工程機(jī)械設(shè)計(jì)_吳永平_第一篇工程機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第三章工業(yè)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

1、第三章第三章 工業(yè)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)工業(yè)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)v第一節(jié)第一節(jié) 工業(yè)設(shè)計(jì)概念與特征工業(yè)設(shè)計(jì)概念與特征v第二節(jié)第二節(jié) 產(chǎn)品造型及色彩設(shè)計(jì)基礎(chǔ)產(chǎn)品造型及色彩設(shè)計(jì)基礎(chǔ)v第三節(jié)第三節(jié) 人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一節(jié)第一節(jié) 工業(yè)設(shè)計(jì)的概念與特征工業(yè)設(shè)計(jì)的概念與特征 工業(yè)設(shè)計(jì)（工業(yè)設(shè)計(jì)（Industrial DesignIndustrial Design）是指以）是指以造型藝術(shù)造型藝術(shù)、色色彩彩、人機(jī)關(guān)系人機(jī)關(guān)系等為主要內(nèi)容的工業(yè)產(chǎn)品的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)，是等為主要內(nèi)容的工業(yè)產(chǎn)品的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)，是關(guān)于產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)、材料、視覺傳遞、審美價(jià)值、宜關(guān)于產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)、材料、視覺傳遞、審美價(jià)值、宜人性以及商品化等方面的人性以及

2、商品化等方面的綜合性創(chuàng)造活動(dòng)綜合性創(chuàng)造活動(dòng)。 Industrial design is the professional service of creating and developing concepts and specifications that optimize the function, value and appearance of products and systems for the mutual benefit of both user and manufacturer. 傳統(tǒng)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功能功能性能性能工業(yè)設(shè)計(jì)工業(yè)設(shè)計(jì)性能性能審美審美心理心理生理生理功能功能結(jié)

3、構(gòu)結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境環(huán)境傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與工業(yè)設(shè)計(jì)的區(qū)別傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與工業(yè)設(shè)計(jì)的區(qū)別 科學(xué)與藝術(shù)的完美結(jié)合，人機(jī)以及環(huán)境系科學(xué)與藝術(shù)的完美結(jié)合，人機(jī)以及環(huán)境系統(tǒng)的相互協(xié)調(diào)是工業(yè)設(shè)計(jì)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面的統(tǒng)的相互協(xié)調(diào)是工業(yè)設(shè)計(jì)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面的基基本特征本特征。 此外，工業(yè)設(shè)計(jì)的特征還包括啟迪思維靈此外，工業(yè)設(shè)計(jì)的特征還包括啟迪思維靈感的創(chuàng)造性，適應(yīng)時(shí)代的時(shí)尚性與民族風(fēng)格，感的創(chuàng)造性，適應(yīng)時(shí)代的時(shí)尚性與民族風(fēng)格，實(shí)現(xiàn)功能價(jià)值的經(jīng)濟(jì)合理性等方面。實(shí)現(xiàn)功能價(jià)值的經(jīng)濟(jì)合理性等方面。工業(yè)設(shè)計(jì)的基本特征：工業(yè)設(shè)計(jì)的基本特征：第二節(jié)第二節(jié) 產(chǎn)品造型及色彩設(shè)計(jì)基礎(chǔ)產(chǎn)品造型及色彩設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能、形

4、態(tài)、色彩等要素是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能、形態(tài)、色彩等要素和諧統(tǒng)一的創(chuàng)造性活動(dòng)。和諧統(tǒng)一的創(chuàng)造性活動(dòng)。 工業(yè)產(chǎn)品美的特征工業(yè)產(chǎn)品美的特征: : “形式美形式美”：以其以其外在的外在的感性形式所呈現(xiàn)的美。感性形式所呈現(xiàn)的美。 “技術(shù)美技術(shù)美”：以其以其內(nèi)在結(jié)構(gòu)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)的和諧、秩序而呈現(xiàn)的美。和諧、秩序而呈現(xiàn)的美。 在產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中，只有把這兩方面的要素有機(jī)地統(tǒng)在產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中，只有把這兩方面的要素有機(jī)地統(tǒng)一起來，才能達(dá)到產(chǎn)品真正的美。一起來，才能達(dá)到產(chǎn)品真正的美。一、產(chǎn)品造型的形式美法則一、產(chǎn)品造型的形式美法則過渡與呼應(yīng)過渡與呼應(yīng)穩(wěn)定與技巧穩(wěn)定與技巧主從與重點(diǎn)主從與重點(diǎn)對稱與均衡對稱與均衡調(diào)和與對比調(diào)和

5、與對比比例與尺度比例與尺度節(jié)奏與韻律節(jié)奏與韻律統(tǒng)一與變化統(tǒng)一與變化形式美法則形式美法則. 8. 4. 7. 3. 6. 2. 5. 11 1統(tǒng)一與變化統(tǒng)一與變化 統(tǒng)一統(tǒng)一：同一個(gè)要素在同一物體中多次出現(xiàn)，或在同一個(gè)物體中不同：同一個(gè)要素在同一物體中多次出現(xiàn)，或在同一個(gè)物體中不同的要素趨向或安置在某個(gè)要素之中。的要素趨向或安置在某個(gè)要素之中。 作用是使形體條理，趨于一致，有寧靜、安定感作用是使形體條理，趨于一致，有寧靜、安定感 。 變化變化：在同一物體或環(huán)境中，要素與要素之間存在的差異性，或相：在同一物體或環(huán)境中，要素與要素之間存在的差異性，或相同要素以一種變異的方法使之產(chǎn)生視覺上的差異感。同要

6、素以一種變異的方法使之產(chǎn)生視覺上的差異感。 作用是使形體有動(dòng)感，具有生動(dòng)活潑的吸引力。作用是使形體有動(dòng)感，具有生動(dòng)活潑的吸引力。 2 2比例與尺度比例與尺度 比例比例：形體自身各部分的大小、長短、高低在度量上的比較關(guān)系或：形體自身各部分的大小、長短、高低在度量上的比較關(guān)系或相對關(guān)系，一般不涉及具體量值。相對關(guān)系，一般不涉及具體量值。 尺度尺度：產(chǎn)品形體與人使用要求之間的尺寸關(guān)系，以及兩者相比較所：產(chǎn)品形體與人使用要求之間的尺寸關(guān)系，以及兩者相比較所得到的印象，它是以一定的量來表示和說明質(zhì)的某種標(biāo)準(zhǔn)。得到的印象，它是以一定的量來表示和說明質(zhì)的某種標(biāo)準(zhǔn)。 在現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中，尺度主要是指產(chǎn)品

7、尺寸與人體尺寸之在現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中，尺度主要是指產(chǎn)品尺寸與人體尺寸之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。間的協(xié)調(diào)關(guān)系。 3 3對稱與均衡對稱與均衡 對稱對稱：整體中各個(gè)部分的空間和諧布局與相應(yīng)對應(yīng)的形式表現(xiàn)。：整體中各個(gè)部分的空間和諧布局與相應(yīng)對應(yīng)的形式表現(xiàn)。 均衡均衡：對稱形式的發(fā)展，是一種不對稱形式的心理平衡形式：對稱形式的發(fā)展，是一種不對稱形式的心理平衡形式 。 從外觀形式上看，均衡是對于對稱的破壞，然而，實(shí)質(zhì)上它又是對從外觀形式上看，均衡是對于對稱的破壞，然而，實(shí)質(zhì)上它又是對稱的保持，并隱含著對稱的形式法則。所以有人把均衡稱為對稱形式稱的保持，并隱含著對稱的形式法則。所以有人把均衡稱為對稱形式的發(fā)展，

8、對稱是最簡單的均衡形式。的發(fā)展，對稱是最簡單的均衡形式。4 4穩(wěn)定與輕巧穩(wěn)定與輕巧 穩(wěn)定穩(wěn)定：造型物上下之間的輕重關(guān)系。有實(shí)際穩(wěn)定和視覺穩(wěn)定兩類。：造型物上下之間的輕重關(guān)系。有實(shí)際穩(wěn)定和視覺穩(wěn)定兩類。 穩(wěn)定的基本條件是，物體重心必須在物體的支撐面以內(nèi)，其重心愈穩(wěn)定的基本條件是，物體重心必須在物體的支撐面以內(nèi)，其重心愈低、愈靠近支撐面的中心部位，則其穩(wěn)定性愈好。低、愈靠近支撐面的中心部位，則其穩(wěn)定性愈好。 輕巧輕巧：造型物上下之間的輕重關(guān)系，即在滿足：造型物上下之間的輕重關(guān)系，即在滿足“實(shí)際穩(wěn)定實(shí)際穩(wěn)定”的前提的前提下，用藝術(shù)創(chuàng)造的方法，使造型物給人以輕盈、靈巧的美感。下，用藝術(shù)創(chuàng)造的方法，使造

9、型物給人以輕盈、靈巧的美感。 5 5節(jié)奏與韻律節(jié)奏與韻律 節(jié)奏節(jié)奏：是一種有規(guī)律的、周期性變化的運(yùn)動(dòng)形式。：是一種有規(guī)律的、周期性變化的運(yùn)動(dòng)形式。 在產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中，節(jié)奏的美感主要是通過線條的流動(dòng)，色彩的深在產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中，節(jié)奏的美感主要是通過線條的流動(dòng)，色彩的深淺間斷，形體高低，光影明暗等因素作有規(guī)律的反復(fù)、重疊來表現(xiàn)。淺間斷，形體高低，光影明暗等因素作有規(guī)律的反復(fù)、重疊來表現(xiàn)。 韻律韻律：一種周期性的動(dòng)作有組織的變化或有規(guī)律的重復(fù)。：一種周期性的動(dòng)作有組織的變化或有規(guī)律的重復(fù)。 韻律是以節(jié)奏為骨干的，也是節(jié)奏的深化。如果說節(jié)奏具有一種韻律是以節(jié)奏為骨干的，也是節(jié)奏的深化。如果說節(jié)奏具有一種

10、機(jī)械的秩序美，那么韻律則具有豐富的變化美。機(jī)械的秩序美，那么韻律則具有豐富的變化美。 6 6調(diào)和與對比調(diào)和與對比 調(diào)和調(diào)和：兩個(gè)或兩個(gè)以上的構(gòu)成要素間存在有較大差異時(shí)，通過另外：兩個(gè)或兩個(gè)以上的構(gòu)成要素間存在有較大差異時(shí)，通過另外的構(gòu)成要素的過渡、銜接，給人以協(xié)調(diào)、柔和的感覺。的構(gòu)成要素的過渡、銜接，給人以協(xié)調(diào)、柔和的感覺。 調(diào)和強(qiáng)調(diào)共性、一致性。調(diào)和強(qiáng)調(diào)共性、一致性。 對比對比：突出同一性質(zhì)構(gòu)成要素間的差異性，使構(gòu)成要素間有明顯的：突出同一性質(zhì)構(gòu)成要素間的差異性，使構(gòu)成要素間有明顯的不同特點(diǎn)，通過要素間的相互作用、拱托，給人以生動(dòng)活潑的感覺。不同特點(diǎn)，通過要素間的相互作用、拱托，給人以生動(dòng)活

11、潑的感覺。 對比強(qiáng)調(diào)個(gè)性、差異性。對比強(qiáng)調(diào)個(gè)性、差異性。 7 7主從與重點(diǎn)主從與重點(diǎn) “主主”：主體部位或主要功能部位，是設(shè)計(jì)表現(xiàn)的重點(diǎn)部分。：主體部位或主要功能部位，是設(shè)計(jì)表現(xiàn)的重點(diǎn)部分。 “從從”：非主要功能部位，是局部，次要的部分。：非主要功能部位，是局部，次要的部分。 造型物的主從關(guān)系，一般都由使用功能要求而定。在研究主從與重造型物的主從關(guān)系，一般都由使用功能要求而定。在研究主從與重點(diǎn)的問題中，視覺中心的問題是不容忽視的。點(diǎn)的問題中，視覺中心的問題是不容忽視的。 產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中需要設(shè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)中需要設(shè)置一個(gè)或幾個(gè)能表現(xiàn)產(chǎn)品特征的視覺中心。置一個(gè)或幾個(gè)能表現(xiàn)產(chǎn)品特征的視覺中心。 8 8

12、過渡與呼應(yīng)過渡與呼應(yīng) 過渡過渡：在造型物的兩個(gè)不同形狀或色彩之間，采用一種使二者既聯(lián)：在造型物的兩個(gè)不同形狀或色彩之間，采用一種使二者既聯(lián)系又逐漸演變的形式，使它們相互協(xié)調(diào)，從而達(dá)到和諧的造型效果。系又逐漸演變的形式，使它們相互協(xié)調(diào)，從而達(dá)到和諧的造型效果。 呼應(yīng)呼應(yīng)：造型物在某個(gè)方位上（上下、前后、左右）形、色、質(zhì)的相：造型物在某個(gè)方位上（上下、前后、左右）形、色、質(zhì)的相互聯(lián)系和位置的相互照應(yīng)，使人在視覺印象上產(chǎn)生相互關(guān)聯(lián)的和諧統(tǒng)互聯(lián)系和位置的相互照應(yīng)，使人在視覺印象上產(chǎn)生相互關(guān)聯(lián)的和諧統(tǒng)一感。一感。 二、產(chǎn)品造型的技術(shù)美要求二、產(chǎn)品造型的技術(shù)美要求 技術(shù)美，技術(shù)美，是科學(xué)技術(shù)和美學(xué)藝術(shù)相融

13、合的新的物化形是科學(xué)技術(shù)和美學(xué)藝術(shù)相融合的新的物化形態(tài)，它是通過技術(shù)手段把形式上的規(guī)律性，內(nèi)容上的目的態(tài)，它是通過技術(shù)手段把形式上的規(guī)律性，內(nèi)容上的目的性相統(tǒng)一，使之成為工業(yè)產(chǎn)品物質(zhì)功能的感性直觀。性相統(tǒng)一，使之成為工業(yè)產(chǎn)品物質(zhì)功能的感性直觀。 技術(shù)美是物質(zhì)生產(chǎn)領(lǐng)域的直接產(chǎn)物，它所反映的是物技術(shù)美是物質(zhì)生產(chǎn)領(lǐng)域的直接產(chǎn)物，它所反映的是物的社會(huì)現(xiàn)象，的社會(huì)現(xiàn)象，側(cè)重于研究產(chǎn)品由純功能形態(tài)向?qū)徝佬螒B(tài)轉(zhuǎn)側(cè)重于研究產(chǎn)品由純功能形態(tài)向?qū)徝佬螒B(tài)轉(zhuǎn)化的基本內(nèi)容及其規(guī)律化的基本內(nèi)容及其規(guī)律，力圖把有關(guān)自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)，力圖把有關(guān)自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)知識化、美學(xué)化，最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)按照美的規(guī)律去組織好知識化、美學(xué)

14、化，最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)按照美的規(guī)律去組織好人的物質(zhì)生活和生產(chǎn)活動(dòng)。人的物質(zhì)生活和生產(chǎn)活動(dòng)。 產(chǎn)品造型的產(chǎn)品造型的技術(shù)美要求技術(shù)美要求功能美功能美材質(zhì)美材質(zhì)美舒適美舒適美規(guī)范美規(guī)范美工藝美工藝美結(jié)構(gòu)美結(jié)構(gòu)美三、產(chǎn)品色彩設(shè)計(jì)三、產(chǎn)品色彩設(shè)計(jì)造型設(shè)計(jì)造型設(shè)計(jì)色彩設(shè)計(jì)色彩設(shè)計(jì)形態(tài)設(shè)計(jì)形態(tài)設(shè)計(jì)1 1機(jī)械產(chǎn)品配色的主調(diào)機(jī)械產(chǎn)品配色的主調(diào)2 2配色技巧配色技巧3 3工作環(huán)境與色彩設(shè)計(jì)的關(guān)系工作環(huán)境與色彩設(shè)計(jì)的關(guān)系2、人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求 3、功能分析與功能分配功能分析與功能分配 4、操作儀表板的設(shè)計(jì)操作儀表板的設(shè)計(jì) 第三節(jié)第三節(jié) 人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、人的感知響應(yīng)特性人的感知響

15、應(yīng)特性 5、作業(yè)空間的設(shè)計(jì)作業(yè)空間的設(shè)計(jì) 6、操縱裝置的設(shè)計(jì)操縱裝置的設(shè)計(jì) 主要講授內(nèi)容主要講授內(nèi)容Human-Machine System 人機(jī)系統(tǒng)人機(jī)系統(tǒng)是指人是指人機(jī)機(jī)環(huán)境間在一定時(shí)間與空間條件環(huán)境間在一定時(shí)間與空間條件下所構(gòu)成的系統(tǒng)。下所構(gòu)成的系統(tǒng)。 “人人”指的是在所研究的系統(tǒng)中參與系統(tǒng)過程的人。指的是在所研究的系統(tǒng)中參與系統(tǒng)過程的人。 “機(jī)機(jī)” 泛指一切與人處于同一系統(tǒng)中并與人交換信息、泛指一切與人處于同一系統(tǒng)中并與人交換信息、物質(zhì)和能量，供人使用的物。物質(zhì)和能量，供人使用的物。 “環(huán)境環(huán)境”指的是與指的是與“人人”、“機(jī)機(jī)”共處的，對共處的，對“人人”和和“機(jī)機(jī)”有直接或間接影響

16、的外部條件。有直接或間接影響的外部條件。 人機(jī)系統(tǒng)的概念人機(jī)系統(tǒng)的概念 環(huán)境界面環(huán)境界面人人機(jī)機(jī)界界面面人機(jī)系統(tǒng)相互作用關(guān)系模型人機(jī)系統(tǒng)相互作用關(guān)系模型 人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是為了合理解決勞動(dòng)主體與勞動(dòng)工具之是為了合理解決勞動(dòng)主體與勞動(dòng)工具之間的矛盾，其主要任務(wù)是使間的矛盾，其主要任務(wù)是使“人人”與與“機(jī)機(jī)”之間實(shí)現(xiàn)高度之間實(shí)現(xiàn)高度的協(xié)調(diào)，從而提高人機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行效果。的協(xié)調(diào)，從而提高人機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行效果。 人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是在總體上正確解決人機(jī)功能分是在總體上正確解決人機(jī)功能分配、人機(jī)關(guān)系協(xié)調(diào)、人機(jī)界面匹配三個(gè)基本問題，以獲得配、人機(jī)關(guān)系協(xié)調(diào)、人機(jī)界面匹配三個(gè)基本問題，以

17、獲得安全、健康、舒適、高效的綜合效益。安全、健康、舒適、高效的綜合效益。人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、人的感知響應(yīng)特性一、人的感知響應(yīng)特性 感覺感覺是人腦對直接作用于感覺器官的客觀事物的個(gè)別屬是人腦對直接作用于感覺器官的客觀事物的個(gè)別屬性的反映。性的反映。 1 1感覺的基本特性感覺的基本特性 外部感覺外部感覺：反映外界事物屬性的，如視覺、聽覺、嗅覺、味覺：反映外界事物屬性的，如視覺、聽覺、嗅覺、味覺和皮膚感覺；和皮膚感覺；內(nèi)部感覺內(nèi)部感覺：反映內(nèi)臟器管不同狀態(tài)的，如饑：反映內(nèi)臟器管不同狀態(tài)的，如饑. . 渴等內(nèi)臟感覺；渴等內(nèi)臟感覺；本性感覺本性感覺：反映身體各部分的運(yùn)動(dòng)和位置情況的，如運(yùn)動(dòng)感覺、

18、：反映身體各部分的運(yùn)動(dòng)和位置情況的，如運(yùn)動(dòng)感覺、平衡感覺等。平衡感覺等。 感覺基本特性感覺基本特性余覺余覺適宜適宜刺激刺激對比對比相互相互作用作用適應(yīng)性適應(yīng)性感覺感覺閾值閾值 知覺知覺是人腦對直接作用于感覺器官的客觀事物和主觀是人腦對直接作用于感覺器官的客觀事物和主觀狀況整體的反映。狀況整體的反映。 知覺知覺是在感覺的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，感覺到的事物個(gè)別屬是在感覺的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，感覺到的事物個(gè)別屬性越豐富、越精確，對事物的知覺也就越完整、越正確。性越豐富、越精確，對事物的知覺也就越完整、越正確。但知覺又不是感覺的簡單相加，而是具有新的品質(zhì)，表現(xiàn)但知覺又不是感覺的簡單相加，而是具有新的品質(zhì)，表現(xiàn)為對事

19、物的整體認(rèn)識，或者對事物的綜合屬性的判別，或?yàn)閷κ挛锏恼w認(rèn)識，或者對事物的綜合屬性的判別，或者對事物的意義做出的初步解釋。者對事物的意義做出的初步解釋。 知覺知覺是一個(gè)主動(dòng)的反映過程，它比感覺更加依賴于人是一個(gè)主動(dòng)的反映過程，它比感覺更加依賴于人的主觀態(tài)度和過去的知識經(jīng)驗(yàn)。的主觀態(tài)度和過去的知識經(jīng)驗(yàn)。 2 2知覺的基本特性知覺的基本特性 知覺基本特性知覺基本特性整體性整體性理解性理解性恒常性恒常性選擇性選擇性知覺時(shí)，把由許知覺時(shí)，把由許多部分或多種屬多部分或多種屬性組成的對象看性組成的對象看作具有一定結(jié)構(gòu)作具有一定結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一整體。的統(tǒng)一整體。 當(dāng)知覺的條件在當(dāng)知覺的條件在一定范圍內(nèi)變化一定范

20、圍內(nèi)變化時(shí)，人的知覺映時(shí)，人的知覺映像仍然能保持相像仍然能保持相對不變的特性對不變的特性 。 知覺時(shí)，把某些知覺時(shí)，把某些對象從某背景中對象從某背景中優(yōu)先地區(qū)分出來優(yōu)先地區(qū)分出來，并予以清晰反，并予以清晰反映的特性。映的特性。 知覺時(shí)，用以往知覺時(shí)，用以往所獲得的知識經(jīng)所獲得的知識經(jīng)驗(yàn)來理解當(dāng)前的驗(yàn)來理解當(dāng)前的知覺對象的特征知覺對象的特征 。 二、人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求二、人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求確定人機(jī)系統(tǒng)的功能及其在人、機(jī)間的合理分配確定人機(jī)系統(tǒng)的功能及其在人、機(jī)間的合理分配 信息顯示器的選型、設(shè)計(jì)和布置信息顯示器的選型、設(shè)計(jì)和布置 操作器的選型、設(shè)計(jì)和布置操作器的選型、設(shè)計(jì)和布置 機(jī)器

21、的危區(qū)分析和安全防護(hù)設(shè)計(jì)機(jī)器的危區(qū)分析和安全防護(hù)設(shè)計(jì) 人機(jī)界面的優(yōu)化匹配人機(jī)界面的優(yōu)化匹配 人機(jī)系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)人機(jī)系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì) 作業(yè)空間設(shè)計(jì)作業(yè)空間設(shè)計(jì) 作業(yè)環(huán)境的設(shè)計(jì)和控制作業(yè)環(huán)境的設(shè)計(jì)和控制 人人機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)的的內(nèi)內(nèi)容容對人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求對人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求 系統(tǒng)能夠可靠系統(tǒng)能夠可靠實(shí)現(xiàn)規(guī)定的功能和任務(wù)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的功能和任務(wù)。 系統(tǒng)中人與機(jī)器都能系統(tǒng)中人與機(jī)器都能充分發(fā)揮各自的作用充分發(fā)揮各自的作用，彼此協(xié)調(diào)地，彼此協(xié)調(diào)地工作，使人機(jī)系統(tǒng)的總體效率盡量提高而能耗盡量降低。工作，使人機(jī)系統(tǒng)的總體效率盡量提高而能耗盡量降低。 人機(jī)系統(tǒng)必須人機(jī)系統(tǒng)必須安全可靠安全可靠。 人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)

22、當(dāng)使操作者在操作時(shí)感到人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)使操作者在操作時(shí)感到舒適和方便舒適和方便。 人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須考慮其人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須考慮其社會(huì)效益社會(huì)效益。功能分配原則功能分配原則比較分配原則比較分配原則 剩余分配原則剩余分配原則 經(jīng)濟(jì)分配原則經(jīng)濟(jì)分配原則 宜人分配原則宜人分配原則 彈性分配原則彈性分配原則 三、功能分析與功能分配三、功能分析與功能分配四、操作儀表板的設(shè)計(jì)四、操作儀表板的設(shè)計(jì) 顯示裝置的功能顯示裝置的功能是通過可視化的數(shù)值、文字、曲線、是通過可視化的數(shù)值、文字、曲線、符號、標(biāo)志、圖形、圖像，可聽見的聲波以及其它人體可符號、標(biāo)志、圖形、圖像，可聽見的聲波以及其它人體可感知的刺激信號向感知的刺

23、激信號向“人人”傳遞傳遞“機(jī)機(jī)”的各種運(yùn)行信息。的各種運(yùn)行信息。（二）儀表板的總體設(shè)計(jì)（二）儀表板的總體設(shè)計(jì)1 1儀表板的空間位置儀表板的空間位置 為了保證高工作效率和減輕人的疲勞，儀表板的空間位為了保證高工作效率和減輕人的疲勞，儀表板的空間位置應(yīng)使操作者置應(yīng)使操作者不必運(yùn)動(dòng)頭部和眼睛不必運(yùn)動(dòng)頭部和眼睛，更，更不需移動(dòng)身體不需移動(dòng)身體位置位置就能看清全部儀表。就能看清全部儀表。2 2儀表板上的儀表排列儀表板上的儀表排列 根據(jù)視覺運(yùn)動(dòng)規(guī)律，儀表板面一般應(yīng)呈左右方向?yàn)殚L邊根據(jù)視覺運(yùn)動(dòng)規(guī)律，儀表板面一般應(yīng)呈左右方向?yàn)殚L邊的的長方形形狀長方形形狀，板面上的儀表排列順序最好與它們的，板面上的儀表排列順序

24、最好與它們的認(rèn)讀順認(rèn)讀順序序相一致。相互聯(lián)系越多的儀表應(yīng)當(dāng)布置得越靠近，儀表的相一致。相互聯(lián)系越多的儀表應(yīng)當(dāng)布置得越靠近，儀表的排列順序還應(yīng)當(dāng)考慮到它們彼此間排列順序還應(yīng)當(dāng)考慮到它們彼此間邏輯上的聯(lián)系邏輯上的聯(lián)系。3 3儀表板面的有效認(rèn)讀范圍儀表板面的有效認(rèn)讀范圍 試驗(yàn)指出，觀察距離為試驗(yàn)指出，觀察距離為800mm時(shí)，若眼球不動(dòng)，則水平時(shí)，若眼球不動(dòng)，則水平視野視野20范圍為范圍為最優(yōu)認(rèn)讀范圍最優(yōu)認(rèn)讀范圍，其正確認(rèn)讀時(shí)間為，其正確認(rèn)讀時(shí)間為1s左右。左右。當(dāng)水平視野超過當(dāng)水平視野超過24以外，正確認(rèn)讀時(shí)間開始急劇增加，因以外，正確認(rèn)讀時(shí)間開始急劇增加，因此，此，24為最優(yōu)認(rèn)讀范圍的為最優(yōu)認(rèn)讀范

25、圍的極限極限。20五、作業(yè)空間設(shè)計(jì)五、作業(yè)空間設(shè)計(jì)作業(yè)空間：作業(yè)空間：人操縱機(jī)器時(shí)所需要的活動(dòng)空間，加上機(jī)器、人操縱機(jī)器時(shí)所需要的活動(dòng)空間，加上機(jī)器、設(shè)備、工具、用具及被加工對象所占有的空間的總和。設(shè)備、工具、用具及被加工對象所占有的空間的總和。作業(yè)空間設(shè)計(jì)：作業(yè)空間設(shè)計(jì)：就大范圍而言，是把所需用的機(jī)器、設(shè)備就大范圍而言，是把所需用的機(jī)器、設(shè)備和工具，按照人的操作要求進(jìn)行合理的空間布置。就由人和工具，按照人的操作要求進(jìn)行合理的空間布置。就由人操作的機(jī)器而言，就是從人的需要出發(fā)，對機(jī)器的操縱裝操作的機(jī)器而言，就是從人的需要出發(fā)，對機(jī)器的操縱裝置、顯示裝置相對于操作者的位置進(jìn)行合理的安排，為操置、

26、顯示裝置相對于操作者的位置進(jìn)行合理的安排，為操作者創(chuàng)造舒適而方便的工作條件。作者創(chuàng)造舒適而方便的工作條件。設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)是使人機(jī)系統(tǒng)能以最有效、最合理的方式是使人機(jī)系統(tǒng)能以最有效、最合理的方式滿足作業(yè)要求，作業(yè)空間合理、經(jīng)濟(jì)、安全和舒適。滿足作業(yè)要求，作業(yè)空間合理、經(jīng)濟(jì)、安全和舒適。 作業(yè)范圍：作業(yè)范圍：操作者采用坐姿或立姿進(jìn)行作業(yè)時(shí)，手操作者采用坐姿或立姿進(jìn)行作業(yè)時(shí)，手和腳在水平面和垂直面內(nèi)所能觸及的運(yùn)動(dòng)軌跡范圍。和腳在水平面和垂直面內(nèi)所能觸及的運(yùn)動(dòng)軌跡范圍。 作業(yè)范圍是構(gòu)成作業(yè)空間的主要部分，它有作業(yè)范圍是構(gòu)成作業(yè)空間的主要部分，它有平面作平面作業(yè)范圍業(yè)范圍和和空間作業(yè)范圍空

27、間作業(yè)范圍之分。之分。 2. 作業(yè)空間范圍作業(yè)空間范圍 1 1人體上肢作業(yè)范圍的最佳區(qū)域人體上肢作業(yè)范圍的最佳區(qū)域 2 2人體上肢人體上肢作業(yè)作業(yè)范圍中容易達(dá)到的區(qū)域范圍中容易達(dá)到的區(qū)域 3 3人體上肢人體上肢作業(yè)作業(yè)范圍中能夠達(dá)到的最大區(qū)域范圍中能夠達(dá)到的最大區(qū)域 1 1人體上肢人體上肢作業(yè)作業(yè)范圍的最佳區(qū)域范圍的最佳區(qū)域 2 2人體上肢人體上肢作業(yè)作業(yè)范圍中容易達(dá)到的區(qū)域范圍中容易達(dá)到的區(qū)域 3 3人體上肢人體上肢作業(yè)作業(yè)范圍中能夠達(dá)到的最大區(qū)域范圍中能夠達(dá)到的最大區(qū)域水平平面作業(yè)范圍（尺寸單位：水平平面作業(yè)范圍（尺寸單位：mm） 腳的作業(yè)范圍腳的作業(yè)范圍以腳可能移以腳可能移動(dòng)的距離來確定

28、。與手操作相動(dòng)的距離來確定。與手操作相比，腳的操作力大，但精確度比，腳的操作力大，但精確度差，且活動(dòng)范圍較小，一般腳差，且活動(dòng)范圍較小，一般腳操作限于踏板類操縱裝置。正操作限于踏板類操縱裝置。正常的腳作業(yè)空間范圍常的腳作業(yè)空間范圍位于身體位于身體前側(cè)、座高以下的區(qū)域前側(cè)、座高以下的區(qū)域，其舒，其舒適的作業(yè)范圍取決于身體尺寸適的作業(yè)范圍取決于身體尺寸與動(dòng)作的性質(zhì)。與動(dòng)作的性質(zhì)。 （1）作業(yè)空間的布置）作業(yè)空間的布置 作業(yè)空間的布置是指在作業(yè)空間限定之后，確定合適的作業(yè)空間的布置是指在作業(yè)空間限定之后，確定合適的作業(yè)面及顯示裝置、操縱裝置的位置。作業(yè)面及顯示裝置、操縱裝置的位置。 人機(jī)系統(tǒng)中，作業(yè)

29、空間的布置不僅要考慮人與機(jī)之間的人機(jī)系統(tǒng)中，作業(yè)空間的布置不僅要考慮人與機(jī)之間的關(guān)系，還要考慮機(jī)與機(jī)、人與人之間的關(guān)系。關(guān)系，還要考慮機(jī)與機(jī)、人與人之間的關(guān)系。 3. 作業(yè)空間設(shè)計(jì)作業(yè)空間設(shè)計(jì)作業(yè)空間作業(yè)空間布置原則布置原則重要性重要性原則原則 功能功能原則原則 使用順序使用順序原則原則 使用頻率使用頻率原則原則 將實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)最為重要的目標(biāo)最為重要的元件布置在離操元件布置在離操作者最近或最方作者最近或最方便的位置。便的位置。 應(yīng)按使用順應(yīng)按使用順序?qū)υM(jìn)行排序?qū)υM(jìn)行排列布置，以使作列布置，以使作業(yè)方便、高效。業(yè)方便、高效。 經(jīng)常使用的經(jīng)常使用的元件應(yīng)置于作業(yè)元件應(yīng)置于作業(yè)者易

30、見并且易及者易見并且易及的部位。的部位。 應(yīng)按功能性應(yīng)按功能性相關(guān)關(guān)系對顯示相關(guān)關(guān)系對顯示器、操縱器以至器、操縱器以至于機(jī)器進(jìn)行適當(dāng)于機(jī)器進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆謪^(qū)排列。的分區(qū)排列。 主顯示器主顯示器與主顯示器與主顯示器相關(guān)的主操縱器相關(guān)的主操縱器有協(xié)調(diào)性有協(xié)調(diào)性要求的操縱器與顯示器要求的操縱器與顯示器按按順序使用的元件順序使用的元件將使用頻將使用頻繁的元件置于方便觀察、操繁的元件置于方便觀察、操縱的部位縱的部位按布局一致的原按布局一致的原則協(xié)調(diào)本系統(tǒng)內(nèi)及其它相關(guān)則協(xié)調(diào)本系統(tǒng)內(nèi)及其它相關(guān)系統(tǒng)的布置方案之間的關(guān)系。系統(tǒng)的布置方案之間的關(guān)系。作業(yè)空間布置的順序作業(yè)空間布置的順序4. 駕駛座椅設(shè)計(jì)駕駛座椅設(shè)計(jì) 車輛駕駛座椅的舒適性設(shè)計(jì)通常包括靜態(tài)舒適性、動(dòng)態(tài)車輛駕駛座椅的舒適性設(shè)計(jì)通常包括靜態(tài)舒適性、動(dòng)態(tài)舒適性、操作舒適性三方面的設(shè)計(jì)任務(wù)，而這三方面的設(shè)舒適性、操作舒適性三方面的設(shè)計(jì)任務(wù)，而這三方面的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)卻往往由于實(shí)際要求的相互矛盾而難以完全滿足。計(jì)標(biāo)準(zhǔn)卻往往由于實(shí)際要求的相互矛盾而難以完全