人機工程學(xué)培訓(xùn)教材PPT精選文檔

1、一、什么是人機工程學(xué)一、什么是人機工程學(xué)二、人機系統(tǒng)中人的特性二、人機系統(tǒng)中人的特性 1人的生理、心理特性人的生理、心理特性 2人的作業(yè)特性人的作業(yè)特性三、人體測量與作業(yè)空間三、人體測量與作業(yè)空間四、四、人與作業(yè)環(huán)境人與作業(yè)環(huán)境五、人機信息界面與人機系統(tǒng)五、人機信息界面與人機系統(tǒng)人機工程人機工程學(xué)的研究目標(biāo)：通過揭示人、機、環(huán)境之間的相互關(guān)系規(guī)律，學(xué)的研究目標(biāo)：通過揭示人、機、環(huán)境之間的相互關(guān)系規(guī)律，從而確保人從而確保人機機環(huán)境系統(tǒng)總體性能的最優(yōu)化。環(huán)境系統(tǒng)總體性能的最優(yōu)化。 1.中國企業(yè)管理百科全書中國企業(yè)管理百科全書定義為：研究人和機器、環(huán)境的相互作用及定義為：研究人和機器、環(huán)境的相互作用

2、及其合理性，使設(shè)計的機器和環(huán)境系統(tǒng)適合人的生理、心理等特征，達到在其合理性，使設(shè)計的機器和環(huán)境系統(tǒng)適合人的生理、心理等特征，達到在生產(chǎn)中提高效率、安全、健康和舒適的目的。生產(chǎn)中提高效率、安全、健康和舒適的目的。2. 人機工程學(xué)就是運用生理學(xué)、心理學(xué)、管理學(xué)的有關(guān)理論和知識，利人機工程學(xué)就是運用生理學(xué)、心理學(xué)、管理學(xué)的有關(guān)理論和知識，利用系統(tǒng)分析的觀點，處理人用系統(tǒng)分析的觀點，處理人機機環(huán)境所組成的系統(tǒng)；使三者組成的系環(huán)境所組成的系統(tǒng)；使三者組成的系統(tǒng)達到最佳狀態(tài)。也就是說既能保證提高人的工作效率，同時又能使人統(tǒng)達到最佳狀態(tài)。也就是說既能保證提高人的工作效率，同時又能使人在心理和生理感到舒適，并

3、保證人的健康和安全。在心理和生理感到舒適，并保證人的健康和安全。 人機工程人機工程學(xué)的研究對象：人學(xué)的研究對象：人機機環(huán)境的相互作用關(guān)系。環(huán)境的相互作用關(guān)系。 人機工程學(xué)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段：人機工程學(xué)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段： 3. 代表人：代表人：1. 時間：時間：20世紀初世紀初 第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)2. 特點：以機器設(shè)計為中心，通過對人的選拔和培訓(xùn)來適應(yīng)機器。特點：以機器設(shè)計為中心，通過對人的選拔和培訓(xùn)來適應(yīng)機器。（由于機器進步很快，使人難以適應(yīng)，所以大量存在著傷害人身心的問題）（由于機器進步很快，使人難以適應(yīng)，所以大量存在著傷害人身心的問題）吉爾布雷斯吉爾布雷斯

4、砌磚作業(yè)砌磚作業(yè) 動作研究動作研究美國學(xué)者泰勒美國學(xué)者泰勒 鐵鍬實驗鐵鍬實驗 時間研究時間研究 2. 特點：一切都以人為中心特點：一切都以人為中心 2. 特點：重視工業(yè)與工程設(shè)計中特點：重視工業(yè)與工程設(shè)計中“人的因素人的因素”，力求使機器適應(yīng)人。，力求使機器適應(yīng)人。 即機器的設(shè)計符合人的習(xí)慣。即機器的設(shè)計符合人的習(xí)慣。1. 時間：第二次世界大戰(zhàn)時間：第二次世界大戰(zhàn) 50年代末年代末1. 時間：時間：60年代年代 至今至今 1989年正式成立了本學(xué)科與年正式成立了本學(xué)科與IEA相應(yīng)的國家一級學(xué)術(shù)組織相應(yīng)的國家一級學(xué)術(shù)組織中國人類工效學(xué)學(xué)會（中國人類工效學(xué)學(xué)會（Chinese Ergonomics

5、 Society, 簡稱簡稱CES）。）。u 健健 康康 問問 題題u 工工 傷傷 事事 故故u 提提 高高 生生 產(chǎn)產(chǎn) 率率1. 人體特性的研究人體特性的研究：研究人的生理、 心理特性和能力限度2. 人機系統(tǒng)的總體設(shè)計：人機系統(tǒng)的總體設(shè)計：研究人機功能的合理分配3. 工作場所和信息傳遞裝置的設(shè)計：工作場所和信息傳遞裝置的設(shè)計：研究人機相互作用及人機界面的設(shè)計5. 環(huán)境控制與安全保護設(shè)計：環(huán)境控制與安全保護設(shè)計：研究作業(yè)環(huán)境和人的可靠性與安全4. 作業(yè)及其改善作業(yè)及其改善ManufacturingHome & LeisureServiceOffice返回 概念概念肌肉等長收縮來保持一定姿勢或本

6、位的作業(yè)。 特點特點能耗水平不高，但易引起人的疲勞。 1. 定義定義能量代謝就是人體有關(guān)能量的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)移和消耗。2. 種類種類 1）基礎(chǔ)代謝量：人在基礎(chǔ)條件下，維持人最基本生理活動，所需 消耗的能量。 按機體所處的狀態(tài)分為三種： 基礎(chǔ)代謝率：單位時間內(nèi)，單位體表面積所消耗的基礎(chǔ)代謝量。 用B表示，單位：KJ/ /(m2. .h)體表面積體表面積 S(m2) 0.0061身高身高(cm)0.0128 體重體重(kg)0.1529基礎(chǔ)代謝量基礎(chǔ)代謝量= =基礎(chǔ)代謝率基礎(chǔ)代謝率人體表面積人體表面積持續(xù)時間持續(xù)時間BSt我國正常人基礎(chǔ)代謝率的平均值如表表所示基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 代代 謝謝 量量安安 靜靜 代代

7、 謝謝 量量能能 量量 代代 謝謝 量量 維維 持持 體體 位位 所所 應(yīng)應(yīng) 增增 加加 的的 代代 謝謝 量量 作作 業(yè)業(yè) 所所 增增 加加 的的 代代 謝謝 量量三種代謝量的關(guān)系 3）能量代謝量：人體進行作業(yè)或運動時所需消耗的總能量。 能量代謝率：用M表示 能量代謝量MS t 2）安靜代謝量：機體保持某部位的平衡及某種姿勢所需消耗的能量。安靜代謝率： 用R表示 R=1.2B 安靜代謝量RS t1.2BS tRMR ( (能量代謝率安靜代謝率能量代謝率安靜代謝率)/ )/ 基礎(chǔ)代謝率基礎(chǔ)代謝率( (M1.2B) )/B 由上式得：由上式得：MB（RMR1.2） 總能耗總能耗 B（RMR1.2

8、）體表面積體表面積活動時間活動時間（RMR1.2）基礎(chǔ)代謝量基礎(chǔ)代謝量 勞動強度不同，所消耗的能量不同，由于勞動者的體質(zhì)差異，即使同樣的勞動強度，不同勞動者的能量代謝也不同，為了消除個體差異，常用相對代謝率來衡量勞動強度。用RMR表示。 1. 勞動強度勞動強度是指作業(yè)者在生產(chǎn)過程中體力消耗及緊張程度。2. 指標(biāo)指標(biāo)1）相對代謝率 RMR 相對指標(biāo)2）勞動強度指數(shù) I 絕對指標(biāo) I = 3T + 7M 3：實際勞動率系數(shù) 7：能量代謝率系數(shù) T（凈作業(yè)時間比率）：工作日內(nèi)凈作業(yè)時間/工作日總工時 M（能量代謝率）：8小時工作日的平均能量代謝率（KJ/minm2）3. 等級劃分等級劃分（1） I1

9、5 一級勞動強度 輕（2） I=1520 二級勞動強度 中（3） I=2025 三級勞動強度 重（4） I25 四級勞動強度 極重1）以RMR指標(biāo)分級 見表見表2）以I指標(biāo)分級1. 概念：概念：指完成某作業(yè)，作業(yè)者所表現(xiàn)的生理、心理、技能的綜合性素質(zhì)。 2. 表達方式表達方式3. 變化規(guī)律變化規(guī)律生產(chǎn)成果（產(chǎn)量、質(zhì)量） = （作業(yè)能力，作業(yè)動機） 勞動生產(chǎn)率時間終末激發(fā) 入門期（Induction period）穩(wěn)定期（steady period）疲勞期（Fatigue period）午休作業(yè)能力均值 4. 意義意義1）合理安排休息，不要在沒進入疲勞期就安排休息； 2）據(jù)作業(yè)能力變化規(guī)律 作業(yè)

10、速率變 以延緩疲勞例如：入門期穩(wěn)定期疲勞期Vt 腦力勞動 安排工作V：V工作能力時，會加速作業(yè)者的疲勞，甚至影響身體健康。 V工作能力時，會加速作業(yè)者的疲勞，甚至影響身體健康。工作能力時，會加速作業(yè)者的疲勞，甚至影響身體健康。 V 84 kJ/(m3h)的作業(yè)環(huán)境。的作業(yè)環(huán)境。在我國國標(biāo)中對應(yīng)下列三種在我國國標(biāo)中對應(yīng)下列三種 高溫強熱輻射作業(yè)：高溫強熱輻射作業(yè)： 氣溫高，熱輻射強度大，相對濕度較低。氣溫高，熱輻射強度大，相對濕度較低。 例如：煉鋼車間例如：煉鋼車間 、 鍛造車間鍛造車間2）影響）影響高溫環(huán)境下，人的水分和鹽分大量喪失高溫環(huán)境下，人的水分和鹽分大量喪失作業(yè)環(huán)境有效溫度作業(yè)環(huán)境有效

11、溫度 控制作業(yè)負荷控制作業(yè)負荷 圖圖人人 新陳代謝新陳代謝V M 散熱小于產(chǎn)熱散熱小于產(chǎn)熱 S 體溫體溫?zé)釕?yīng)激效應(yīng)熱應(yīng)激效應(yīng) 中暑、熱衰竭中暑、熱衰竭 高溫高濕作業(yè)：高溫高濕作業(yè)： 干球溫度干球溫度 30 80% 例如：紡織例如：紡織 夏天露天作業(yè)：夏天露天作業(yè)： 寒冷地區(qū)寒冷地區(qū) 32 炎熱地區(qū)炎熱地區(qū) 35 例如：種植業(yè)、建筑作業(yè)例如：種植業(yè)、建筑作業(yè) 工作：工作： 作業(yè)能力下降作業(yè)能力下降 出錯率出錯率 注意力分散注意力分散操作操作 對手的影響最大對手的影響最大 見圖見圖定義：作業(yè)環(huán)境溫度低于允許溫度下限。定義：作業(yè)環(huán)境溫度低于允許溫度下限。影響：影響：人：人： 環(huán)境溫度環(huán)境溫度 皮膚血

12、管收縮皮膚血管收縮體表溫度體表溫度血流量停滯血流量停滯 體表溫度下降大體表溫度下降大 凍傷凍傷工作時的溫度最好在工作時的溫度最好在15.5 27 1. 改善高溫作業(yè)環(huán)境的措施改善高溫作業(yè)環(huán)境的措施 1）生產(chǎn)技術(shù)：）生產(chǎn)技術(shù)： 合理布置熱源合理布置熱源 例：布置在下風(fēng)頭，車間外例：布置在下風(fēng)頭，車間外 隔熱隔熱 通風(fēng)換氣通風(fēng)換氣 降低濕度降低濕度 2）保健方面：）保健方面： 供給飲料（供給飲料（12為宜，以加鹽為宜，量少次數(shù)多為宜）為宜，以加鹽為宜，量少次數(shù)多為宜） 勞保用品勞保用品 適應(yīng)性檢查適應(yīng)性檢查 因為有些人不適應(yīng)高溫作業(yè)因為有些人不適應(yīng)高溫作業(yè) 3）生產(chǎn)組織：）生產(chǎn)組織： 合理安排作業(yè)

13、負荷合理安排作業(yè)負荷 休息場所（溫度休息場所（溫度20 30為宜，太低人體汗腺）為宜，太低人體汗腺） 集體作業(yè)集體作業(yè) 采暖和保暖采暖和保暖2. 改善低溫作業(yè)環(huán)境改善低溫作業(yè)環(huán)境 提高作業(yè)負荷提高作業(yè)負荷 個體防護個體防護 特殊特殊 例：操作空間小，可以采用熱輻射取暖等方法。例：操作空間小，可以采用熱輻射取暖等方法。2. 工作效率不受影響的溫度范圍，見圖工作效率不受影響的溫度范圍，見圖9-83. 工業(yè)生產(chǎn)微氣候標(biāo)準(zhǔn)，參閱表工業(yè)生產(chǎn)微氣候標(biāo)準(zhǔn)，參閱表9-3，表，表9-4光的性質(zhì)光的性質(zhì)1）光通量（）光通量（）：是最基本的光度量。）：是最基本的光度量。2. 光的度量光的度量定義：指光源在給定方向上

14、單位立體角內(nèi)發(fā)出的光通量。定義：指光源在給定方向上單位立體角內(nèi)發(fā)出的光通量。 常用于描述點光源的發(fā)光特性。常用于描述點光源的發(fā)光特性。測量：光電管測量：光電管定義：單位時間內(nèi)通過某一面積的光量。定義：單位時間內(nèi)通過某一面積的光量。 單位：流明單位：流明 lm光強與光通量之間的關(guān)系：光強與光通量之間的關(guān)系：坎德拉坎德拉cd 照射在物體單位表面面積上的光通量。照射在物體單位表面面積上的光通量。定義定義: 單位：勒克司（單位：勒克司（lx） 1 勒克司勒克司 = 1 流明流明 / 平方米平方米A照度表明照度表明被照面被照面上光的強弱，可用上光的強弱，可用 光電池照度計光電池照度計測量。測量。良好的光

15、環(huán)境主要是通過改善人的視覺條件（照明生理因素）和改善良好的光環(huán)境主要是通過改善人的視覺條件（照明生理因素）和改善人的視覺環(huán)境（照明心理因素）來達到提高勞動生產(chǎn)率。人的視覺環(huán)境（照明心理因素）來達到提高勞動生產(chǎn)率。 良好光環(huán)境使事故次數(shù)、出錯件數(shù)和缺勤人數(shù)都明顯減少，見圖良好光環(huán)境使事故次數(shù)、出錯件數(shù)和缺勤人數(shù)都明顯減少，見圖9-10。2. 光環(huán)境對安全的影響光環(huán)境對安全的影響光環(huán)境對生產(chǎn)中的效率、安全等都有重要意義。光環(huán)境對生產(chǎn)中的效率、安全等都有重要意義。 圖圖9-9照度照度 眨眼次數(shù)眨眼次數(shù) （視疲勞（視疲勞 ） 工作效率工作效率照度照度 人要反復(fù)努力辨認，人很快視覺疲勞人要反復(fù)努力辨認，

16、人很快視覺疲勞 工作效率工作效率注：臨界照度值注：臨界照度值2. 天然光照度和采光系數(shù)天然光照度和采光系數(shù)Cu 合理的照度平均水平合理的照度平均水平 u 光線的方向和擴散要合理光線的方向和擴散要合理u 不讓光線直接照射眼睛不讓光線直接照射眼睛 u 光源光色要合理光源光色要合理 u 讓照明和色相協(xié)調(diào)讓照明和色相協(xié)調(diào) u 不能忽視經(jīng)濟條件的制約不能忽視經(jīng)濟條件的制約在具體的天然采光設(shè)計中，常以采光系數(shù)的最低值作為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)值。在具體的天然采光設(shè)計中，常以采光系數(shù)的最低值作為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)值。表表9-5是我國采光與照明標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的生產(chǎn)車間工作面上的是我國采光與照明標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的生產(chǎn)車間工作面上的C 的最低值。

17、的最低值。 En室內(nèi)某一點的照度室內(nèi)某一點的照度;Ew與與En同一時刻的室外照度。同一時刻的室外照度。 CEnEw100% 將某種條件下的天空照度值乘以選用的將某種條件下的天空照度值乘以選用的C，就可計算出某種條件下室內(nèi)，就可計算出某種條件下室內(nèi)某點的天然光照度。某點的天然光照度。實現(xiàn)良好照明的特性因素實現(xiàn)良好照明的特性因素 圖圖9-11 我國的照度標(biāo)準(zhǔn)是以最低照度值作為設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)值，表我國的照度標(biāo)準(zhǔn)是以最低照度值作為設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)值，表9-7規(guī)定了生產(chǎn)車規(guī)定了生產(chǎn)車間工作面上的照度最低值。間工作面上的照度最低值。1）EminEn Emin：工作面上的最小照度；：工作面上的最小照度； En： 照度

18、標(biāo)準(zhǔn)值。照度標(biāo)準(zhǔn)值。 2）工作面照度分布相對比較均勻。）工作面照度分布相對比較均勻。 照度均勻分布的條件：照度均勻分布的條件： 局部工作面的局部工作面的E最好不大于照度平均值的最好不大于照度平均值的25； 對于一般照明，對于一般照明，Emin/E均均0.8 照度均勻主要從燈具的布置上來解決。照度均勻主要從燈具的布置上來解決。 工作場所的亮度分布可通過規(guī)定室內(nèi)各表面的適宜的反射系數(shù)范圍，以組工作場所的亮度分布可通過規(guī)定室內(nèi)各表面的適宜的反射系數(shù)范圍，以組成適當(dāng)?shù)恼斩确植紒韺崿F(xiàn)。成適當(dāng)?shù)恼斩确植紒韺崿F(xiàn)。圖圖9-12有關(guān)室內(nèi)亮度分布的情況參閱表有關(guān)室內(nèi)亮度分布的情況參閱表9-8，表，表9-9亮度應(yīng)相

19、對均勻，不應(yīng)有較大變化，否則人眼要進行明暗適應(yīng)。亮度應(yīng)相對均勻，不應(yīng)有較大變化，否則人眼要進行明暗適應(yīng)。暗適應(yīng)和明適應(yīng)，見圖暗適應(yīng)和明適應(yīng)，見圖3-8人對暗適應(yīng)、明適應(yīng)不同。人對暗適應(yīng)、明適應(yīng)不同。1）滿意的狀況）滿意的狀況 光照射到物體上的方向不同，在物體上產(chǎn)生的陰影、反射狀況和亮度分布也光照射到物體上的方向不同，在物體上產(chǎn)生的陰影、反射狀況和亮度分布也不相同，從而會使人產(chǎn)生不同的感覺。不相同，從而會使人產(chǎn)生不同的感覺。2）不滿意的狀況）不滿意的狀況u 對于需突出立體視覺的工作對象，應(yīng)形成適當(dāng)陰影，改善其可見度。對于需突出立體視覺的工作對象，應(yīng)形成適當(dāng)陰影，改善其可見度。 形成立體感最理想的

20、照明條件：光由一個方向照射，且亮度比為形成立體感最理想的照明條件：光由一個方向照射，且亮度比為3:1。u 安設(shè)從斜面來的指向性光照射時，可產(chǎn)生小陰影來表現(xiàn)物體的粗糙和凸凹等，安設(shè)從斜面來的指向性光照射時，可產(chǎn)生小陰影來表現(xiàn)物體的粗糙和凸凹等， 以強調(diào)材質(zhì)感，而且最好用點光照明和壁面照明，從而形成愉快的照明效果。以強調(diào)材質(zhì)感，而且最好用點光照明和壁面照明，從而形成愉快的照明效果。u 陰影陰影 改善：將照明器做成擴散性，并在布置上加以注意。改善：將照明器做成擴散性，并在布置上加以注意。u 眩光眩光防控措施：防控措施：a 限制亮度；限制亮度； b 合理布置光源：使光源處于微弱眩光區(qū)，大于合理布置光源

21、：使光源處于微弱眩光區(qū)，大于45度；度； 如：燈罩如：燈罩 c 使光線轉(zhuǎn)為散射使光線轉(zhuǎn)為散射 光線經(jīng)天花板、燈罩、墻壁漫射到工作臺上；光線經(jīng)天花板、燈罩、墻壁漫射到工作臺上；眩光種類及其防控措施：（按產(chǎn)生原因）眩光種類及其防控措施：（按產(chǎn)生原因） 對比眩光：物體和背景之間明暗反差太大。對比眩光：物體和背景之間明暗反差太大。眩光眩光 視覺不舒適、注意力分散視覺不舒適、注意力分散 易視疲勞易視疲勞 損害視力損害視力604530150防控措施：適當(dāng)提高眩光源周圍地區(qū)的亮度，減少亮度對比；防控措施：適當(dāng)提高眩光源周圍地區(qū)的亮度，減少亮度對比； 亮度比亮度比 70 mm 認讀效果認讀效果 1/ d讀讀根

22、據(jù)刻度標(biāo)記的數(shù)量以及觀察距離進行設(shè)計。根據(jù)刻度標(biāo)記的數(shù)量以及觀察距離進行設(shè)計。 觀察者的視角為觀察者的視角為2.55時最佳。時最佳。 視角：刻度盤的直徑與觀察距離的比值視角：刻度盤的直徑與觀察距離的比值。人的視覺特性：水平移動速度大于垂直移動速度；人的視覺特性：水平移動速度大于垂直移動速度； 從左到右；從上到下。從左到右；從上到下。 圖圖5-2刻度線間距：刻度線間距：小刻度線的最小間距為小刻度線的最小間距為 L/600L/600；大刻度線的最小間距為；大刻度線的最小間距為 L/50L/50。 視距為視距為750mm750mm時，時，刻度線間距為刻度線間距為12.5mm； 4。表盤上的刻度線、刻

23、度線間距、文字和數(shù)字尺寸是依據(jù)視距確定的。表盤上的刻度線、刻度線間距、文字和數(shù)字尺寸是依據(jù)視距確定的?？潭染€：刻度線一般有三級，即大刻度線，中刻度線和小刻度線；刻度線：刻度線一般有三級，即大刻度線，中刻度線和小刻度線； 刻度線高度和文字高度參閱表刻度線高度和文字高度參閱表5-3； 刻度線寬度：一般取間距大小的刻度線寬度：一般取間距大小的5- 15，10最佳。最佳。儀表的標(biāo)數(shù)設(shè)計遵循原則：儀表的標(biāo)數(shù)設(shè)計遵循原則：p94；刻度與標(biāo)數(shù)的優(yōu)劣對比見圖；刻度與標(biāo)數(shù)的優(yōu)劣對比見圖5-4。 指針的零位指針的零位 儀表指針零位一般都在時鐘儀表指針零位一般都在時鐘9點或點或12點位置。點位置。例如：墨綠或淡黃色

24、表盤最佳搭配：白色、黑色。例如：墨綠或淡黃色表盤最佳搭配：白色、黑色。 顏色設(shè)計主要指表盤、刻度線、標(biāo)記字符以及指針的顏色匹配問題，儀表色彩顏色設(shè)計主要指表盤、刻度線、標(biāo)記字符以及指針的顏色匹配問題，儀表色彩是否合適，將影響認讀速度和誤讀率。是否合適，將影響認讀速度和誤讀率。 設(shè)計時，刻度線、標(biāo)記字符以及指針的顏色應(yīng)相同或盡可能協(xié)調(diào)，而與表盤不同。設(shè)計時，刻度線、標(biāo)記字符以及指針的顏色應(yīng)相同或盡可能協(xié)調(diào)，而與表盤不同。組合形式面板見圖組合形式面板見圖5-5，其布置參閱表，其布置參閱表5-4。 按使用順序排列按使用順序排列 按功能進行組合排列按功能進行組合排列 按最佳零點方向排列，見圖按最佳零點

25、方向排列，見圖5-6 基本原則：將各儀表的指針正常位按一定的規(guī)律組合排列成圖案，任何一基本原則：將各儀表的指針正常位按一定的規(guī)律組合排列成圖案，任何一 個表盤的指針偏離了正常位，就破壞了構(gòu)型圖案的完整性，極易被人覺察。個表盤的指針偏離了正常位，就破壞了構(gòu)型圖案的完整性，極易被人覺察。信號燈的作用主要有兩方面：信號燈的作用主要有兩方面：1）發(fā)出指示性信息）發(fā)出指示性信息 2）顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)）顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)大多數(shù)情況下，一種信號燈只用于指示一種信息和狀態(tài)。大多數(shù)情況下，一種信號燈只用于指示一種信息和狀態(tài)。 按視覺特性排列按視覺特性排列 儀表的排列順序和方向應(yīng)遵循人的視覺特性，左上方為最優(yōu)，其次

26、是右上方、儀表的排列順序和方向應(yīng)遵循人的視覺特性，左上方為最優(yōu)，其次是右上方、 左下方，而以右下方為最差。左下方，而以右下方為最差。遠距離信號燈：選用空氣散射小、射程較遠的長波紅光的信號燈，或選遠距離信號燈：選用空氣散射小、射程較遠的長波紅光的信號燈，或選 用功率消耗較少的藍綠光。用功率消耗較少的藍綠光。 能見距離：不同情況下的氣象能見距離參閱表能見距離：不同情況下的氣象能見距離參閱表5-55-5； 夜間發(fā)光客體的能見距離參閱表夜間發(fā)光客體的能見距離參閱表5-65-6。 信號燈的亮度和視距設(shè)計信號燈的亮度和視距設(shè)計信號燈的亮度要高于背景亮度的兩倍，同時背景以灰暗無光為好。信號燈的亮度要高于背景

27、亮度的兩倍，同時背景以灰暗無光為好。 按儀表與操縱器相合性排列，見圖按儀表與操縱器相合性排列，見圖5-7 信號燈的布置信號燈的布置信號燈常使用顏色編碼，表示某種含義和提高可辨性。信號燈常使用顏色編碼，表示某種含義和提高可辨性。在使用顏色編碼時，使用顏色過多可能造成混淆和錯認，一般不應(yīng)超過在使用顏色編碼時，使用顏色過多可能造成混淆和錯認，一般不應(yīng)超過1010種。種。信號燈的顏色及其意義參閱表信號燈的顏色及其意義參閱表5-85-8。 重要信號燈設(shè)計重要信號燈設(shè)計3 3 20 20 60 608080 當(dāng)所顯示的信息非常重要或較復(fù)雜時，可通過多種感覺通道或多個信號燈復(fù)合顯當(dāng)所顯示的信息非常重要或較復(fù)

28、雜時，可通過多種感覺通道或多個信號燈復(fù)合顯示，以引起特別注意。示，以引起特別注意。 信號燈聽覺或觸覺；信號燈聽覺或觸覺； 使用不同顏色和形狀的信號燈編碼。使用不同顏色和形狀的信號燈編碼。信號燈的形狀及其標(biāo)記應(yīng)與其邏輯含義相符。信號燈的形狀及其標(biāo)記應(yīng)與其邏輯含義相符。如：用如：用 代表方向；用或代表方向；用或 表示禁止；用！表示警覺、危險等。表示禁止；用！表示警覺、危險等。需要引起注意的信號可采用閃光信號，閃光頻率一般為需要引起注意的信號可采用閃光信號，閃光頻率一般為0.670.671.67HZ1.67HZ 閃光方式：明滅、明暗、似動式。閃光方式：明滅、明暗、似動式。信號燈與背景亮度對比較差時或

29、信息緊急時，可適當(dāng)提高閃光頻率（信號燈與背景亮度對比較差時或信息緊急時，可適當(dāng)提高閃光頻率（101020HZ20HZ）。）。不同背景的燈光信號對人的認讀效果有較大的影響，具體參閱表不同背景的燈光信號對人的認讀效果有較大的影響，具體參閱表5-75-7。 既能顯示圖形、符號、信號，又能顯示文字；既能追蹤顯示，又能顯示多媒體既能顯示圖形、符號、信號，又能顯示文字；既能追蹤顯示，又能顯示多媒體 的圖文動態(tài)畫面。的圖文動態(tài)畫面。在熒光屏上顯示視覺信息，應(yīng)用：電視屏幕、計算機顯示器、示波器等。在熒光屏上顯示視覺信息，應(yīng)用：電視屏幕、計算機顯示器、示波器等。 目標(biāo)：是指在熒光屏上顯示的視覺信息載體。如：圖形

30、、文字、符號、信號等。目標(biāo)：是指在熒光屏上顯示的視覺信息載體。如：圖形、文字、符號、信號等。 目標(biāo)亮度：一般不超過目標(biāo)亮度：一般不超過34 cd/m34 cd/m2 2 呈現(xiàn)時間：在呈現(xiàn)時間：在0.01-10s0.01-10s內(nèi)，目標(biāo)的視認度與之成正比；一般為內(nèi)，目標(biāo)的視認度與之成正比；一般為0.5s0.5s可基本滿足可基本滿足 視認要求，在視認要求，在2 23s3s可較好滿足視認要求?？奢^好滿足視認要求。 運動的目標(biāo)比靜止目標(biāo)易于察覺，但難以看清，目標(biāo)運動速度越大，視覺辨認運動的目標(biāo)比靜止目標(biāo)易于察覺，但難以看清，目標(biāo)運動速度越大，視覺辨認 效率越低。視敏度與目標(biāo)運動狀態(tài)的關(guān)系參閱表效率越低

31、。視敏度與目標(biāo)運動狀態(tài)的關(guān)系參閱表5-95-9。 1 1）熒光屏的顯示特征）熒光屏的顯示特征 2 2）目標(biāo)的亮度、呈現(xiàn)時間）目標(biāo)的亮度、呈現(xiàn)時間 3 3）目標(biāo)的運動速度）目標(biāo)的運動速度 6 6）屏面）屏面 大?。耗繕?biāo)越大越易察覺，但受空間所限應(yīng)有一個適宜大小，熒光屏字符大小大?。耗繕?biāo)越大越易察覺，但受空間所限應(yīng)有一個適宜大小，熒光屏字符大小 與視距的關(guān)系參閱表與視距的關(guān)系參閱表5-105-10。目標(biāo)的形狀：不同形狀目標(biāo)，其辨認效率不同，一般次序為：三角形、圓形、目標(biāo)的形狀：不同形狀目標(biāo)，其辨認效率不同，一般次序為：三角形、圓形、 梯形、方形、長方形、橢圓形、十字形。梯形、方形、長方形、橢圓形、

32、十字形。顏色：計算機熒光屏絕大多數(shù)用綠色作目標(biāo)。顏色：計算機熒光屏絕大多數(shù)用綠色作目標(biāo)。亮度對比度亮度對比度目標(biāo)亮度背景亮度目標(biāo)亮度背景亮度背景亮度背景亮度目標(biāo)的視認度受目標(biāo)與背景的亮度對比度的影響，目標(biāo)的亮度必須達到亮度對目標(biāo)的視認度受目標(biāo)與背景的亮度對比度的影響，目標(biāo)的亮度必須達到亮度對比度高于視認的閾值，目標(biāo)才能被看見。比度高于視認的閾值，目標(biāo)才能被看見。 標(biāo)志是一種形象語言，要便于識別，標(biāo)志的顏色有特定意義。參閱表標(biāo)志是一種形象語言，要便于識別，標(biāo)志的顏色有特定意義。參閱表5-125-12聽覺顯示器分兩大類：聽覺顯示器分兩大類： 1）聽覺信息傳示裝置）聽覺信息傳示裝置 2）言語傳示裝置

33、）言語傳示裝置利用示警信號（聲音）來傳達信息。利用示警信號（聲音）來傳達信息。特點：可快速有效的傳遞簡單和短促的信息，反應(yīng)快、方向不受限制。特點：可快速有效的傳遞簡單和短促的信息，反應(yīng)快、方向不受限制。 特別適合緊急情況下使用。特別適合緊急情況下使用。 聽覺信息傳示裝置的用途很廣，根據(jù)聲壓級及頻率高低，常用的有：蜂鳴聽覺信息傳示裝置的用途很廣，根據(jù)聲壓級及頻率高低，常用的有：蜂鳴器、鈴、角笛和汽笛、警報器；器、鈴、角笛和汽笛、警報器；聽覺顯示器是利用聲音通過人的聽覺通道向人傳遞信息的裝置。聽覺顯示器是利用聲音通過人的聽覺通道向人傳遞信息的裝置。 具體設(shè)計音響及報警裝置的強度和頻率參數(shù)可參閱表具

34、體設(shè)計音響及報警裝置的強度和頻率參數(shù)可參閱表5-135-13。 在有背景噪聲的場合，音響傳示裝置的頻率選擇在噪聲掩蔽效應(yīng)最小的范圍內(nèi)。在有背景噪聲的場合，音響傳示裝置的頻率選擇在噪聲掩蔽效應(yīng)最小的范圍內(nèi)。 使用斷續(xù)的或音調(diào)有高低變化的聲音信號，更能引起人的注意。最好組成視、使用斷續(xù)的或音調(diào)有高低變化的聲音信號，更能引起人的注意。最好組成視、 聽雙重報警信號。聽雙重報警信號。 音響信號傳播距離遠和穿越障礙物時，應(yīng)加大聲波強度，使用較低的頻率。音響信號傳播距離遠和穿越障礙物時，應(yīng)加大聲波強度，使用較低的頻率。 注意音響裝置的多少，避免各信號間的相互干擾。注意音響裝置的多少，避免各信號間的相互干擾。

35、用語言在人與機器之間傳遞信息，使其具有一定的表達能力。用語言在人與機器之間傳遞信息，使其具有一定的表達能力。特點：可以更為細致、明確地指導(dǎo)操作者的各種操作行為。特點：可以更為細致、明確地指導(dǎo)操作者的各種操作行為。應(yīng)用：無線電廣播、電視、電話、報話機和對話器及其它錄音、放音的電聲裝置。應(yīng)用：無線電廣播、電視、電話、報話機和對話器及其它錄音、放音的電聲裝置。 1 1）言語清晰度）言語清晰度 對言語信號的要求：語言清晰；對言語信號的要求：語言清晰； 言語清晰度與主觀感覺的關(guān)系參閱表言語清晰度與主觀感覺的關(guān)系參閱表5-145-14。2 2）言語的強度）言語的強度語言的強度直接影響言語清晰度，語言的強度

36、與清晰度的關(guān)系見圖語言的強度直接影響言語清晰度，語言的強度與清晰度的關(guān)系見圖5-85-8。3 3）噪聲環(huán)境中的語言通信）噪聲環(huán)境中的語言通信言語傳示裝置在噪聲環(huán)境中工作時，噪聲將影響言語傳示的清晰度。言語傳示裝置在噪聲環(huán)境中工作時，噪聲將影響言語傳示的清晰度。 一般信躁比一般信躁比S/NS/N（平均言語功率（平均言語功率/ /平均噪聲功率）平均噪聲功率） 6 6，通話效果才能滿意。，通話效果才能滿意。 噪聲的不同頻率對語音有不同的掩蔽作用。噪聲的不同頻率對語音有不同的掩蔽作用。為了保證在噪聲環(huán)境中進行充分的言語通信，則必須定出為了保證在噪聲環(huán)境中進行充分的言語通信，則必須定出極限通訊距離極限通

37、訊距離。參閱表參閱表5-155-15，表，表5-165-16顯示內(nèi)容較多時，采用一個言語傳示裝置即可。顯示內(nèi)容較多時，采用一個言語傳示裝置即可。 更適于指導(dǎo)檢修和故障處理工作，引導(dǎo)操作者操作。更適于指導(dǎo)檢修和故障處理工作，引導(dǎo)操作者操作。 適用于追蹤操作中。適用于追蹤操作中。 在非職業(yè)性的領(lǐng)域中，言語傳示裝置更符合人們習(xí)慣。在非職業(yè)性的領(lǐng)域中，言語傳示裝置更符合人們習(xí)慣。控制器：是操作者（人）用以將信息傳遞給機器，使之執(zhí)行控制功能，實現(xiàn)控制器：是操作者（人）用以將信息傳遞給機器，使之執(zhí)行控制功能，實現(xiàn)調(diào)整，改變機器運行狀態(tài)的裝置。調(diào)整，改變機器運行狀態(tài)的裝置。 控制器的種類很多，按操縱的身體部

38、位不同，分為三大類：控制器的種類很多，按操縱的身體部位不同，分為三大類：1）手動控制器：最常見的一類控制器。）手動控制器：最常見的一類控制器。2.2.控制器的種類控制器的種類1.1.定義定義3）其它控制器：包含語言控制器、膝控制器以及其它非身體部位控制的控制器。）其它控制器：包含語言控制器、膝控制器以及其它非身體部位控制的控制器。 如：聲控、光控等。如：聲控、光控等。2）腳動控制器：腳動控制器主要有兩種，腳踏板和腳踏鈕。）腳動控制器：腳動控制器主要有兩種，腳踏板和腳踏鈕。按操縱的運動方式又可分為：旋鈕式按操縱的運動方式又可分為：旋鈕式 旋鈕、搖柄等旋鈕、搖柄等 移動式移動式 操縱桿、手柄操縱桿

39、、手柄 按壓式按壓式 按鈕、按鍵等按鈕、按鍵等 控制器的設(shè)計要適應(yīng)人體運動的特征。控制器的設(shè)計要適應(yīng)人體運動的特征。操縱裝置編碼：使每一個控制器都有自己的特征和符號，以便于操作者識別，操縱裝置編碼：使每一個控制器都有自己的特征和符號，以便于操作者識別， 防止誤操作。防止誤操作。 盡量設(shè)計多功能控制器，并把顯示器與控制器有機結(jié)合起來。盡量設(shè)計多功能控制器，并把顯示器與控制器有機結(jié)合起來。 利用編碼提高控制器的辨認和記憶。利用編碼提高控制器的辨認和記憶。 控制器要能避免無意識的誤操作而引起的危險?？刂破饕鼙苊鉄o意識的誤操作而引起的危險。 盡量利用控制器的結(jié)構(gòu)特點或借助操作者體位的重力進行控制。盡

40、量利用控制器的結(jié)構(gòu)特點或借助操作者體位的重力進行控制。 控制器操縱方向應(yīng)與預(yù)期的功能方向相一致?？刂破鞑倏v方向應(yīng)與預(yù)期的功能方向相一致。 圖圖5-155-153 3）尺寸編碼）尺寸編碼 size coding 這是一種容易為人的視覺和觸覺辨認的編碼方法；這是一種容易為人的視覺和觸覺辨認的編碼方法； 要求要求: 1: 1）控制器的形狀要盡量反映其功能要求）控制器的形狀要盡量反映其功能要求, , 從而使人能由控制器的形狀聯(lián)從而使人能由控制器的形狀聯(lián) 想到其用途，并便于形象記憶；想到其用途，并便于形象記憶； 2 2）對于操作緊張，視覺負荷較重的作業(yè)，控制器的形狀應(yīng)能在不同目視）對于操作緊張，視覺負荷

41、較重的作業(yè)，控制器的形狀應(yīng)能在不同目視 或不用眼睛，甚至戴手套的情況下，單靠觸覺也能分辨清楚?；虿挥醚劬Γ踔链魇痔椎那闆r下，單靠觸覺也能分辨清楚。使用大、中、小三種尺寸使用大、中、小三種尺寸, , 各級之間尺寸要相差各級之間尺寸要相差2020以上。以上。 大小編碼往往與形狀編碼一起使用。大小編碼往往與形狀編碼一起使用。例如例如, , 汽車上的離合器汽車上的離合器, , 制動器和加速器的踏板；計算機鍵盤中各鍵位置。制動器和加速器的踏板；計算機鍵盤中各鍵位置。當(dāng)不用眼睛而僅用手摸開關(guān)進行操作時當(dāng)不用眼睛而僅用手摸開關(guān)進行操作時, , 對垂直排列布置的操作的準(zhǔn)確性優(yōu)于對垂直排列布置的操作的準(zhǔn)確性優(yōu)

42、于水平排列布置的。水平排列布置的。 實驗結(jié)果表明實驗結(jié)果表明, , 當(dāng)控制器垂直排列布置時當(dāng)控制器垂直排列布置時, , 控制器間距以控制器間距以1212厘米左右為好厘米左右為好, , 當(dāng)水平排列布置時當(dāng)水平排列布置時, , 其間距就需要更大一些才好。其間距就需要更大一些才好。 圖圖5-115-11控制器的顏色編碼控制器的顏色編碼, , 一般不能單獨使用一般不能單獨使用, , 要與形狀或大小等編碼合并使用。要與形狀或大小等編碼合并使用。 顏色只能靠視覺辨認顏色只能靠視覺辨認, , 并且只有在比較好的照明條件下并且只有在比較好的照明條件下, , 才不致被歪曲；才不致被歪曲； 人眼雖然能辨別很多的顏

43、色人眼雖然能辨別很多的顏色, , 但用于控制器的顏色但用于控制器的顏色, , 一般只是紅、橙、黃、藍、一般只是紅、橙、黃、藍、綠等五種。色調(diào)多了綠等五種。色調(diào)多了, , 易混淆。易混淆。在控制器上或其側(cè)旁在控制器上或其側(cè)旁, , 用文字或某種符號標(biāo)明其功能。用文字或某種符號標(biāo)明其功能。這種編碼方式用在控制器數(shù)量很多，而形狀又難以區(qū)分時。這種編碼方式用在控制器數(shù)量很多，而形狀又難以區(qū)分時。需要一定的空間和較好的照明條件需要一定的空間和較好的照明條件, , 并要求標(biāo)號簡明易辨。并要求標(biāo)號簡明易辨。具體編碼時，可以根據(jù)需要采取一種或幾種方式組合。具體編碼時，可以根據(jù)需要采取一種或幾種方式組合。 手把

44、的形狀便于觸覺對其進行識別，見圖手把的形狀便于觸覺對其進行識別，見圖5-115-112.2.手控操縱裝置設(shè)計手控操縱裝置設(shè)計1 1）觸覺功能和觸覺特性）觸覺功能和觸覺特性2 2）操縱手把的設(shè)計）操縱手把的設(shè)計設(shè)計合理的手把，應(yīng)考慮下述幾點設(shè)計合理的手把，應(yīng)考慮下述幾點 不太敏感、適應(yīng)迅速、有立體感不太敏感、適應(yīng)迅速、有立體感 手把的形狀應(yīng)與手的生理特點相適應(yīng)，見圖手把的形狀應(yīng)與手的生理特點相適應(yīng)，見圖5-105-10 尺寸應(yīng)符合人手尺度的需要尺寸應(yīng)符合人手尺度的需要 手把的尺寸必須考慮手幅長度、手握粗度、握持狀態(tài)和觸覺的舒適性。手把的尺寸必須考慮手幅長度、手握粗度、握持狀態(tài)和觸覺的舒適性。 各

45、種不同手把的握持狀態(tài)見圖各種不同手把的握持狀態(tài)見圖5-125-12控制器設(shè)計要符合人體測量學(xué)、運動特點以及生物力學(xué)、生理學(xué)等方面的特性?？刂破髟O(shè)計要符合人體測量學(xué)、運動特點以及生物力學(xué)、生理學(xué)等方面的特性。 3 3）適宜的用力范圍，參閱表）適宜的用力范圍，參閱表5-185-18，表，表5-195-194 4）操縱器的適宜尺寸，與人體尺度的關(guān)系參閱表）操縱器的適宜尺寸，與人體尺度的關(guān)系參閱表5-205-20，見圖，見圖5-135-13控制器的選擇應(yīng)考慮兩種因素：控制器的選擇應(yīng)考慮兩種因素：1.1.人的操縱能力人的操縱能力 2.2.操縱器本身操縱器本身選擇依據(jù)參閱表選擇依據(jù)參閱表5-225-22，

46、表，表5-235-23，表，表5-245-241 1）適宜的操縱力，參閱表）適宜的操縱力，參閱表5-215-212 2）腳控操縱器的尺寸）腳控操縱器的尺寸 踏板：寬度：大于踏板：寬度：大于2.5cm2.5cm； 長度：長度：6 67.5cm 287.5cm 2830cm30cm； 踏下行程：踏下行程：6 617.5cm17.5cm；表面要有防滑齒紋。；表面要有防滑齒紋。 踏鈕：直徑為踏鈕：直徑為5 58 cm8 cm，行程為，行程為1.21.26cm6cm。 3 3）腳踏板結(jié)構(gòu)形式的選擇，見圖）腳踏板結(jié)構(gòu)形式的選擇，見圖5-145-144 4）腳踏板布置形式：座椅前）腳踏板布置形式：座椅前7.

47、62-8.89cm7.62-8.89cm，離椅面，離椅面5-17.8cm5-17.8cm，偏離人體正，偏離人體正中中 面小于面小于7.5-12.5cm7.5-12.5cm處。處。 相合性設(shè)計應(yīng)遵循的原則，見圖相合性設(shè)計應(yīng)遵循的原則，見圖5-185-18重要的原則是見操縱顯示的編碼應(yīng)盡可能一致，見圖重要的原則是見操縱顯示的編碼應(yīng)盡可能一致，見圖5-195-19操縱顯示比是操縱器和顯示器移動量之比，即操縱顯示比是操縱器和顯示器移動量之比，即C/DC/D。操縱與顯示相合性是指機器、設(shè)備的控制器與顯示器之間的聯(lián)用關(guān)系。操縱與顯示相合性是指機器、設(shè)備的控制器與顯示器之間的聯(lián)用關(guān)系。C/D C/D 靈敏度

48、低靈敏度低 C/D C/D 靈敏度高靈敏度高 圖圖5-165-16控制器的調(diào)節(jié)：粗調(diào)、精調(diào)。控制器的調(diào)節(jié)：粗調(diào)、精調(diào)。 最佳最佳C/DC/D比比 圖圖5-175-17 根據(jù)人的生理與心理特征，人對控制器與顯示器的運動方向有一定的習(xí)慣根據(jù)人的生理與心理特征，人對控制器與顯示器的運動方向有一定的習(xí)慣定式，這個習(xí)慣定式隨二者的相對位置、運動方式等因素不同而改變。定式，這個習(xí)慣定式隨二者的相對位置、運動方式等因素不同而改變。 人工操作系統(tǒng)人工操作系統(tǒng) 半自動化系統(tǒng)半自動化系統(tǒng) 自動化系統(tǒng)自動化系統(tǒng) 見圖見圖11-21. 1. 人機系統(tǒng)的組成，見圖人機系統(tǒng)的組成，見圖11-111-12. 2. 人機系統(tǒng)類型人機系統(tǒng)類型3. 3. 人機系統(tǒng)的目標(biāo)，見圖人機系統(tǒng)的目標(biāo)，見圖11-411-4 1 1）按自動化程度分類）按自動化程度分類 2 2）按人機結(jié)合方式分類）按人機結(jié)合方式分類 人機串聯(lián)人機串聯(lián) 人機并聯(lián)人機并聯(lián) 人與機串、并聯(lián)混合人與機串、并聯(lián)混合 見圖見圖11-311-3 工作空間和工作設(shè)備的設(shè)計工作空間和工作設(shè)備的設(shè)