人機系統(tǒng)設(shè)計與評價

人機系統(tǒng)設(shè)計與評價第一頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五人機系統(tǒng)概述人機系統(tǒng)設(shè)計人機系統(tǒng)評價人機系統(tǒng)分析評價方法2第二頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五3第一節(jié)人機系統(tǒng)概述一、含義系統(tǒng)由相互作用、相互依存的要素（部分）組成的、具有特定功能的有機整體。第三頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)4

人機系統(tǒng)---由相互作用、相互依存的人和機器兩個子系統(tǒng)構(gòu)成的，且能完成特定目標(biāo)的一個整體系統(tǒng)。機器的操作者或使用者人機器人操作（使用）的機器、設(shè)備、工具的總稱第四頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)5例如：人使用計算機人駕駛汽車人操縱機床人控制自動化生產(chǎn)

第五頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)6二、人機系統(tǒng)基本模式

由下列子系統(tǒng)組成：人的子系統(tǒng)機器的子系統(tǒng)人機界面第六頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)7人的子系統(tǒng)可概括為感受刺激—大腦信息加工—做出反應(yīng)機器的子系統(tǒng)可概括為控制裝置—機器運轉(zhuǎn)—顯示裝置

第七頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)8三、人機系統(tǒng)的類型1.按系統(tǒng)自動化程度分類2.按人機結(jié)合方式分類3.按有無反饋控制分類第八頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)9人機系統(tǒng)的類型之一按系統(tǒng)自動化程度人工操作系統(tǒng)半自動系統(tǒng)自動化系統(tǒng)第九頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)10人機系統(tǒng)的類型之二按人機結(jié)合方式人機串聯(lián)人機并聯(lián)串、并混合第十頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)11人機系統(tǒng)的類型之三按有無反饋控制開環(huán)閉環(huán)第十一頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)12人機系統(tǒng)的目標(biāo)第十二頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五13人-機系統(tǒng)的功能1、信息接受2、信息加工3、信息貯存4、執(zhí)行功能5、信號反饋6、輸入與輸出第十三頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)14第十四頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)15第二節(jié)人機系統(tǒng)設(shè)計一、概述1、人機系統(tǒng)設(shè)計思想的發(fā)展讓人適應(yīng)機器讓機器適應(yīng)人人與機器相互適應(yīng)在機器和人中間進(jìn)行合理的功能分配，從而達(dá)到系統(tǒng)的最佳匹配。

第十五頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)162、人機系統(tǒng)設(shè)計在工程設(shè)計中的地位工程設(shè)計，大都可分為六個設(shè)計階段：(1)原理設(shè)計，主要解決功能問題；(2)初步設(shè)計，具有總體設(shè)計的性質(zhì)；第十六頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)17(3)人機系統(tǒng)的設(shè)計，解決人機關(guān)系的問題；(4)結(jié)構(gòu)設(shè)計，解決結(jié)構(gòu)形狀、尺寸和工藝問題；(5)造型設(shè)計，主要是整體外觀造型的美觀設(shè)計問題；(6)完成階段，包括施工圖設(shè)計和試制問題。第十七頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)18第十八頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)19二、人機系統(tǒng)設(shè)計程序

第十九頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)20正式投產(chǎn)試制評價系統(tǒng)分析評價確定系統(tǒng)目標(biāo)人機功能分析人機功能分配人機界面設(shè)計作業(yè)輔助設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計性能要求總體設(shè)計工程設(shè)計師施工設(shè)計人力資源分析功能要求人員選擇人因工程專家人員訓(xùn)練人員開發(fā)機器設(shè)計優(yōu)劣第二十頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)21（一）人-機系統(tǒng)的目標(biāo)確定它作為一個整體所體現(xiàn)的目標(biāo)。系統(tǒng)應(yīng)該具備什么功能。

第二十一頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)22（二）人與機器的功能分析人在操作活動中的基本功能示意圖

第二十二頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)231.人優(yōu)于機器的功能某些感官的感受能力比機器優(yōu)越能運用多種通道接受信息具有高度的靈活性和可塑性，能隨機應(yīng)變，采用靈活的程序。第二十三頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)24能長期大量儲存信息并能進(jìn)行分析和判斷。具有總結(jié)經(jīng)驗，除舊創(chuàng)新，改進(jìn)工作的能力。能進(jìn)行歸納推理。有感情、意識和個性，具有能動性。第二十四頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)252．機器優(yōu)于人的功能能平穩(wěn)地運用巨大動力信息傳遞、加工的速度快精度高，誤差可隨機器精度提高而減小做重復(fù)性工作，不存在疲勞和單調(diào)問題第二十五頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)26能同時完成多種操作，且可以保持較高的效率和準(zhǔn)確度能在惡劣的環(huán)境條件下工作

第二十六頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)27

（三）人與機器的功能分配

1.含義指在人機系統(tǒng)中，為了充分發(fā)揮人與機器各自的特長，互補所短，恰當(dāng)?shù)胤峙淙藱C任務(wù)，以達(dá)到人機系統(tǒng)整體的最佳效能與總體功能。第二十七頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)28人機功能分配應(yīng)考慮的問題人進(jìn)行規(guī)定操作所需的訓(xùn)練時間和精力限度；人的個體差異的統(tǒng)計；人與機器的性能、負(fù)荷能力、潛力及局限性；對異常情況的適應(yīng)性和反應(yīng)能力的人機對比；第二十八頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)29機器代替人的效果和成本。設(shè)備原值*（折舊率+大修費率+銀行利率）+能耗費+維修保養(yǎng)費<人工工資+工資附加費+社會保險費第二十九頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)302、功能分配的內(nèi)容由“人”承擔(dān)的工作程序設(shè)計意外事件處理變化頻繁的作業(yè)“機”的維修研究、決策、設(shè)計第三十頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)31由“機器”承擔(dān)的工作：枯燥、單調(diào)、笨重的作業(yè)危險性較大的作業(yè)，如放射、有毒作業(yè)粉塵作業(yè)噴漆、涂料、電鍍、焊接等作業(yè)自動校正、自動檢測高階運算快速操作高精度的、程序固定的作業(yè)第三十一頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)32人機應(yīng)達(dá)到最佳匹配，使系統(tǒng)整體效能最優(yōu)人監(jiān)控機器機器監(jiān)督人，以防止人產(chǎn)生失誤時導(dǎo)致整個系統(tǒng)發(fā)生故障。第三十二頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)33顯示器與人的信息感覺通道特性的匹配控制器與人體運動反應(yīng)特性的匹配；顯示器與控制器之間的匹配；環(huán)境條件與人的有關(guān)特性的匹配；人、機、環(huán)境要素與作業(yè)之間的匹配第三十三頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)34第三節(jié)人機系統(tǒng)評價第三十四頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)35一、評價的概念指按照明確目標(biāo)測定對象的屬性，并把該屬性變成主觀效用的行為，也即明確價值的過程。對人因工程設(shè)計進(jìn)行評價，就是查明設(shè)計方案對于預(yù)定目標(biāo)的“價值”及“效用”。評價不能以單個因素作為目標(biāo)來進(jìn)行，必須考慮多個因素即多個目標(biāo)。第三十五頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)36評價分為：對現(xiàn)有的工業(yè)產(chǎn)品的人機系統(tǒng)進(jìn)行評價對人機系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計階段的評價方法：定性評價、定量評價第三十六頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)37二、評價目的與原則

（一）評價目的根據(jù)評價結(jié)果，對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，發(fā)揚優(yōu)點，改善不足，以達(dá)到系統(tǒng)的最優(yōu)化。第三十七頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)38（二）評價原則（1）評價方法的客觀性（2）通用性應(yīng)適應(yīng)評價同一級的各種系統(tǒng)。（3）綜合性第三十八頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)39三、評價目標(biāo)體系的建立

（1）技術(shù)評價目標(biāo)（2）經(jīng)濟評價目標(biāo)（3）社會評價目標(biāo)

評價目標(biāo)體系如圖所示：第三十九頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)40協(xié)調(diào)性、完整性先進(jìn)性、工藝性、效率、維修性美觀、舒適可靠性、穩(wěn)定性成本、效益、市場總目標(biāo)整體性技術(shù)性

宜人性安全性經(jīng)濟性環(huán)境微氣候、照明、噪音第四十頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)41四、評價目標(biāo)體系的處理（一）目標(biāo)體系的簡化目標(biāo)之間有相互聯(lián)系，一項目標(biāo)的變化，常會影響到另一些目標(biāo)隨之變化。提高勞動生產(chǎn)率或改善勞動環(huán)境條件，可能需增加投資。目標(biāo)數(shù)量不宜過多。第四十一頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)42（二）權(quán)系數(shù)的確定

求權(quán)數(shù)的方法：專家評議法層次分析法判別表法第四十二頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)43gi為評價目標(biāo)的權(quán)系數(shù)ki為各評價目標(biāo)的總分n為評價目標(biāo)數(shù)ABCDA10120.087B31260.250C433100.417D32160.250重要程度排序C＞B=D＞A比較者被比者判別表法第四十三頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)44第四節(jié)人機系統(tǒng)分析評價方法連接分析法操作順序圖法檢查表法工作環(huán)境指數(shù)法海洛德分析評價法第四十四頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)45一、連接分析法

用“連接”來表示人、機之間的關(guān)系。一種對人、機器、過程和系統(tǒng)進(jìn)行評價的簡便方法。第四十五頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)461.連接及其表示方法指人機系統(tǒng)中，人與機、機與機、人與人之間的相互作用關(guān)系。第四十六頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)47

人—機連接指作業(yè)者通過感覺器官接受機器發(fā)出的信息或作業(yè)者對機器實施控制操作而產(chǎn)生的作用關(guān)系。連接形式：第四十七頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)48機—機連接指機械裝置之間所存在的依次控制關(guān)系；人一人連接指作業(yè)者之間通過信息聯(lián)絡(luò)，協(xié)調(diào)系統(tǒng)正常運行而產(chǎn)生的作用關(guān)系。第四十八頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)49

按連接性質(zhì)，人機系統(tǒng)的連接方式分為兩種對應(yīng)連接

逐次連接第四十九頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)50（1）對應(yīng)連接

指作業(yè)者通過感覺器官接受他人或機器裝置發(fā)出的信息或作業(yè)者根據(jù)獲得的信息進(jìn)行操縱而形成的作用關(guān)系。第五十頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)51顯示指示型連接反應(yīng)動作型連接視覺連接聽覺連接觸覺連接操作連接語言連接行走連接第五十一頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)52

由逐次動作達(dá)到一個目的而形成的連接稱為逐次連接。（2）逐次連接第五十二頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)532.連接分析法的程序（1）繪制連接分析圖（2）確定各連接的重要度和頻率（3）計算綜合評價值（連接值）（4）優(yōu)化第五十三頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)54

運用特定的符號表示人機系統(tǒng)中的操作者、設(shè)備以及它們之間的關(guān)系。（1）繪制連接分析圖第五十四頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)55圓形----操作者矩形----設(shè)備細(xì)實線----操作連接虛線----聽覺連接點劃線----視覺連接第五十五頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)56（2）確定各連接的重要度和頻率各連接的重要度和頻率可根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計和經(jīng)驗確定其分?jǐn)?shù)值?！皹O重要”和“頻率極高”者為4分；“重要”和“頻率高”者為3分；“一般”和“一般頻率’者為2分；“不重要”和“頻率低”者為1分。第五十六頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)57（3）計算綜合評價值（連接值）綜合評價值=重要程度*頻率用綜合評價值評價人機系統(tǒng)各連接設(shè)計的優(yōu)劣。第五十七頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)58

第五十八頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)59綜合評價值高者應(yīng)布置在最佳區(qū)操作連接應(yīng)處于人的最佳作業(yè)范圍視覺連接應(yīng)處于人的最佳視區(qū)聽覺連接使人的對話或聽覺顯示信號聲最清楚行走連接應(yīng)使行走距離最短第五十九頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)60

兩個要素間的關(guān)系可在連線上描述頻率得分（三角）重要性得分（方框）BNPWRHSC4443434434344233繪圖板

領(lǐng)航員船長報務(wù)員無線電臺羅盤儀舵輪舵手船長與領(lǐng)航員、舵手及報務(wù)員之間關(guān)系第六十頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)61（4）優(yōu)化調(diào)整各要素位置，使人機及空間得到合理配置。優(yōu)化原則1）操作人員與其操縱裝置的連線盡可能不交叉。第六十一頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)62

1BCFEDG32A4a）原來的位置安排AE1D2FB34GCb）改進(jìn)后的位置安排第六十二頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)632）按綜合評價值大小布置操作者和多個機具之間、操作人員之間應(yīng)按評價值大小，由近而遠(yuǎn)安排布置。第六十三頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)64

3）按感覺特性配置系統(tǒng)的連接視覺連接和觸覺連接應(yīng)配置在操作者前面，聽覺連接可不受此限制。第六十四頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)65

4）作業(yè)空間的大小，應(yīng)符合安全空間的要求，危險作業(yè)區(qū)和危險作業(yè)點應(yīng)加隔離。第六十五頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)66二、操作順序圖法（OSD法）

由“信息—意志決定—動作”之間的關(guān)系組成的作業(yè)順序用圖表示。符號：▽表示傳遞信息○表示接受信息□表示動作

第六十六頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)67燈亮看見燈按電鈕燈亮看見燈按電鈕a）b）

以作業(yè)者為對象以系統(tǒng)為對象第六十七頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)68人操作失誤時的操作順序圖

有信息顯示

無信息顯示a）點燈看不見燈不按電鈕看見燈按電鈕看見燈按電鈕b）不按電鈕沒看見燈沒點燈第六十八頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)69將操作順序圖表現(xiàn)方法擴展，進(jìn)行反應(yīng)時間分析

a）燈亮看見燈按電鈕b）燈亮看見燈按電鈕時間軸

對燈亮立刻做出反應(yīng)對燈亮長時間沒有做出反應(yīng)第六十九頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)70看見燈亮不能看見燈亮不按鈕按電鈕90%10%1%99%

加進(jìn)概率值的操作順序圖第七十頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)71三、檢查表法1．檢查表的編制根據(jù)評價對象和要求有針對性地進(jìn)行，要盡可能地系統(tǒng)和詳細(xì)。第七十一頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)72單元名稱

檢查項目內(nèi)容回答備注是否第七十二頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)732.人機系統(tǒng)分析檢查表內(nèi)容（1）信息顯示儀表的安排是否是否符合視覺運動規(guī)律？最重要的儀表是否布置在最有利的視區(qū)內(nèi)？顯示儀表與控制裝置在位置上對應(yīng)關(guān)系如何？音響信號是否受到噪聲干擾？第七十三頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)74(2)操縱裝置操縱裝置是否設(shè)置在手易達(dá)到的范圍內(nèi)？操縱裝置是否按不同功能和不同系統(tǒng)分組？緊急停車裝置設(shè)置的位置是否合理？操縱裝置的布置是否能保證操作者以最佳體位進(jìn)行操作？第七十四頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)75（3）作業(yè)空間工作姿勢是否易產(chǎn)生疲勞危險作業(yè)區(qū)是否隔離（4）環(huán)境要素照明是否合適噪聲是否超過衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)第七十五頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)76四、工作環(huán)境指數(shù)法空間指數(shù)可視性指數(shù)會話指數(shù)步行指數(shù)第七十六頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)77（一）空間指數(shù)評價人與機器、人與人、機器與機器等互相的位置安排?？臻g指數(shù)分為1.密集指數(shù)2.可行性指數(shù)第七十七頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)781.密集指數(shù)指作業(yè)空間對操作者作業(yè)活動范圍的限制程度。第七十八頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)79指數(shù)密集程度典型事例3能舒適地進(jìn)行作業(yè)在寬敞的地方操作機床2身體的一部分受到限制在無障礙空間的工作臺上工作1身體的活動受到限制在高臺上仰姿作業(yè)0操作受到顯著限制作業(yè)相當(dāng)困難維修化鐵爐內(nèi)部密集指數(shù)分級

(共分四級，最好的狀況為3分；最差為0)第七十九頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)802.可行性指數(shù)評價通道、入口的通行程度，如下表所示。第八十頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)81指數(shù)人口寬度/mm說明3>900可兩人并行2600～900一人能自由通行1450～600僅可一人通行0<450通行相當(dāng)困難可行性指數(shù)劃分（4級）第八十一頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)82(二)可視性指數(shù)

評價作業(yè)場所的能見度和判別對象的能見狀況的指標(biāo)，可分3～4級。第八十二頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)83(三)會話指數(shù)

指工作場所中會話能達(dá)到的通暢程度。以考慮噪音、距離等因素評出一個數(shù)值作為基準(zhǔn)，能達(dá)到二人之間自由地進(jìn)行一般會話的水平。第八十三頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)84(四)步行指數(shù)

指人在作業(yè)時來回走動的距離總和。不必要的聯(lián)系或者操作工具的安置不適當(dāng)，就會使距離增多，指數(shù)上升。第八十四頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)85五、海洛德分析評價法也稱人的失誤與可靠性分析邏輯推算法。用來分析評價儀表與控制器的配置、安裝位置對人是否適當(dāng)。方法：先求出人們在執(zhí)行任務(wù)時成功與失誤的概率，然后進(jìn)行系統(tǒng)評價。第八十五頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)86

1、人的最佳視野水平視線上下各15度的區(qū)域在最佳視野內(nèi)設(shè)置儀表或控制器時，誤讀率或誤操作率極?。浑x開該范圍越遠(yuǎn)，則誤讀率或誤操作率將增大。最佳視野°15第八十六頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)872、劣化值即不可靠的概率。根據(jù)人的視野，把向外的區(qū)域每隔15度劃分為一個區(qū)域，在各個扇形區(qū)域內(nèi)規(guī)定相應(yīng)的劣化值。

第八十七頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)88在配置儀表時，應(yīng)該研究如何使其劣化值盡量地小。有效作業(yè)概率為：式中，P為有效作業(yè)概率，Dei各儀表放置位置對應(yīng)的劣化值第八十八頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)89例：儀表室顯示控制板裝有5種儀表，其中有4種儀表在水平視線150內(nèi)，有1種儀表裝在水平視線400的位置上，求操作人員的有效工作概率。第八十九頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)90解：4種儀表都在水平視線150以內(nèi)，從表中可查得劣化值為0.0001；在400位置上的1種儀表的劣化值為0.0015。操作者的有效工作概率為：

P=(1-0.0001)4*(1-0.0015)=0.99994*0.9985=0.9981第九十頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)91練習(xí)：儀表室顯示控制板裝有5種儀表，其中有3種儀表在水平視線150內(nèi)，有1種儀表裝在水平視線250的位置上，1種儀表裝在水平視線500的位置上，求操作人員的有效工作概率。第九十一頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)92解：3種儀表都在水平視線150以內(nèi)，從表中可查得劣化值為0.0001；在250位置上的1種儀表的劣化值為0.0010，在500位置上的1種儀表的劣化值為0.0020。操作者的有效工作概率為：

P=(1-0.0001)3*(1-0.0010)*(1-0.0020)=0.99993*0.999*0.998=0.9967第九十二頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)93功能指針運動式指針固定式數(shù)字式讀數(shù)用0.00100.00100.0005檢查用0.00050.00200.0020調(diào)節(jié)用0.00050.00100.0005追蹤用0.00050.00100.0020合計0.00250.00500.00503種指示儀表與不同使用功能組合的劣化值第九十三頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)94

例：人一自行車系統(tǒng)設(shè)計分析

第九十四頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)95

一、人一自行車系統(tǒng)組成

自行車的功能是供人騎行，人在騎車時組成了人一車系統(tǒng)，該人一車系統(tǒng)中的人一車界面關(guān)系可由圖1來進(jìn)行分析。

第九十五頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)96圖1

人車界面關(guān)系

返回第九十六頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)971．人與支撐部件關(guān)系支撐部件主要有車架、前叉、鞍座和車把等，是自行車的構(gòu)架。從人機關(guān)系來看，鞍座、車把和車架等的位置和大小，以及它們間的相互關(guān)系，與騎車人的位置和肌肉的動作有著密切的聯(lián)系。

第九十七頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)98

2．人與動力接受部件關(guān)系

動力接受部件主要是腳蹬和曲柄。動力是靠騎車人的雙腳踩在腳蹬上，下肢運動的力使曲柄轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的。為了使人省力和有舒適感，需要研究人體下肢肌肉的收縮運動與曲柄轉(zhuǎn)動之間的能量轉(zhuǎn)換問題。

第九十八頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)99

3．人與傳動部件關(guān)系

傳動部件主要是滾珠、鏈條和鏈輪。人的作用力是通過鏈條和鏈輪傳動而帶動后輪轉(zhuǎn)動，從而使自行車前移。傳動部分的設(shè)計關(guān)鍵是要有較高的傳動效率和可靠性，且有易操縱的變速機構(gòu)。保證較高的傳動效率，才能使人用一定的肌力而獲得較大的輸出功率。

第九十九頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)1004．人與工作部件關(guān)系

工作部件就是車輪，即車圈、輪胎等。車輪一方面把騎車人的肌肉力量，有效地轉(zhuǎn)換為同地面接觸而向前運動的力；另一方面將騎車人的握力轉(zhuǎn)換為與接地部分所產(chǎn)生的剎車阻力。第一百頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)101

在設(shè)計自行車的各部分尺寸、車閘及變速器等時，應(yīng)該著眼于騎車人一動力一傳動一工作的連貫性，才可能設(shè)計出同騎車人手的大小或握力相適應(yīng)的閘把、剎車力適當(dāng)?shù)能囬l，才不會發(fā)生剎車阻力不夠而造成失誤現(xiàn)象。

圖1第一百零一頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)102二、影響自行車性能的人體因素

第一百零二頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)103圖2返回第一百零三頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)104

1．體格以身高H為基本因素，其他身體的能力與H成比例，或與H2、H3成比例的特性。

2．下肢肌力人騎車時，骨骼肌肉內(nèi)部的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為肌肉收縮的機械能。自行車腳蹬的轉(zhuǎn)動就是通過腿肌收縮出力而完成的。第一百零四頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)105

3．輸出功率一般成年男子的最大輸出功率約為0.7馬力（0.51kw），能持續(xù)10s左右。如果持續(xù)時間長，其值要小得多。

4．腳踏速度人的心率一般為70次／min，一般腳踏以60r/min節(jié)奏轉(zhuǎn)動較為合適。設(shè)計時以這一常用速度來確定相關(guān)設(shè)計參數(shù)。

5．平衡機能第一百零五頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)106

6.人手的大小和握力據(jù)試驗，為了長時間施閘而不致使手有疼痛的感覺，希望只用最大握力的10％左右便能得到必要的減速度。

7．人的疲勞一般是由于部分肌肉負(fù)擔(dān)過大，騎車姿勢不合適，以及體重對鞍座的體壓分布不合適等引起的。圖2第一百零六頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)107

三、自行車設(shè)計結(jié)構(gòu)要素分析

影響自行車性能的因素除了上述人的因素外，還有許多機械因素，如圖3所示。著重分析與人體相關(guān)的結(jié)構(gòu)要素。

第一百零七頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)108圖3第一百零八頁，共一百一十九頁，編輯于2023年，星期五首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)1091．速比大小鏈輪的齒數(shù)比，與鏈輪直徑比相一致，一般控制在2.3-4.0的范圍內(nèi)。速比要合適，如果太小，得不到必要的騎行速度（后輪轉(zhuǎn)速）。速比過大時，要求的踏力也大，容易使人