我我我課件_01_人機(jī)工程學(xué)概論.ppt

1、趙笑笑 人機(jī)學(xué)的研究對(duì)象和目的人機(jī)學(xué)的形成、發(fā)展及學(xué)科思想的演進(jìn) 設(shè)計(jì)中的人機(jī)工程 概略了解人機(jī)學(xué)的全貌。 通過(guò)對(duì)人機(jī)學(xué)學(xué)科思想演進(jìn)的回顧與反思，樹(shù)立關(guān)心人們生理和心理需求的理念，樹(shù)立“以人為本”的設(shè)計(jì)觀(guān)，把專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)與肩負(fù)的社會(huì)責(zé)任感結(jié)合起來(lái)。 通過(guò)日常生活中的大量實(shí)例，認(rèn)識(shí)人機(jī)學(xué)對(duì)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的意義，引發(fā)對(duì)人機(jī)學(xué)的興趣，引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)不足、銳意尋求改進(jìn)的熱情。人機(jī)工程學(xué)的基本概念和定義日常生活中的人機(jī)學(xué)問(wèn)題人機(jī)工程學(xué)的定義人機(jī)工程學(xué)的多種學(xué)科名稱(chēng)國(guó)際人機(jī)工程學(xué)學(xué)會(huì)(IEA，International Ergonomics Association)對(duì)人機(jī)工程學(xué)所下的定義如下，她反映了相對(duì)成熟時(shí)期的學(xué)科思

2、想： 人機(jī)工程學(xué)是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的因素；研究人和機(jī)器及環(huán)境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中與閑暇時(shí)怎樣考慮人的健康、安全，舒適和工作效率的學(xué)科。第一句話(huà)指出，人機(jī)學(xué)的研究對(duì)象是工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)等方面的因素。第二句話(huà)指出，人機(jī)學(xué)的研究?jī)?nèi)容是人機(jī)環(huán)境的最佳匹配、人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)的優(yōu)化。第三句話(huà)指出，人機(jī)學(xué)的研究目的設(shè)計(jì)一切器物都要考慮人們生活、工作的安全、舒適、高效。涉及多門(mén)學(xué)科的交叉學(xué)科人機(jī)工程學(xué)簡(jiǎn)稱(chēng)人機(jī)學(xué)，還存在多種名稱(chēng)，常見(jiàn)的有歐洲各國(guó) Ergonomics（ergo是出力、工作的意思, nomics是正?；?、規(guī)律的意思. Ergono

3、mics的含義是人的工作規(guī)律問(wèn)題也就是說(shuō), 這門(mén)學(xué)科是研究人在生產(chǎn)和工作中合理地、適度地勞動(dòng)的問(wèn)題.）美 國(guó) Human Factors或 Human Engineering（人類(lèi)因素學(xué)，人類(lèi)工程學(xué)）前 蘇 聯(lián) 工程心理學(xué)，生物技術(shù)學(xué)德 國(guó) 勞動(dòng)科學(xué)日 本 人間工學(xué)中 國(guó) 工效學(xué)，人機(jī)工程學(xué)，人體工 程學(xué)，設(shè)備利用學(xué)等例1 大沙發(fā)豪華氣派，坐著卻腰疼例2 賓館單人床配兩個(gè)同樣大小的枕頭，絕大多數(shù)人無(wú)法適應(yīng)：用一個(gè)枕頭嫌底，用兩個(gè)枕頭嫌高。例3 舊式旅客列車(chē)的窗戶(hù)例4 公共廁所為什么總有人做不到“便后沖水”例5 “人走關(guān)燈”的標(biāo)語(yǔ)與樓道里徹夜長(zhǎng)明的燈例6 升級(jí)換代產(chǎn)品背雙肩背書(shū)包例7 “叫壺”，

4、改善了傳遞信息的“人機(jī)界面”。例8學(xué)校閱覽室里，學(xué)生坐在長(zhǎng)條形桌案兩側(cè)專(zhuān)心致志地看書(shū)學(xué)習(xí)， 抬起頭來(lái)略事思索，正巧對(duì)坐那位也抬起了頭， 倒霉，還是陌生的異性同學(xué)!設(shè)計(jì)心理學(xué)問(wèn)題。例9深色發(fā)亮的小藥片塑料袋，說(shuō)明文字又小對(duì)比又弱，存款單居然是白紙上印著橙黃色的字。例10形形色色的剪刀，里面學(xué)問(wèn)可不小人機(jī)關(guān)系發(fā)展人機(jī)工程學(xué)簡(jiǎn)史第一時(shí)期：漫長(zhǎng)的石器時(shí)代、青銅時(shí)代和農(nóng)耕時(shí)代這一時(shí)期，人們使用的工具均屬手工工具，人的勞作屬于手工勞動(dòng)，因此，人機(jī)關(guān)系是一種所謂“柔性”的關(guān)系，即工具對(duì)于使用者而言是一種“器物”，因此在人機(jī)關(guān)系中站主導(dǎo)地位?？脊び?，2400年前戰(zhàn)國(guó)初期的科技匯編名著，對(duì)部分器物的宜人性考究精

5、彩深入。 在涉及兵器宜人性的一段論述中提到： 大刀之類(lèi)用于砍劈的兵器，使用中有方向性，握柄截面應(yīng)做成橢圓形，憑手握感知的信息，無(wú)須眼看，便可掌握刀刃的方向。槍矛之類(lèi)用于刺殺的兵器，為使用中靈活自如、并避免握柄在扁薄方向撓曲，截面應(yīng)做成圓形。 另一段中說(shuō)要根據(jù)弓箭手的性格脾性來(lái)配備弓箭，性情溫和、行動(dòng)遲緩的人配給強(qiáng)勁急疾的硬弓，暴躁性急、行動(dòng)快猛的人配給柔韌的軟弓。 不愧為設(shè)計(jì)心理學(xué)應(yīng)用的經(jīng)典范例。明代科學(xué)家宋應(yīng)星所著天工開(kāi)物，以插圖豐富著稱(chēng)各種生產(chǎn)作業(yè)場(chǎng)景下，人們的工作、勞動(dòng)姿態(tài)總是那么自然舒展，說(shuō)明勞動(dòng)工具、生產(chǎn)設(shè)備與人體尺寸的適應(yīng)性問(wèn)題，在當(dāng)時(shí)已經(jīng)得到充分認(rèn)識(shí)和把握。古代文明中出現(xiàn)過(guò)某些現(xiàn)

6、代科學(xué)的孕育和萌芽，但不能說(shuō)古代已經(jīng)有了這門(mén)科學(xué)理論。 第一，沒(méi)有明確的理論旗幟，她是脆弱的，難免在外在條件沖擊下陷于迷失和丟棄。 第二，沒(méi)有系統(tǒng)的研究，未提出完整的科學(xué)原則、結(jié)論和數(shù)據(jù)資料，不可能有普遍的指導(dǎo)意義。 中國(guó)古籍中涉及人機(jī)學(xué)思想的精辟論述，足令我們感到自豪，但那與現(xiàn)代人機(jī)學(xué)終究不應(yīng)混同并論。人們自發(fā)的思維傾向，本能的行為方式。第二時(shí)期是迅猛發(fā)展的工業(yè)化時(shí)代 工業(yè)化使“器物”的工具演變?yōu)榫哂袆?dòng)力和計(jì)算能力的機(jī)器，形成了社會(huì)化的大工業(yè)聲場(chǎng)方式和組織方式，機(jī)器對(duì)于人具有強(qiáng)大的“約束力”，人的工作效率和生活素質(zhì)取決于甚至是依附于機(jī)器第三時(shí)期 日新月異的信息時(shí)代這是人機(jī)關(guān)系的一次重大演變，

7、如果機(jī)器的智能水平達(dá)到了一定的程度的“自主性”，因此人機(jī)關(guān)系將是一種互相適應(yīng)的關(guān)系，或者說(shuō)是一種“彈性”的人機(jī)關(guān)系。人機(jī)交互是未來(lái)人體工程學(xué)發(fā)展的核心點(diǎn)。經(jīng)驗(yàn)人經(jīng)驗(yàn)人機(jī)工程機(jī)工程學(xué)學(xué)科學(xué)人科學(xué)人機(jī)工程機(jī)工程學(xué)學(xué)現(xiàn)代人現(xiàn)代人機(jī)工程機(jī)工程學(xué)學(xué)早期歷史早期歷史2020世紀(jì)前期世紀(jì)前期1945194519601960年年 1960年現(xiàn)在年現(xiàn)在使人適應(yīng)機(jī)器重視人的因素；使機(jī)器適合人以人為本，人機(jī)協(xié)調(diào)，多學(xué)科交叉 早期人機(jī)工程學(xué)以19世紀(jì)80年代和90年代初的工業(yè)化運(yùn)動(dòng)為起點(diǎn)泰勒最早進(jìn)行人和機(jī)器匹配問(wèn)題研究的學(xué)者鐵鍬實(shí)驗(yàn)：提高工作效率的實(shí)驗(yàn)建立最佳的匹配關(guān)系，把人的無(wú)效活動(dòng)降到最低。 注重“測(cè)量”但這一時(shí)

8、期研究的核心，是最大限度地開(kāi)挖人的操作效率。從人機(jī)關(guān)系這個(gè)基本方面考察，總體來(lái)看是要求人適應(yīng)于機(jī)器，即以機(jī)器為中心進(jìn)行設(shè)計(jì)；研究的主要目的是選拔與培訓(xùn)操作人員。在基本學(xué)術(shù)理論上，與現(xiàn)代人機(jī)學(xué)是南轅北轍、存在對(duì)立的。20世紀(jì)從一戰(zhàn)到二戰(zhàn)，科技進(jìn)步使飛機(jī)實(shí)現(xiàn)了大幅度的技術(shù)升級(jí)，但意外事故、傷亡頻頻發(fā)生。投巨資研制的“先進(jìn)”飛機(jī)未必能打勝仗，使人們廉愕，也使人們醒悟飛機(jī)的技術(shù)性能必須與使用人的生理機(jī)能相適配。還有二戰(zhàn)中入侵前蘇聯(lián)的德軍的槍械問(wèn)題，有的國(guó)家開(kāi)始聘請(qǐng)生理醫(yī)學(xué)、心理學(xué)家參與設(shè)計(jì)，并未增加多少經(jīng)費(fèi)，卻事半功倍顯著效果。 正反兩方面的現(xiàn)實(shí)，使各國(guó)科技界終于認(rèn)識(shí)到器物設(shè)計(jì)必須與人的解剖學(xué)、生理學(xué)

9、、心理學(xué)條件相適應(yīng)。60年代以來(lái) 家具、儀表、顯示器、人機(jī)界面 現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)有三個(gè)特點(diǎn)： 1）著眼于機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)，使機(jī)器的操作不超越人的能力極限，而不是讓人去適應(yīng)機(jī)器。 2）密切與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，通過(guò)嚴(yán)密計(jì)劃設(shè)定的廣泛實(shí)驗(yàn)性研究，進(jìn)行具體的機(jī)械裝備設(shè)計(jì)。 3）綜合心理學(xué)、生理學(xué)、功能解剖學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、工程學(xué)各方面的知識(shí)。 研究方向：把人-機(jī)-環(huán)境作為一個(gè)整體來(lái)研究，從而獲得系統(tǒng)的最高綜合效能。反思工業(yè)文明的負(fù)面后果，吸收可持續(xù)發(fā)展的理論，人機(jī)學(xué)正經(jīng)歷著新的學(xué)科思想演進(jìn)。綠色設(shè)計(jì)、生態(tài)設(shè)計(jì)、節(jié)能設(shè)計(jì)、再生設(shè)計(jì)等理念，立足于人與自然保持持久和諧，回歸到中國(guó)古代“天人合一”的設(shè)計(jì)倫理。人機(jī)學(xué)

10、的應(yīng)用，以下方面可能形成熱點(diǎn)計(jì)算機(jī)人機(jī)界面、太空站的生話(huà)工作環(huán)境、弱勢(shì)群體(殘疾人、老年人)的醫(yī)療和便利設(shè)施、海陸空交通安全保障、生理與心理保健產(chǎn)品與設(shè)施、等等。（生態(tài)學(xué)、社會(huì)學(xué)）萬(wàn)能拐杖(獲第十屆全球工業(yè)設(shè)計(jì)比賽金杯獎(jiǎng))人機(jī)系統(tǒng)與人機(jī)界面人機(jī)工程設(shè)計(jì)人機(jī)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)人機(jī)系統(tǒng)指人與機(jī)(器)共同組成的系統(tǒng)，其內(nèi)涵是人使用機(jī)器工作的時(shí)候，人與機(jī)器就組成為一個(gè)協(xié)同著去達(dá)到目標(biāo)、完成任務(wù)的整體。把環(huán)境因素結(jié)合進(jìn)去，就是人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)。人在使用一把鉗子、一把鐮刀、一個(gè)卷發(fā)器時(shí)，就各構(gòu)成一個(gè)人機(jī)系統(tǒng)。人騎自行車(chē)、開(kāi)機(jī)床、開(kāi)起重機(jī)、駕駛汽車(chē)、飛機(jī)時(shí)，也各構(gòu)成了人機(jī)系統(tǒng)。人駕駛汽車(chē)或飛機(jī)，是這一運(yùn)行過(guò)程的典型實(shí)

11、例。 一般把機(jī)器上實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器互相交流溝通的顯示器，控制器稱(chēng)為人機(jī)界面；機(jī)器上與人的操作有關(guān)的實(shí)體部分，也是機(jī)器的人機(jī)界面。關(guān)于定義后一句話(huà)中的“實(shí)體部分”，例如，人手握剪刀時(shí)剪刀的兩個(gè)把手是剪刀的人機(jī)界面，人騎自行車(chē)時(shí)自行車(chē)鞍座是自行車(chē)人機(jī)界面。因?yàn)樗鼈兊男螤?、尺寸、材質(zhì)、位置等都直接影響使用效能，是人機(jī)工程設(shè)計(jì)的要點(diǎn)之一。什么是“人機(jī)工程設(shè)計(jì)”?人機(jī)工程設(shè)計(jì)與其他設(shè)計(jì)有什么區(qū)別?這是學(xué)習(xí)本課程不可不明確的問(wèn)題。簡(jiǎn)要地說(shuō)，人機(jī)工程設(shè)計(jì)的對(duì)象是人機(jī)界面，設(shè)計(jì)涉及解剖學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)等人的因素，要達(dá)到的目標(biāo)是生話(huà)、工作的舒適、安全、高效。 這樣，就把人機(jī)工程設(shè)計(jì)與其他設(shè)計(jì)區(qū)別開(kāi)來(lái)了。實(shí)例1：家

12、電設(shè)計(jì)家電是工業(yè)產(chǎn)品，它的造型美不同于純粹藝術(shù)品的美，應(yīng)具有兩個(gè)因素：第一，適合工業(yè)化、批量化的生產(chǎn)加工，即適合于當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)技術(shù)條件。第二，具有良好的使用“宜人性”?！昂每础辈缓糜玫募译?，肯定是失敗的設(shè)計(jì)。而“宜人性”正是人機(jī)工程學(xué)的研究目標(biāo)。以洗衣機(jī)為例，它的尺寸應(yīng)適于使用，放入和取出衣物應(yīng)方便順手，各種開(kāi)關(guān)、旋紐、按鈕的大小、色彩、形狀、安置位置和順序都要易懂易用，還要確保使用的安全，等等。室內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)不僅要達(dá)到審美藝術(shù)效果，還必須讓人的生活、工作、話(huà)動(dòng)能夠安全、方便、舒適。以家庭裝修設(shè)計(jì)為例，家庭中臥室、起居室、書(shū)房、廚房、衛(wèi)生間、陽(yáng)臺(tái)都要美，但他們?cè)诿赖囊?、趣向等各方面卻應(yīng)該互不相同

13、，各有特點(diǎn)。因?yàn)槿藗冊(cè)谶@幾個(gè)地方活動(dòng)內(nèi)容不同、生存狀態(tài)不同、心理情趣和精神需求也不同。這些也屬于人機(jī)工程學(xué)研究的問(wèn)題。展示設(shè)計(jì)需要綜合把握形式美學(xué)法則，達(dá)到令人賞心悅目的效果。但展示的主要目的總是把信息按設(shè)想的要求傳達(dá)給觀(guān)眾，這就不單純是形式美的問(wèn)題。文字、圖形符號(hào)怎樣能讓人看得清楚?觀(guān)眾站在多遠(yuǎn)的地方，字符應(yīng)該多大?字符和背景該采用怎樣的色彩搭配對(duì)比?在不同的色彩搭配下字符筆畫(huà)粗細(xì)怎樣確定?重點(diǎn)的、次重點(diǎn)的和次要的信息應(yīng)該怎樣正確地進(jìn)行區(qū)位排布?怎樣根據(jù)信息的性質(zhì)選擇合適的字體? 這些問(wèn)題都與人的視覺(jué)特性、心理特性有關(guān)，人機(jī)學(xué)可以提供上述所有問(wèn)題的答案。國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（簡(jiǎn)稱(chēng)“國(guó)標(biāo)”）是該國(guó)的法

14、定技術(shù)文件；行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是該行業(yè)的法定技術(shù)文件。提高一個(gè)國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與相關(guān)國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的接軌程度，對(duì)提高這個(gè)國(guó)家的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力是很重要的。 國(guó)際人機(jī)工程學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)和各國(guó)，已經(jīng)分別制訂了一批國(guó)際的和各國(guó)的人機(jī)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)制定人機(jī)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展情況良好。已經(jīng)制定發(fā)布了幾十個(gè)人機(jī)工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。這些國(guó)標(biāo)的內(nèi)容，在技術(shù)上與對(duì)應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有著較好的一致性或等效性。GB/T 16251-1996 工作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的人類(lèi)工效學(xué)原則（eqv ISO 6385：1981）GB/T 5703-1999 用于技術(shù)設(shè)計(jì)的人體測(cè)量基礎(chǔ)項(xiàng)目（eqv ISO 7250：1996） GB/T 5704.15704.4

15、-1985 人體測(cè)量?jī)x器GB/T 10000-1988 中國(guó)成年人人體尺寸GB/T 12985-1991 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用人體尺寸百分位數(shù)的通則GB/T 13547-1992 工作空間人體尺寸GB/T 14776-1993 工作崗位尺寸設(shè)計(jì)原則及其數(shù)值GB/T 16252-1996 成年人手部號(hào)型GB/T 14775-1993 操縱器一般人類(lèi)工效學(xué)要求GB/T 18209.3-# 操作件位置和操作的要求GB/T 14774-1993 工作座椅一般人類(lèi)工效學(xué)要求Klhip與以往的指甲剪用力方向完全相反，據(jù)設(shè)計(jì)者說(shuō)這樣的話(huà)更符合人機(jī)工程學(xué)，能更輕松地剪指甲，改變了傳統(tǒng)指甲刀的嚙合方式，剪刀咬合時(shí)壓力落在指甲上而不是遠(yuǎn)離指甲。不過(guò)還是要實(shí)際使用過(guò)才知道這款新型的指甲刀“午餐容器工具包”類(lèi)似我們常見(jiàn)的便當(dāng)盒。它就是為沒(méi)有時(shí)間或無(wú)法回家吃午飯人而設(shè)計(jì)，提供一個(gè)健康和愉快的進(jìn)食方式，即使是在辦公室?！拔绮腿萜鞴ぞ甙笨梢宰屛覀儚募依飵迈r的食物。外面的包裹可以是用餐時(shí)的桌布，還包含了一塊砧板、一個(gè)盤(pán)子和一個(gè)碗，而這個(gè)綠色的碗最顯眼， 雙層設(shè)計(jì)，可以充氣，充