斜6º；人在放松的时候，座位会往前滑，而椅背向后倾斜，再推一下，它的倾斜度能再增加12º，使坐姿更加放松。作为精确的解剖研究和严谨的矫形检查的结果，Vertebra诞生在试图改善工作条件的文化背景中，由此提出的设计观要要求产品的技术能满足越来越大的对灵活性的需要及适应用户的不断变化的要求。婴儿喝水杯OXO厨房量杯

忽视人机工程学的结果产品不适合人的尺寸、形态和习惯，导致销路不好，效益低下。工作人员使用不符合人机工程学原则的设备导致疲劳、职业病、工伤甚至导致重大人身事故。企业不得不为此承担损失工作时间、大量的补偿和赔偿。不符合人机工程的重大设备容易导致误操作和误动作，可能造成重大的灾难性事故。教材与主要参考书籍：教材赖维铁，人机工程学，华中科技大学出版社，1996年。参考书籍刘春荣.人机工程学应用.上海人民美术出版社.2004年.阮宝湘,邵祥华.工业设计人机工程.机械工业出版社.2005年.丁玉兰，人机工程学，北京理工大学出版社，2005年。孙林岩，人因工程，中国科学技术出版社，2001年。M.S.SandersandE.J.McCormick,HumanFactorsinEngineeringandDesign,McGrawHill，2002年。徐军，陶开山。人体工程学概论，中国纺织出版社，2002。相关国内外杂志人类工效学；Ergonomics;AppliedErgonomics;IndustryErgonomics工业工程；工业工程与管理；安全与环境学报相关网址中国人类工效学学会/国际人类工效学学会（InternationalErgonomicsAssociation，IEA）：www.iea.cc工业工程网：

工业工程网络学会:设计在线/

第一章 人机工程学概论

Chapter1IntroductiontoErgonomics1.1人机工程学概念[DefinitionofErgonomics]1.2人机工程学的发展历史[HistoryofErgonimcs]1.3人机工程学的任务和意义[Duty&Significance]1.4人机工程学的研究方法[Methodology]1.5人机工程学与其他学科门类的关系[RelationshipbetweenErgonomicsandotherscience]1.6本课程的主要内容[maincontent]1.1人机工程学概念人机工程学是一门新兴的交叉学科，源于欧洲，形成于美国。1999年它度过了50岁生日。在不同国家有不同提法：如欧洲称为Ergonomics;

美国称为HumanFactors,HumanEngineering

日本称为人间工学，我国称为“人类工效学”、“人体工程学”、“人因工程学”、“人机工程学”等1.1人机工程学概念一般采用人机工程学，英文为Ergonomics。‘Ergonomics’isderivedfromtwoGreekwordsErgonmeaningwork and

NomosmeaningprinciplesorlawsErgonomics=TheScienceofWork

1.1.1人机工程学的几种定义国际人机工程学协会（InternationalErgonomicsAssociation）:人机学研究的是人在某种环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素、人和机器及环境之间的相互作用；人在工作中、生活中如何考虑工作效率、人的健康、安全和舒适的问题。1.1.1人机工程学的几种定义中国工效学学会（ChineseErgonomicsSociety）:人类工效学是研究人-机器-环境系统中人的生理、心理、效率、安全、健康舒适等因素的学科，它使人的工作达到最优化。1.1.1人机工程学的几种定义Charles.C.Wood:机器设计必须适合人的各方要素的要求，以便在操作中付出最小的代价而得到最高的效率。W.B.Woodson:人机工学研究的是人与机器相互关系的合理方案，即人的知觉显示、操作控制和人机系统的设计及其布置和作业系统的最佳组合，目的是获得最高效率，使人感到安全和舒适。A.Chapanis:人机学是机械设计时如何使人获得操作简便和准确的一门学科。1.1.1人机工程学的几种定义“Ergonomicsisessentiallyfittingtheworkplacetotheworker.Thebetterthefitthehigherthelevelofsafetyandworkerefficiency.”

FittingtheTasktotheHuman~Grandjean1990“Ergonomicsremovesbarrierstoquality,productivityandhumanperformancebyfittingproducts,tasks,andenvironmentstopeople.”

ErgoW1.1.1人机工程学的几种定义注意：

在“人机工程学”中，“机”是广义的，不仅指机器、机械，还包括工具、机具、房屋等物体和环境系统。人机工学的要素：考虑人的因素(生理、心理的),研究人-机-环境的相互关系和相互作用；设计的机器使人能准确、省力、方便地操作；使人感到舒适和安全；提高人的工作效能。1.2人机工程学的发展历史早期历史1945-1960：专业的产生1960-1980：快速发展1980-1990：计算机、人为灾难和诉讼1990-未来：？？早期历史1884年，A.Mosso,通过电信号测量人体疲劳；1898年，F.Taylor铁锹作业实验1911年，Frank&LillianGilbreth动作分析:护士递给外科医生所需要的手术工具；砌砖作业分析，120/H->350/H二战期间，即使通过最好的选材和训练，一些复杂设备的使用仍然超出了人的能力。1945-1960：专业的产生1945年，美国空海军建立工程心理实验室1949年人机工程研究会在英国成立，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；1950年英国成立了世界上第一个人类工效学会；1957年9月美国政府出版周刊《人因学》；1960年国际人机工程协会成立。1960-1980：迅速增长

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，开始在民用领域得以应用，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。1980-1990：计算机、灾难和诉讼1979年ThreeMileIsland(三里岛）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。1990年以后人类空间站的建立；计算机和计算机工程的普遍应用；药物器械设计和老年人产品设计；人民生活和工作质量设计；1.3人机工程学的任务和意义涉及到宇航系统、城市规划、工厂运作、机械设备、交通工具、家具制造、服装、生活用品制造等方面。人机工程学研究领域举例范围对象举例例子产品和工具设计及改进机电设备机床、计算机、农业机械交通工具飞机、汽车、自行车建筑设施城市规划、工业规划、工业与民用建筑宇航系统火箭、人造卫星、宇航飞船工作服装劳保服装、安全帽作业的设计与改进作业姿势、作业方法、作业量、工具的选用和配置工厂生产作业、监视作业、车辆驾驶作业、物品搬运作业、办公室作业等环境的设计与改进声、光、热、色彩、振动、尘埃、气味等环境工厂、车间、控制中心、计算机房、办公室、驾驶室、生活住房1.4人机工程学的研究方法1.观察法可借助摄影或录象2.实测法借助仪器进行实际测量3.实验法在实验室或作业现场进行多次反复观测4.模拟和模型试验法5.计算机数值仿真法6.分析法HoneyWell亨利威尔7.调查研究法：各种调查研究的方法（抽样/询问/问卷）注重测试方法的可靠性和有效性

下一页返回返回返回返回返回HoneyWell亨利威尔法1瞬间操作分析（Second-by-secondoperationalanalysis）2知觉与运动信息分析（Perceptualandmotorinformationanalysis）3连续操作负荷分析（Continuouscontrolworkloadanalysis）4全工作负荷分析（Totalworkloadanalysis）5使用频率分析（Usefrequencyanalysis）6设备相关分析（Instrumentlinkanalysis）返回1.5人机工程学与其他学科的关系人机工程学人体科学

技术科学环境科学生理学心理学劳动卫生学人体测量学人体力学环境卫生学环境医学环境心理学环境保护学环境检测学工业设计工程设计安全工程系统工程机械工程管理工程

1.5人机工程学与其他学科的关系物理学原理的应用人体特征的应用工作与工作环境分析及其结果的应用实际工作经验的分析及其结果的应用1.5人机工程学与其他学科的关系From“Ergonomics:HarnessthePowerofHumanFactorsinyourbusiness”

ByE.T.Klemmer人机工程学与工业设计为工业设计中考虑“人的因素”提供人体参数为工业设计中“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-环境系统设计提供理论依据坚持以“人”为核心的设计思想