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文档简介

自考押题通过率高微信1:zwzz666886微信2:wyks9966微信3:stks99微信4:shuntong100微信5:344647《人机工程学》14107高频考点重点汇总指定教材:《人机工程学》段雅芹主编·武汉大学出版社2015版(课程代码14107)全书8章·依据教材章节顺序编写·适用于江苏省高等教育自学考试【题型色标】【单选】蓝【多选】紫【填空】青【名词解释】橙棕【简答】绿【论述】酒红【案例分析】靛蓝红色加粗=必背划书重点;黄底=记忆归纳/对比。先背红色重点,再按题型标签对应训练。第一章人机工程学概述第一节人机工程学的定义【名词解释】人机工程学:研究人—机—环境三大要素之间相互关系与相互作用规律,以实现人、机、环境最佳匹配,使整个人机系统高效、安全、健康、舒适的一门综合性交叉学科。【填空】人机工程学国际上最通用的学科名称是Ergonomics,由希腊文ergon(工作)与nomos(规律)组合而成;美国多称HumanFactors(人类因素学)或HumanEngineering。【单选】人机工程学的研究主体(中心)是人,研究对象是人—机—环境系统。【多选】人机工程学是交叉(边缘)学科,其理论基础涉及生理学、心理学、解剖学、人体测量学、运动生物力学、工程技术科学、环境科学、管理科学等。【填空】人机工程学追求的总体目标是在保障人的安全、健康、舒适的前提下提高系统工作效率(效能)。第二节形成与发展【多选】人机工程学的发展一般划分为三个阶段:经验人机工程学(萌芽期)、科学人机工程学(形成/成长期)、现代人机工程学(发展/成熟期)。【单选】经验人机工程学阶段(19世纪末—第一次世界大战)的核心思想是让人适应机器,代表人物与事件有泰勒的科学管理(铁锹实验)、吉尔布雷斯的动作研究(砌砖实验)。【单选】科学人机工程学阶段(两次世界大战之间,战争驱动)开始转向让机器适应人,重视人的生理心理特性。【单选】现代人机工程学阶段(二战以后)把人、机、环境作为一个整体系统来研究,学科走向成熟并向多领域扩展。【填空】泰勒首创科学管理,被称为“科学管理之父”;吉尔布雷斯夫妇以动作研究著称;梅奥主持的霍桑实验揭示了社会、心理因素对工效的影响。【单选】现代人机工程学发展趋势:以人为中心、智能化、多学科综合、向非生产领域(生活、设计)扩展、强调人—机—环境系统总体优化。第三节研究范畴(人、机、环境三要素)【多选】人机工程学研究范畴包括四方面:人的因素、机器(物)的因素、环境的因素、人机系统的综合研究。【简答】“人的因素”主要研究哪些内容:①人的生理特性(人体尺寸、感知、运动、生理负荷与疲劳);②人的心理特性(注意、记忆、思维、情绪、能力、气质性格);③人的行为特性与操作规律。【多选】“机的因素”包括机器(产品)的信息显示、操纵控制、结构尺寸、工具、作业器具及人机界面设计。自考押题通过率高微信1:zwzz666886微信2:wyks9966微信3:stks99微信4:shuntong100微信5:344647【多选】“环境因素”指作业与使用环境中的微气候(温湿度)、照明与色彩、噪声与振动、空气品质、空间布局等。【论述】试述人、机、环境三要素的关系:三者相互依存、相互制约,构成一个完整系统;人是系统的主体与主导,机是人使用的工具,环境是人机活动的条件;设计时不能孤立优化某一要素,而应追求人—机—环境系统总体性能最优。第四节研究方法【多选】人机工程学常用研究方法:观察法、实测(测量)法、实验法、模拟与模型试验法、计算机数值仿真法、分析法、调查研究法(问卷法、访谈法)、感觉(主观)评价法。【单选】实测法是借助仪器对人体尺寸、生理参数、环境参数等进行实际测量,是获取设计数据最基本、最可靠的方法。【单选】感觉评价(主观评价)法依靠人的主观感受对舒适度、难易度、满意度等作出评判,常与客观实测结合使用。【多选】人机工程学研究方法的特点:以实测和实验为基础、多学科方法交叉运用、坚持系统(整体)观点、定性与定量相结合、理论与实际设计相结合。【填空】研究方法按层次可分为描述性研究、实验性研究、仿真(模拟)研究三个层次。记忆:学科名Ergonomics=“工作+规律”;三阶段主线=人适应机器→机器适应人→人机环境系统整体优化;三要素=人、机、环境。第五节学科命名、发展里程碑与研究方法补充【多选】同一学科在不同国家的命名:欧洲多称Ergonomics(工效学/人类工效学),美国多称HumanFactors(人类因素学)、HumanEngineering(人类工程学),还称工程心理学、人因工程学、人体工程学,日本称“人间工学”。【填空】国际人类工效学学会简称IEA;我国于1989年成立中国人类工效学学会(CES)。【多选】学科萌芽阶段的标志性研究:泰勒1898年的铁锹实验(科学挑选工具与动作)、吉尔布雷斯的砌砖动作研究(把砌砖动作由18个减到约5个)、亨利·福特的流水线生产。【单选】两次世界大战期间,由于新式武器(飞机、雷达、声呐)操作问题,促使设计者由“选拔人去适应机器”转向按人的特性设计机器(机器适应人),是学科形成的重要推动力。【名词解释】人机系统:由相互作用、相互依存的人和机器两个子系统构成,且能完成特定目标的整体系统,并处在一定环境之中;按人参与程度分手控(人工)系统、半自动化(机械)系统、自动化系统。【多选】人机系统按结构方式分串联系统与并联系统,按反馈方式分开环系统与闭环系统(闭环有信息反馈、可自动修正)。【多选】人机工程学研究方法的层次:描述性研究(观察、调查、测量,描述现状)、实验性研究(控制变量、因果分析)、仿真(模拟)研究(建立模型预测)。【多选】实验法须设置实验组与对照组、控制无关变量、可重复;模拟法分物理模拟与数学(计算机)模拟,适于危险、昂贵、难以直接实验的场合。【单选】调查研究法中的问卷法适合大样本、定量统计,访谈法适合深入了解,但易受主观影响;常与实测数据相互印证。【简答】人机工程学研究的一般程序:明确问题与目标→收集人、机、环境资料与实测数据→制定方案并建立模型→实验或仿真评价→确定最优方案→实施并反馈改进。【多选】人机工程学设计的基本原则:以人为中心原则、人机功能合理分配原则、环境适宜原则、安全健康舒适与效率统一原则、整体(系统)优化原则。【名词解释】人因(人为)失误:人未能按规定或预期完成任务,导致系统运行中断或异常的行为;其根源常与人机界面设计不良、环境不适、训练不足有关,应主要通过改善设计来预防。第二章人体尺寸测量第一节人体测量基本知识【名词解释】人体测量学:通过测量人体各部位的尺寸、生理参数,来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别,用以研究人的形态特征,为设计提供人体尺度依据的学科。【多选】人体测量的主要方法:普通测量法(直接测量)、摄像(摄影)法、三维数字化(仪器)测量法。【填空】按被测者状态,人体尺寸测量分为静态测量(形态测量)与动态测量(功能测量);立姿、坐姿静止时测得的是结构尺寸(静态尺寸),肢体运动到某位置测得的是功能尺寸(动态尺寸)。【多选】人体测量的三个基准面:矢状面(正中面,左右对称切分)、冠状面(额状面,前后切分)、水平面(横断面,上下切分);三个基准轴:垂直轴、纵轴(矢状轴)、横轴(冠状轴)。【单选】人体测量的基本姿势:立姿(立正、眼耳平面水平)与坐姿(躯干挺直、大腿水平、小腿垂直)。【单选】人体尺寸具有群体性、统计性、时代性(随年代变化)、地域性、性别年龄差异等特征。第二节人体测量中的主要统计参数【单选】人体尺寸的分布一般近似服从正态分布(钟形曲线)。【多选】描述集中趋势的统计量:平均值(均值)、中值(中位数)、众数,正态分布下三者重合。【填空】标准差反映数据的离散(分散)程度,标准差越大说明人体尺寸越分散、个体差异越大。【名词解释】百分位(百分位数)Pk:表示群体中有k%的人的人体尺寸小于或等于该数值。最常用的是第5、50、95百分位,分别记作P5、P50、P95。【单选】第50百分位(P50)表示“中等身材”,在正态分布中与平均值、中值接近;P5是“小个子”界限,P95是“大个子”界限。【填空】适应域:设计所能适应的人体尺寸范围,如取P5~P95可适应约90%的人群,取P1~P99可适应约98%的人群。自考押题通过率高微信1:zwzz666886微信2:wyks9966微信3:stks99微信4:shuntong100微信5:344647第三节常用人体尺度数据【填空】我国成年人人体尺寸的国家标准是GB/T10000《中国成年人人体尺寸》。【多选】立姿常用尺寸:身高、眼高、肩高、肘高、手功能高、会阴高、最大人体宽度(肩宽)等;坐姿常用尺寸:坐高、坐姿眼高、坐姿肘高、小腿加足高(腘窝高)、坐深(臀膝距)、坐姿臀宽、坐姿两肘间宽等。【单选】设计中使用人体数据时应男女分别取值、考虑地区与年龄差异、随年代变化定期修正。第四节人体尺度数据的应用(重点)【简答】人体尺寸的应用(选择百分位)原则:设计类型取值原则典型例子由人体“总体尺寸/容得下”决定(Ⅰ/ⅡA型,大尺寸原则)取高百分位P95(或P99),让大个子也能容纳门高、通道宽、床长、浴缸、紧急出口、安全帽内径由人“够得着/伸得到”决定(ⅡB型,小尺寸原则)取低百分位P5(或P1),保证小个子也能操作操纵器距离、开关高度、货架取物、脚踏位置需要兼顾两端、可调节(Ⅰ型双界面)取P5~P95(或P1~P99)可调范围座椅、工作台、可升降桌椅、汽车座椅取“平均最优”(Ⅲ型)以P50(均值)为依据门把手高度、公共设施与身体关系不密切处【单选】人体尺寸百分位选择的总思路:“容得下大个子(取大值)、够得着小个子(取小值)、可调取区间、平均取中值”。【名词解释】功能尺寸:为保证产品实现某项功能所确定的尺寸,最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量;最佳功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量+心理修正量。【多选】功能修正量包括着衣(穿鞋、着厚衣)修正量、姿势修正量、操作(动作)修正量;此外还应考虑心理修正量(如空间的开阔感、间距的安全感)。【单选】功能尺寸的设计不能直接套用静态人体尺寸,必须加上必要的修正量。【名词解释】人体模板:以人体测量尺寸为依据、按一定比例和百分位制成的二维或三维人体外形模型,用于在设计图上校核作业空间、操纵距离、坐姿与视野(如驾驶室、工作台、座椅设计)。【案例分析】设计一张可调办公椅应如何选用人体尺寸:座高以较矮人群(P5)的小腿加足高为下限、较高人群(P95)为上限做成可调;座宽取较大臀宽的P95保证大个子坐得下;靠背腰靠位置依据坐姿脊柱形态;并叠加穿鞋、着衣修正量与心理修正量,从而适应约90%使用者。口诀:门、通道、床“容人”取P95;开关、货架“够取”取P5;桌椅“可调”取P5—P95;平均设施取P50。功能尺寸=人体尺寸+功能修正量(+心理修正量)。第五节人体测量与数据应用补充(重点)【多选】人体测量常用仪器:人体测高仪、直脚规(测量短直线距离)、弯脚规(测量围度与曲面)、坐高椅、体重计、角度计、三维人体扫描仪。【填空】人体尺寸测量时,立姿要求头正、两眼平视(眼耳平面水平)、两臂自然下垂、足跟并拢、挺胸收腹;测量应在呼气与吸气之间(自然状态)进行,避免刻意。【单选】眼耳平面(法兰克福平面)是确定头部姿势、测量眼高的基准平面。【多选】影响人体尺寸(群体差异)的因素:性别、年龄、地区(南北)与民族、年代(世代变化)、职业与劳动、营养与遗传、测量姿势与着装。【单选】人体尺寸随年龄变化:成年后基本稳定,老年人因脊柱压缩、驼背,身高会略有下降;设计应按目标使用人群选取数据。【填空】正态分布中,约68.3%的数据落在均值±1个标准差内,约95.4%落在±2个标准差内,约99.7%落在±3个标准差内。【填空】P5≈均值-1.645倍标准差,P95≈均值+1.645倍标准差,二者之间覆盖约90%人群;P1~P99(±2.33倍标准差)覆盖约98%人群。【单选】百分位是一个位置(界限)值,不是“百分比”;不存在“第100百分位的人”,也不能把P50当作万能值到处套用。【多选】使用人体尺寸数据时的注意事项:必须弄清数据来源、年代、地区与测量条件;男女分别使用;极端尺寸个体需专门考虑;不可随意加总不同百分位;要加功能与心理修正量。【填空】我国人体尺寸相关标准:GB/T10000《中国成年人人体尺寸》提供基础数据,GB/T12985《在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则》规定百分位选用方法。【多选】产品设计界限(按百分位)分四型:Ⅰ型(双限值,需同时满足上下限,可调节,取P5~P95)、ⅡA型(单上限,大个子适配,取P95/P99)、ⅡB型(单下限,小个子适配,取P5/P1)、Ⅲ型(均值设计,取P50)。【名词解释】结构尺寸(静态尺寸):人体处于固定标准姿势下测得的尺寸(如身高、坐高、肩宽);功能尺寸(动态尺寸):肢体进行功能活动时所达到的尺寸(如上肢上举高、最大握距),功能尺寸通常大于相应静态尺寸。【简答】确定产品功能尺寸的步骤:①识别由人体尺寸决定的关键部位;②判断取大值、小值、区间还是均值;③选定相应百分位人体尺寸;④加功能修正量(着装、姿势、操作);⑤必要时再加心理修正量;⑥用人体模板或样机校核。【多选】人体模板按制作方式分二维平面模板(侧视、正视,用透明片铰接)与三维数字人体模型,按百分位分P5、P50、P95等,可用于校核视野、可达范围、操作姿势、容膝空间、安全距离。【案例分析】设计家用淋浴房门(需容得下不同身材者进出与活动):属于“容得下大个子”的单上限问题,应取高百分位P95(必要时P99)的人体最大宽度、厚度并加抬臂、转身等动作修正量与心理修正量,保证大个子也能从容活动而不碰框。第三章人体感知系统第一节视觉系统(重点)【填空】人眼视网膜上有两种感光细胞:锥体细胞(视锥细胞)主管明视觉与颜色分辨,集中于中央凹;杆体细胞(视杆细胞)主管暗视觉、不能分辨颜色。【填空】可见光的波长范围约为380~780nm。【名词解释】视野:头部和眼球固定不动时,眼睛能观察到的空间范围;分直接视野(静视野)、眼动视野、观察视野。【单选】双眼水平视野约180°~200°,单眼约150°;视野中心1.5°~3°范围为最佳(清晰)视区,识别最清楚。【多选】按视野范围分区:最佳视区(中心1.5°~3°)、良好视区、有效视区、最大视区,最重要、最常用、最精细的显示信息应布置在最佳视区。【名词解释】视敏度(视力):眼睛分辨物体细微结构的能力,通常用能分辨的最小视角的倒数表示。【填空】暗适应是由亮处进入暗处、感受性逐渐提高的过程,完全适应约需30min,主要靠杆体细胞;明适应是由暗处进入亮处,约1~2min即可完成,主要靠锥体细胞。【多选】视觉特征(运动规律):视线习惯从左到右、从上到下、沿顺时针方向移动;水平方向的观察优于垂直方向;人眼对水平方向尺寸比例的估计比垂直方向准确;跳动式扫描、易被鲜艳与闪烁吸引。【单选】颜色的三属性(三要素):色相(色调)、明度(亮度)、彩度(饱和度);色光三原色为红、绿、蓝。【名词解释】视错觉:人对客观事物不正确的知觉,是在特定条件下产生的固定倾向的歪曲知觉(如几何图形错觉),设计中既可利用也需避免。第二节听觉系统【填空】人耳可听声的频率范围是20~20000Hz,人耳最敏感的频率范围约1000~4000Hz,语言清晰度主要频率约500~4000Hz;低于20Hz为次声、高于20000Hz为超声。【单选】声音的物理度量是声压级,单位分贝dB。【多选】听觉的几种效应:听觉适应与听觉疲劳、声音的掩蔽效应、双耳效应(方向定位)、鸡尾酒会效应、听觉暂留。【名词解释】掩蔽效应:一个声音(掩蔽声)的存在使另一个声音(被掩蔽声)的听阈提高、难以被听见的现象;设计报警信号时应避开背景噪声的掩蔽频段。【多选】与视觉相比,听觉信号的特点:不受照明与遮挡限制、具有全向性、反应(接收)速度快、易引起不随意注意、适合传递简单紧急和告警信息。【单选】人对声源的方向定位主要依靠双耳接收到声音的时间差与强度(相位)差。第三节嗅觉、味觉、肤觉与内部感觉【单选】嗅觉的特点:适应速度快(“入芝兰之室久而不闻其香”即嗅觉适应)、个体差异大、灵敏但易疲劳、有情绪唤起作用。【填空】四种基本味觉为甜、酸、苦、咸;舌尖对甜最敏感、舌根对苦最敏感、舌两侧对酸敏感、舌尖与舌缘对咸敏感。【多选】肤觉包括触觉(压觉)、温度觉、痛觉;皮肤表面存在触点、冷点、热点和痛点。【填空】温度觉存在生理零度(约33℃,皮肤表面温度),刺激高于它产生温觉、低于它产生冷觉。【单选】痛觉没有特定的适宜刺激,对机体起保护性(报警)作用,且最难适应。【多选】内部感觉包括运动觉(本体觉)、平衡觉(前庭觉)、内脏觉(机体觉)。第四节感觉【名词解释】适宜刺激:每种感觉器官只对某种特定形式的刺激最敏感、最易感受,这种刺激就是该感受器的适宜刺激(如眼对光、耳对声)。【名词解释】感觉阈限:能引起感觉的、持续一定时间的刺激量;刚能引起感觉的最小刺激量称绝对感觉阈限,刚能觉察出两个同类刺激差异的最小变化量称差别感觉阈限。【多选】感觉的特性(现象):感觉适应、感觉对比、感觉后像(后效)、感觉的相互作用、联觉、感觉补偿。【单选】感觉适应指刺激持续作用使感受性发生变化(如明暗适应、嗅觉适应);联觉指一种感觉引起另一种感觉(如红、橙给人暖感,蓝、绿给人冷感)。第五节知觉【单选】感觉反映事物的个别属性,知觉在感觉基础上反映事物的整体属性;感觉是知觉的基础。【简答】知觉的四个基本特性:①整体性(把零散部分组织为整体);②选择性(把对象从背景中分出);③理解性(借助经验理解对象);④恒常性(对象条件变化时知觉保持相对稳定,如大小、形状、明度、颜色恒常)。【多选】知觉按对象分空间知觉、时间知觉、运动知觉以及错觉。【案例分析】仪表与告警设计如何利用感知规律:重要数据放在中心最佳视区、用红色闪烁光加高频声音双通道告警以克服单一通道掩蔽、报警声频率选在人耳最敏感的1000~4000Hz且高于背景噪声、颜色编码符合红危黄警绿安的习惯,从而提高觉察速度与正确率。对比记忆:明视觉—锥体细胞—辨色;暗视觉—杆体细胞—不辨色。暗适应约30分钟、明适应1—2分钟。可听20—20000Hz、最敏1000—4000Hz。知觉四性=整体、选择、理解、恒常。第六节感知系统补充(重点)一、视觉补充【填空】眼球通过晶状体的曲度变化进行调焦(调节),看近物时晶状体变凸;两眼视轴向被视对象会聚称辐辏(集合),由此产生立体(深度)视觉。【填空】一般近距离作业的适宜视距约380~560mm(最佳约500mm),过近过远都易致视疲劳。【单选】人眼对不同颜色的视野范围由大到小一般为白色>黄色、蓝色>红色>绿色,绿色视野最小。【单选】垂直方向上,人站立时最大视区在水平线以下约附近,自然视线一般低于水平线约10°~15°,故重要仪表宜布置在视线略下方。【名词解释】眩光:视野中亮度分布不适当或亮度过大、对比过强而引起不舒适或降低观察能力的现象;分直接眩光(光源直接入眼)与反射(间接)眩光(光滑表面反光),可通过遮光、降低光源亮度、增大背景、用哑光表面来避免。【多选】减轻视觉疲劳的措施:适宜且均匀的照度、避免眩光与频繁明暗适应、合适视距与视角、增大对比、显示器稳定不闪烁、安排视休息。自考押题通过率高微信1:zwzz666886微信2:wyks9966微信3:stks99微信4:shuntong100微信5:344647【填空】当闪烁光频率高于一定值时人眼感觉为连续光,称闪光融合;显示器刷新率应高于临界闪烁融合频率以避免频闪。二、听觉补充【多选】声音的三个基本物理量:频率(决定音调高低)、振幅/声压(决定响度大小)、波形(决定音色)。【单选】响度是人对声音强弱的主观量,单位为宋(sone);响度级单位为方(phon),由等响曲线表示,同样声压级下低频声听起来不如中高频响。【多选】噪声对人的危害:损伤听力(噪声性耳聋)、干扰语言交谈与信号觉察、引起生理紧张(血压心率变化)、烦躁等心理影响、降低工作效率与增加差错。【多选】控制噪声的三条途径:从声源处降低(减振、消声、改进设备)、在传播途径上控制(隔声、吸声、屏障、距离)、在接收者处防护(耳塞耳罩、轮换作业)。三、其他感觉补充【名词解释】两点阈:皮肤上能分辨出同时受刺激的两个点之间的最小距离,是触觉空间分辨能力的指标;指尖、舌尖两点阈最小(最灵敏),背、大腿最大(最迟钝)。【单选】平衡觉(前庭觉)感受器在内耳前庭和半规管,感受头部位置与身体平衡,受异常运动刺激可引起晕动病(晕车、晕船)。【填空】韦伯定律:差别感觉阈限ΔI与原刺激强度I之比近似为常数(ΔI/I=K,K为韦伯分数),即原有刺激越强,需要更大的变化量才能被觉察。【多选】感觉后像(后效)分正后像与负后像;感觉对比分同时对比与先后(继时)对比,如灰色在黑背景上显亮、在白背景上显暗。四、知觉补充【多选】知觉整体性的组织(格式塔)原则:接近性、相似性、闭合性、连续性、良好图形(简单对称),设计中常用分组、对齐、留白帮助使用者把信息组织成整体。【多选】常见几何视错觉:缪勒—莱耶错觉(箭形线段)、横竖错觉(竖线显长)、对比错觉、蓬佐(透视)错觉、填充—空虚错觉;仪表刻度、服装、空间设计中可利用或矫正错觉。【多选】知觉恒常性包括大小恒常、形状恒常、明度(亮度)恒常、颜色恒常,使人在观察条件变化时仍能正确认识物体。【单选】知觉选择性指人优先把某些对象从背景中区分出来;设计中可用对比、留白、动效突出需要操作的对象(按钮、图标)。【简答】感觉与知觉的区别与联系:区别——感觉反映事物的个别属性,依赖个别感官,是较低级的反映;知觉在感觉基础上借助经验对事物作整体反映,并受知识经验、情绪、需要影响。联系——感觉是知觉的基础和组成部分,二者通常同时发生、合称感知。第四章人体运动系统第一节人体运动系统的组成【多选】人体运动系统由肌肉、骨(骨骼)、骨连结(关节)三部分组成,骨起杠杆作用、关节是运动枢纽、骨骼肌提供动力。【填空】人体全身共有206块骨;骨骼肌收缩按长度与张力变化分等长收缩(静力收缩,长度不变张力增)与等张收缩(长度变化、张力基本不变,含向心、离心收缩)。【单选】关节的基本运动形式:屈与伸、内收与外展、旋内与旋外、环转。【名词解释】骨杠杆:骨在肌肉拉力作用下绕关节转动,相当于杠杆;关节中心为支点、肌肉附着点为力点、阻力作用点为阻力(重)点。【多选】人体骨杠杆三类:平衡杠杆(支点居中,如头颅在寰枕关节上的俯仰)、省力杠杆(阻力点居中,如提踵/踮脚,力臂大于阻力臂、省力费距离)、速度(费力)杠杆(力点居中,如前臂屈肘持物,费力但获得速度与活动范围)。第二节人的运动特点【名词解释】肢体活动(可达)范围:肢体围绕关节运动时,手或足在空间所能到达的所有点构成的范围;分正常(舒适)作业范围与最大作业范围。【单选】上肢水平作业面上,上臂自然下垂、前臂摆动所能轻松达到的范围为正常作业范围(最省力、最宜长时间作业),手臂尽量伸展达到的为最大作业范围;常用工具应布置在正常作业范围内。【多选】肢体出力范围受作业姿势、用力方向、用力部位、持续时间、性别年龄、训练程度影响。【单选】手的力量中,握力最常用;立姿时手臂在躯干前方、略低于肩方向推拉较有力;下肢蹬踏力大于踩踏力,脚踏出力最大时小腿与大腿约成一定夹角(膝关节约130°~150°)。【填空】静态(持续固定姿势)施力比动态施力更易疲劳,设计应尽量减少静力(等长)作业。第三节人的操作动作分析【填空】动作元素(动素,Therblig)由吉尔布雷斯提出,是把操作动作分解到的最小单位,共约17~18个,如伸手、握取、移物、装配、使用、拆卸、放手、检验、寻找、选择、对准、预对、持住、休息、迟延等。【多选】动作分析的方法:目视(肉眼观察)动作分析法、动素分析法、影像(录像)分析法。【多选】动素按作用分三类:有效动素(伸手、握取、移物、装配、使用、拆卸、放手,应改善使其高效)、辅助动素(寻找、选择、对准、预对、检验、计划,应尽量减少)、无效动素(持住、休息、迟延、故延,应尽量消除)。【简答】动作经济原则的主要内容(四条主线):【多选】①关于人体动作的运用:双手应同时开始并同时完成动作;双臂动作应反向、对称;动作等级(动用身体部位)应尽可能低;动作应自然流畅有节奏;尽量利用物体动量,减少突然停止与转向。【多选】②关于工作地(作业场所)布置:工具物料固定放在固定位置并按操作顺序排列;物料尽量利用重力下滑送到手边;提供适宜的照明与舒适的座椅;工作面高度应使操作者姿势自然。【多选】③关于工具设备设计:尽量用夹具、脚踏等代替手的持住;把两种以上工具合并;工具手柄与手的接触面要大;各手指按其能力分工(如五指力量不同)。【多选】④关于工装与设备:操纵杆、手轮、脚踏等的位置与运动方向应符合人的动作习惯,减少长距离移动和注意力转换。【论述】试述动作经济原则的核心思想与意义:核心是在不增加劳动强度的前提下,通过减少动作数量、缩短动作距离、降低动作等级、消除无效动作、使双手协调对称、利用重力与惯性,来缩短作业时间、减轻疲劳、提高效率;它是工位布局、工具与产品操作设计的重要依据。【案例分析】某装配工位工人长时间单手持住工件、另一只手反复到远处取件易疲劳,运用动作经济原则改进:用夹具固定工件以解放持住手、双手对称同时取件、把零件盒按装配顺序就近(正常作业范围)布置并用重力料斗送料、合并工具,从而减少无效动素与静力持握,提高效率、降低疲劳。记忆:运动系统=肌肉(动力)+骨(杠杆,206块)+关节(枢纽);三杠杆=平衡(头)、省力(提踵)、速度(屈肘);动作经济四主线=人体、布置、工具、工装,总目标=少、短、省力、不疲劳。第四节运动系统与动作分析补充(重点)一、肌肉、骨与关节补充【多选】骨骼肌纤维分慢肌(红肌,收缩慢、耐力好、不易疲劳)与快肌(白肌,收缩快、力量大、易疲劳)。【名词解释】肌力:肌肉收缩时产生的最大张力,其大小受肌肉生理横断面积、初长度、收缩方式、关节角度、训练与性别年龄影响;肌肉在中等初长度时产生的力量最大。【多选】肌肉收缩方式:等长收缩(静力,长度不变、产生张力、无位移)、等张收缩(张力不变、长度改变,含向心缩短与离心拉长)、等速收缩。【单选】骨杠杆平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂(力矩平衡);力臂越长越省力。【多选】三类骨杠杆举例:平衡杠杆——头颅绕寰枕关节俯仰(支点居中);省力杠杆——提踵时足为杠杆(阻力点居中,动力臂长、省力);速度(费力)杠杆——前臂屈肘持物(力点居中,费力但手移动快、范围大)。二、活动范围与出力补充【名词解释】作业范围(可达域):上肢或下肢以关节为轴运动时手、足可触及的空间,分最大作业范围(手臂伸直)与正常(舒适)作业范围(上臂下垂、前臂摆动);常用工具、控制器应布置在正常作业范围内。【多选】影响肢体出力的因素:姿势与支撑、用力方向(推、拉、提、按)、关节角度、持续时间(动态/静态)、左右手与左右脚、性别年龄、训练与疲劳。【单选】一般情况下手臂拉力大于推力;立姿向后下方拉、向前上方推较有力;坐姿有靠背支撑时可产生较大的力量。【填空】脚出力以蹬(踩)踏板为主,当膝关节约130°~150°、踝关节保持一定角度时蹬力最大;脚控精度低,只宜做用力大、精度要求不高的操作。【名词解释】静力(静态)作业:肌肉持续收缩维持某一固定姿势、无明显外部位移的作业;其特点是肌肉持续受压、局部血流受阻、能量代谢产物不易排出,故易疲劳、恢复慢,设计应尽量缩短静力作业时间、提供支撑。三、疲劳与动作分析补充【多选】肌肉疲劳的表现:肌力下降、动作不协调、反应变慢、酸痛、作业效率降低、差错增多;疲劳具有累积性、可恢复性、个体差异,合理休息和交替作业可促进恢复。【多选】减轻疲劳的途径:减少静力负荷、合理用力与姿势、使动作经济、合理安排工间休息、改善环境与工具、提高机械化自动化水平。【填空】动素(Therblig)是Gilbreth姓氏的倒写,基本动素共17~18个,其中核心有效动素为伸手、握取、移物、装配、使用、拆卸、放手。【多选】属于辅助动素的有寻找、发现、选择、对准、预对、检验、计划;属于无效动素的有持住(拿住)、不可避免的迟延、可避免的迟延(故延)、休息。【单选】动作分析的目的是取消无效动素、减少辅助动素、缩短有效动素时间,使操作省时、省力、安全。【简答】动作经济原则中“降低动作等级”的含义:动用的身体部位越小、越靠近躯干越省力,动作等级由低到高依次为手指→手腕→前臂→上臂→躯干(肩、腰);能用手指手腕完成的就不抬上臂、不动躯干,以减少能耗与疲劳。【多选】双手同时作业时应同时开始、同时结束、对称而反向地运动,避免一手忙一手闲、避免双手同时向外或同向造成身体扭转。【论述】结合动作经济原则说明工作地应如何布置:①工具、物料固定位置、伸手可及并按操作顺序排列,减少寻找和长距离移动;②利用重力滑道、料斗自动送料、利用重力卸下成品,减少持住;③提供适宜工作面高度和座椅,使上臂自然下垂、前臂近水平;④双手对称操作、以夹具和脚踏代替手持;⑤照明充足均匀,从而缩短动作距离、降低动作等级、消除无效动素。第五章人机界面设计第一节人机界面与人机功能分配【名词解释】人机界面(人机接口):人与机器(产品)之间进行信息交换和相互作用、相互影响的接触面(区域),包括信息显示、操纵控制及人—机—环境间的一切作用关系。【简答】人机功能分配(比较人、机各自优势):方面人更擅长机器更擅长速度与精度处理意外、创造性、模糊信息高速、高精度、重复动作持久与负荷小概率事件的判断与决策长时间持久工作、大功率、不怕单调环境在复杂多变、不可预测环境中应变适应高温、辐射、缺氧、噪声等恶劣环境信息多通道综合感知、模式识别大数据计算、存储、多通道同时监控【多选】人机功能分配的原则:比较分配原则、剩余(弹性)分配原则、宜人化原则、考虑机的可靠与人的限度;原则上笨重、快速、精细、单调、危险、复杂运算的工作分配给机器,而监督、决策、维修、异常处理分配给人。第二节显示器设计(重点)【多选】显示器按接收感官分视觉显示器、听觉显示器、触觉(肤觉)显示器;按显示形式分模拟(指针)式、数字式、图(屏)形式;按功能分定量、定性、查对、警戒、追踪、调节显示器。【单选】显示精确数值、要求读数准确快速时宜用数字式(开窗式);显示变化趋势、状态方向时宜用模拟(指针)式;信息量大、内容复杂时用屏幕(图形式);紧急告警宜用听觉显示器。【填空】指针式仪表按读数准确率由高到低一般为:开窗式>半圆形>圆形>水平直线式>垂直直线式。【多选】视觉显示器设计的一般原则:可见性(醒目)、可读性、简单性、一致性、兼容性、冗余性(多通道)。【多选】指针式刻度盘设计要点:刻度线分大、中、小三级并保持适当间距;数字应正立、便于阅读;指针尖而薄且贴近刻度面以减少视差;零位通常设在时钟9点或12点位置;字符大小与视距匹配。【多选】仪表(显示器)在面板上的布置原则:最重要、使用频率最高、最精细的放在最佳视区;按功能或使用顺序成组排列;排列方向与视线移动规律一致;相互关联的显示器相互靠近。【填空】人坐姿观察面板时,正常视线略低于水平线,面板宜后倾(与水平面约成60°~80°/与视线垂直),立式仪表板可做成折面。【多选】信号灯颜色的通用含义:红色=危险、禁止、紧急停止;黄色=警告、注意;绿色=安全、正常、运行;蓝色=指令、提示;白色=中性(一般信息);紧急信号常用闪光并配声音。【多选】听觉显示器(报警器)适用场合:信号简单短促、情况紧急要求立即反应、照明差或视觉通道过载、信息无需留存、接收者位置不固定。【单选】听觉报警信号的频率宜选在人耳最敏感的1000~4000Hz,声压级应高于背景噪声约15dB(至少6~10dB),宜采用间断(脉动)信号以提高注意。第三节控制器设计(重点)【多选】控制器按操作部位分手动控制器与脚动控制器;按运动方式分旋转式、摆动式、按压式、滑动式、牵拉式;按功能分开关、转换(选择)、调节、紧急制动控制器。【多选】常见手动控制器:旋钮、按钮、扳钮(拨动)开关、操纵杆(手柄)、曲柄、手轮、键盘、鼠标、触摸屏;脚动控制器主要是脚踏板。【单选】控制器选用一般原则:快速精细的小力操作用手指(按钮、旋钮);需要较大力量用手臂或脚;操作频繁的应省力;重要操作应有适当阻力和到位(咔哒)反馈。【名词解释】控制器编码:当控制器较多时,为便于辨认、防止误操作而赋予每个控制器以不同特征,主要方式有形状编码、大小(尺寸)编码、颜色编码、位置编码、操作方法(动作)编码、标签(文字符号)编码。自考押题通过率高微信1:zwzz666886微信2:wyks9966微信3:stks99微信4:shuntong100微信5:344647【多选】防止控制器误操作的设计措施:控制器之间留足间距、将重要按钮下沉或加护圈(保护挡板)、增加操作阻力、采用连锁(联锁)与自锁、按操作顺序排列、紧急制动钮用红色并单独设置。【单选】需要手脚并用时,精度要求高的操作交给手,需要持续施大力的操作交给脚。第四节显示器与控制器的关系【名词解释】控制/显示比(C/D比):控制器的移动量(操作量)与显示器指示量(光标/指针移动量)之比。【单选】C/D比小,控制器微动即引起显示大变化,反应快、适用于粗调(快速定位);C/D比大,显示变化慢、便于精细调节,适用于精调(微调);设计常兼顾二者(如带快慢档)。【多选】控制器与显示器的组合布置原则:重要性原则、使用频率原则、功能分组原则、使用顺序原则。【名词解释】相合性(兼容性):控制器与显示器在空间位置、运动方向、概念上与人的习惯、期望相一致,包括空间相合、运动相合、概念(习惯)相合;相合性好可减少差错、缩短反应时间。【填空】运动相合的一般习惯:旋钮顺时针转动、操纵杆向上/向右、按钮按下时,显示量应增大(指针右移、上移、数值增大)。第五节手握式工具设计【多选】长期使用手工具易致的疾患:腱鞘炎、腕管综合征(鼠标手)、网球肘(肱骨外上髁炎)、局部振动病(振动性白指)、静力性肌肉疲劳、胼胝与组织压迫损伤。【简答】手握式工具的一般人机学要求:①保持手腕处于自然顺直状态,避免尺偏、桡偏和过度屈伸;②避免长时间静力施力与局部组织受压;③减少重复动作;④手柄形状与手的解剖结构贴合、增大接触面、防滑;⑤适当重量(单手工具一般不超过约2.3kg);⑥必要时减振、防滑、安全防护。【多选】把手(手柄)设计参数:直径(精细操作约10~20mm、力量抓握约30~50mm)、长度(保证四指、戴手套时加长)、形状(避免局部棱角压手、手枪式握把弯曲约10°~20°使腕顺直)、表面纹理防滑、双手操作时对称。【案例分析】普通直柄螺丝刀长时间使用手腕尺偏易致腕管综合征,按人机学应改为手枪式(弯柄)螺丝刀,使握持时手腕与前臂保持顺直(中立),并增大手柄接触面、防滑,从而减少腕部偏斜和局部压迫,预防累积性损伤。记忆:数值读数用数字、趋势用指针、紧急用听觉;指针表准确率开窗>半圆>圆>水平>垂直;控制器六编码=形状、大小、颜色、位置、操作方法、标签;相合性=位置、运动、概念三相合。第六节人机界面设计补充(重点)一、信息传递与功能分配补充【填空】人机系统的信息闭环为:机器经显示器把信息传给人→人感知、判断决策→人经控制器把指令传给机器→机器执行并再显示,如此循环。【多选】人机界面按性质分硬界面(实体的显示器、控制器、工具)与软界面(屏幕、软件、语音等信息界面);按信息方向分人—机(控制)界面与机—人(显示)界面。【名词解释】剩余分配原则:先把机器明显优于人的功能尽量分配给机器,把机器无法或不宜承担的“剩余”功能(监督、决策、维修、应急)分配给人。【多选】人在系统中的主要功能:传感器(感知信息)、信息处理器(判断决策)、操纵器(执行控制);机器承担动力、操作、检测、传输、存储、计算等功能。二、显示器设计补充【多选】显示器按显示功能分:定量显示(读精确数值)、定性显示(判状态/趋势/偏差方向)、查对显示(判正常/异常、是否一致)、警戒显示(报警)、追踪显示(跟踪目标)、调节显示。【单选】读精确数值用数字式/开窗式误差最小;判断参数偏离方向、是否在正常区间用指针式(模拟式)更直观。【多选】模拟(指针)仪表的设计要素:刻度盘形状与大小、刻度(间距、分级、方向)、字符(大小、字体、正立)、指针(形状、零位、贴近刻度)、颜色与对比、照明。【填空】为便于读数,刻度线分长(大)、中、短(小)三级;数字应字头朝上、正立标注(固定表盘数字不随指针转);指针尖端应正好指向刻度线且贴近刻度面以减少视差。【单选】字符高度一般按视距的约1/200确定,笔画宽约为字高的1/8~1/6,高宽比约3∶2。【多选】多个仪表排列时:按功能成组、按认读顺序排列、方向一致(指针正常位置同向,一般朝上或朝左)、最常用最重要者居中、尽量使正常状态指针指向同一方向以便一眼发现异常。【多选】信号灯(光信号)设计要求:亮度高于背景、颜色符合红危黄警绿安的语义、紧急用闪光(闪烁频率约2~10Hz)、必要时多灯组合、位置在视野内并避免与背景灯混淆。【多选】听觉显示器按装置分蜂鸣器、铃、哨(角笛/汽笛)、报警器、语言(语音)报警;语言报警信息量大、含义明确,蜂鸣器简单、唤起注意快。【多选】选择听觉信号的原则:使用人耳敏感频段、强度高于背景噪声、必要时采用间断与变频以抗掩蔽、不同含义信号有明显区别、避免过多信号造成混乱。【名词解释】触觉显示:利用皮肤的触压、振动等传递信息,如盲文、振动提示,适用于视觉听觉通道被占用或视障人群。三、控制器设计补充【多选】控制器的主要特性参数:外形与大小、操作行程(位移量)、操作阻力、操作反馈(到位感、声响、显示)、操作方向、步距与定位、防误操作。【多选】控制器阻力类型:静摩擦力与动摩擦力、弹性阻力(随位移增大,有自动回位)、粘滞阻尼阻力、惯性阻力;适当阻力可提供操作反馈、防止误触。【单选】旋钮适于连续或分档调节;按钮适于快速通断与选择,单手单通道;操纵杆可同时控制两个以上维度、动作快;手轮、曲柄适于大力和多圈转动;脚踏板适于手脚并用、持续施力。【多选】控制器形状编码应做到“盲视(戴手套、不看)也能凭手感区分”,如把不同功能旋钮做成不同外形;位置编码利用固定的空间位置记忆,要求位置稳定、间距足够。【单选】为防误操作,相邻控制器应保持最小间距,频繁、紧急的控制器放在最方便处,危险操作(启动、急停)单独设置并加护罩或需二次动作。【多选】脚踏板设计:面积足够、表面防滑、有适当行程与阻力、操作时脚掌能自然搭放、配合座椅使大腿放松、避免长时间单脚悬空。四、显控关系与工具补充【单选】C/D比存在使调节时间最短的最佳(折中)值:C/D比过小虽灵敏但难精确定位、易过冲,过大则移动慢;精密设备常设粗调、细调两档。【多选】相合性(兼容性)三方面:空间相合(控制器与对应显示器在位置上一一对应、就近布置)、运动相合(操作方向与显示/被控对象运动方向一致)、概念相合(颜色、符号、命名符合习惯与文化)。【填空】运动相合的常见“定型”:旋钮顺时针、手柄向上向右、滑钮向上向右表示增大/开启;指针右移、上移表示增大;绿色表示正常、红色表示停止/危险。【名词解释】Warrick原则(瓦里克原则):指针式显示器与其旋钮靠近布置时,旋钮上靠近刻度的一侧的运动方向应与指针运动方向一致,以符合运动相合、减少误操作。【多选】手握方式分力抓握(整把握持、施大力,手柄直径较大)与精抓握(指尖捏持、精细操作,手柄直径较小);手柄设计应避免局部棱角、减少掌心受压、保持腕部顺直。【多选】预防手部累积损伤:用弯柄使手腕保持中立顺直、手柄加弹性衬垫并防滑、控制工具重量与重心、减振防振(防振动白指)、减少重复频率、合理安排休息与轮换、戴合适防护手套。【案例分析】某机床控制面板按钮密集、相同形状颜色且无标识,工人戴手套时常误按相邻按钮。改进:采用形状、颜色、位置、标签多重编码区分功能、加大按钮间距、把急停做成红色大蘑菇头并加护圈、按操作顺序与功能成组排列、关键按钮提供到位反馈,以降低误操作率。第六章作业空间设计第一节作业空间概述【多选】作业空间按范围分为三个层次:近身作业空间、个体作业场所、总体作业空间。【名词解释】近身作业空间:作业者在固定岗位上、在保持静止或一定姿势时,其四肢(主要是手、足)所能触及的空间范围。【名词解释】个体作业场所:在近身作业空间基础上,包含操作者周围与其作业有关的机器、设备、工具、被加工物等所形成的单个工作岗位区域。【单选】总体作业空间:多个相互联系的个体作业场所连同通道、辅助区域及建筑空间共同构成的整体作业空间。第二节工作岗位空间设计(作业姿势)【多选】作业姿势主要有坐姿作业、立姿作业、坐立交替(交替)作业三种。【多选】适宜采用坐姿的作业:持续时间长、精细而用力不大、需要手足并用、作业部位及工具稳定、不需频繁大幅度移动。【多选】适宜采用立姿的作业:需要较大肌力、作业范围大且位置变化、需频繁走动或改变体位、没有足够容膝空间。【单选】坐立交替作业可交替活动不同肌群、减轻局部静力负荷与疲劳,是最有利于健康的作业方式,条件允许时优先采用。【多选】坐姿作业空间设计要保证足够的容膝(容脚)空间、工作面、座椅、脚踏;立姿作业空间要合理安排立姿可达高度并提供临时坐具。【多选】影响作业岗位空间设计的因素:作业任务特点、人体尺寸、作业姿势、操作力、工作流程、视觉要求、着装与工具余量。第三节作业场所布置【简答】机器、设备(显示器、控制器)在作业场所的布置原则:①重要性原则——最重要的布置在最佳作业(视、触)区;②使用频率原则——高频使用的布置在最方便处;③功能原则——功能相关的成组布置;④使用顺序原则——按操作先后顺序排列,使动作连贯、路线最短。【单选】控制面板布置时,最重要、最常用、最精细的显示与控制器应位于人正前方的最佳视区与最佳手(足)操作区。第四节工作面设计【单选】工作面(作业台面)高度主要取决于作业性质(精细程度与用力大小)和作业者人体尺寸(肘高),并应可调节。作业类型工作面高度(相对肘高)说明精细(精密)作业高于肘高约50~100mm需抬肘支撑、看清细节,台面较高轻作业(一般装配、书写)与肘高相近或略低(肘下约0~50mm)上臂自然下垂、前臂近水平重作业(用力作业)低于肘高约100~150mm便于上身与手臂施力【填空】工作面宽度主要由上肢水平可达范围(正常与最大作业范围)决定,常用物件放在正常作业范围内。第五节工作台设计【多选】工作台按作业姿势分坐姿工作台、立姿工作台、坐立交替工作台;按组合形式分单工位、组合式、弧形(环绕式)、转角式等。【单选】设计要点:台面高度可调或分档、留出容膝容脚空间、显示器与控制器在可达可视范围、台面边缘圆滑、材料防滑不反光。第六节工作座椅设计(重点)【多选】影响座椅设计的因素:人体尺寸(坐高、坐深、臀宽等)、坐姿生理(脊柱形态与椎间盘压力、体压分布)、作业姿势与作业性质、使用时间。【填空】人坐姿时脊柱腰椎段应保持自然前凸(前弯);设计良好的靠背应在腰椎(腰靠,约第3—5腰椎)处提供支撑。【简答】工作座椅的主要设计要点(尺寸参数):【多选】①座高:略低于小腿加足高(腘窝高),一般约380~450mm且可调节,使脚平放地面、大腿不受前缘压迫;【多选】②座深:约380~420mm,前缘与膝窝(腘窝)之间留出空隙,避免压迫血管神经;【多选】③座宽:以较大臀宽(P95)为依据并留余量;④座面后倾约0°~5°、软硬适中、体压均匀分布、前缘瀑布形(圆角);【多选】⑤靠背(腰靠)支撑腰椎、高度与倾角可调;⑥设扶手、五爪稳定底座、脚轮与可调升降机构,必要时配脚踏。【案例分析】某工位员工久坐腰痛:检查发现座面过深顶压腘窝、靠背无腰靠且座面过高双脚悬空。改进:减小座深并使前缘留空、增加可调腰靠支撑腰椎前凸、降低(或升降)座高使脚掌平放、加脚踏、座面后倾并采用软硬适中坐垫,从而改善体压分布、减轻腰部静力负荷。记忆:空间三层次=近身、个体、总体;布置四原则=重要性、频率、功能、顺序;台面“精细高、用力低、轻作业齐肘”;座椅关键=座高合腘窝、座深留空、腰靠撑腰椎。第七节作业空间与座椅设计补充(重点)一、作业空间层次与设计原则补充【多选】三个空间层次的关系:近身作业空间范围最小,是设计的基础;多个近身空间连同设备构成个体作业场所;多个个体场所加通道、辅助区与建筑构成总体作业空间,设计顺序一般“由总体到局部、再到近身”。【多选】作业空间设计一般原则:以人体尺寸和作业姿势为依据、按操作顺序组织、重要高频操作在最佳可达区、保证安全距离与维修空间、留出着装与工具余量、考虑视野与照明、留有活动和休息余地。【多选】坐姿作业的优点:身体稳定、精细操作好、下肢可放松、能耗低、可长时间作业、便于手脚并用;缺点是长期久坐易致腰背与下肢问题。【多选】立姿作业的优点:可施较大力、作业范围大、变换体位与移动方便、节省座椅空间;缺点是久站下肢负担重、易疲劳。【多选】坐姿岗位必须提供足够的容膝空间(宽、高、深)与容脚空间,否则人会被迫前伸或侧身;立姿岗位宜提供高位坐具以支持交替。二、作业范围与场所布置补充【填空】水平作业面上,上臂自然下垂、前臂左右摆动扫过的区域为正常(舒适)作业范围(约以前臂长为半径),手臂完全伸直扫过的为最大作业范围;垂直作业面同理分正常与最大范围。【多选】作业场所布置的四个原则展开:重要性原则(最重要者置于最佳视、触区)、使用频率原则(高频者就近)、功能原则(功能相关者成组)、使用顺序原则(按工艺流程排列使动线最短、不交叉、不逆流)。【单选】控制面板按视区分区:正前方中心最佳视区放最重要、最需精确认读的显示与控制;两侧和边缘放次要、低频元件。三、工作面与工作台补充【多选】确定工作面高度的依据:作业精细程度与用力大小、作业者肘高(人体尺寸)、作业视距、是否使用工具、男女差异,最佳方案是做成可调节。【单选】同一岗位若男女共用,工作面、座椅宜按可调范围覆盖P5(女)~P95(男)设计。【多选】控制台(工作台)设计:台面分区(显示区在上、控制区在下、常用区居中)、面板后倾与视线垂直、留容膝空间、台面边缘圆滑、台面不反光、显示器与控制器空间相合。四、工作座椅设计补充(重点)【填空】坐姿下躯干重量经坐骨结节传至座面;良好座椅应使体压在臀部由坐骨结节处最大、向周围逐渐减小、大腿前缘受压最小。【单选】座椅过高会使大腿前缘受压、脚悬空;过低会使骨盆后倾、腰椎变直;座面应使大腿近水平、脚平放、腘窝不受压。【多选】靠背的作用:支撑脊柱、维持腰椎自然前凸、分担上体重力、减轻椎间盘压力、放松背部肌肉;分腰靠(支撑腰椎)与肩靠(支撑背部上部)。【多选】坐垫要求:软硬适中(过软下陷、过硬压强大)、透气散热、前缘柔软呈瀑布形、体压分布合理、可略后倾。【多选】座椅稳定性与调节:采用五爪(五星)底座稳定性好、脚轮便于移动、升降与靠背倾角可调、必要时设旋转、扶手减轻肩部负担、配脚踏。【名词解释】体压分布:人坐着时臀部、大腿与座面接触面上的压力分布;合理的体压分布应以坐骨结节为中心、压力向四周递减,并避免在腘窝和大腿前缘形成高压,是评价座椅舒适性的重要指标。【简答】良好工作座椅的设计要求:①座高可调,使脚平放、腘窝不受压;②座深适当、前缘留空;③座宽满足大个子并留余量;④座面略后倾、前缘圆角、坐垫软硬适中;⑤有可调腰靠支撑腰椎;⑥扶手、五爪底座、升降与脚踏配套;⑦整体使人能自然变换坐姿、减少静力负荷。【案例分析】设计一张学生用可升降课桌椅:依据学生身高跨度大,桌面与座面高度均可调(覆盖P5~P95);精细书写时桌面略高于肘、前缘圆滑,座面后倾并设腰靠,留容腿空间、脚下加脚踏;按就座时前臂近水平、脚平放、视线与书本约成合适角度来确定参数,从而预防近视和脊柱疲劳。第自考押题通过率高微信1:zwzz666886微信2:wyks9966微信3:stks99微信4:shuntong100微信5:344647七章人机工程学在室内设计中的运用第一节人机工程学与室内设计的关系和作用【单选】人机工程学为室内设计提供人体尺度、动作空间、感知与环境参数等科学依据,使室内空间与家具“宜人、安全、舒适、高效”。【多选】人机工程学在室内设计中的作用:为确定空间和家具尺度提供人体数据依据;为组织合理动线与操作流程提供依据;为采光、照明、通风、色彩、声热环境提供参数;保障老人、儿童等特殊人群的安全与无障碍。第二节室内空间设计的主要人机问题【多选】室内空间设计主要人机问题:居室空间布局(尺度与动线)、通风、采光(照明)、色彩处理与装饰材料选择、室内污染。【单选】空间布局应保证家具间必要的通行宽度、操作距离和活动余量,组织短捷顺畅的动线,避免交叉干扰。自考押题通过率高微信1:zwzz666886微信2:wyks9966微信3:stks99微信4:shuntong100微信5:344647【多选】通风分自然通风与机械通风,应保证新风量、组织合理气流、及时排出污浊空气与异味。【多选】采光分自然采光(侧面采光、顶部采光、综合采光)与人工照明(一般照明、局部照明、混合照明);要求照度适宜、均匀、避免眩光与阴影。【多选】色彩处理:利用色彩的温度感(冷暖)、轻重感、进退(距离)感、兴奋与沉静感、软硬感调节空间感受;小空间宜用后退、明亮的冷色扩大空间感。【多选】室内污染主要来源:甲醛(人造板材、胶黏剂)、苯系物(油漆涂料)、TVOC、放射性氡(石材瓷砖)、氨等;防治措施:选环保材料、加强通风、绿植与净化、检测合格后入住。第三节室内主要空间设计【多选】起居室(客厅)是家庭活动核心:合理组织会客、视听、通行;电视视距约为屏幕高度的3倍(或屏幕对角线的3~5倍);沙发与茶几间留出通行与伸腿空间;照度适中并设局部照明。【多选】餐厅:餐桌与餐椅座面高差约280~320mm为宜;保证就座与通行空间、上菜动线短捷、照明集中于桌面。【多选】厨房:按储存→清洗→备餐→烹调→备餐(装盘)的操作流程组织,形成短捷动线(一字形、L形、U形、岛形);操作台高度依据肘高(肘下约)、灶台与水槽高度可分别设置,常用物品在最佳取放范围,注意防滑、防烫、排烟与安全。【多选】卧室:床的长宽满足大个子、床高便于起坐、床两侧留通道与整理空间;衣柜挂衣高度、抽屉取放高度在可达范围;要求安静、避光、良好通风与适宜温湿度。【多选】老年人房间(无障碍设计重点):地面防滑无高差、设扶手与抓杆、圆角防撞、夜间地脚(感应)照明、开关与插座高度适宜、轮椅回转直径不小于约1500mm、家具稳固、色彩对比清晰。【多选】书房:桌椅符合坐姿人体尺寸、屏幕与书的视距与角度适宜、充足均匀无眩光的照明(一般+局部台灯)、书架常用层在易取高度、久坐可调节。【多选】卫浴间:干湿分区、地面防滑、坐便器高度便于起坐并设扶手、洗手台高度适宜、淋浴设座椅与扶手、门宜向外开或外开应急、最小活动与回转空间、通风防潮。【多选】玄关:满足换鞋(换鞋凳)、更衣、收纳与入户过渡,鞋柜层板高度与常用鞋取放高度适宜,照明与过渡视线良好。【案例分析】为老年家庭做卫浴无障碍改造:采用防滑地砖、取消门槛高差、坐便器旁与淋浴区安装L形扶手、加折叠淋浴凳、洗手台下方留容膝空间、门向外开启并装感应夜灯、提高色彩对比,依据老年人人体尺寸与动作特点,防止跌倒、便于起坐和救援。记忆:室内五问题=布局、通风、采光、色彩材料、污染;厨房动线“储—洗—备—烹—装”;老人房关键词=防滑、扶手、圆角、夜灯、1500回转。第四节室内人机设计补充(尺度与环境参数)一、尺度、动线与环境补充【名词解释】动线:人在室内活动、操作时所经过的路线;良好动线应短捷、顺畅、不交叉、不迂回,并使家务操作(如厨房)形成连续工作链。【多选】室内空间与家具尺度应依据人体尺寸和动作域确定,包括人体所占空间、动作活动范围、家具尺度、通行与操作净距、家具间最小间距。【名词解释】采光系数:室内给定水平面某点的照度与同一时刻室外无遮挡水平面上散射光照度之比,是评价自然采光效果的指标。【名词解释】照度:单位面积上接收的光通量,单位勒克斯(lx);不同活动所需照度不同,精细活动、书房、厨房操作台要求较高照度。【多选】人工照明布置方式:一般照明(整体均匀)、局部照明(任务照明,如台灯、灶台灯)、混合照明(一般+局部,最常用)。【多选】室内照明设计要求:照度充足且均匀、避免眩光与阴影、光源显色性好、色温与空间功能匹配(卧室暖、书房适中)、设置局部重点照明、便于节能控制。【多选】色彩对室内空间的调节作用:暖色(红橙黄)显温暖、亲近、前进,宜用于寒冷朝向或大而空旷空间;冷色(蓝绿青)显凉爽、后退、扩大,宜用于小空间和炎热朝向;浅色显轻显大、深色显重显小;高明度顶棚显高。【多选】装饰材料的人机要求:环保低污染(甲醛释放量达E1级及以上)、表面质感与温度适宜、地面防滑、声学吸声、无尖锐棱角、耐久易清洁。【多选】甲醛主要来自人造板材、胶黏剂、复合家具,有刺激性、长期释放;氡为放射性气体,主要来自部分石材、土壤与建材;防治要源头选环保材料、加强通风换气、必要时空气净化、检测达标后入住。二、各空间尺度补充【多选】起居室:沙发与茶几间应留出伸腿和通行净距、主要通道满足两人侧身/正面通过;电视观看距离约为屏幕高度的3倍(或对角线的3~5倍),屏幕中心略低于坐姿视平线。【多选】餐厅:餐桌与餐椅座面高差280~320mm最舒适;餐桌周边留就座与拉椅、通行空间;照明以暖色重点光落在桌面。【多选】厨房:操作流线储存(冰箱)→清洗(水槽)→备餐(台面)→烹调(灶)→装盘,三大设备(冰箱、水槽、灶)间动线构成“工作三角”,三边总长宜适中、避免过长或交叉;操作台高度依据肘高(约肘下50~100mm),吊柜下沿与深度避免碰头、常用物在易取高度。【多选】卧室:床宽满足翻身、床长取大个子P95、床高便于起坐(约与坐高相当);床两侧与衣柜前留出整理、通行距离;要求安静、避光、通风、温湿度适宜。【多选】老年人居室无障碍要点:地面防滑、无门槛高差、墙与洁具旁设扶手、家具圆角防撞、开关插座高度方便、夜间感应照明、门洞与通道满足轮椅通行、轮椅回转空间直径不小于约1500mm、色彩对比帮助辨识、紧急呼叫装置。【多选】书房:书桌高度与座椅配套、前臂近水平,显示器视距约500mm、屏幕上沿与眼平;混合照明(环境+台灯、台灯置于非惯用手一侧避免手影);书架常用层在易取高度、过重书放低位。【多选】卫浴:干湿分区、地面防滑排水快;坐便器高度便于老人起坐、旁设扶手;洗手台高度适宜、台下留容膝;淋浴区设防滑、座椅与扶手;门宜外开或可从外开启以便急救;保证最小活动与转身空间、良好排风。【多选】玄关:设换鞋凳(高度便于起坐)、鞋柜(常用鞋易取、通风)、挂衣与临时置物、入户照明与内外明暗过渡、雨具收纳。【案例分析】为小户型做厨房人机优化:按储—洗—备—烹—装把冰箱、水槽、备餐台、灶台顺次排成L形,缩短工作三角动线;操作台按肘高分高(灶)低(水槽可略高)设置、吊柜下加灯消除阴影、常用厨具挂在正常伸手范围、地面防滑并留两人错身空间,从而减少转身和走动、提高效率与安全。第八章人机工程学在产品设计中的运用第一节人机工程学与产品设计的关系【单选】产品设计的核心是“宜人”,即让产品的结构、尺寸、界面、操作方式与人的生理、心理特征相匹配;人机工程学是产品实现“宜人化”的理论与数据基础。【填空】产品设计中人机工程学的任务,是把人的因素贯穿到产品功能、造型、色彩、界面与安全设计的全过程。第二节人机工程学在产品设计中的作用【简答】人机工程学在产品设计中的四点作用:①为产品设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参考;②为产品“物”的功能合理性提供科学依据;③为产品考虑“环境因素”、进行系统设计提供理论依据;④为开展“人—机—环境”系统总体设计提供理论依据。第三节产品设计各阶段的人机工程工作程序【多选】产品设计一般阶段:规划(准备)阶段、方案设计阶段、技术设计阶段、总体设计阶段、加工(施工)设计阶段。【多选】各阶段人机工作:①规划阶段——调研使用者人群特征、使用场景与人因需求,明确人机目标;②方案设计阶段——进行人机分析、提出多种符合人体尺寸与操作的概念方案;③技术设计阶段——确定具体尺寸、人机界面与参数,制作人体模型校核;④总体设计阶段——综合协调人、机、环境关系并进行人机评价;⑤加工设计阶段——制作样机(模型)并进行人机测试、评价与改进。【单选】人机工程评价应贯穿设计全过程,遵循设计—评价—改进的循环,样机阶段的实测与使用者评价尤为重要。第四节产品设计中的人机工程因素一、产品功能设计【多选】功能设计要求:功能设置符合人的真实需求、操作逻辑与人的心理模型一致、功能分区清晰、避免功能冗余、关键功能易达易用、提供操作反馈。二、产品造型设计【多选】造型设计应:形态与人体结构和动作相适应(握持、操作部位贴合手型/体型);比例尺度协调;形态语义明确(让人一看就知道如何使用);兼顾稳定感、均衡感与美观。三、产品色彩设计【多选】色彩对人的作用:温度感(红橙暖、蓝绿冷)、轻重感(浅色显轻、深色显重)、进退(距离)感(暖色前进、冷色后退)、软硬感、兴奋与沉静感、安全与警示功能。【单选】产品配色应考虑使用者年龄性别与喜好、使用环境、功能语义(如红色

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