人機(jī)工程學(xué)(第三版)課件

普通高等教育“九五”部級重點(diǎn)教材，獲

教育部“普通高等學(xué)校優(yōu)秀教材二等獎”

人機(jī)工程學(xué)多媒體教學(xué)課件北京理工大學(xué)出版社出版授課教師：薛果工業(yè)設(shè)計(jì)系列教材普通高等教育“九五”部級重點(diǎn)教材，獲

教育部“普通高等學(xué)校1寫在課前的話：

專業(yè)提示：

A筆記本一個速寫本B閱讀設(shè)計(jì)類書籍網(wǎng)絡(luò)

C不斷接觸外界時(shí)尚事物D努力提高綜合素質(zhì)

E談?wù)劸蜆I(yè)威客網(wǎng)F如果要考研

課程要求：

A點(diǎn)名制度B課堂要求C課后作業(yè)

微博：設(shè)計(jì)新航向?qū)懺谡n前的話：

專業(yè)提示：

A筆記本一個速寫本2第1章人機(jī)工程學(xué)緒論第1章人機(jī)工程學(xué)緒論31.1人機(jī)工程學(xué)的命名與定義人機(jī)工程學(xué)（Man-MachineEngineering)：研究人、機(jī)械及其工作環(huán)境之間相互作用的學(xué)科。1.1.1學(xué)科的命名

1.人類工程學(xué)HumanEngineering2.人因工程學(xué)HumanFactorsEngineering3.工效學(xué)Ergonomics＝ergon（工作、勞動）＋nomos（規(guī)律、規(guī)則）1.1人機(jī)工程學(xué)的命名與定義41.1.2學(xué)科的定義

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)等方面的各種因素；研究人和機(jī)器及環(huán)境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中和休假時(shí)怎樣統(tǒng)一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適性等問題的學(xué)科。1.1.2學(xué)科的定義研究人在某種工作環(huán)境中5

1.2人機(jī)工程學(xué)的起源與發(fā)展

1.2.1經(jīng)驗(yàn)人機(jī)工程學(xué)（20世紀(jì)初~二次大戰(zhàn)）特點(diǎn)：機(jī)械設(shè)計(jì)的的主要著眼點(diǎn)在于力學(xué)、電學(xué)、熱力學(xué)等工程技術(shù)的原理設(shè)計(jì)上；在人機(jī)關(guān)系上是以選擇和培訓(xùn)操作者為主，使人適應(yīng)于機(jī)器。1.2人機(jī)工程學(xué)的起源與發(fā)展1.2.1經(jīng)驗(yàn)人機(jī)61.2.2科學(xué)人機(jī)工程學(xué)（二次大戰(zhàn)~50年代末）

由于設(shè)計(jì)不當(dāng)和缺乏訓(xùn)練，導(dǎo)致了較多意外事故的發(fā)生，這使人們意識到“人的因素”的重要性，意識到只有工程技術(shù)知識是不夠的，還必須有生理學(xué)、心理學(xué)、人體測量學(xué)、生物力學(xué)等學(xué)科方面的知識。這一階段的發(fā)展特點(diǎn)是：重視工業(yè)與工程設(shè)計(jì)中“人的因素”，力求使機(jī)器適應(yīng)于人。1.2.2科學(xué)人機(jī)工程學(xué)（二次大戰(zhàn)~50年代末）

71.2.3現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)（60年代以來）

現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)有三個特點(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。研究方向：把人-機(jī)-環(huán)境作為一個整體來研究，從而獲得系統(tǒng)的最高綜合效能。1.2.3現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)（60年代以來）81.3人機(jī)工程學(xué)的研究內(nèi)容與方法1.3.1學(xué)科的研究內(nèi)容研究內(nèi)容具有多樣性、應(yīng)用性和靈活性。主要包括以下幾個方面：

1）人體特性的研究：主要研究在工業(yè)設(shè)計(jì)中與人體有關(guān)的問題。如本書3、4、5章的內(nèi)容。

2）工作場所和信息傳遞裝置的設(shè)計(jì)：主要研究如何設(shè)計(jì)合適的環(huán)境及信息傳遞裝置，使人可以舒適高效的工作。如本書2、6章的內(nèi)容。1.3人機(jī)工程學(xué)的研究內(nèi)容與方法1.3.1學(xué)科的研究內(nèi)容9

3）環(huán)境控制與安全保護(hù)：主要研究從長遠(yuǎn)利益出發(fā)，如何設(shè)計(jì)環(huán)境及進(jìn)行安全保護(hù)以保證人在長期工作下健康不受影響，事故危險(xiǎn)性最小。如本書9、10章的內(nèi)容。

4）人機(jī)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)：人機(jī)系統(tǒng)工作效能的高低主要取決于它的總體設(shè)計(jì)，即在整體上使“機(jī)”與人體相適應(yīng)，解決好人與機(jī)器之間的分工和機(jī)器之間信息交流的問題可，使二者取長補(bǔ)短，各盡所長。如本書第11章的內(nèi)容。

5）人機(jī)工程學(xué)發(fā)展動向的研究，如本書12章內(nèi)容3）環(huán)境控制與安全保護(hù)：主要研究從長遠(yuǎn)利益出發(fā)，101.3.2

研究方法1.觀察法可借助攝影或錄象2.實(shí)測法借助儀器進(jìn)行實(shí)際測量，見圖1-1

3.實(shí)驗(yàn)法在實(shí)驗(yàn)室或作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行多次反復(fù)觀測，見圖1-24.模擬和模型試驗(yàn)法，見圖1-3模擬：假人模型沖擊/虛擬技術(shù)模型：輸入—系統(tǒng)—輸出1.3.2研究方法1.觀察法可借助攝影或錄象模擬：假115.計(jì)算機(jī)數(shù)值仿真法，見圖1-46.分析法7.調(diào)查研究法：各種調(diào)查研究的方法（抽樣/詢問/問卷）注重測試方法的可靠性和有效性可靠性（一致性）：重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，結(jié)果應(yīng)一致.有效性：測試結(jié)果能真實(shí)反映所評價(jià)的內(nèi)容.5.計(jì)算機(jī)數(shù)值仿真法，見圖1-4121.4人機(jī)工程學(xué)體系及其應(yīng)用領(lǐng)域

1.4.1學(xué)科的體系人機(jī)工程學(xué)是一門綜合性邊緣學(xué)科，主要是“人體科學(xué)”、“技術(shù)科學(xué)”和“環(huán)境科學(xué)”之間的有機(jī)融合，由圖1-5加以描述。

1.4.2學(xué)科的應(yīng)用學(xué)科的應(yīng)用領(lǐng)域可參閱表1-1、1-2。重點(diǎn)在下章介紹。1.4人機(jī)工程學(xué)體系及其應(yīng)用領(lǐng)域1.4.1學(xué)科的體131.5人機(jī)工程學(xué)與工業(yè)設(shè)計(jì)

1.5.1為工業(yè)設(shè)計(jì)中考慮“人的因素”提供人體尺度參數(shù)1.5.2為工業(yè)設(shè)計(jì)中考慮“物”的功能合理性提供科學(xué)依據(jù)1.5.3為工業(yè)設(shè)計(jì)中考慮“環(huán)境因素”提供設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1.5.4為進(jìn)行人－機(jī)－環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)1.5.5為堅(jiān)持以“人”為核心的設(shè)計(jì)思路提供工作程序。參閱表1-3、1-4。1.5人機(jī)工程學(xué)與工業(yè)設(shè)計(jì)

1.5.1為工業(yè)設(shè)計(jì)中考慮“14附錄本章所附插圖附錄本章所附插圖15圖1-1返回圖1-1返回16圖1-2返回圖1-2返回17圖1-3返回圖1-3返回18圖1-4返回圖1-4返回19圖1-5返回圖1-5返回20第2章人體測量與空間設(shè)計(jì)第1章鏈接

第3章鏈接第2章人體測量與空間設(shè)計(jì)第1章鏈接第212.1人體測量的基本知識2.1.1概述人體測量學(xué)：通過測量人體各部位尺寸來確定個體之間和群體之間在人體尺寸上的差別，用以研究人的形態(tài)特征，使設(shè)計(jì)更適于人。測量數(shù)據(jù)：

1、人體構(gòu)造尺寸（靜態(tài)尺寸）

2、功能尺寸（動態(tài)尺寸）

2.1人體測量的基本知識2.1.1概述221、人體基本尺度人體基本尺度是人體工程學(xué)研究的最基本的數(shù)據(jù)之一。它主要以人體構(gòu)造的基本尺寸（又稱為人體結(jié)構(gòu)尺寸，主要是指人體的靜態(tài)尺寸。如：身高、坐高、肩寬、臀寬、手臂長度等）為依據(jù)，在于通過研究人體對環(huán)境中各種物理、化學(xué)因素的反應(yīng)和適應(yīng)力，分析環(huán)境因素生理、心理以及工作效率的影響程序，確定人在生活、生產(chǎn)和活動中所處的各種環(huán)境的舒適范圍和安全限度，所進(jìn)行的系統(tǒng)數(shù)據(jù)比較與分析結(jié)果的反映。它也因國家、地域、民族、生活習(xí)慣等的不同而存在較大的差異（見表）。如：日本市民男性的身高平均值為1651mm,美國市民男性身高平均值為1755mm,英國市民男性身高平均值為1780mm。1、人體基本尺度23人機(jī)工程學(xué)(第三版)課件24文藝復(fù)興時(shí)期創(chuàng)造的理想而完美的人體比例圖，也正是人類對人體基本尺度的構(gòu)想。文藝復(fù)興時(shí)期創(chuàng)造的理想252.1.2人體測量的主要方法1.普通測量法2.攝影法，見圖2-23.三維數(shù)學(xué)測量法，見圖2-32.1.2人體測量的主要方法1.普通測量法262.1.3人體測量的基本術(shù)語1.被測者姿勢2.測量基準(zhǔn)面，見圖2-43.測量方向4.支承面和衣著5.基本測點(diǎn)與測量項(xiàng)目參見國標(biāo)GB3975－88中的規(guī)定2.1.3人體測量的基本術(shù)語1.被測者姿勢參見國標(biāo)GB39272.1.3人體測量的常用儀器1.在普通測量法中常用的人體測量儀器有：2.人體測高儀，見圖2-5；3.人體測量用直腳規(guī)，見圖2-6；4.人體測量用彎腳規(guī)，見圖2-7；此外，還有人體測量用三腳平行規(guī)，坐高椅，量足儀，軟卷尺以及醫(yī)用磅秤等。2.1.3人體測量的常用儀器1.在普通測量法中常用的人體282.2常用的人體測量數(shù)據(jù)2.3.1我國成年人人體結(jié)構(gòu)尺寸參閱GB10000－88我國成年人人體尺寸國家標(biāo)準(zhǔn)，主要包括：

1.人體主要尺寸

2.立姿人體尺寸，見圖2-83.坐姿人體尺寸，見圖2-94.人體水平尺寸，見圖2-105.各大區(qū)域人體尺寸的均值和標(biāo)準(zhǔn)差

6.我國香港地區(qū)成年人人體尺寸各類人體測量尺寸的數(shù)值參閱表2-2至2-7。2.2常用的人體測量數(shù)據(jù)2.3.1我國成年人人體結(jié)構(gòu)尺寸292.2.2我國成年人人體尺寸1.人在工作位置上的活動空間尺度，人體立姿、坐姿、跪姿、臥姿的活動空間見圖2-11，圖2-12，圖2-13，圖2-142.常用的功能尺寸，GB/T13547-92國家標(biāo)準(zhǔn)提供的立、坐、跪、臥、爬等常取姿勢的主要功能尺寸，參閱表2-82.2.2我國成年人人體尺寸1.人在工作位置上的活動空間尺302.4人體測量數(shù)據(jù)的應(yīng)用2.4.1主要人體尺寸的應(yīng)用原則設(shè)計(jì)中常用測量尺寸見圖2-15，有關(guān)數(shù)據(jù)的定義、應(yīng)用條件。選擇依據(jù)等參閱表2-9。2.4人體測量數(shù)據(jù)的應(yīng)用2.4.1主要人體尺寸的應(yīng)用原則312.4.2人體尺寸的應(yīng)用方法1.確定所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的類型，參閱表2-102.選擇人體尺寸的分位數(shù)，參閱表2-113.確定功能修正量，參閱表2-124.確定心理修正量5.產(chǎn)品功能尺寸的確定

最小功能尺寸＝人體尺寸的分位數(shù)＋功能修正量最佳功能尺寸＝人體尺寸的分位數(shù)＋功能修正量＋心理修正量2.4.2人體尺寸的應(yīng)用方法1.確定所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的類型，參322.4.3人體身高在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用以身高為基準(zhǔn)的設(shè)備和用具尺寸推算方法見

圖2-16，圖中有關(guān)尺寸定義參閱表2-13。2.4.3人體身高在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用以身高為基33控制臺設(shè)計(jì)控制臺的形式，見圖6-11.桌式控制臺2.直柜式控制臺3.組合式控制臺4.彎折式控制臺控制臺設(shè)計(jì)控制臺的形式，見圖6-134控制臺設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.控制臺作業(yè)面，見圖6-22.顯示器面板形式，見圖6-33.控制臺上方干涉點(diǎn)高度，見圖6-4

式中h－干涉點(diǎn)高度k－操作者眼高H－顯示面板下端高度d－操作者眼點(diǎn)與干涉點(diǎn)的投影距離D－干涉點(diǎn)與顯示面板的投影距離控制臺設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.控制臺作業(yè)面，見圖6-235常用控制臺設(shè)計(jì)1.坐姿低臺式控制臺，見圖6-5（a）2.坐姿高臺式控制臺，見圖6-5（b）3.坐立兩用控制臺，見圖6-64.立姿控制臺，見圖6-65.標(biāo)準(zhǔn)控制臺，見圖6-7，尺寸參閱表6-1常用控制臺設(shè)計(jì)1.坐姿低臺式控制臺，見圖6-5（a）36辦公臺設(shè)計(jì)電子化辦公臺人體尺度，見圖6-8，圖6-9電子化辦公臺可調(diào)設(shè)計(jì)，見圖6-10電子化辦公臺組合設(shè)計(jì)，見圖6-11辦公臺設(shè)計(jì)電子化辦公臺人體尺度，見圖6-8，圖6-937工作座椅設(shè)計(jì)的主要依據(jù)坐姿生理學(xué)

1.脊柱結(jié)構(gòu)，見圖6-122.腰曲弧線，見圖6-133.腰椎后突和前突，見圖6-14工作座椅設(shè)計(jì)的主要依據(jù)坐姿生理學(xué)38坐姿生物力學(xué)

1.肌肉的活動度

2.體壓分布，見圖6-153.股骨受力分析，見圖6-164.椎間盤受力分析，見圖6-17

坐姿人體測量尺寸，見圖6-18坐姿生物力學(xué)1.肌肉的活動度39工作座椅設(shè)計(jì)一般工作場所座椅1.座椅設(shè)計(jì)要點(diǎn)2.座椅結(jié)構(gòu)形式，見圖6-193.座椅主要參數(shù)，參閱表6-2辦公室工作座椅，見圖6-20工作座椅設(shè)計(jì)一般工作場所座椅40座椅設(shè)計(jì)的新概念1.動態(tài)座椅，見圖6-212.前傾式座椅，見圖6-223.膝靠式座椅，見圖6-23其它工作座椅

1.作業(yè)用凳，見圖6-242.其它支撐物，見圖6-25座椅設(shè)計(jì)的新概念1.動態(tài)座椅，見圖6-2141圖2-2返回圖2-2返回42圖2-3返回圖2-3返回43圖2-4返回圖2-4返回44圖2-5返回圖2-5返回45圖2-6返回圖2-6返回46圖2-7返回圖2-7返回47圖2-8返回圖2-8返回48圖2-9返回圖2-9返回49圖2-10返回圖2-10返回50圖2-11返回圖2-11返回51圖2-12返回圖2-12返回52圖2-13返回圖2-13返回53圖2-14返回圖2-14返回54圖2-15返回圖2-15返回55圖2-16返回圖2-16返回56人的心理與行為特征人的心理與行為特征57引子A:不考慮價(jià)格、地域因素。你會選擇在哪等待你的約會伙伴？咖啡廳還是麥當(dāng)勞、肯德基？A:回憶一下超市或者其他公共場所的安全出口，一般都設(shè)置在什么位置？為什么？A：能嘗試著分析下多媒體教室陳設(shè)和心理的關(guān)系么？引子58人機(jī)工程學(xué)(第三版)課件594.1.1心理現(xiàn)象4.1.1心理現(xiàn)象概念心理是人的感覺、知覺、注意、記憶、思維、情感、意志、性格、意識傾向等心理現(xiàn)象的總稱。心理活動的組成.4.1.1心理現(xiàn)象4.1.1心理現(xiàn)象概念604.1.2行為的構(gòu)成心理學(xué)家列文（K.Lewin）認(rèn)為行為取決于個體本身與其所處的環(huán)境。即式中，B－行為P－人E－環(huán)境4.1.2行為的構(gòu)成心理學(xué)家列文（K.Lewin）認(rèn)為行為61人的個體本身又受到“遺傳”、“成熟”、“學(xué)習(xí)”等因素的影響，上式可概括為：式中，B－行為H－遺傳M－成熟L－學(xué)習(xí)E－環(huán)境B=H×M×L×E人的個體本身又受到“遺傳”、“成熟”、“624.1.3行為反應(yīng)心理學(xué)家將行為分解為刺激、生物體、反應(yīng)三項(xiàng)因素研究，即

SORS－外在、內(nèi)在的刺激

O－人體

R－行為反應(yīng)4.1.3行為反應(yīng)心理學(xué)家將行為分解為634.1.4心理和行為特征在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用4.1.4心理和行為特征在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用64人機(jī)工程學(xué)(第三版)課件65人機(jī)工程學(xué)(第三版)課件66人機(jī)工程學(xué)(第三版)課件67人類常見行為習(xí)性：1.抄近路習(xí)性2.識途性3.左側(cè)通行、左轉(zhuǎn)彎習(xí)性4.從眾習(xí)性5.聚集效應(yīng)6.人的保持距離人類常見行為習(xí)性：68課后作業(yè)：根據(jù)兒童的某種心理或者行為特征，設(shè)計(jì)一款產(chǎn)品。課后作業(yè)：根據(jù)兒童的某種心理或者行為特征，設(shè)計(jì)一693.1.2人的感知與反應(yīng)機(jī)能1.反射弧反射是神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)肌體活動的一種基本形成。反射活動的全部結(jié)構(gòu)組成反射??；反射弧具有五個基本環(huán)節(jié)，即感受器傳入神經(jīng)元中間神經(jīng)元傳出神經(jīng)元放應(yīng)器，見圖3-2（a）。3.1.2人的感知與反應(yīng)機(jī)能1.反射弧70

3.1.2.信息鏈人機(jī)系統(tǒng)的信息在人的神經(jīng)系統(tǒng)中的循環(huán)過程形成信息鏈，見圖3-2（b）。3.1.3感覺通道與信息的協(xié)調(diào)人機(jī)系統(tǒng)中的最常用的感覺通道是視覺通道、聽覺通道和觸覺通道。其適用場合參閱表3-1。3.1.2.信息鏈713.2視覺機(jī)能及其特征3.2.1視覺刺激視覺的適宜刺激是光。人的兩眼可以感受到的光波只占整個電磁光譜的一小部分，其波長為380~780nm，見圖3-3。3.2.2視覺系統(tǒng)視覺是由眼睛、視神經(jīng)和視覺中樞的共同活動完成的，見圖3-4

。眼睛是視覺的感受器官，人眼是直徑為21~25mm的球體，其基本構(gòu)造與照相機(jī)類似，見圖3-5

。視網(wǎng)膜最外層細(xì)胞包括視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞，它們是接受信息的主要細(xì)胞。3.2視覺機(jī)能及其特征3.2.1視覺刺激723.2.3視覺機(jī)能1.視角與視力視角：確定被看物尺寸范圍的兩端點(diǎn)光線射入眼球的相交角度。視力：眼睛分辨物體細(xì)微結(jié)構(gòu)能力的一個生理尺度，以臨界視角的倒數(shù)來表示。

3.2.3視覺機(jī)能1.視角與視力732.視野與視距

視野：指人的頭部和眼球固定不動的情況下，眼睛觀看正前方物體時(shí)所能看得見的空間范圍，常以角度來表示。分水平視野（單視野/雙視野）和垂直視野，見圖3-6。視距：指人在操作系統(tǒng)中正常的觀察距離，幾種工作視距推薦值參閱表3-2。3.中央視覺和周圍視覺中央視覺—視維細(xì)胞（感色能力強(qiáng)、能清晰分辨物體）。周圍視覺—視桿細(xì)胞（觀察空間范圍和正在運(yùn)動的物體）。2.視野與視距744.雙眼視覺和立體視覺，雙眼視物時(shí)，具有分辨物體深淺、遠(yuǎn)近等相對位置的能力，形成立體視覺。5.色覺和色視野，見圖3-7。6.暗適應(yīng)和明適應(yīng)，見圖3-8。4.雙眼視覺和立體視覺，雙眼視物時(shí)，具有分辨物體深淺、遠(yuǎn)近75視覺特征：1.疲勞程度：水平優(yōu)于垂直。2.視線變化習(xí)慣：左—右，上—下，順時(shí)針。3.準(zhǔn)確性：水平尺寸和比例的估計(jì)更準(zhǔn)確。4.觀察情況的優(yōu)先性：左上—右上—左下—右下。視區(qū)內(nèi)的儀表布置必須考慮這一點(diǎn)。5.設(shè)計(jì)依據(jù)：以雙眼視野為設(shè)計(jì)依據(jù)。6.接受程度：直線輪廓優(yōu)于曲線輪廓。7.顏色的易辨認(rèn)順序：紅、綠、黃、白；顏色相配時(shí)的易辨認(rèn)順序：黃底黑字、黑底白字、藍(lán)底白字、白底黑字。據(jù)上述特征，適用視覺的原則參閱表3-2。視覺特征：1.疲勞程度：水平優(yōu)于垂直。763.3聽覺機(jī)能及其特征3.3.1聽覺刺激聽覺的適宜刺激是聲音，聲音的聲源是振動的物體，人的聽感范圍：20~20000HZ。3.3.2聽覺系統(tǒng)起主要作用的部位：內(nèi)耳耳蝸起輔助作用的部位：外耳、中耳、內(nèi)耳的其它部分，見圖3-9。3.3.3聽覺的物理特性

1.頻率響應(yīng)（感受性）頻率感受的上限隨著年齡的增長而逐年連續(xù)下降，見圖3-10；聽覺的頻率響應(yīng)特性對聽覺傳示裝置的設(shè)計(jì)是很重要的。3.3聽覺機(jī)能及其特征3.3.1聽覺刺激772.動態(tài)范圍（聲音的強(qiáng)度）

聽覺聲強(qiáng)的動態(tài)范圍=正好可忍受的聲強(qiáng)/正好能聽見的聲強(qiáng)。（1）聽閾：在最佳的聽聞頻率范圍內(nèi)，一個聽力正常的人剛剛能聽到給定各頻率的正弦式純音的最低聲強(qiáng)Imin。（2）痛閾：對于感受給定各頻率的正弦式純音，開始產(chǎn)生疼痛感的極限聲強(qiáng)Imax。（1）與（2）都與頻率有關(guān)系，是在某一頻率下的聽閾值或痛閾值。（3）聽覺范圍：由聽閾和痛閾兩曲線所包圍的聽覺區(qū),見圖3-11。2.動態(tài)范圍（聲音的強(qiáng)度）783.方向敏感度（雙耳效應(yīng)）（1）時(shí)差：聲源到兩耳的時(shí)間差。（2）人耳對不同頻率、不同方向的聲音的感受能力不同，見圖3-12。由于頭部的掩蔽效應(yīng)，造成聲音頻譜的改變。4.掩蔽效應(yīng)掩蔽：一個聲音被另一個聲音所掩蓋的現(xiàn)象。掩蔽效應(yīng)：一個聲音的聽閾因另一個聲音的掩蔽作用而提高的效應(yīng)。3.方向敏感度（雙耳效應(yīng)）793.4其他感覺機(jī)能及其特征3.4.1膚覺膚覺是僅僅次于聽覺的一種感覺，可感受多種外界刺激，形成多種感覺。

1.觸覺，見圖3-13和圖3-14。

2.溫度覺

3.痛覺3.4.2本體感覺本體感覺系統(tǒng)包括耳前庭系統(tǒng)和運(yùn)動覺系統(tǒng)，可感受身體和四肢所在位置的信息。3.4其他感覺機(jī)能及其特征3.4.1膚覺803.5神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能及其特征3.5.1神經(jīng)系統(tǒng)

1.中樞神經(jīng)系統(tǒng)，包括腦和脊髓。

2.周圍神經(jīng)系統(tǒng)，中樞神經(jīng)以外全部神經(jīng)的總稱，見圖3-15。3.5.2大腦皮質(zhì)功能定位

1.軀體感覺區(qū)，見圖3-16（a）

2.軀體運(yùn)動區(qū)，見圖3-16（b）

3.其他功能區(qū)3.5神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能及其特征3.5.1神經(jīng)系統(tǒng)813.6人的信息處理系統(tǒng)3.6.1人的信號處理系統(tǒng)模型人在人機(jī)系統(tǒng)中特定操作活動中的作用，可類比為一種信息傳遞和處理過程，見圖3-17。感覺信號處理反應(yīng)輸入系統(tǒng)輸出3.6人的信息處理系統(tǒng)3.6.1人的信號處理系統(tǒng)模型823.6.2中樞信息處理

記憶是各種信息處理活動的基礎(chǔ)，一般分為三種形式：

1.感覺信息儲存

2.短時(shí)記憶

3.長時(shí)記憶，記憶曲線見圖3-19。3.6.2中樞信息處理記憶是各種信息處833.7運(yùn)動系統(tǒng)的機(jī)能及其特征骨—運(yùn)動的杠桿關(guān)節(jié)—運(yùn)動的樞紐肌肉—運(yùn)動的動力3.7運(yùn)動系統(tǒng)的機(jī)能及其特征骨—運(yùn)動的杠桿843.7.1骨的功能和骨杠桿

1.骨的功能

2.骨杠桿，見圖3-20

根據(jù)支點(diǎn)，力點(diǎn)（動力點(diǎn)）、重點(diǎn)（阻力點(diǎn)）三者不同的位置分布，分為：

1）平衡杠桿

2）省力杠桿

3）速度杠桿：用力大，但運(yùn)動速度快由等功原理，得之于力則失之于速度，反之亦然。因此，最大的力量與最大的運(yùn)動范圍兩者是相矛盾的。3.7.1骨的功能和骨杠桿1.骨的功能853.7.2主要關(guān)節(jié)的活動范圍

關(guān)節(jié)的活動范圍有一定的限度，人體處于舒適時(shí)，關(guān)節(jié)必然處在一定的舒適調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，參閱表3-4。肌體的出力范圍肌體所能發(fā)揮的力量大小取決于：

1）人體肌肉的生理特征

2）施力的姿勢、部位、方式和方向，分別見圖3-21，圖3-22和圖3-23，相應(yīng)的出力數(shù)值參閱表3-5，表3-6。3.7.2主要關(guān)節(jié)的活動范圍

關(guān)節(jié)的863.7.4肢體的動作速度與頻率

動作速度取決于肢體肌肉收縮的速度，而操作動作速度還取決于動作方向和動作軌跡等特征。動作頻率取決于動作部位和動作方法。3.7.4肢體的動作速度與頻率動作速度取決873.8人的運(yùn)動輸出3.8.1反應(yīng)時(shí)間反應(yīng)時(shí)間（RT）又稱為反應(yīng)潛伏期，它是指刺激和反應(yīng)的時(shí)間間距。它由反應(yīng)知覺時(shí)間（tz）和動作時(shí)間（td）組成。即RT=tz+td。影響反應(yīng)時(shí)間的主要因素如下：

1.不同的感覺器官反應(yīng)時(shí)間不同，以觸覺與聽覺最優(yōu)，視覺次之。

2.反應(yīng)時(shí)間與刺激信號的強(qiáng)度有關(guān)。

3.刺激的環(huán)境影響反應(yīng)時(shí)間。信號與背景的亮度、顏色、信噪比及頻率的對比程度越強(qiáng)越好。此外，刺激信號的數(shù)目、顯示器及操縱器的設(shè)計(jì)也影響反應(yīng)時(shí)間。

4.人的主體因素也影響反應(yīng)時(shí)間，如習(xí)俗、個體差異、疲勞等個人生理、心理狀況。3.8人的運(yùn)動輸出3.8.1反應(yīng)時(shí)間883.8.2運(yùn)動速度（用完成動作的時(shí)間來表示）

1.動作特點(diǎn)

2.目標(biāo)距離

3.運(yùn)動方向，見圖3-24，圖3-254.動作軌跡特征

3.8.2運(yùn)動速度（用完成動作的時(shí)間來表示）

893.8.3運(yùn)動準(zhǔn)確性

1.運(yùn)動速度與準(zhǔn)確性：速度越慢，準(zhǔn)確性越高，見圖3-262.盲目定位的準(zhǔn)確性：正前方盲目定位準(zhǔn)確性最高，見圖3-273.運(yùn)動方向與準(zhǔn)確性，見圖3-284.操作方式與準(zhǔn)確性，見圖3-293.8.3運(yùn)動準(zhǔn)確性

1.運(yùn)動速度與準(zhǔn)90第3章結(jié)束回總目錄第4章第3章結(jié)束91附錄本章所附插圖附錄本章所附插圖92圖3-2返回圖3-2返回93圖3-3返回圖3-3返回94圖3-4返回圖3-4返回95圖3-5返回圖3-5返回96圖3-6返回圖3-6返回97圖3-7返回圖3-7返回98圖3-8返回圖3-8返回99圖3-9返回圖3-9返回100圖3-10返回圖3-10返回101圖3-11返回圖3-11返回102圖3-12返回圖3-12返回103圖3-13返回圖3-13返回104圖3-14返回圖3-14返回105圖3-15返回圖3-15返回106圖3-16返回圖3-16返回107圖3-17返回圖3-17返回108圖3-18返回圖3-18返回109圖3-19返回圖3-19返回110圖3-20返回圖3-20返回111圖3-21返回圖3-21返回112圖3-22返回圖3-22返回113圖3-23返回圖3-23返回114圖3-24返回圖3-24返回115圖3-25返回圖3-25返回116圖3-26返回圖3-26返回117圖3-27返回圖3-27返回118圖3-28返回圖3-28返回119圖3-29返回圖3-29返回120人機(jī)工程學(xué)(第三版)課件1214.2感覺和知覺的特征4.2.1感覺的基本特性

1.適宜刺激：感官最敏感的刺激形式（感官類型/感覺器官/適宜刺激/刺激來源/識別外界的特征），參閱表4-1。

2.感覺閾限

1）感覺閾下限：引起感覺的最小刺激量

2）感覺閾上限：能產(chǎn)生正常感覺的最大刺激量

3）差別感覺閾限：剛剛能引起差別感覺的刺激最小差別量。4.2感覺和知覺的特征4.2.1感覺的基本特性122

3.適應(yīng)：在刺激不變的情況下，感覺會逐漸減少以致消失的現(xiàn)象。

4.相互作用：在一定的條件下，各種感覺器官對其適宜刺激的感受能力都將受到其他刺激的干擾影響而降低，由此使感受性發(fā)生變化的現(xiàn)象。

5.對比：同一感受器官接受兩種完全不同但屬于同一類的刺激物的作用，而使感受性發(fā)生變化的現(xiàn)象。

6.余覺：刺激取消后，感覺可存在一極短時(shí)間的現(xiàn)象。3.適應(yīng)：在刺激不變的情況下，感覺會逐漸減少以致消1234.2.2知覺的基本特征

感覺：感覺是人腦對直接作用于感覺器官的客觀事物個別屬性的反映。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狀況整體的反映。在生活和生產(chǎn)活動中，人都是以知覺的形式直接反映事物，在心理學(xué)中就把感覺和知覺統(tǒng)稱為“感知覺”。4.2.2知覺的基本特征感覺：感覺是人腦對直接1241.整體性：在知覺時(shí)，把由許多部分或多種屬性組成的對象看作具有一定結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一整體的特性。影響知覺整體性的因素：接近/相似/封閉/連續(xù)/美的形態(tài)，見圖4-5，圖4-62.選擇性：在知覺時(shí)，把某些對象從背景中優(yōu)先的區(qū)分出來，并予以清晰反映的特性，見圖4-73.理解性：在知覺時(shí)，用以往所獲得的知識經(jīng)驗(yàn)來理解當(dāng)前的知覺對象的特征（語言的指導(dǎo)性），見圖4-84.恒常性：知覺的條件在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化，而知覺的印象卻保持相對不變的特性。（大小/形狀）5.錯覺：對外界事物不正確的知覺，見圖4-91.整體性：在知覺時(shí)，把由許多部分或多種屬性組成的對象看作具125人的視知覺活動決非是單一性的，除了起到主導(dǎo)作用的視覺感官以外，還有其他的因素共同參與完成．1.主觀性：人的視知覺有把各種符號刺激組合為圖形和背景關(guān)系的傾向2.接近性：人的視知覺有組合信息的能力,把視覺中相關(guān)聯(lián)的成分組合成有意義圖形．人的視知覺活動決非是單一性的，除了起到主導(dǎo)作用的視覺感官以外126３.相似性：人的視知覺有組合信息的能力,能把幾個具有相同特征的事物歸入一類．

４.閉合性：人的視知覺是具有閉合需要的．當(dāng)視知覺遇到不完全圖形的刺激時(shí)，會有意無意的補(bǔ)充其中缺失的部分，并作為一個整體識別．３.相似性：人的視知覺有組合信息的能力,能把幾個具有相同特征127錯覺現(xiàn)象1.大小、長短方面的錯覺：2.形狀方面的錯覺：人機(jī)工程學(xué)(第三版)課件128人機(jī)工程學(xué)(第三版)課件1294.3注意與記憶的特征4.3.1注意的模型人對信息處理過程的一般模式為：刺激感知選擇判斷決策執(zhí)行“注意”就相當(dāng)于該模式中的“選擇”，見圖4-10。4.3.2注意的特點(diǎn)無意注意－不需作意志努力的注意有意注意－有預(yù)定目的的注意4.3注意與記憶的特征4.3.1注意的模型1304.3.3記憶的特點(diǎn)1.記憶的過程記憶可具有劃分為識記、保持、再認(rèn)、再現(xiàn)等階段，參閱表4-2。2.記憶的種類有意記憶和無意記憶機(jī)械記憶和意義記憶瞬時(shí)記憶、短時(shí)記憶、長時(shí)記憶形象記憶、聽覺記憶、動作記憶各類記憶的特點(diǎn)參閱表4-2至4-5。4.3.3記憶的特點(diǎn)1.記憶的過程131記憶過程：識記－－－保持－－－再認(rèn)－－－回憶增加設(shè)計(jì)記憶的策略１.減少識記材料的數(shù)量２.增加刺激的視維組合３.充分利用形象記憶的優(yōu)勢４.通過理解增加記憶５.考慮不同觀者的記憶特點(diǎn)記憶過程：132人機(jī)工程學(xué)(第三版)課件133人機(jī)工程學(xué)(第三版)課件134人機(jī)工程學(xué)(第三版)課件1354.4想象與思維的特征4.4.1想象想象是利用原有的形象在人腦中形成新形象的過程4.4.2思維過程思維的基本過程是分析、綜合、比較、抽象和概括4.4想象與思維的特征4.4.1想象136創(chuàng)意的思維基礎(chǔ)1.邏輯思維：遇到特定事情后對待事情的態(tài)度及其處理的方法（數(shù)學(xué)、推理）2.形象思維：通過對形象信息材料的理解，達(dá)到認(rèn)識事物本質(zhì)的目的

《文心雕龍》劉勰“神與物游”“神用象通”

年紀(jì)并不大，胡子一大把；圓肚子，緊繃繃，肚子里面空又空，不論看見誰，總愛喊媽媽。不敲它，不吭聲，敲它就喊"咚咚咚"。

人機(jī)工程學(xué)(第三版)課件1371.垂直思維：按一定的方向、路線從問題的正面展開理性的分析與符合邏輯的推理。以“紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫”中的某一個為原點(diǎn)，對這些具有原旨性意味的抽象概念進(jìn)行線性思考。如：以“紅”為原點(diǎn)，將所有與“紅”有關(guān)的事物都抄錄下來。紅色、紅軍、紅星、紅旗、紅眼病、紅外線、紅樓夢、紅領(lǐng)巾、紅細(xì)胞、紅綠燈、紅燒雞、紅燒肉、紅布、紅人、紅蜘蛛、紅新月會、紅薯、紅糖、紅河谷、女兒紅、小桃紅、紅印章、紅寶石、紅白喜事、紅茶、紅汞、紅霉素、紅木、紅藥水、紅顏知己、紅杏出墻、燈紅酒綠、紅得發(fā)紫、紅豆、滾滾紅塵、映日荷花別樣紅、亂紅