第二章 設(shè)計(jì)方法總論3

第二章設(shè)計(jì)方法總論

第三節(jié)技術(shù)設(shè)計(jì)與人機(jī)工程學(xué)主講：李延鋒2006.8.13

歐洲：Ergonomics人類(lèi)工程學(xué)或工效學(xué)。

美國(guó)：HumanFactors;HumanFactorsEngineering人類(lèi)因素學(xué)或人類(lèi)因素工程學(xué)。

其他：工程心理學(xué)（前蘇聯(lián)）；人間工學(xué)（日本）；人體工程學(xué)；人機(jī)工程學(xué)；人類(lèi)工效學(xué)；人機(jī)控制學(xué)；宜人學(xué)等。學(xué)科命名的由來(lái)2006.8.13人機(jī)工程學(xué)的定義（Man－MachineEngineering）

人機(jī)工程學(xué)是研究人－機(jī)械－環(huán)境三大要素之間的關(guān)系，為解決系統(tǒng)中人的作業(yè)效能、安全、生理和心理健康提供理論和方法。

2006.8.13人——主要指經(jīng)過(guò)選擇、訓(xùn)練的合格操作人員和一般使用者并作為系統(tǒng)中的主體要素

；機(jī)——泛指人操作或使用的物，可以是機(jī)器。也可以是用具、工具或設(shè)施、設(shè)備等；環(huán)境——是指人、機(jī)所處的周?chē)h(huán)境，如作業(yè)場(chǎng)所和空間、物理化學(xué)環(huán)境和社會(huì)環(huán)境等；人—機(jī)—環(huán)境的具體含義說(shuō)明2006.8.13人機(jī)工程應(yīng)用研究及設(shè)計(jì)的目的是保證在規(guī)定的系統(tǒng)約束條件下，充分發(fā)揮系統(tǒng)的效能，且使對(duì)人的有害應(yīng)激（stress）降低到最低程度。

2006.8.13一、人機(jī)工程學(xué)模型2006.8.13二、人機(jī)工程設(shè)計(jì)的基本原則造成機(jī)器與人不協(xié)調(diào)的原因：1、主觀上，設(shè)計(jì)師不重視2、客觀上，人對(duì)自身的特點(diǎn)不甚了解全面協(xié)調(diào)原則：人機(jī)系統(tǒng)發(fā)揮最大效能，協(xié)調(diào)操作者、技術(shù)系統(tǒng)和環(huán)境的關(guān)系。改造機(jī)器原則：盡可能通過(guò)改造機(jī)器來(lái)適應(yīng)人，只有在改造機(jī)器十分困難或成本很高時(shí)，將改造機(jī)器與改造人結(jié)合起來(lái)，但改造人是有限的，主要依靠改造機(jī)器來(lái)解決問(wèn)題。

2006.8.13三、人機(jī)工程學(xué)研究?jī)?nèi)容人、機(jī)、環(huán)境的最優(yōu)組合從系統(tǒng)的角度研究各個(gè)要素及相互關(guān)系研究人的效能，重視人性的激發(fā)，依靠人的智能和主觀能動(dòng)性以人為中心研究人的安全與健康，不追求單純效率，著重于效率、安全、健康、舒適、效益五者結(jié)合。2006.8.13四、人機(jī)工程學(xué)研究的方法分步描述操作者應(yīng)完成的任務(wù)明確任務(wù)對(duì)操作者的要求判定操作者的能力是否適應(yīng)物要求應(yīng)完成的任務(wù)人機(jī)系統(tǒng)工作協(xié)調(diào)尋求限制操作者完成任務(wù)的主要方面確定失敗原因調(diào)整任務(wù)緩解限制提出失效報(bào)告是否否圖2-14任務(wù)分析法工作步驟任務(wù)分析法2006.8.13例3-1

在某車(chē)床上加工K公斤重的零件，要求每小時(shí)完成4件，每班工作8小時(shí)，手工裝卸，環(huán)境條件良好，周?chē)鸁o(wú)雜物。試分析操作者正常裝卸的條件。任務(wù)分解：抓住工件——與操作者的肌肉活動(dòng)度、手的抓力、提起工件——提力以及骨骼因素有關(guān)承受工件移動(dòng)工件放置工件至預(yù)定位置——對(duì)力、耐力有要求，對(duì)操作者

身體尺寸也有要求夾緊工件松開(kāi)工件將工件放至另外位置每小時(shí)裝卸4次——意味著裝卸工作的強(qiáng)度每班連續(xù)工作8小時(shí)——對(duì)操作者的耐力要求2006.8.13八步循環(huán)法P——plan計(jì)劃D——do提出措施C——check實(shí)行措施A——action效果檢查總結(jié)找出問(wèn)題分析問(wèn)題查問(wèn)癥結(jié)制定改進(jìn)方案執(zhí)行改進(jìn)方案檢查效果鞏固措施遺留問(wèn)題2006.8.13其他方法時(shí)間研究的方法生物化學(xué)分析法心理測(cè)驗(yàn)法這方面研究中比較引人注目的是“心理尺度”和“個(gè)人空間感受”的研究。兩個(gè)人面對(duì)面交談時(shí)，一般都不太可能傾吐真心話；若相互在斜對(duì)面的位置，并適當(dāng)避開(kāi)對(duì)方的視線，或并排坐著就能交談?shì)^融洽。因?yàn)榍罢叩男睦沓叨容^小，而后者的心理尺度較大。

2006.8.13考慮個(gè)人空間感受的設(shè)計(jì)

日本一學(xué)生在其畢業(yè)設(shè)計(jì)中搞了一個(gè)供人選擇坐的方向的椅子（如圖），椅子的坐面由具有彈性的實(shí)心球組成。由于它的下部裝有彈簧可使實(shí)心球上下升降，當(dāng)人坐下時(shí)，左右兩側(cè)及背后未未降下的實(shí)心球便可作為扶手和靠背。這樣就能使前來(lái)坐的人自由選擇不同方向，互補(bǔ)干擾。2006.8.13五、技術(shù)系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)（一）、人體測(cè)量學(xué)參數(shù)及其對(duì)設(shè)計(jì)的影響凡是進(jìn)行與人體尺度有關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)時(shí)，都需提應(yīng)用人體測(cè)量數(shù)據(jù)，應(yīng)用與人機(jī)工程設(shè)計(jì)的測(cè)量數(shù)據(jù)，主要有靜態(tài)人體測(cè)量尺寸和動(dòng)態(tài)人體測(cè)量尺寸，而這些數(shù)據(jù)均來(lái)自對(duì)人體的測(cè)量。

2006.8.13人體測(cè)量學(xué)參數(shù)幾何參數(shù)重量參數(shù)人在各個(gè)姿態(tài)下的出力大小視覺(jué)參數(shù)聽(tīng)覺(jué)參數(shù)觸覺(jué)參數(shù)2006.8.13人體部分尺寸及其對(duì)設(shè)計(jì)的影響通常人們都認(rèn)為，人在坐著的時(shí)候一定比站立的時(shí)候來(lái)得舒服，但實(shí)際上在是一個(gè)極大的誤會(huì)。要說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題首先要從研究人體本身開(kāi)始，人在兩腳走路或站立時(shí)……2006.8.13頭能夠左右90°旋轉(zhuǎn)，而且由于頭頸細(xì)長(zhǎng)，可以方便地抬頭、低頭。人在站立的時(shí)候，脊梁骨呈“S”狀，保持內(nèi)臟的平衡。人的盆骨特別發(fā)達(dá)。因此，人在站立的時(shí)候，其上半身呈最舒適的一種姿態(tài)。而人在坐著的時(shí)候，其盆骨必須向后方回轉(zhuǎn)，使得脊梁骨下端的恥骨同時(shí)向后轉(zhuǎn)，為此脊梁骨就不能保持“S”形狀，而要呈拱形，內(nèi)臟就不能保持平衡，所以，盤(pán)腿坐在床上或地上肯定是不舒服的。坐姿對(duì)腰椎的壓力比站姿大得多。平時(shí)我們認(rèn)為坐著比站著舒服，實(shí)際上坐著只是下肢