人機(jī)工程學(xué)考試重點(diǎn)筆記

一、1、人機(jī)工程學(xué)：人機(jī)工程學(xué)（Man—MachineEngineering)是研究人、機(jī)械及其工作環(huán)境之間相互作用的學(xué)科。2、學(xué)科命名：美國(guó)-—人類(lèi)工程學(xué)HumanEngineering、人的因素工程學(xué)HumanFactorsEngineering,西歐（常用）——人類(lèi)工效學(xué)Ergonomics。日本——人間工學(xué)。國(guó)內(nèi)——工程心理學(xué)EngineeringPsychology3、人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展以及特點(diǎn)：經(jīng)驗(yàn)人機(jī)工程學(xué)：機(jī)械設(shè)計(jì)的是主要著眼點(diǎn)在于力學(xué)、電學(xué)、熱力學(xué)等工程技術(shù)方面的原理設(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?？茖W(xué)人機(jī)工程學(xué)：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?，F(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)：研究方向:把人—機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)作為一個(gè)統(tǒng)一的整體來(lái)研究,以創(chuàng)造最適合于人操作的機(jī)械設(shè)備和作業(yè)環(huán)境，使人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)相協(xié)調(diào),從而獲得系統(tǒng)的最高綜合效能。4、學(xué)科的研究方法：a、觀察分析法，b、實(shí)測(cè)法,c、實(shí)驗(yàn)法，d、模擬和模型實(shí)驗(yàn)法，e、計(jì)算機(jī)數(shù)值仿真法。5、人體測(cè)量學(xué)也是一門(mén)新興的分支學(xué)科,它是通過(guò)測(cè)量人體各部位尺寸來(lái)確定個(gè)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，從而為各種工業(yè)設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)提供人體測(cè)量數(shù)據(jù)。6、人機(jī)工程學(xué)范圍內(nèi)的人體形態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)主要有兩類(lèi)，即人體構(gòu)造尺寸和功能尺寸的測(cè)量數(shù)據(jù).人體構(gòu)造上的尺寸是指靜態(tài)尺寸；人體功能上的尺寸是指動(dòng)態(tài)尺寸，包括人在工作姿勢(shì)下或在某種操作活動(dòng)狀態(tài)下測(cè)量的尺寸7、人體測(cè)量的主要方法有：a、普通測(cè)量法，b、攝像法,c、三維數(shù)字化人體測(cè)量法。8、測(cè)量基準(zhǔn)面：a、正中矢狀面（左右）,b、冠狀面(前后）,c、橫斷面(上下面），d、眼耳平面(通過(guò)左右耳屏點(diǎn)及右眼眶下點(diǎn)得橫斷面）9、均值：表示樣本的測(cè)量數(shù)據(jù)集中地趨向某一個(gè)值，該值為平均值，簡(jiǎn)稱均值。10、方差：描述測(cè)量數(shù)據(jù)在中心位置（均值)上下波動(dòng)程度差異的值叫均方差，通常稱為方差。（方差的平方根成為標(biāo)準(zhǔn)差)11、百分位:百分位由百分比表示,稱為“第幾百分位”.例如，50％稱為第50百分位。百分位數(shù)：百分位數(shù)是百分位對(duì)應(yīng)的數(shù)值.例如，身高分布的第5百分位數(shù)為1543，則表示有5%的人的身高將低于這個(gè)高度。M為標(biāo)準(zhǔn)值；S為標(biāo)準(zhǔn)差；M為標(biāo)準(zhǔn)值；S為標(biāo)準(zhǔn)差；K為百分比變換系數(shù)。50%－99％之間的數(shù)值：P=M+（SK）例1設(shè)計(jì)適用于90％華北男性使用的產(chǎn)品，試問(wèn)應(yīng)按怎樣的身高范圍設(shè)計(jì)該產(chǎn)品尺寸？解：由表查知華北男性身高平均值M=1693mm,標(biāo)準(zhǔn)差S=56。6mm.要求產(chǎn)品適用于90％的人,故以第5百分位和第95百分位確定尺寸的界限值，由表查得變換系數(shù)K=1。645；即：第5百分位數(shù)為：P=1693—（56。6*1.645）=1600mm第95百分位數(shù)為:P=1693+（56。6＊1。645）=1786mm結(jié)論:按身高1600—1786mm設(shè)計(jì)產(chǎn)品尺寸，將適應(yīng)用于90%的華北男性.討論：平均值是作為設(shè)計(jì)的基本尺寸，而標(biāo)準(zhǔn)差是作為設(shè)計(jì)的調(diào)整量的。注意:例中被排除的10％的人，是10%的矮小者還是高大者或者大小各排除5％即取中間值,取決于排除后對(duì)使用者的影響和經(jīng)濟(jì)效果。求數(shù)據(jù)所屬百分率當(dāng)需要得到某項(xiàng)人體測(cè)量尺寸M1所處的百分率P時(shí)，可按下列步驟及公式求得：Z=（M1—M）/S，然后根據(jù)Z值查表得小p的值，再按下列公式求百分率P：P=0.5+p例2已知男性A身高1720mm，試求有百分之多少的西北男性超過(guò)其高度？解：由表查得西北男性身高平均值M=1684mm,標(biāo)準(zhǔn)差：S=53。7mm那么Z=（1720—1684)/53.7=0。670再根據(jù)Z=0.670查表得p=0.2486(0。249），即：P=0.5+0。249=0.749結(jié)論：身高在1720mm以下的西北男性為74。9%,超過(guò)男性A身高的西北男性則為25.1%。人體尺寸的應(yīng)用方法：課本P32、P3312、反射弧：參與一個(gè)反射活動(dòng)的全部結(jié)構(gòu)組成該反射的反射弧。13、人的兩眼所能感覺(jué)到的波長(zhǎng)大約是380~780nm。眼睛能分辨被看物體最近兩點(diǎn)的視角，稱為臨界視角。視力:眼睛分辨物體細(xì)微結(jié)構(gòu)能力的一個(gè)生理尺度，以臨界視角的倒數(shù)來(lái)表示。視力=1/能夠分辨的最小物體的視角視野：指人的頭部和眼球固定不動(dòng)的情況下,眼睛觀看正前方物體時(shí)所能看得見(jiàn)的空間范圍,常以角度來(lái)表示。視距:指人在操作系統(tǒng)中正常的觀察距離.14、中央視覺(jué)—視網(wǎng)膜分布著視維細(xì)胞多的中央部位(感色能力強(qiáng)、能清晰分辨物體）.周?chē)曈X(jué)—視網(wǎng)膜分布著視桿細(xì)胞多的邊緣部位（觀察空間范圍和正在運(yùn)動(dòng)的物體）。15、人眼對(duì)白色的視野最大，對(duì)黃色、藍(lán)色、紅色的視野依次減小，對(duì)綠視野最小。16、暗適應(yīng)和明適應(yīng)：P4117、視覺(jué)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18、聽(tīng)感范圍：只有頻率為20~20000HZ的振動(dòng)，才能產(chǎn)生聲音的感覺(jué)。19、聽(tīng)閾：在最佳的聽(tīng)聞?lì)l率范圍內(nèi)，一個(gè)聽(tīng)力正常的人剛剛能聽(tīng)到給定各頻率的正弦式純音的最低聲強(qiáng)Imin。20、方向敏感度:（1)時(shí)差:?t=聲源到兩耳的時(shí)間差。人耳可覺(jué)察到的聲信號(hào)入射的最小偏角為3°。（2）由于頭部的阻擋效應(yīng)，造成聲音頻譜的改變.21、掩蔽效應(yīng)：一個(gè)聲音的聽(tīng)閾因另一個(gè)聲音的掩蔽作用而提高的效應(yīng).22、人體的皮膚上分布著三種感受器：觸覺(jué)感受器、溫度感受器、痛覺(jué)感受器.23、兩點(diǎn)閾限：將兩個(gè)刺激點(diǎn)略為分開(kāi),并使人感受到有兩個(gè)分開(kāi)的刺激點(diǎn)，這種能被感知到的兩個(gè)刺激點(diǎn)間的最小距離稱為兩點(diǎn)閾限。24、人體每一平方厘米皮膚內(nèi)，冷點(diǎn)6~23個(gè),熱點(diǎn)有3個(gè),約有100個(gè)痛點(diǎn)。25、本體感覺(jué)系統(tǒng)包括耳前庭系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)覺(jué)系統(tǒng),耳前庭系統(tǒng)作用主要是保持身體的姿勢(shì)及平衡；運(yùn)動(dòng)覺(jué)系統(tǒng)可感受并指出四肢和不同部分的相對(duì)位置。26、神經(jīng)系統(tǒng)可以分為中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)。中樞神經(jīng)系統(tǒng)包括腦和脊髓.周?chē)窠?jīng)系統(tǒng)按起始于中樞部位可分為腦神經(jīng)和脊神經(jīng)；按分布器官結(jié)構(gòu)分為軀體神經(jīng)和內(nèi)臟神經(jīng).27、人的信息處理系統(tǒng)：28、一個(gè)比特信息量的定義：在兩個(gè)均等的可能事件中需要區(qū)別的信息量。29、行為的發(fā)展:B=H*M＊E*L式中：B－行為;H－遺傳；E－環(huán)境；L－學(xué)習(xí)成熟因素受到遺傳因素和成熟環(huán)境兩種因素的共同作用、共同影響。30、感覺(jué)的基本特性a.適宜刺激：感官最敏感的刺激形式（感官類(lèi)型/感覺(jué)器官/適宜刺激/刺激來(lái)源/識(shí)別外界的特征）。b。感覺(jué)閾限（以下三小點(diǎn)了解即可）1)感覺(jué)閾下限：引起感覺(jué)的最小刺激量2）感覺(jué)閾上限:能產(chǎn)生正常感覺(jué)的最大刺激量3）差別感覺(jué)閾限：剛剛能引起差別感覺(jué)的刺激最小差別量。中等刺激下，其中：為引起差別感覺(jué)的刺激增量，I為最初刺激強(qiáng)度,K為韋伯系數(shù)。c。適應(yīng)：感覺(jué)器官經(jīng)持續(xù)刺激一段時(shí)間后，在刺激不變的情況下,感覺(jué)會(huì)逐漸減少以致消失的現(xiàn)象。d.相互作用:在一定的條件下，各種感覺(jué)器官對(duì)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（了解）.當(dāng)視覺(jué)信息與聽(tīng)覺(jué)信息同時(shí)輸入時(shí)，聽(tīng)覺(jué)信息對(duì)視覺(jué)信息的干擾較大，視覺(jué)信息對(duì)聽(tīng)覺(jué)信息的干擾較小.e.對(duì)比：同一感受器官接受兩種完全不同但屬于同一類(lèi)的刺激物的作用，而使感受性發(fā)生變化的現(xiàn)象。感覺(jué)的對(duì)比分為同時(shí)對(duì)比和繼時(shí)對(duì)比兩種.f。余覺(jué)：刺激取消后，感覺(jué)可存在一極短時(shí)間的現(xiàn)象。31、知覺(jué)與感覺(jué)的區(qū)別:感覺(jué)：感覺(jué)是人腦對(duì)直接作用于感覺(jué)器官的客觀事物個(gè)別屬性的反映.知覺(jué):知覺(jué)是人腦對(duì)直接作用于感覺(jué)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(dòng)中，人都是以知覺(jué)的形式直接反映事物,在心理學(xué)中就把感覺(jué)和知覺(jué)統(tǒng)稱為“感知覺(jué)”。知覺(jué)的基本特征（記住標(biāo)題）：整體性：在知覺(jué)時(shí)，把由許多部分或多種屬性組成的對(duì)象看作具有一定結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一整體的特性。影響知覺(jué)整體性的因素:接近/相似/封閉/連續(xù)/美的形態(tài)。選擇性：在知覺(jué)時(shí)，把某些對(duì)象從背景中優(yōu)先的區(qū)分出來(lái)，并予以清晰反映的特性。理解性：在知覺(jué)時(shí)，用以往所獲得的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)來(lái)理解當(dāng)前的知覺(jué)對(duì)象的特征（語(yǔ)言的指導(dǎo)性）.恒常性：知覺(jué)的條件在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化，而知覺(jué)的印象卻保持相對(duì)不變的特性。（大小/形狀）錯(cuò)覺(jué)：對(duì)外界事物不正確的知覺(jué)。32、發(fā)散思維是集中思維的前提，集中思維是發(fā)散思維的歸宿。33、創(chuàng)造性機(jī)理:創(chuàng)造力五要素：創(chuàng)造的成功還受知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、才能、心理素質(zhì)以及機(jī)遇等因素的影響創(chuàng)造力的三個(gè)推動(dòng)力：創(chuàng)造性欲望、創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造性實(shí)踐34、在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,骨—運(yùn)動(dòng)的杠桿；關(guān)節(jié)—運(yùn)動(dòng)的樞紐；肌肉—運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力35、根據(jù)支點(diǎn)，力點(diǎn)（動(dòng)力點(diǎn)）、重點(diǎn)（阻力點(diǎn)）三者不同的位置分布，人體的活動(dòng)主要有以下三種骨杠桿的形式：1）平衡杠桿;2）省力杠桿;3）速度杠桿;二、生物力學(xué)模型是用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示人體機(jī)械組成部分之間的關(guān)系。立姿彎臂時(shí)的力量分布：70度時(shí)最大。反應(yīng)時(shí)間（RT）又稱為反應(yīng)潛伏期,它是指從刺激呈現(xiàn)到作出反應(yīng)之間的時(shí)間間隔。反應(yīng)時(shí)間由反應(yīng)知覺(jué)時(shí)間tz（即自出現(xiàn)刺激到開(kāi)始執(zhí)行操作的時(shí)間）和動(dòng)作時(shí)間td(即執(zhí)行操作的延續(xù)時(shí)間)兩部分組成，即：RT=tz+td影響反應(yīng)時(shí)間的因素：1、不同的感覺(jué)器官2、刺激信號(hào)的強(qiáng)度3、刺激的清晰度和可辨性4、人的主體因素合理施力的設(shè)計(jì)思路：1、避免靜態(tài)肌肉受力設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：避免彎腰及其它不自然的姿勢(shì)，見(jiàn)圖5—9(a）避免長(zhǎng)時(shí)間抬手作業(yè)，見(jiàn)圖5—9(b）坐姿工作比立姿工作省力雙手作業(yè)時(shí)，手的運(yùn)動(dòng)方向相反或不對(duì)稱作業(yè)位置與視距的關(guān)系，見(jiàn)圖5—10常用工具、零件、材料與操作者的位置關(guān)系手在較高位置作業(yè)時(shí)，應(yīng)增設(shè)支承物利用重力作用，見(jiàn)圖5—112避免彎腰提起重物，見(jiàn)圖5-123設(shè)計(jì)合理的工作臺(tái)儀表按其功能可分為讀數(shù)用儀表、檢查用儀表、追蹤用儀表和調(diào)節(jié)用儀表；按儀表結(jié)構(gòu)形式分為:指針活動(dòng)儀表、指針固定式儀表、數(shù)字式儀表。在一定視距下能引起人注意的信號(hào)燈，起亮度至少應(yīng)兩倍于背景的亮度，同時(shí)背景以灰暗無(wú)光為好,但信號(hào)燈的高亮太大會(huì)造成炫目而影響觀察，可選用空氣散射小、射程較遠(yuǎn)的長(zhǎng)波紅光信號(hào)燈，或選用功率消耗較少的藍(lán)綠光信號(hào)燈.在一般白晝?nèi)照諚l件下，人眼看清一個(gè)天空背景上黑色客體的能見(jiàn)距離，叫“氣象能見(jiàn)距離”，它是在氣象上作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量條件的能見(jiàn)距離。閃光信號(hào)較之固定光信號(hào)更能引起人注意，閃光信號(hào)的作用是；a、引起觀察者的進(jìn)一步注意b、指示操作者立即采取行動(dòng)c、反映不符合指令要求的信息d、用閃光的快慢指示機(jī)器或部件運(yùn)動(dòng)速度的快慢e、用以指示警覺(jué)或危險(xiǎn)信號(hào)。熒光屏設(shè)計(jì):P92聽(tīng)覺(jué)信息傳示裝置：1、蜂鳴器2、鈴3、角笛和汽笛4、警報(bào)器聽(tīng)覺(jué)信號(hào)與噪聲強(qiáng)度的關(guān)系常以信號(hào)與噪音的強(qiáng)度比值（信噪比）來(lái)描述。所謂的言語(yǔ)的清晰度是人耳對(duì)通過(guò)它的音語(yǔ)中正確聽(tīng)到和理解的百分位數(shù)。觸覺(jué)功能和觸覺(jué)特性：不太敏感、適應(yīng)迅速、有立體感設(shè)計(jì)合理的手把,應(yīng)考慮幾點(diǎn)：手把的形狀應(yīng)與手的生理特點(diǎn)相適應(yīng)；手把的形狀便于觸覺(jué)對(duì)其進(jìn)行識(shí)別；尺寸應(yīng)符合人手尺度的需要腳控操縱器的設(shè)計(jì)：1。適宜的操縱力,2。腳控操縱器的尺寸3。腳踏板結(jié)構(gòu)形式的選擇操縱－顯示比是操縱器和顯示器移動(dòng)量之比操縱與顯示相合性原則：P108三、儀表刻度與標(biāo)數(shù)優(yōu)劣對(duì)比控制臺(tái)上方干涉點(diǎn)高度:從圖中脊柱側(cè)面可看到有四個(gè)生理彎曲，即頸曲、胸曲、腰曲及骶曲，其中與坐姿舒適性相關(guān)的是腰曲。手握式工具設(shè)計(jì)原則一般原則：A必須有效地實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能B、必須與操作者身體成適當(dāng)比例，是操作者發(fā)揮做大效率C、必須按照作業(yè)者的力度和作業(yè)能力設(shè)計(jì),所以要適當(dāng)?shù)乜紤]到性別、訓(xùn)練程度和身體素質(zhì)上的差異;D、工具要求的作業(yè)姿勢(shì)不能引起過(guò)度疲勞2.解剖學(xué)因素：1）避免靜肌負(fù)荷，2)保持手腕處于順直狀態(tài)，3）避免掌部組織受壓力，4）避免手指重復(fù)動(dòng)作3.把手設(shè)計(jì)：直徑,通常著力抓握30-40mm,精密抓握8—16mm長(zhǎng)度,一般合適度為100-125mm形狀，視用途而定彎角,最佳為10度左右雙把手工具用手習(xí)慣與性別差異與性別有關(guān)的作業(yè)崗位尺寸：(1)當(dāng)作業(yè)人員性別一致時(shí)（即全部為男性或全部為女性):（2）當(dāng)作業(yè)人員性別不一致時(shí)：作業(yè)空間的人體尺度：P135一些概念：1.近身作業(yè)空間:指作業(yè)者在某一位置時(shí)，考慮身體的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)尺寸，在坐姿或站姿狀態(tài)下所能完成作業(yè)的空間范圍。2.個(gè)體作業(yè)場(chǎng)所：指操作者周?chē)c作業(yè)有關(guān)的、包含設(shè)備因素在內(nèi)的作業(yè)區(qū)域，如：汽車(chē)駕駛室，計(jì)算機(jī)操作臺(tái).3.總體作業(yè)空間：不同個(gè)體作業(yè)場(chǎng)所的布置構(gòu)成總體作業(yè)空間，如計(jì)算機(jī)房或辦公室。為防止受限作業(yè)空間設(shè)計(jì)過(guò)小,其尺寸應(yīng)以第95百分位數(shù)或更高百分位數(shù)人體測(cè)量數(shù)值為依據(jù),并應(yīng)考慮冬季穿著厚棉衣等服裝進(jìn)行操作的要求作業(yè)場(chǎng)所的布置總則：1。重要性原則：優(yōu)先考慮實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)作業(yè)的目標(biāo)或達(dá)到其它性能最為重要的元件。2.使用頻率原則:經(jīng)常使用的元件應(yīng)布置于作業(yè)者易見(jiàn)易及的地方。3.功能原則：把具有相關(guān)功能的元件編組排列.4。使用順序原則：按使用順序排列布置各元件影響熱環(huán)境的要素：氣溫、氣濕、氣流、熱輻射熱舒適環(huán)境:指人在心理狀態(tài)上感到滿意的環(huán)境.影響熱舒適度環(huán)境有六個(gè)主要因素,其中四個(gè)與環(huán)境有關(guān),即空氣的干球溫度、空氣中的水蒸氣分壓力、空氣流速以及室內(nèi)物體和壁面輻射溫度；另外有兩個(gè)因素與人有關(guān),即人的新陳代謝和服裝。人體的耐低溫能力比耐高溫能力強(qiáng)常用的溫濕圖和舒適區(qū)：P145