對(duì)車輛人機(jī)工程學(xué)的認(rèn)識(shí)(結(jié)課論文).doc

車輛人機(jī)工程學(xué)車輛人機(jī)工程學(xué)論文題 目： 我對(duì)車輛人機(jī)工程學(xué)的認(rèn)識(shí) 班 級(jí)： 09鐵道車輛2班 姓 名： 屈難平 學(xué) 號(hào): 20097831 摘 要人機(jī)工程學(xué)，使人性化的設(shè)計(jì)真正體現(xiàn)出對(duì)人的尊重和關(guān)心，是一種人文精神的體現(xiàn)，是人與產(chǎn)品完美和諧結(jié)合。通過(guò)對(duì)車輛設(shè)計(jì)具體實(shí)例來(lái)說(shuō)明人性化設(shè)計(jì)中所包含的人機(jī)工程學(xué)因素，預(yù)測(cè)未來(lái)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)面臨的新課題。社會(huì)的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，產(chǎn)品的更新等等都與人，機(jī)，環(huán)境有密切的聯(lián)系，所以要實(shí)現(xiàn)“以人為本”人性化設(shè)計(jì)思想，必定以人機(jī)工程學(xué)為參照。關(guān)鍵詞：人機(jī)工程學(xué)；人性化設(shè)計(jì)；以人為本這學(xué)期我的選修課是車輛人機(jī)工程學(xué)，首先對(duì)我來(lái)說(shuō)這門課程是比較陌生的，從字面意思上看和我的主修專業(yè)服裝設(shè)計(jì)貌似無(wú)關(guān)，但當(dāng)我深入學(xué)習(xí)下去后卻也發(fā)現(xiàn)了這門學(xué)科和我主修專業(yè)的某些共同點(diǎn)，即都是為人服務(wù)，需要關(guān)注的都是人、產(chǎn)品、環(huán)境之間的關(guān)系。所謂人機(jī)工程學(xué)，是研究人、機(jī)及其工作環(huán)境之間相互作用的交叉技術(shù)學(xué)科,亦即是應(yīng)用人體測(cè)量學(xué)、人體力學(xué)、勞動(dòng)生理學(xué)、勞動(dòng)心理學(xué)等學(xué)科的研究方法，對(duì)人體結(jié)構(gòu)特征和機(jī)能特征進(jìn)行研究，提供人體各部分的尺寸、重量、體表面積、比重、重心以及人體各部分在活動(dòng)時(shí)的相互關(guān)系和可及范圍等人體結(jié)構(gòu)特征參數(shù)（這和我的服裝設(shè)計(jì)專業(yè)有很大的共通之處?。贿€提供人體各部分的出力范圍、活動(dòng)范圍、動(dòng)作速度、動(dòng)作頻率、重心變化以及動(dòng)作時(shí)的習(xí)慣等人體機(jī)能特征參數(shù)，分析人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)以及膚覺(jué)等感覺(jué)器官的機(jī)能特性；分析人在各種勞動(dòng)時(shí)的生理變化、能量消耗、疲勞機(jī)理以及人對(duì)各種勞動(dòng)負(fù)荷的適應(yīng)能力；探討人在工作中影響心理狀態(tài)的因素以及心理因素對(duì)工作效率的影響等。人機(jī)工程學(xué)的顯著特點(diǎn)是，在認(rèn)真研究人、機(jī)、環(huán)境三個(gè)要素本身特性的基礎(chǔ)上，不單純著眼于個(gè)別要素的優(yōu)良與否，而是將使用“物”的人和所設(shè)計(jì)的“物”以及人與“物”所共處的環(huán)境作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)研究。在人機(jī)工程學(xué)中將這個(gè)系統(tǒng)稱為“人機(jī)環(huán)境”系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)中，人、機(jī)、環(huán)境三個(gè)要素之間相互作用、相互依存的關(guān)系決定著系統(tǒng)總體的性能。本學(xué)科的人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論，就是科學(xué)地利用三個(gè)要素間的有機(jī)聯(lián)系來(lái)尋求系統(tǒng)的最佳參數(shù)。說(shuō)到人機(jī)工程學(xué)就不得不說(shuō)到人性化產(chǎn)品，就如同我所學(xué)的專業(yè)服裝與服飾設(shè)計(jì)，服裝就是一個(gè)人性化產(chǎn)品。而所謂人性化產(chǎn)品，就是包含人機(jī)工程的產(chǎn)品，只要是“人”所使用的產(chǎn)品，都應(yīng)在人機(jī)工程上加以考慮，產(chǎn)品的造型與人機(jī)工程無(wú)疑是結(jié)合在一起的。我們可以將它們描述為：以心理為圓心，生理為半徑，用以建立人與物(產(chǎn)品)之間和諧關(guān)系的方式，最大限度地挖掘人的潛能，綜合平衡地使用人的肌能，保護(hù)人體健康，從而提高生產(chǎn)率。僅從工業(yè)設(shè)計(jì)這一范疇來(lái)看，大至宇航系統(tǒng)、城市規(guī)劃、建筑設(shè)施、自動(dòng)化工廠、機(jī)械設(shè)備、交通工具，小至家具、服裝、文具以及盆、杯、碗筷之類各種生產(chǎn)與生活所創(chuàng)造的“物”，在設(shè)計(jì)和制造時(shí)都必須把“人的因素”作為一個(gè)重要的條件來(lái)考慮。若將產(chǎn)品類別區(qū)分為專業(yè)用品和一般用品的話，專業(yè)用品在人機(jī)工程上則會(huì)有更多的考慮，它比較偏重于生理學(xué)的層面；而一般性產(chǎn)品則必須兼顧心理層面的問(wèn)題，需要更多的符合美學(xué)及潮流的設(shè)計(jì)，也就是應(yīng)以產(chǎn)品人性化的需求為主。 而人機(jī)工程學(xué)在地面機(jī)動(dòng)車輛這一特定領(lǐng)域的應(yīng)用分支，它以人（駕駛員和乘客）-車-環(huán)境系統(tǒng)為對(duì)象，以改善駕駛員的勞動(dòng)條件和車內(nèi)成員的舒適性為核心，以人的安全、健康、舒適、高效為目標(biāo)，力求使這個(gè)系統(tǒng)的總體性能達(dá)到最優(yōu)。汽車是人的代行工具，與人在日常生活中息息相關(guān)，己形成獨(dú)特的汽車文化?！耙欢驯涞匿撹F”是無(wú)法滿足現(xiàn)代人精神和文明需要的。車身造型設(shè)計(jì)必須以人為本，體現(xiàn)人機(jī)協(xié)調(diào)，使用操作方便、舒適，使汽車適應(yīng)人的各種生理和心理要求，從而提高工作效率、保障安全、維護(hù)健康。未來(lái)的車身造型設(shè)計(jì)將在車身外觀設(shè)計(jì)、人機(jī)工程以及室內(nèi)環(huán)境等方面更加注意人性化的發(fā)展。人機(jī)工程學(xué)在對(duì)人的特性進(jìn)行詳細(xì)研究的基礎(chǔ)上設(shè)定了一系列的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，用來(lái)指導(dǎo)汽車產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，主要是人和汽車之間的界面設(shè)計(jì)。 1） 基于人體感官的界面設(shè)計(jì) 例如，人的視覺(jué)有視角、視野、可視光波長(zhǎng)范圍、顏色分辨力、視覺(jué)靈敏度、定位錯(cuò)覺(jué)、運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺(jué)、視覺(jué)疲勞等特性，汽車的擋風(fēng)玻璃、儀表板和儀表的設(shè)計(jì)就要充分考慮這些特性，使駕駛者能夠得到足夠的視區(qū)，能夠迅速辨認(rèn)各種信號(hào)，減少失誤和視覺(jué)疲勞。交通標(biāo)志的設(shè)計(jì)也應(yīng)該采用大多數(shù)人能明辯的顏色和不易產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)的形狀。2） 基于人體形態(tài)的界面設(shè)計(jì) 不同地區(qū)和人種、不同年齡和性別都具有不同的身體尺寸，為不同地區(qū)和群體設(shè)計(jì)的汽車就要參考特定對(duì)象的人體參數(shù)，在現(xiàn)代社會(huì)條件下，以一種產(chǎn)品規(guī)格想占有不同地區(qū)的市場(chǎng)是很難的。人在生活和勞動(dòng)中又具有各種不同的形態(tài)，人體在不同的姿態(tài)下工作，全身的骨頭和關(guān)節(jié)處于不同的相對(duì)位置，全身的肌肉處于不同的緊張狀態(tài)，心臟負(fù)擔(dān)不同，疲勞程度也不同。設(shè)計(jì)一臺(tái)機(jī)器首先要考慮采用什么身體形態(tài)來(lái)操縱，選定姿態(tài)后，還要考慮以最舒適的方式對(duì)人體進(jìn)行支撐，并適當(dāng)?shù)夭贾帽徊僮鲗?duì)象的位置，從而減少疲勞和誤操作。例如司機(jī)在駕駛汽車的時(shí)候采用坐姿，坐椅的設(shè)計(jì)要符合人體骨骼的最佳輪廓，儀表的布置應(yīng)在易于看到的地方，操縱桿/板的位置要在人體四肢靈活運(yùn)動(dòng)的范圍內(nèi)。3）基于力特性的界面設(shè)計(jì)人體在不同的姿態(tài)下，用力的疲勞程度不同，操縱機(jī)器所需的力量應(yīng)該選擇在對(duì)應(yīng)姿態(tài)下不易引起疲勞的范圍內(nèi)。例如轉(zhuǎn)向助力器就是為了減輕操縱力而設(shè)計(jì)的。人體在不同的姿態(tài)下最大拉力、最大推力也不相同，例如坐姿下人腿的蹬力在過(guò)臀部水平線下方20度左右較大，操縱性也較好，所以剎車踏板就安裝在這個(gè)位置上。人體在不同的姿態(tài)使用不同的肌肉群進(jìn)行工作，動(dòng)作的靈活性、速度和最高頻率都不相同，例如腿的反復(fù)伸縮具有較低的頻率，而手指則可以用較高的頻率進(jìn)行敲擊。因此，對(duì)應(yīng)不同的操縱頻率應(yīng)采用不同的動(dòng)作方式來(lái)完成。 4）基于人腦特性的界面設(shè)計(jì)人腦對(duì)事物的認(rèn)識(shí)和反應(yīng)有自己的特點(diǎn)，體現(xiàn)在他的行為和對(duì)外界的反應(yīng)中。人喜歡用直覺(jué)處理事情，不善于煩瑣過(guò)程和精確的計(jì)算。對(duì)于協(xié)助人腦進(jìn)行工作的計(jì)算機(jī)，如何進(jìn)行人機(jī)界面的設(shè)計(jì)一直是熱門的論題。無(wú)論是從低級(jí)語(yǔ)言到高級(jí)語(yǔ)言，到面向?qū)ο?、面向任?wù)的編程方式的發(fā)展，還是圖形終端、鼠標(biāo)定位、窗口系統(tǒng)、多媒體、可視化、虛擬現(xiàn)實(shí)等方面的進(jìn)展，都體現(xiàn)了這個(gè)主題。近年來(lái)，人工智能已經(jīng)在汽車上應(yīng)用，車載電腦可以協(xié)助駕駛者認(rèn)路、換檔、避碰。最近在東京國(guó)際車展上展出的豐田POD概念車，還能記錄車主的生活和駕車習(xí)慣，以便向車主提供更加貼心的服務(wù)。車輛人機(jī)工程學(xué)中我們必須理解，明白，并且深切的感悟出人體工程學(xué)與我們專業(yè)，設(shè)計(jì)的相關(guān)性，使我們?cè)诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)充分考慮人和所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品及他們所處的環(huán)境的協(xié)調(diào)及統(tǒng)一，提高產(chǎn)品與人之間的和諧關(guān)系，盡量滿足舒適和安全的使用要求，以實(shí)現(xiàn) “ 以人為本 ” 的人性化設(shè)計(jì)思想，使我們?cè)谠O(shè)計(jì)方面得到了啟迪和發(fā)展。一、人機(jī)工程學(xué)的定義現(xiàn)實(shí)中，我們看到有越來(lái)越多的廠商將“以人為本”、“人體工學(xué)的設(shè)計(jì)”作為產(chǎn)品的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行廣告宣傳，特別是汽車等與人體直接接觸并廣泛運(yùn)用的產(chǎn)品更為突出。實(shí)際上，讓機(jī)器及工作和生活環(huán)境的設(shè)計(jì)適合人的生理心理特點(diǎn)，使得人能夠在舒適和便捷的條件下工作和生活，人機(jī)工程學(xué)就是為了解決這樣的問(wèn)題而產(chǎn)生的一門工程化的科學(xué)所謂人機(jī)工程學(xué)，是指從人的心理和生理特點(diǎn)出發(fā)，研究人、機(jī)、環(huán)境的相互關(guān)系和相互作用規(guī)律，以優(yōu)化人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的一門學(xué)科。在我國(guó)，本學(xué)科處于初創(chuàng)階段，名稱尚不統(tǒng)一，有“人機(jī)工程學(xué)”，“人類工效學(xué)”、“人體工程學(xué)”和“工效學(xué)”等不同提法。人機(jī)工程學(xué)包括“人”與他所對(duì)應(yīng)的“物”共處于同一時(shí)間及空間時(shí)所構(gòu)成的人機(jī)系統(tǒng)、“人”與“機(jī)”之間能夠相互施加影響、實(shí)現(xiàn)相互作用的人機(jī)界面和任何一個(gè)人機(jī)系統(tǒng)都必然是既要盡量做到機(jī)宜人,也要設(shè)法做到人適機(jī)的人機(jī)關(guān)系。二、人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容人機(jī)工程學(xué)的范圍是很廣泛的，其基礎(chǔ)學(xué)科即是應(yīng)用人體測(cè)量學(xué)、人體力學(xué)、勞動(dòng)生理學(xué)、勞動(dòng)心理學(xué)等學(xué)科的研究方法，對(duì)人體結(jié)構(gòu)特征和機(jī)能特征進(jìn)行研究，提供人體各部分的尺寸、重量、體表面積、比重、重心以及人體各部分在活動(dòng)時(shí)的相互關(guān)系和可及范圍等人體結(jié)構(gòu)特征參數(shù)；還提供人體各部分的出力范圍、活動(dòng)范圍、動(dòng)作速度、動(dòng)作頻率、重心變化以及動(dòng)作時(shí)的習(xí)慣等人體機(jī)能特征參數(shù)，分析人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)以及膚覺(jué)等感覺(jué)器官的機(jī)能特性；分析人在各種勞動(dòng)時(shí)的生理變化、能量消耗、疲勞機(jī)理以及人對(duì)各種勞動(dòng)負(fù)荷的適應(yīng)能力；探討人在工作中影響心理狀態(tài)的因素以及心理因素對(duì)工作效率的影響等。人機(jī)工程學(xué)以人為最根本、最直接的研究、服務(wù)的對(duì)象，并通過(guò)人的特性、機(jī)的特性和環(huán)境的特性來(lái)進(jìn)行人-機(jī)關(guān)系、人-環(huán)境關(guān)系、機(jī)-環(huán)境關(guān)系和人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的總體性能研究，人，機(jī)，環(huán)境三個(gè)要素之間相互作用，相互依存的關(guān)系決定著系統(tǒng)總體的性能，人機(jī)工程是科學(xué)地利用三個(gè)要素見(jiàn)的有機(jī)聯(lián)系，來(lái)尋求系統(tǒng)的最佳參數(shù)。所以一切信息必須從人的自身中去獲得，綜合了這些信息才能做出判斷。人類工程學(xué)是與人相關(guān)的科學(xué)信息在對(duì)對(duì)象、體系和環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，它涉及到人類生活的方方面面。理想的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)在工作體系、運(yùn)動(dòng)、休閑、健康和安全等諸多方面充分體現(xiàn)人類工程學(xué)的原理。隨著機(jī)械化、自動(dòng)化和信息化的高度發(fā)展，人的因素在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中的影響越來(lái)越大，人機(jī)和諧發(fā)展的問(wèn)題也就越來(lái)越顯得重要，人機(jī)工程學(xué)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的地位與作用愈顯出其的重要性。三、人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)對(duì)于設(shè)計(jì)學(xué)科的作用可以概括為以下幾方面：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)：應(yīng)用人體測(cè)量學(xué)、人體力學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)等學(xué)科的研究方法，對(duì)人體結(jié)構(gòu)特征和肌能特征進(jìn)行研究，提供人體各部分的尺寸、體重、體表面積、比重、重心以及人體各部分在活動(dòng)時(shí)相互關(guān)系和可及范圍等人體結(jié)構(gòu)特征參數(shù)提供人體各部分的發(fā)力范圍、活動(dòng)范圍、動(dòng)作速度、頻率、重心變化以及動(dòng)作時(shí)慣性等動(dòng)態(tài)參數(shù)分析人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)以及肢體感覺(jué)器官的肌能特征，分析人在勞動(dòng)時(shí)的生理變化、能量消耗、疲勞程度以及對(duì)各種勞動(dòng)負(fù)荷的適應(yīng)能力，探討人在工作中影響心理狀態(tài)的因素，及心理因素對(duì)工作效率的影響等。人體工程學(xué)的研究，為工業(yè)設(shè)計(jì)全面考慮“人的因素”提供了人體結(jié)構(gòu)尺度，人體生理尺度和人的心理尺度等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可有效地運(yùn)用到工業(yè)設(shè)計(jì)中去。2、為工業(yè)設(shè)計(jì)中“產(chǎn)品”的功能合理性提供科學(xué)依據(jù)：現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)中，如搞純物質(zhì)功能的創(chuàng)作活動(dòng)，不考慮人機(jī)工程學(xué)的需求，那將是創(chuàng)作活動(dòng)的失敗。因此，如何解決“產(chǎn)品”與人相關(guān)的各種功能的最優(yōu)化，創(chuàng)造出與人的生理和心理肌能相協(xié)調(diào)的“產(chǎn)品”，這將是當(dāng)今工業(yè)設(shè)計(jì)中，在功能問(wèn)題上的新課題。人體工程學(xué)的原理和規(guī)律將設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)前考慮的問(wèn)題。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：通過(guò)研究人體對(duì)環(huán)境中各種物理因素的反應(yīng)和適應(yīng)能力，分析聲、光、熱、振動(dòng)、塵埃和有毒氣體等環(huán)境因素對(duì)人體的生理、心理以及工作效率的影響程序，確定了人在生產(chǎn)和生活活動(dòng)中所處的各種環(huán)境的舒適范圍和安全限度，從保證人體的健康、安全、合適和高效出發(fā)，為工業(yè)設(shè)計(jì)方法中考慮“環(huán)境因素”提供了設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。以上幾點(diǎn)充分體現(xiàn)了人機(jī)工程學(xué)為工業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)拓了新設(shè)計(jì)思路，并提供了獨(dú)特的設(shè)計(jì)方法和理論依據(jù)。社會(huì)發(fā)展，技術(shù)進(jìn)步，產(chǎn)品更新，生活節(jié)奏緊張，這一切必然導(dǎo)致“產(chǎn)品”質(zhì)量觀的變化。人們將會(huì)更加重視“方便”、“舒適”、“可靠”、“價(jià)值”、“安全”、和“效率”等方面的評(píng)價(jià)，人機(jī)工程學(xué)等邊緣學(xué)科的發(fā)展和應(yīng)用，也必須會(huì)將工業(yè)設(shè)計(jì)的水準(zhǔn)提到人們所追求的那個(gè)嶄新高度。四、汽車設(shè)計(jì)中和使用的人機(jī)工程問(wèn)題汽車是人的代行工具，與人在日常生活中息息相關(guān)，己形成獨(dú)特的汽車文化?！耙欢驯涞匿撹F”是無(wú)法滿足現(xiàn)代人精神和文明需要的。在駕駛員-車輛-環(huán)境系統(tǒng)中，駕駛員是人機(jī)工程學(xué)的核心。車身造型設(shè)計(jì)必須以駕駛員為本，體現(xiàn)人機(jī)協(xié)調(diào)，使用操作方便、舒適，使汽車適應(yīng)人的各種生理和心理要求，從而提高工作效率、保障安全、維護(hù)健康。未來(lái)的車身造型設(shè)計(jì)將在車身外觀設(shè)計(jì)、人機(jī)工程以及室內(nèi)環(huán)境等方面更加注意人性化的發(fā)展。人機(jī)工程學(xué)在對(duì)人的特性進(jìn)行詳細(xì)研究的基礎(chǔ)上設(shè)定了一系列的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，用來(lái)指導(dǎo)汽車產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，主要是人和汽車之間的界面設(shè)計(jì)。目前，車輛工程領(lǐng)域的人機(jī)工程問(wèn)題主要有8個(gè)方面：1. 機(jī)動(dòng)車輛駕駛操縱人機(jī)界面的優(yōu)化匹配 2. 機(jī)動(dòng)車輛的行車安全性及車內(nèi)乘員的人體保護(hù)技術(shù) 3. 機(jī)動(dòng)車輛乘員的乘坐舒適性 4. 機(jī)動(dòng)車輛的噪聲控制 5. 機(jī)動(dòng)車輛車內(nèi)小氣候環(huán)境的宜人化控制 6. 機(jī)動(dòng)車輛駕駛員的駕駛適宜性 7. 機(jī)動(dòng)車輛的道路適應(yīng)性 8. 人-車-路系統(tǒng)的綜合優(yōu)化 五、未來(lái)車輛人機(jī)工程學(xué)面臨的新課題關(guān)于人類文明的發(fā)展趨勢(shì)，未來(lái)學(xué)家們進(jìn)行了廣泛的研究和預(yù)測(cè)，根據(jù)他們對(duì)未來(lái)社會(huì)的描述，可知未來(lái)將向車輛人機(jī)工程學(xué)提成很多前所未有的新課題。整個(gè)道路交通環(huán)境的改善將使轎車的駕駛者成為整個(gè)智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)的組成部分之一, 從而將其控制目標(biāo)轉(zhuǎn)向于謀求有限的道路通行能力的優(yōu)化利用及整個(gè)系統(tǒng)的安全、高效運(yùn)行。隨著能源與環(huán)境問(wèn)題的倍受人們關(guān)注,車輛技術(shù)發(fā)展的又一趨勢(shì)可能是各種非石油燃料車輛,特別是電動(dòng)汽車的大量使用,這些新型的車輛將帶給駕駛者許多新的駕駛操縱特性,對(duì)車輛設(shè)計(jì)和使用提出某些新的人機(jī)工程問(wèn)題。由于信息技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)生活網(wǎng)絡(luò)化程度的提高，轎車作為通勤交通工具的功能比率將漸趨下降，而用于休閑娛樂(lè)的功能比率將漸趨提高, 轎