人機工程學(xué) 實驗指導(dǎo)書

《人機工程學(xué)》實驗指導(dǎo)書北京理工大學(xué)珠海學(xué)院機械與車輛學(xué)院機械工程教研室二〇一三年九月目 錄TOC\o"1-2"\h\z\u實驗一信息處理與反應(yīng)能力測試 1實驗二雙手協(xié)調(diào)及手指靈活性測試 3雙手協(xié)調(diào)能力測試 3手指靈活性測試 5實驗三人的可靠性及工作疲勞測試 8動作穩(wěn)定性測試 8疲勞測試 11實驗四人機界面設(shè)計 13人機界面初識 13人機系統(tǒng)界面的設(shè)計 13實驗一信息處理與反應(yīng)能力測試一、實驗?zāi)康模簻y量反應(yīng)時，掌握測定選擇的實驗程序；了解影響反應(yīng)時的部分因素。二、實驗儀器：EP204聲光反應(yīng)時測定儀三、實驗程序：（一）選擇反應(yīng)時的測定：將光電反應(yīng)鍵盤的RS232－9RS232－25220的插頭插入220n1n1，按下1號鍵，選擇n1為選擇反應(yīng)時，顯示器顯示 2，為測試次數(shù)。2，按動1號功能鍵選擇測試次數(shù)顯示器將依次顯“4“ 6，“8 220次。3，選擇好測試次數(shù)以后，主試按下2號啟動鍵，測試開始。4，現(xiàn)總次數(shù)。將是設(shè)置的測試次數(shù)的1/4，及如測試次數(shù)為20次，則每一種顏色的呈現(xiàn)總次數(shù)為56015次。5，被試根據(jù)不同顏色刺激的呈現(xiàn)，用手指按下反應(yīng)鍵盤上的對應(yīng)顏色的園孔，按錯一次儀器將自動按出錯處理，其時間不計入統(tǒng)計。如時間超過99.9999S，也按出錯處理。6，當(dāng)所設(shè)置的測試次數(shù)完成后，儀器內(nèi)的蜂鳴器自動鳴響1秒，以告知實驗結(jié)束。7，按動3號顯示鍵，顯示器將依次顯示：1―＃＃＃＃＃＃ 總平均時間2－＃＃＃＃＃＃ 紅顏色的平均反應(yīng)時間3－＃＃＃＃＃＃ 綠顏色的平均反應(yīng)時間4－＃＃＃＃＃＃ 藍顏色的平均反應(yīng)時間5－＃＃＃＃＃＃ 黃顏色的平均反應(yīng)時間6－＃＃＃＃＃＃ 實驗所設(shè)置的測試次數(shù)7―――――＃＃ 出錯次數(shù)8，如需進行新的實驗，按下復(fù)位鍵，儀器復(fù)位，再按以上的說明進行操作。（二）聲光反應(yīng)時的測定：將光電反應(yīng)鍵盤的RS232－9RS232－25220的插頭插入220n1n1，按下4號鍵，選擇n4為聲光反應(yīng)時，顯示器顯示“―――20”2，按動1號功能鍵，選擇測試次數(shù)，顯示器將依次顯示4“ 6，1“8 220次。3，選擇好測試次數(shù)以后，被試將手指放在反應(yīng)鍵盤四個園孔的任一園孔之中，主試按下2號啟動鍵，測試開始。4，儀器將自動呈現(xiàn)聲、光（四種顏色的燈同時點亮）刺激，一次實驗中，光和聲刺激2010儀器將自動記錄刺激呈現(xiàn)到被試手指離開反應(yīng)鍵盤園孔之間的時間（光5，實驗途中，如被試手指不放回反應(yīng)鍵盤的園孔之中，儀器將自動進入等待狀態(tài)，直到被試手指重新放回反應(yīng)鍵盤園孔之中，進行下一次測試。6，當(dāng)所設(shè)置的測試次數(shù)完成后，儀器內(nèi)的蜂鳴器自動鳴響1秒，以告知實驗結(jié)束。7，連續(xù)按動3號顯示鍵，顯示器將依次顯示：1―＃＃＃＃＃＃ 平均反應(yīng)時間2―――――＃＃ 實驗所設(shè)置的測試次數(shù)3－＃＃＃＃＃＃ 光刺激的平均反應(yīng)時間4－＃＃＃＃＃＃ 聲刺激的平均反應(yīng)時間8，如需進行新的實驗，按下復(fù)位鍵，儀器復(fù)位，再按以上的說明進行操作。四、 實驗結(jié)果:選擇反應(yīng)時：第一次測試第二次測試第三次測試第四次測試第五次測試平均

總平均時間

紅顏色的平 綠顏色的平 黃顏色的平 實驗所設(shè)均反應(yīng)時間 均反應(yīng)時間 均反應(yīng)時間 的測試次

出錯次數(shù)光、聲反應(yīng)時：實驗所設(shè)置的光刺激的平均聲刺激的平均實驗所設(shè)置的光刺激的平均聲刺激的平均平均反應(yīng)時間測試次數(shù) 反應(yīng)時間 反應(yīng)時間平均五．討論4闡述本實驗影響反應(yīng)時的因素有哪些？PAGEPAGE4實驗二雙手協(xié)調(diào)及手指靈活性測試（1）雙手協(xié)調(diào)能力測試一、實驗?zāi)康耐ㄟ^雙手調(diào)節(jié)器的操作，學(xué)習(xí)繪制練習(xí)曲線。二、實驗基本原理所用的時間及偏離軌跡的次數(shù)，作為衡量其多次練習(xí)后的進步水平。三、實驗儀器實驗儀器名稱：EP711雙手調(diào)節(jié)器（見下圖）芯片停止記時、記次，結(jié)果經(jīng)鎖存、驅(qū)動以數(shù)碼顯示。及設(shè)定的曲線軌跡。另外還有計時計數(shù)器。技術(shù)參數(shù)：1.計時范圍：0.0000～99999.9999秒2.計時精度：0.1％3.計數(shù)范圍：0～999次四、實驗內(nèi)容及步驟使用方法：用電纜線聯(lián)接雙手調(diào)節(jié)部件和計時、計數(shù)器。接通電源，雙手調(diào)節(jié)部件的目標(biāo)光斑發(fā)出紅光，計時器數(shù)顯為。轉(zhuǎn)動右手旋鈕目標(biāo)光斑上下移動。轉(zhuǎn)動左手旋鈕目標(biāo)光斑左右移動。實驗程序：、2作好實驗前準(zhǔn)備。主試事先將雙手調(diào)節(jié)器上的目標(biāo)光斑調(diào)到起始位。實驗指導(dǎo)語：這是一個雙手協(xié)調(diào)動作的實驗。你順時針旋轉(zhuǎn)右手旋鈕目標(biāo)光標(biāo)向上移逆時針旋轉(zhuǎn)左手旋鈕目標(biāo)光標(biāo)則向左移動鍵，以便被試繼續(xù)操作。五、實驗結(jié)果根據(jù)實驗結(jié)果，列表整理完成時間及錯誤次數(shù)。測試次數(shù)完成一周的時間T（s）一周的出錯的次數(shù)N

1 2 3 4 5繪制時間及出錯次數(shù)的練習(xí)曲線。六、實驗報告要求根據(jù)練習(xí)曲線分析自身的動作技能練習(xí)效果。分析自身在操作中常會出錯的部位及原因。點。（2）手指靈活性測試一、實驗?zāi)康膽?yīng)用手指靈活測試儀，掌握測量手指靈活性的實驗程序及常用方法。二、實驗基本原理應(yīng)用心理學(xué)測定方法來進行能力方面的動態(tài)研究測驗MV衡量。手指靈活性測試，主要測試手指的靈活性和手指尖的靈活性二類。數(shù)十只小孔的板內(nèi)。以完成任務(wù)所用時間作為檢測的指標(biāo)。器、并精選了螺桂的品種及數(shù)量，使其更趨實用，實驗也更為方便。三、實驗儀器實驗儀器名稱：EP707手指靈活性測試儀（見下圖）手指靈活性操作部件的第一根插針插入左上方孔的信號經(jīng)整形送入電腦芯片開始記)用時間經(jīng)鎖存、驅(qū)動以數(shù)碼顯示。的靈活性，以及手和眼的協(xié)調(diào)性能力的一類儀器。技術(shù)參數(shù)；1.計時范圍：0～9999.99秒5PAGEPAGE13個孔、、、M325個四、實驗內(nèi)容及步驟使用方法：將所需實驗的配件板插入機箱（稍用力插緊。抽出附件盒蓋。接通電源，數(shù)碼顯示為零（如不是全零，可按復(fù)位鍵。裝入第一個（一般指左上方的一個）零件開始計時，裝完最后一個（一個）停止計時。顯示完成任務(wù)所用時間。實驗程序第一項實驗：手指靈活性測試將手指靈活性測試板（100個小孔）插入機箱。打開附件盒，露出插針盒。接通電源，被試利手握著鑷子，坐在測試板前。100個100孔，以此類推，第100根插在最后一排最右邊的一個孔。要求你插得快，并要插到位（即插到底。主試者記錄實驗結(jié)果。第二項實驗：手指尖靈活性測試將手指尖靈活性測試板（上有100個螺栓，插入機箱。打開附件盒，露出螺帽盒。接通電源，被試坐在測試板前。100100100個螺帽擰在最后一排最右邊的一個螺栓上。要求你擰得快并要擰到位，即擰到底。主試者記錄實驗結(jié)果。第三項實驗：比較非利手指靈活性將手指靈活性測試板（上有100個小孔，插入機箱。打開附件盒，露出插針盒。接通電源，被試非利手握著鑷子，坐在測試板前。100個100100位，即插到底。主試者記錄實驗結(jié)果。五、實驗結(jié)果3次的練習(xí)結(jié)果。測試針/螺母數(shù)

手指靈活性測試用時（s）指尖靈活性測試用時（s）第一次測試 20第二次測試 20第三次測試 20繪制個人測試次數(shù)和測試用時的的練習(xí)曲線。六、實驗報告要求根據(jù)練習(xí)曲線，分析手指及手指尖動作技能形成的進程及趨勢。實驗三人的可靠性及工作疲勞測試（1）動作穩(wěn)定性測試一、實驗?zāi)康倪\用動作穩(wěn)定測試儀，學(xué)習(xí)測定動作準(zhǔn)確性的方法。二、實驗基本原理任何精細的動作都涉及強度手臂瞄準(zhǔn)運動測驗是用來研究隨意運動準(zhǔn)確性的最簡潔的方法通過孔（筆尖不碰孔邊為準(zhǔn)，以通過孔的最小直徑為衡量準(zhǔn)確性的指標(biāo)，通過的孔直徑越小三、實驗儀器實驗儀器名稱：EP704動作穩(wěn)定實驗儀（見下圖）故探筆一碰大孔底部和進入口信號進入整形電路孔邊和凹槽邊信號進入整形電路bc，經(jīng)組成：計時器、九孔實驗儀、凹槽實驗儀三部分組成。技術(shù)參數(shù)；1.九孔直徑；12，9，6.7，5.3，4.2，3.5，3.1，2.7，2.5毫米毫米凹槽寬度范圍；2.5～12毫米4.計時范圍；0～9999.99秒5.計數(shù)范圍；0～999次四、實驗內(nèi)容及步驟使用方法：將凹槽實驗儀與九孔實驗儀用線纜聯(lián)接。測試棒尾部與九洞實驗儀聯(lián)接。將九孔實驗儀與計時器用線纜聯(lián)接。接通電源。錯加一，并發(fā)有聲音，以示警告。直到測試棒碰到最后一孔的底部或凹槽結(jié)束端實驗程序：第一項實驗：瞄準(zhǔn)準(zhǔn)確性測試、2，做好實驗前準(zhǔn)備。被試坐在實驗儀器前，手捏測試棒。被試理解指導(dǎo)語后，即可實驗。T/(T第二項實驗：運動的穩(wěn)定性測試

未通過的孔數(shù)。、2，做好實驗前準(zhǔn)備。被試坐在實驗儀器前，手捏測試棒。被試理解指導(dǎo)語后，即可實驗。T/(T被試先用左手后用右手，按以上程序進行實驗。各做五次。

未通過的槽數(shù)。將凹槽板轉(zhuǎn)180（按以上程序進行實驗。五、實驗結(jié)果根據(jù)第一項實驗結(jié)果，分別統(tǒng)計被試左、右手完成9個孔的時間T及出錯次數(shù)N。第一項實驗數(shù)據(jù)記錄表第一次第一次測試第二次測試第三次測試第四次測試第五次測試右手左手T(s)出錯次數(shù)T(s)出錯次數(shù)NTN。第二項實驗數(shù)據(jù)記錄表第一次 第二次第一次 第二次測試 測試第三次 第四次 第五次 平均時出錯次測試 測試 測試 間(T) 數(shù)(N)自左向右自右向左T(s)出錯次數(shù)T(s)出錯次數(shù)N六、實驗報告要求根據(jù)第一項實驗結(jié)果，分析左、右手差異。分析時間及通過個數(shù)的關(guān)系。根據(jù)第二項實驗結(jié)果，分析不同方向差異。（2）疲勞測試一、實驗?zāi)康倪\用疲勞量表，判斷疲勞程度。二、實驗基本原理-14(FatigueScale-14，F(xiàn)S-14)King’sCollegeHospital心理醫(yī)學(xué)研究室的TrudieChalderQueenMary’sUniversityHospital1992年共同編制的。Chalder等人研制出了FS-14量表，用來測定疲勞癥狀的嚴重性，評估臨床療效，以及在流行病學(xué)研究中篩選疲勞病例。三、實驗儀器疲勞量表FS-1414個條目組成，每個條目都是一個與疲勞相關(guān)的問題。根據(jù)其內(nèi)容與受試者實際情況的符合與否是”“否”1414(PhysicalFatigue)1～8共8(MentalFatigue)9～146個條目。第一類：反映軀體疲勞疲勞量表（該量表適用于16歲以上成年人）第一類：反映軀體疲勞1、你有過被疲勞困擾的經(jīng)歷嗎？是否2、你是否需要更多的休息？是否3、你感覺到犯困或昏昏欲睡嗎？是否4、你在著手做事情時是否感到費力？是否5、你在著手做事情時并不感到費力，是否但當(dāng)你繼續(xù)進行時是否感到力不從心？是否6、你感覺到體力不夠嗎？是否7、你感覺到你的肌肉力量比以前減小了嗎？是否8、你感覺到虛弱嗎？是否第二類：腦力疲勞9、你集中注意力有困難嗎？是否＊10、你在思考問題時頭腦象往常一樣清晰、敏捷嗎？是否11、你在講話時出現(xiàn)口頭不利落嗎？是否12、講話時，你發(fā)現(xiàn)找到一個合適的字眼很困難嗎？是否＊13、你現(xiàn)在的記憶力象往常一樣嗎？是否＊14、你還喜歡做過去習(xí)慣做的事情嗎？是否四、實驗步驟結(jié)果評定：請受試者仔細閱讀每一條目或檢查者逐一提問，根據(jù)最近兩周你最適合受試者的情況圈出“是”或否”10、13、143是”0否”計為分，其它11是”“1”否計為分。將1～88個條目的分值相加即得軀體疲勞分值，將第9～146個條目的分值相加即得8614，分值越高，反映疲勞越嚴重。五、實驗結(jié)果根據(jù)上述疲勞表的計算結(jié)果，寫出你的疲勞程度。通過查閱相關(guān)資料，闡述疲勞的種類以及疲勞的評價方法。實驗四人機界面設(shè)計（1）人機界