人機工程學培訓教材ppt課件

.,人機工程學,一、什么是人機工程學二、人機系統(tǒng)中人的特性1人的生理、心理特性2人的作業(yè)特性三、人體測量與作業(yè)空間四、人與作業(yè)環(huán)境五、人機信息界面與人機系統(tǒng),.,人機工程學,人機工程學的研究目標：通過揭示人、機、環(huán)境之間的相互關(guān)系規(guī)律，從而確保人機環(huán)境系統(tǒng)總體性能的最優(yōu)化。,1.中國企業(yè)管理百科全書定義為：研究人和機器、環(huán)境的相互作用及其合理性，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，達到在生產(chǎn)中提高效率、安全、健康和舒適的目的。,2.人機工程學就是運用生理學、心理學、管理學的有關(guān)理論和知識，利用系統(tǒng)分析的觀點，處理人機環(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，同時又能使人在心理和生理感到舒適，并保證人的健康和安全。,人機工程學的研究對象：人機環(huán)境的相互作用關(guān)系。,一、定義,.,人機工程學的發(fā)展,一、經(jīng)驗人機工程學,人機工程學的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段：,3.代表人：,1.時間：20世紀初第二次世界大戰(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來適應機器。（由于機器進步很快，使人難以適應，所以大量存在著傷害人身心的問題）,吉爾布雷斯砌磚作業(yè)動作研究,美國學者泰勒鐵鍬實驗時間研究,.,二、科學人機工程學,三、現(xiàn)代人機工程學,2.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“人的因素”，力求使機器適應人。即機器的設(shè)計符合人的習慣。,1.時間：第二次世界大戰(zhàn)50年代末,1.時間：60年代至今,四、在我國的發(fā)展,1989年正式成立了本學科與IEA相應的國家一級學術(shù)組織中國人類工效學學會（ChineseErgonomicsSociety,簡稱CES）。,.,人機工程學的研究內(nèi)容,一、為什么要實施人機工程學,.,二、人機工程學的研究內(nèi)容,1.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：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：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：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,.,人機工程學的應用,Manufacturing,Home&Leisure,Service,Office,返回,.,人機系統(tǒng)中人的作業(yè)特性,體力勞動時的能量消耗人體作業(yè)過程的調(diào)節(jié)與適應作業(yè)能力及其影響因素合理安排作業(yè)休息制度作業(yè)疲勞及其測定,.,體力勞動時的能量消耗,一、動態(tài)作業(yè),2、靜態(tài)作業(yè),所有的肌肉運動都會導致疲勞，但程度取決于很多事情：如舒適程度、年齡和經(jīng)驗。靜態(tài)的肌肉運動，其疲勞的恢復時間是動態(tài)運動的10倍。,概念,肌肉等長收縮來保持一定姿勢或本位的作業(yè)。,特點,能耗水平不高，但易引起人的疲勞。,.,三、人體的能量代謝,1.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,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S(m2)0.0061身高(cm)0.0128體重(kg)0.1529,基礎(chǔ)代謝量=基礎(chǔ)代謝率人體表面積持續(xù)時間BSt,我國正常人基礎(chǔ)代謝率的平均值如表所示,.,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MSt,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RSt1.2BSt,.,RMR(能量代謝率安靜代謝率)/基礎(chǔ)代謝率(M1.2B)/B,由上式得：MB（RMR1.2）,總能耗B（RMR1.2）體表面積活動時間（RMR1.2）基礎(chǔ)代謝量,3.相對代謝率（RelativeMetabolicRate）,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。,4.能量代謝率的測定,.,四、勞動強度等級的劃分,1.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,1）相對代謝率RMR相對指標,2）勞動強度指數(shù)I絕對指標,I=3T+7M3：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,（1）I15一級勞動強度輕（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指標分級見表,2）以I指標分級,.,作業(yè)能力及其影響因素,一、作業(yè)能力,1.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,3.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）,.,4.意義,1）合理安排休息，不要在沒進入疲勞期就安排休息；,例如：,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。V84kJ/(m3h)的作業(yè)環(huán)境。,在我國國標中對應下列三種高溫強熱輻射作業(yè)：氣溫高，熱輻射強度大，相對濕度較低。例如：煉鋼車間、鍛造車間,2）影響,高溫環(huán)境下，人的水分和鹽分大量喪失,作業(yè)環(huán)境有效溫度控制作業(yè)負荷圖,高溫高濕作業(yè)：干球溫度3080%例如：紡織,夏天露天作業(yè)：寒冷地區(qū)32炎熱地區(qū)35例如：種植業(yè)、建筑作業(yè),.,3.低溫對人和操作的影響,熱環(huán)境對腦力勞動的影響表現(xiàn)在效率和相對差錯次數(shù)兩方面，見圖9-4。熱環(huán)境對體力勞動的影響表現(xiàn)在操作效率和事故發(fā)生率兩方面。見圖9-5,操作對手的影響最大見圖,定義：作業(yè)環(huán)境溫度低于允許溫度下限。,影響：,工作時的溫度最好在15.527,.,五、改善微氣候條件的措施,1.改善高溫作業(yè)環(huán)境的措施1）生產(chǎn)技術(shù)：合理布置熱源例：布置在下風頭，車間外隔熱通風換氣降低濕度2）保健方面：供給飲料（12為宜，以加鹽為宜，量少次數(shù)多為宜）勞保用品適應性檢查因為有些人不適應高溫作業(yè)3）生產(chǎn)組織：合理安排作業(yè)負荷休息場所（溫度2030為宜，太低人體汗腺）集體作業(yè),采暖和保暖,2.改善低溫作業(yè)環(huán)境,提高作業(yè)負荷,個體防護,特殊例：操作空間小，可以采用熱輻射取暖等方法。,.,六、微氣候的主觀評價標準,1.主觀評價依據(jù)：微氣候?qū)θ梭w影響的主觀感覺包括6個方面的因素：空氣溫度、熱輻射溫度、空氣相對濕度、氣流速度、人體溫度、皮膚溫度，參閱表9-1，表9-2,2.工作效率不受影響的溫度范圍，見圖9-8,3.工業(yè)生產(chǎn)微氣候標準，參閱表9-3，表9-4,.,光環(huán)境,一、光的性質(zhì)及其度量,光的性質(zhì),1）光通量（）：是最基本的光度量。,2.光的度量,2）發(fā)光強度（光強）I,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。,測量：光電管,定義：單位時間內(nèi)通過某一面積的光量。單位：流明lm,.,3）亮度,4）照度（E）,亮度表示發(fā)光面的明亮程度，亮度可用亮度計直接測量。,照射在物體單位表面面積上的光通量。,照度表明被照面上光的強弱，可用光電池照度計測量。,.,二、良好光環(huán)境的作用,1.光環(huán)境對生產(chǎn)率的影響,作業(yè)場所的光環(huán)境，有天然采光和人工照明。天然采光：利用自然界的天然光源形成作業(yè)場所的光環(huán)境。人工照明：利用人工制造的光源構(gòu)成作業(yè)場所的光環(huán)境。,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。,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)境對生產(chǎn)中的效率、安全等都有重要意義。圖9-9,注：臨界照度值,.,三、對光環(huán)境的要求,1.光環(huán)境設(shè)計的基本原則,2.天然光照度和采光系數(shù)C,合理的照度平均水平光線的方向和擴散要合理不讓光線直接照射眼睛光源光色要合理讓照明和色相協(xié)調(diào)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)計標準值。表9-5是我國采光與照明標準中規(guī)定的生產(chǎn)車間工作面上的C的最低值。,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)某點的天然光照度。,實現(xiàn)良好照明的特性因素圖9-11,.,3.照度分布,4.亮度分布,我國的照度標準是以最低照度值作為設(shè)計的標準值，表9-7規(guī)定了生產(chǎn)車間工作面上的照度最低值。,2）工作面照度分布相對比較均勻。,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，以組成適當?shù)恼斩确植紒韺崿F(xiàn)。,.,5.光的方向性和擴散性,亮度應相對均勻，不應有較大變化，否則人眼要進行明暗適應。暗適應和明適應，見圖3-8人對暗適應、明適應不同。,1）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不相同，從而會使人產(chǎn)生不同的感覺。,2）不滿意的狀況,對于需突出立體視覺的工作對象，應形成適當陰影，改善其可見度。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。,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。,陰影改善：將照明器做成擴散性，并在布置上加以注意。,眩光,.,防控措施：a限制亮度；b合理布置光源：使光源處于微弱眩光區(qū)，大于45度；如：燈罩c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；,直射眩光：由光源直接照射引起（由于光源亮度太大）。如：電焊,眩光：視野中的亮區(qū)產(chǎn)生刺眼和耀眼的強烈光線，從而引起視覺器官不舒適和功能下降的現(xiàn)象。,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。,防控措施：適當提高眩光源周圍地區(qū)的亮度，減少亮度對比；亮度比70mm認讀效果1/d讀,根據(jù)刻度標記的數(shù)量以及觀察距離進行設(shè)計。,1.儀表形式,觀察者的視角為2.55時最佳。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；從左到右；從上到下。,圖5-2,.,4.儀表指針,指針的形狀、長度和寬度形狀：簡潔、明快，以頭部尖，尾部平，中間等寬或狹長三角形為好；長度：指針與刻度間距最好為12mm，不要重疊、相連。寬度：指針針尖寬度=最小刻度線寬度。,刻度線間距：小刻度線的最小間距為L/600；大刻度線的最小間距為L/50。視距為750mm時，刻度線間距為12.5mm；4。,3.刻度與標數(shù),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。,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5-3；刻度線寬度：一般取間距大小的5-15，10最佳。,儀表的標數(shù)設(shè)計遵循原則：p94；刻度與標數(shù)的優(yōu)劣對比見圖5-4。,指針的零位儀表指針零位一般都在時鐘9點或12點位置。,.,6.儀表面板形式及其布置,5.儀表的色彩,儀表板上的儀表位置設(shè)計原則如下：按儀表的重要程度排列320404060,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。,設(shè)計時，刻度線、標記字符以及指針的顏色應相同或盡可能協(xié)調(diào)，而與表盤不同。,組合形式面板見圖5-5，其布置參閱表5-4。,按使用順序排列,按功能進行組合排列,按最佳零點方向排列，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。,.,（三）信號顯示設(shè)計,1.信號燈設(shè)計,信號燈的作用主要有兩方面：1）發(fā)出指示性信息2）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)。,按視覺特性排列儀表的排列順序和方向應遵循人的視覺特性，左上方為最優(yōu)，其次是右上方、左下方，而以右下方為最差。,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。能見距離：不同情況下的氣象能見距離參閱表5-5；夜間發(fā)光客體的能見距離參閱表5-6。,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。,按儀表與操縱器相合性排列，見圖5-7,.,信號燈形狀、標記設(shè)計,信號燈的顏色選擇,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。在使用顏色編碼時，使用顏色過多可能造成混淆和錯認，一般不應超過10種。信號燈的顏色及其意義參閱表5-8。,重要信號燈設(shè)計,3206080,當所顯示的信息非常重要或較復雜時，可通過多種感覺通道或多個信號燈復合顯示，以引起特別注意。信號燈聽覺或觸覺；使用不同顏色和形狀的信號燈編碼。,需要引起注意的信號可采用閃光信號，閃光頻率一般為0.671.67HZ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信息緊急時，可適當提高閃光頻率（1020HZ）。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5-7。,.,2.熒光屏設(shè)計,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。,在熒光屏上顯示視覺信息，應用：電視屏幕、計算機顯示器、示波器等。,目標：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。目標亮度：一般不超過34cd/m2呈現(xiàn)時間：在0.01-10s內(nèi)，目標的視認度與之成正比；一般為0.5s可基本滿足視認要求，在23s可較好滿足視認要求。,運動的目標比靜止目標易于察覺，但難以看清，目標運動速度越大，視覺辨認效率越低。視敏度與目標運動狀態(tài)的關(guān)系參閱表5-9。,1）熒光屏的顯示特征,2）目標的亮度、呈現(xiàn)時間,3）目標的運動速度,.,4）目標的形狀、大小和顏色,5）目標與背景的關(guān)系,6）屏面,大小：目標越大越易察覺，但受空間所限應有一個適宜大小，熒光屏字符大小與視距的關(guān)系參閱表5-10。,目標的形狀：不同形狀目標，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。,顏色：計算機熒光屏絕大多數(shù)用綠色作目標。,3.圖形符號設(shè)計,圖形符號的辨認速度和準確性，與圖形符號的特征數(shù)量有關(guān)，參閱表5-11,標志是一種形象語言，要便于識別，標志的顏色有特定意義。參閱表5-12,.,三、聽覺顯示器設(shè)計,1.聽覺信息傳示裝置,聽覺顯示器分兩大類：1）聽覺信息傳示裝置2）言語傳示裝置,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，反應快、方向不受限制。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。,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5-13。,.,音響傳示裝置的選擇原則,2.言語傳示裝置,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、聽雙重報警信號。音響信號傳播距離遠和穿越障礙物時，應加大聲波強度，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。,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、明確地指導操作者的各種操作行為。應用：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）言語清晰度對言語信號的要求：語言清晰；言語清晰度與主觀感覺的關(guān)系參閱表5-14。,言語傳示裝置設(shè)計應注意以下幾點：,.,顯示內(nèi)容較多時，采用一個言語傳示裝置即可。更適于指導檢修和故障處理工作，引導操作者操作。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慣。,言語傳示裝置的選擇原則,.,53控制器設(shè)計,一、控制器的定義及其種類,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。,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。,2.控制器的種類,1.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。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。,按操縱的運動方式又可分為：旋鈕式旋鈕、搖柄等移動式操縱桿、手柄按壓式按鈕、按鍵等,.,二、控制器設(shè)計和選用的一般原則,三、控制器編碼方式,控制器的設(shè)計要適應人體運動的特征。,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，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。,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。,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。,控制器操縱方向應與預期的功能方向相一致。,.,1）形式編碼formcoding,2）位置編碼spacecoding,圖5-15,3）尺寸編碼sizecoding,這是一種容易為人的視覺和觸覺辨認的編碼方法；要求:1）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)想到其用途，并便于形象記憶；2）對于操作緊張，視覺負荷較重的作業(yè)，控制器的形狀應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。,使用大、中、小三種尺寸,各級之間尺寸要相差20以上。大小編碼往往與形狀編碼一起使用。,例如,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。當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確性優(yōu)于水平排列布置的。實驗結(jié)果表明,當控制器垂直排列布置時,控制器間距以12厘米左右為好,當水平排列布置時,其間距就需要更大一些才好。,圖5-11,.,5）標記編碼labelcoding,4）顏色編碼colorcoding,在控制器上或其側(cè)旁,用文字或某種符號標明其功能。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。需要一定的空間和較好的照明條件,并要求標號簡明易辨。,具體編碼時，可以根據(jù)需要采取一種或幾種方式組合。,.,1.常用的操縱裝置,見圖5-9，各種操縱器的功能和使用情況參閱表5-17,手把的形狀便于觸覺對其進行識別，見圖5-11,2.手控操縱裝置設(shè)計,1）觸覺功能和觸覺特性,2）操縱手把的設(shè)計,設(shè)計合理的手把，應考慮下述幾點,不太敏感、適應迅速、有立體感,手把的形狀應與手的生理特點相適應，見圖5-10,尺寸應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。各種不同手把的握持狀態(tài)見圖5-12,四、控制器設(shè)計,控制器設(shè)計要符合人體測量學、運動特點以及生物力學、生理學等方面的特性。,.,3）適宜的用力范圍，參閱表5-18，表5-19,4）操縱器的適宜尺寸，與人體尺度的關(guān)系參閱表5-20，見圖5-13,控制器的選擇應考慮兩種因素：1.人的操縱能力2.操縱器本身選擇依據(jù)參閱表5-22，表5-23，表5-24,3.腳控操縱器的設(shè)計,五、控制器的選擇,1）適宜的操縱力，參閱表5-21,2）腳控操縱器的尺寸踏板：寬度：大于2.5cm；長度：67.5cm2830cm；踏下行程：617.5cm；表面要有防滑齒紋。踏鈕：直徑為58cm，行程為1.26cm。,3）腳踏板結(jié)構(gòu)形式的選擇，見圖5-14,4）腳踏板布置形式：座椅前7.62-8.89cm，離椅面5-17.8cm，偏離人體正中面小于7.5-12.5cm處。,.,2.操縱與顯示相合性原則,3.操縱顯示的編碼和編排相合性,相合性設(shè)計應遵循的原則，見圖5-18,重要的原則是見操縱顯示的編碼應盡可能一致，見圖5-19,六、操縱與顯示相合性,1.操縱顯示比,操縱顯示比是操縱器和顯示器移動量之比，即C/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。,控制器的調(diào)節(jié)：粗調(diào)、精調(diào)。最佳C/D比圖5-17,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慣定式，這個習慣定式隨二者的相對位置、運動方式等因素不同而改變。,.,54人機系統(tǒng)總體設(shè)計,一、人機系統(tǒng)定義,人機系統(tǒng)：由相互作用，相互聯(lián)系的人和機器兩個子系統(tǒng)構(gòu)成的，且能完成特定目標的一個整體系統(tǒng)。,人工操作系統(tǒng)半自動化系統(tǒng)自動化系統(tǒng)見圖11-2,1.人機系統(tǒng)的組成，見圖11-1,2.人機系統(tǒng)類型,3.人機系統(tǒng)的目標，見圖11-4,1）按自動化程度分類,2）按人機結(jié)合方式分類,人機串聯(lián)人機并聯(lián)人與機串、并聯(lián)混合見圖11-3,.,二、人機系統(tǒng)設(shè)計,1.設(shè)計的原則,工作空間和工作設(shè)備的設(shè)計工作環(huán)境設(shè)計工作過程設(shè)計,3.總體設(shè)計的要點,2.總體設(shè)計的程序,1）人機系統(tǒng)設(shè)計的程序，見圖11-5,2）人機系統(tǒng)開發(fā)的步驟，參閱表11-1,1）人機功能分析與分配人機功能分析：包括系統(tǒng)功能的描述、確定和分解。人機功能分配：把分解的系統(tǒng)功能逐一分配給人和機。,比較分配原則人與機器的特性比較參閱表11-2。,經(jīng)濟分配原則,剩余分配原則,.,2）人機匹配,3）人機界面設(shè)計,合理分配人和機器的功能，使人機彼此協(xié)調(diào)，相互補充。,人和機器的相互配合，一方面需要人監(jiān)控機器，另一方面需要機器監(jiān)督人。,人機界面設(shè)計的兩個主要問題：人控制機器控制器要適合于人的操作；人接受信息顯示器的配置如何與控制器相匹配。,宜人分配原則,彈性分配原則,人機匹配具體內(nèi)容包括：顯示器與人的信息通道特性的匹配；控制器與人體運動特性的匹配；顯示器與控制器之間的匹配；作業(yè)環(huán)境與操作者適應性的匹配；人、機、環(huán)境要素與作業(yè)之間的匹配等。,人機界面設(shè)計主要是指顯示器、控制器、以及它們之間的關(guān)系的設(shè)計。,控制儀表板的人機界面設(shè)計程序示例見圖11-6,.,附錄,.,1115,4150,51以上,1617,1819,2030,3140,男性,女性,年齡,性別,195.5,166.3,157.8,158.6,154.1,149