人体工程学概论.ppt

1、人体工程学概论,1.1 人机工程学的命名与定义 人机工程学（Man-Machine Engineering)： 研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。 1.1.1 学科的命名 1. 人类工程学Human Engineering 2. 人因工程学Human Factors Engineering 3. 工效学 Ergonomicsergon（工作、劳动）nomos（规律、规则）,1.1.2 学科的定义,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。,

2、1.2 人机工程学的起源与发展,1.2.1 经验人机工程学（20世纪初二次大战） 特点：机械设计的的主要着眼点在于力学、电学、热力学等工程技术的原理设计上；在人机关系上是以选择和培训操作者为主，使人适应于机器。,1.2.2 科学人机工程学（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。,1.2.3 现代人机工程学（60年代以来）,现代人机工程学有三个特点： 1）着

3、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。,1.3 人机工程学的研究内容与方法,1.3.1 学科的研究内容 研究内容具有多样性、应用性和灵活性。主要包括以下几个方面： 1）人体特性的研究：主要研究在工业设计中与人体有关的问题。如本书2、3、4章的内容。 2）工作场所和信息传递装置的设计：主要研究如何设计合适的环境及信息传递装置，使人可

4、以舒适高效的工作。如本书5、6、7、8章的内容。,3）环境控制与安全保护：主要研究从长远利益出发，如何设计环境及进行安全保护以保证人在长期工作下健康不受影响，事故危险性最小。如本书9、10章的内容。 4）人机系统的总体设计：人机系统工作效能的高低主要取决于它的总体设计，即在整体上使“机”与人体相适应，解决好人与机器之间的分工和机器之间信息交流的问题可，使二者取长补短，各尽所长。如本书第11章的内容。 5） 人机工程学发展动向的研究，如本书12章内容,1.3.2 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，见图1-1 3. 实验法 在实验室或作业现场进行多次反复

5、观 测，见图1-2 4. 模拟和模型试验法，见图1-3,模拟：假人模型冲击/虚拟技术,模型：输入系统输出,图1-1,返回,5. 计算机数值仿真法，见图1-4 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 可靠性（一致性）：重复实验时，结果应一致. 有效性：测试结果能真实反映所评价的内容.,1.4人机工程学体系及其应用领域,1.4.1 学科的体系 人机工程学是一门综合性边缘学科，主要是“人体科学”、“技术科学”和“环境科学”之间的有机融合，由图1-5加以描述。 1.4.2学科的应用 学科的应用领域可参阅表1-1、1

6、-2。重点在下章介绍。,1.5 人机工程学与工业设计,1.5.1 为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数 1.5.2 为工业设计中考虑“物”的功能合理性提供科学依据 1.5.3 为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准则 1.5.4 为进行人机环境系统设计提供理论依据 1.5.5 为坚持以“人”为核心的设计思路提供工作程序。参阅表1-3、1-4。,图1-2,返回,图1-3,返回,图1-4,返回,图1-5,返回,人体工程的起源和历史 人体工程学的定义 工业设计与人体工程,人体工程的起源,任何事物的发展都取决于事物内部的矛盾。 人体工程学的发展首先是由于人和“人造物”之间的矛盾。,人的能力和系

7、统要求不匹配,人和人造物的发展不平衡,研究物先于研究人,Newton Isaac (1642-1722),Wilhelm Wundt (1830-1920),人类文明出现了失衡的状态，其特征是：人与人造物、人与环境失去了和谐。,人体工程的历史,早期历史,赫梯战车（古代中东地区）,明代家具,古希腊的人体工程学：概述,古希腊的人体 工程学：马车,古希腊的人体工程学：刹车系统,古希腊的人体工程学：工具,古希腊的人体工程学：日常用品,二战前,泰勒（W Taylor) 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

8、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（F Gilbreth ） 时间和动作研究 手术研究,莫斯特伯格（H Musterberg) 用实验方法进行人员挑选和培训,1945-1960 人体工程学诞生时期,第二次世界大战影响,1949年英国人体工程学会（Ergonomics Research Society）成立,1955年美国人因工程学会（Human Factors Society ）成立,1959年国际工效学协会（Internat

9、ional Ergonomics Society ）成立,1960-1990 人体工程学迅速发展时期,专家证人（Expert-witness) 大型事故,1990以后 人体工程学迅速发展时期,计算机和人机交互 特殊人群 从个体研究走向社会、群体研究 从人的尺度转向心理、情感研究,人体工程的定义,人体工程学是一门技术学科。,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,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

10、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。,工业设计与人体工程,以人为本,人体工程学与设计的关注点都是人与人造物的关系。,人体工程学与设计,Henry Dreyfuss & Henry Dreyfuss Associates,Henry Dreyfuss 亨利德雷夫斯,The Measure of Man (1960),The Measure of Man & Woman (2001),Combined desk telephone,AT&T telephone,Henry Dreyfuss Associates,Zdenek Kovar 曾内科 科瓦,以用户为中心的设计 UCD,以人为中心的设计