人机工程学的50条原则
（Ergonomics）
人机工程学是一门新兴的边缘科学。它起源于欧洲，形成和发展于美国。人机工程学在欧洲称为Ergonomics，这名称最早是由波兰学者雅斯特莱鲍夫斯基提出来的，它是由两个希腊词根组成的。“ergo”的意思是“出力、工作”，“nomics”表示“规律、法则”的意思，因此，Ergonomics的含义也就是“人出力的规律”或“人工作的规律”，也就是说，这门学科是研究人在生产或操作过程中合理地、适度地劳动和用力的规律问题。人机工程学在美国称为“Human Engineering”（人类工程学）或“Human Factor Engineering”（人类因素工程学）。日本称为“人间工学”，或采用欧洲的名称，音译为“Ergonomics”，俄文音译名“Эргнотика”在我国，所用名称也各不相，，有“人类工程学”、“人体工程学”、“工效学”、“机器设备利用学”和“人机工程学”等。为便于学科发展，统一名称很有必要，现在大部分人称其为“人机工程学”，简称“人机学”。“人机工程学”的确切定义是，把人—机—环境系统作为研究的基本对象，运用生理学、心理学和其它有关学科知识，根据人和机器的条件和特点，合理分配人和机器承担的操作职能，并使之相互适应，从而为人创造出舒适和安全的工作环境，使工效达到最优的一门综合性学科。
2 人—机系统（Man-Machine systems）
“人—机系统”，就是人和一些机器、装置、工具、用具等为完成某项工作或生产任务所组成的系统。更确切地说，这种系统还应包括环境条件在内。所以，人—机系统实际上是指人—机—环境组成的一个不可分割的整体。人—机系统的范围是很广阔的，有简单的，也有复杂的，如人用铅笔书写，就是一个简单的人—机系统；又如船员驾驶轮船，飞行员驾驶飞机，司机开动汽车，就是一些较复杂的人—机系统。在人—机系统中，包括人、机器和环境三个组成部分，而每个组
成部分可称为一个分系统或子系统。机器分系统具有控制器和显示器（显示器的种类很多，有视觉的、听觉的，触觉的等）。人，这一分系统在看到（或听到，触到）显示器的显示时，就要决定如何去控制，如何去操作。如果有必要调节时，即可通过人体的动作去进行操纵。整个人—机系统是在各种不同的环境里工作。而环境条件又不同程度地影响着各个分系统的工作。可见，在人—机系统中，人同机器、环境的关系总是相互作用，相互配合和相互制约的，但人始终起着主导作用。因此，为了能充分地发挥人和机器的作用，使整个人—机系统可靠、安全、高效，以及操作方便和舒适，设计人—机系统时就得充分考虑人和机器的特征与功能，使之相互协调配合，构成有机整体，达到生产和工作的最佳效果。
3 人—机系统设计（Man-Machinesystems design）
人们要完成某项工作或生产任务，就需要一定的机器或装置，但是有些机器或装置适合人的生理机能和心理特征，人们工作起来就感到舒适和省力，效率高而且安全。而有些则不是这样。所以，在设计机器或装置时，要尽可能考虑人体的机能和人的心理特征，力求在人操纵机器时所接触的部位尽量符合人体的各种因素。须使人体骨架结构能够适应它，肌肉组织能够操纵它，精神系统能够控制它。同时，还须在使用这些机器或装置时，保证人体安全。如果这些目标达不到，那么，人们所有期望的结果—事故就很可能发生。人机工程学的这一基本思想是设计机器或作业空间时必须考虑的。一般来说，人—机系统的设计可分六个阶段，即（1）调查研究；（2）编制设计任务书；（3）编制实施方案；（4）技术设计和施工图设计；（5）模型的制作；（6）人—机系统的制作与鉴定。这些设计过程虽有先后次序之分，但各阶段之间却有着密切的联系，也可相互穿插进行。
4 确定式反应
当有了某些刺激或信号时，人们常常就按照自己的经验和习惯而作出反应。这种反应称为确定式反应。在这种反应过程中，人的神经中枢动比较简单，只要知觉到刺激物，不必过多考虑和选择，就能立即作出决定。在一般情况下，视觉或听觉刺激物出现后，在~秒内便能作出反应。通常，确定式反应可分为两类，一类属于概念关系，另一类属于空间关系。例如，不同的颜色常常用于各种信号和图表的设计，人们在看到这些颜色时，因懂得这些颜色的含义，便能立即作出反应，如红色表示危险、停止，绿色表示安全、通行。这都属于概念关系。又例如，书刊上的词句是由左向右和各行由上向下排列的，这就是横排印刷所采取的排列方式。当我们阅读时，就要按这顺序进行，这属于空间关系。
5 人体测量学（Anthropometry）
人体测量学是人类学的一个分支学科，主要是通过对人体的整体测量和局部测量来研究人体类型、特征、变异和发展的规律。人体测量学可提供出人的肢体所能发挥的力量大小、肌肉关节等的活动限度、人体静态和动态尺寸（即身高及上、下肢体的长度等）的数据和资料，为人—机系统设备的设计和空间布置提供出科学依据。其重要意义在于：（1）为设计机械设备、工作场所和动作类型等提出原则和标准，以便最充分地利用时间和空间；（2）使设计的机械设备与身体的大小、形状、活动和结构相协调，从而使人操作时省力、舒适，并具有最高的准确性，最适当的速度和最大的安全；（3）使机器设备能收到最大的效益。
6 人体反应时间
人体的感觉器官在受到外界刺激后的反应时间称为人体反应时间。一般人的视觉简单反应时间为~秒；听觉的反应时间为~秒。由于人的神经传递速度一般有秒左右的不应期，所以需要感觉指导的间断操作间隙期一般应大于秒，复杂的选择性反应时间一般达1~3秒，需要复杂判断和认识的操作反应时间则更长。
7 操作反应速度
人体的反应速度是有限的，它与许多因素有关，就操纵器来说，其形状、位置、式样、大小、操作方向以及用力情况等，都会影响操纵速度。人的手指敲击的速度为~5次每秒，最大可达5~14次每秒。人手作水平135（相当于水平时钟面1点半钟的方向）或
315°（相当于7点半钟的方向）方向的运动速度最快，且手抖动次数最少；而其它方向的动作速度就稍慢。右手向前运动推东西的速度，比从右向左的运动速度要快，而从左向右的运动速度则更慢。
8 人机系统标准
人机系统标准是指系统作业标准和人的效果标准。系统作业标准依不同的人机系统有不同的项目和内容，如工业生产系统中，有产品质量、生产率、设备利用率、产品合格率等标准。人的效果标准，主要指人的生理、心理反应（如心律、血压、脑波）、工作效率和适应程度等。随着人机工程学在人类生产和生活中越来越重要，国际上对制定人机学中的标准问题也越来越重视，1973年在英国标准协会（BSI）支持下，国际人机工程学会在英国召开了有13个国家参加的人机学国际讨论会，会上提出了很多有关人机学方面的标准。目前，越来越多的产品和生产系统的质量评定，都把人机学标准列为重要的内容。
9 人的素质
人的素质包括遗传的先天性素质和由实践经验积累而形成的后天性素质两类。人对于外界条件的刺激所作出的反应，即所采取的行动，会因各人的素质不同而有差异。这就是说，在生产场所，发生不安全行为和可能引起伤害行动的最根本原因是与人的素质有着极为密切的关系。
10 人类生态学
人类在维持其生存的过程中，逐渐适应了自然的和社会的环境。这种适应形成了人的一定的形态，人与环境产生共生关系，以这种共生关系为中心，研究人类区域社会的结构及其变化过程的学科叫做人类生态学。它的研究范围还包括，与人类的生存有密切关系的健康问题，公共卫生学以及由生物环境、行动环境、生物个体环境等带来影响的有关课题。
11 无条件反射（Unconditionedreflex）
当外界条件给人以刺激，则人会形成两种反射，一为无条件反射，一为有条件反射。无条件反射是指人生下来就具有的一种本能的生理机能，即当人体受到刺激时，则在生理上出现一种不通过大脑即可判断，本能地作出反射的机能。食物，是人为维持生命所必需的最基本的东西，所以人面对食物的刺激，通过生理机能直接反射，就有唾液分泌出来。这种反射是为了维持人的生命所必需的一种生来
就有的最基本的自动控制方式。
12 心理原因（Mintalcause）
人们工作时的一切行动完全由当时的心理状态所支配。若心理状态不正常，就可能会因此而引起事故或灾害。这种因心理状态不正常而发生事故或灾害的原因，称为心理原因。属于这类心理原因的有，精神不振、心情不悦、过度疲劳、反抗心、感情不适、错觉等种种情况。
13 外界条件（Outsidecondition）
作业现场的生产活动是由人—机械—环境组成的。如果生产活动以人的行动作为主体来考虑时，则与作业行动有关的机械、环境等外在因素，以客观表现形式呈现的一切客观条件，统称为外界条件。由于外界条件不同，事故发生的频度也不同。
14 外部信息（Outsideinformation）
人利用生理机制，通过“五感”（视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉）来了解事物的客观状态，并达到知觉程度。这过程是：首先了解外部信息，嗣后对它们进行分析、判断，并作出自己的行动，因此发生事故的原因大多是由于对外部信息了解得不充分，或对外部信息产生错觉，以及对外部信息的分析、判断不正确等，导致人进行不安全行动而引起的。
15 闭环人机系统（Close man-machine systems）
闭环人机系统也就是反馈控制人机系统，它有一个封闭的回路结构，其主要特征是：系统的输出对控制作用有直接影响，即系统过去行动的结果回过来控制未来的行动。例如，在某一系统中，若需要加上一定输入电压，以得到所要求的目标值时，倘若输入电压过大，这一系统就通过调节发挥作用，以减小输入电压。反之，若输入电压过小，这一系统就发挥作用，以增大输入电压。具有这种结构的控制方法就是反馈控制。这种控制如果是由人去观察和控制输入和输出的，就称为人工闭环人机系统。若用自动控制装置代替人的工作，人只是起监督作用的，则系统称为自动闭环人机系统。
16 座椅几何参数
座椅的几何参数主要有座高，座面深，座靠背，座面宽等。座面宽一般只需1250px 可满足要求，座高对于工人的工效很重要，一般取人体腓骨头的高度（约人体总高的1/4）或略小于小腿高度25px左右。根据我国的人体高度一般取座高为
43~1125px，座面深一般取1125px左右，另外座面要光滑平整，座面可略向后斜6°左右，一般都要加弹性垫座，座靠背分肩靠和腰靠两部分，肩靠高度达肩胛骨下角，腰靠的高度要适合脊柱弯曲和腰曲的高度，两个靠背连在一起，其高度一般为1250px左右，座与靠背的夹角一般为100~110度，这样人坐上去以后，靠背和座面与人体背部，臀部，大腿形成的曲线相吻合，使人有舒适感。
17 控制器布置区
控制器布置区是指人手（或脚）操作操纵器时，活动最灵活，反应最灵敏，用力最适宜的空间范围和例行的方位。手动控制器布置区是，肘不运动时，以肘为圆
心，半径=890px的球形区域内，并以肩高的水平位置上下为最优；肘运动时，上述球形区域半径可扩大到1015px；躯体不运动时，以肩为圆心，半径为 1525px 的球形区域内；躯体允许运动时，上述半径可扩大到1900px。脚动控制器布置区是，当人坐着操作时，脚踏板不得偏离人体中心线~，脚踏板的高度不得超过椅面高度；若是站立操作，则脚踏板高度不得超过地面1875px，最佳是高出地面500px或再稍低些。控制器的布置或除考虑人的运动器官（手、脚等）外，还需注意视觉的要求。
18 水平作业区
凡在操作平台上进行的作业，均属于水平作业的范围。这一类作业最多。水平作业区分为正常作业区和最大作业区。正常作业区（mormalarea），是指靠近操作者的自然位置范围内，上肢在水平方向上能够很容易达到的运动范围。而最大作业区（maxinumarea），则是指整个上肢在水平面上能够达到的最大运动范围。
19 不舒服指数
不舒服指数是指随着气温和湿度的变化，人由于这种变化而产生的一种不舒适的感觉。不舒服指数可用下式计算：
干球气温[℃]+湿球气温[℃]×+
一般认为，不舒服指数达到70以上，一些人稍微感到不舒服；达到80以上，所有的人都开始感到不舒服。
20 不安全条件（Unsafecondition）
操作人员在进行作业时，一切外界条件所具有的潜在危险性，称为不安全条件。例如，不适宜的环境条件（高温、潮湿、有害气体、粉尘及明显的噪声）；或是设备、装置、机械有缺陷；或是操作用具、辅助工具、防护设备有缺陷等。这些大都有引起事故的可能。
21 作业空间
作业空间是指人在操作机器时所需要的操作活动空间，再加上机器、设备以及工具所需的空间的总和。现代化作业，对作业空间的设计要求很高，要求反映所有的机器、设备、工具和人们的操作活动功能之间联系得合理。使作业空间既经济、合理、又能给操作者的操作带来方便和舒适。
22 作业环境因素
作业环境因素是指人们在不同场合，不同工种，不同环境下工作时，所面临的种种不同的环境条件。如冶炼作业的高温，纺织车间的高温，原子能工业的辐射，深水作业的高压，高空的缺氧等。这些不利的环境因素都直接或间接地影响着人们的作业，轻则降低工作效率，重则影响整个系统的运行和危害人体安全。一般情况下，影响人们作业的环境因素，主要有：物化性质的环境因素，包括化学性气体，蒸气粉尘，熏烟，雾滴等。物理性质的环境因素，一般有光、辐射、振动、湿度、噪声、水气压等。
23 控制一显示比
控制一显示比是在设计操纵器时需要考虑的很重要的人机因素。它是指操纵器的
操作量与显示器（指示器）的显示量之间的比例关系。其表达式为
B=C/D
式中，B为控制一显示比：C为控制器的移动量（或转动量）；D为显示器（指示器）的显示量。
系统操作时，操纵杆移动100px，显示屏上的目标位移25px，则控制一显示比是4。又如旋钮开关手臂转1个单位值时，指示器指针移动5个单位值，则控制—显示比为。设计好控制一显示比，对定量调节或连续控制者很重要，一般来说，控制一显示比小的调节控制器，适用于粗调或快速调；控制一显示比大的调节控制器则适用于精调。
24 色调对比及调和
色调的对比是指色相的差异、明度的深浅、纯度的高低、冷暖的不同、面积的大小和位置的各异等方面。如纯度、冷暖、明度相差较大的色在一起则成对比，反之则为调和。对比是扩大色彩诸方面的差异和对立性，而调和则正好相反，是缩小色彩的差异性，中和对立性，增加共同性，各种调和的配色有：色相调和（在色相环上，相邻色之间的颜色为调和色），纯度调和（在色环上纯度相近的复色），冷暖调和（冷暖程度相似的颜色）。如两个或多个色不调和时，其间插入渐变的几种颜色，就可使之调和。
25 动作（Actus）
动作的意义，是在时间进程中所表现出来的某种行动的一种物理现象的真实状态。它来源于拉丁语，是指行为的动作机能，对物体的运动进行控制，或使物体运动的意思。当这种动作不正确时，乃是发生事故的真正原因；若进行合理的动作，或消除有危险性的行动，这种动作在生产中就成为防止事故的核心。
26 动作的稳定性（Stability of conduct）
作业动作就是在极短时间里作业姿势的连续。姿势的连续变化是来自大脑的指令，而使肌肉收缩为适应外界条件所发挥的生理机能的结果。保持此瞬间的作业姿势的稳定性是非常必要的。假若这种稳定性受到破坏，正常姿势出现失调，则将成为引起事故的原因。动作的稳定性就是这种瞬间作业姿势稳定性的连续，为确保这种控制的稳定性，要进行反复的训练。
27 动作的适应性（Aptitude of conduct）
人的性格是通过遗传，或通过后天随着人生活的环境和受其它因素的影响而积累的经验所形成的。所以人对相同的外界事物的刺激，不一定表现出相同的反应，甚至完全表现出相反的反应。象人性格具有的这种方向性，企业中工人在操作中也存在。这种方向性，给事故的发生以很大的影响。所谓动作的适应性，乃是根据人的这种方向性特点而产生的适应性。一般来说，人对某种作业是否有适应性，是通过对人的各种机能的考核予以判断的。
28 动作分析（Motion study）
为了使作业人员在生产过程中的作业动作合理有效，亦即为了能以最小的代价获取最大的效果，就要对动作逐一地加以分析和研究，这就叫做动作分析或动作研究。因为大部分的事故都是由于操作人员的不安全动作引起的，所以通过动作分
析，去掉作业动作中的多余的和有危险的动作，或者找出改进动作的方法，乃是防止事故的有效方法。
29 动作管理（Motion management）
在工作现场，工人的动作中常有许多不安全的因素。因此，无论从提高工作效率还是从安全角度来说，都有必要对每一个操作动作制定出一个合理的标准。同时按照规定的标准动作对工人进行教育和训练，并在这一基础上，让操作符合标准的工人根据规定的操作标准，去对其他工人的操作动作进行监督，以使工人在操作过程中都能正确地进行动作。为此目的所进行的工作就叫做动作管理。
30 动作轨迹（Motion locus）
这是对作业动作进行研究时所采用的一种方法。例如，为了了解手、足的动作，可在手、足上装一个小灯泡，然后就可在照相胶卷上拍摄下手、足运动的轨迹。这样，就可以根据动作轨迹，发现熟练工和非熟练工动作的不同，也可发现容易发生事故的动作存在的缺陷。一般说来，非熟练工的动作轨迹是不稳定的。因此，这种不稳定的动作是容易引起事故的。
31 色彩调节（Color conditioning）
把色彩的性质，机能、科学地应用来造成使工人舒适和安全的作业环境的技术，叫色彩调节。在生产现场应用此技术，直接效果是，操作环境适宜，操作者对周围机器，工件等分辩容易，眼睛不疲乏，精神好，注意力集中，而且光线可以有效利用；间接效果是秩序井然，事故减少，废品率下降，工作效率提高。
32 工作温度（Operativetemperature）
是根据牛顿冷却法则研究出来的一种温度显示。它是表示室内的气温、气流、壁温（周围的
辐射温度），与人体表面之间的热交换关系的一种尺度。
33 连续动作（Continors movement）
对不断变化的外界条件，作业人员要及时作出与之相适应的连续性的动作反应，这就叫做连续动作。例如，汽车司机驾驶汽车时的运作以及机床的切削作业，均属于这类动作。
34 热辐射（Heat radiation）
从高温热源直接散发热能的一种形式，热辐射与热源周围介质毫无关系。另外，从高温热源放出的辐射热，遵守斯特藩——玻尔兹曼（stefan-Boltzman）辐射定律，即热辐射温度与辐射源绝对温度的四次方成正比。
35程序控制（Sequencecontrol）
在同时有几个自动控制装置系统时，为使它们达到同一目的，必须确定这些装置系统的运转顺序，非此顺序不得运转，这就是程序控制。程序控制，在自动控制运转的场合，对确保一系列机械装置的安全也是十分重要的。
36 操作研究（Workstudy）
对操作方法的合理性进行调查研究，称为操作研究。合理的操作方法，在生产中应能避免造成产品的缺陷和材料的浪费，并能使生产稳定在这种标准中，生产事故的发生，主要地是由于工人操作方法不稳定，以及随心所欲地进行操作。因此，操作研究是使操作安全化的最有力手段。
37 操作速度（Worktempo）
操作速度是指操作过程中的操作的速度。当进行操作时，存在着某一动作与全体动作配合的速度问题，操作速度如果被某些外界条件所扰乱，工人为满足此外界条件，其注意力便被集中过去，这时，对周围的危险状态和条件便不能集中注意力，以致动作紊乱，出现冲突，发生事故的可能性就增加。
38 显示器
人一机系统中各种显示信息的装置，统称为显示器。具体包括仪表，信号灯，信号板，信号牌，各种标记，符号，警戒铃，信号声，警报声，雷达显示屏，电视屏，以及其他显示信息的装置。在人—机系统中为了操纵机器和监视运行状况，必须传递信息，即“人”不断地根据“机器”的活动情况来调整“人”的操纵活动。从机器角度来看，显示器是输出，而从操纵机器的人来看，显示器是输入。显示器一般分为视觉显示器、听觉显示器、触觉显示器、味觉显示器和嗅觉显示器等。其中主要的是视觉和听觉显示器。
39 视力
视力是眼睛识别物体细部的能力，用作评价眼睛分辨细小物体（清晰度）的标准。它的量是眼睛能分辨被看对象最近两点的视角（临界视角）的倒数。它随着照度，背景亮度以及对象与背景对比度（反差）的增大而增大。当背景光亮度由零增加到600cd/m2左右时，视力增加得很快；当背景光亮度从600cd/m＜sup＞2＜/sup ＞再继续增加时，则对视力的影响就不大了。当对产品尺寸大小和仪表刻度盘精度高低进行设计时，视力是必须要考虑的因素。为了提高视力，必须提高背景亮度和照度，或提高零部件与背景亮度的对比。
40 视角
视角是被看对象中的两点射出光线投入眼球时的相交角度。它与观察距离和被看对象上两点的距离有关。
α=2arctg（D/2L）
式中，α——视角（度）；D——被看对象上两点的距离；L——眼睛至被看对象的距离。
在设计时，视角是确定设计对象尺寸大小的根据。
41 微观视野和宏观视野
显微镜和望远镜的使用，使人们的视觉范围扩大了。正常人眼的分辨能力是（即当视距为25m时，人眼能分辨物体两点间的最小距离为）。当借助于显微镜时，分辨能力则能成千万倍的增大。现代的电显微镜已能把细小物体放大约250万倍。我们将这样显示的微小世界称之为微观世界，把人眼通过显微镜所能看到的微观世界范围叫微观视野。而利用望远镜则可观看对于微小世界来说的巨大世界。早在1948年，美国就在巴拿马山上安装了的反射望远镜，利用它可清楚地
看到离地球×10＜sup＞24＜/sup＞m（即20亿光年）那么遥远的宇宙空间。这是巨视。我们将这样看到的巨大世界叫宏观世界，把人眼通过望远镜所能看到的宏观世界范围叫宏观视野。现在，借助于仪器，人的视野正朝着微观和宏观两个方向不断地扩大着。
42 视觉显示器
视觉显示器显示信息，是通过人眼的视神经而传递给大脑的。视觉形成的过程是，当外界物象刺激了视网膜上的感光细胞后，这些细胞产生的神经冲动沿视神经传入大脑皮层的视觉中枢，于是就产生了视觉。人的视觉与光的强度、颜色、周围环境等有关。因此，对视觉显示器的设计，要求显示的数字清晰、易辨和准确。经研究表明，显示器表盘的形状对读数的精确性有着重要作用。开窗式直接读数显示器的误读率仅为%；圆形或环形的则为%，半环状的则增大到 %；而直线竖直式的则高达%。视觉显示器按用途分有如下各种，即数量认读，质量认读和检查认读等用途的显示仪表。因此，要求在设计时，尽量符合使用目的。如供质量认读的仪表，要求越简单越清晰越好。
43 听觉显示器
外界的声波经过人的外耳道传到鼓膜，引起鼓膜的振动，刺激了内耳的听觉感受器，使听觉感受器产生神经冲动，这种神经冲动沿与听觉有关的神经传送到大脑皮层的听觉中枢形成了人的听觉。听觉显示器的显示信号就是这们通过人的听觉器官，使操作人员作出反应来控制机器装置的，系统设计人员应根据信息的作用、特征和作业现象的具体情况，作出是否采用听觉显示器的决定。例如，在许多作业现场中，视觉信息负荷往往很大，若能用听觉通道分担一部分任务，则可以减轻视觉通道的信息负荷，而达到安全生产和提高工作效率的目的。
设计听觉显示器应遵循以下原则。
（1）一致性原则：可用信号本身来说明设备的运转情况，并且使信号和人们所熟悉的现象逻辑地联系起来；
（2）可分辨原则：要考虑作业现场实际情况，与其它声响有明显的区别；（3）简明性原则：信号尽量简单、清楚，信号不应过多或太复杂；
（4）不变性原则：要求相同的听觉信号，必须始终表示同样的信息。
44 触觉显示器
除了视觉显示器和听觉显示器以外，人的触觉也可作为信息传递的通道。利用触觉设计的显示器称为触觉显示器，触觉显示器常用的有电刺激、机械振动刺激和喷气刺激等信号器。电刺激信号比较强烈，作为警戒信号比较有利，但其缺点是易于为人们所适应，因此，长时间使用不太适合。振动刺激适应性小，适合长时间使用。喷气刺激强度小，人对它的分辩能力较差，所以不适用于复杂信息的传递。
45 实验法
是人机学研究中常用的方法之一。如果由于条件的限制，实测法无法进行时，则可采用实验的方法，通常是在实验室进行，但有时也可在其它环境下进行。如果为了得到人在操作时对某种按钮开关的按压力，以及取得手感和舒适感，人体所要求的数据，一般在作业现场或实验室内进行短时间的测试即可。如果要得到色
彩环境对人的心理、生理和工作效率的影响，一般在实验室作短时间的实验是不能解决的，这时需要对在各种色彩环境下工作人员的不同反应，持续进行一段时间的观测，才能得到比较真实的结果。实验所得的数据就可作为设计这类机器、部件和工作环境的科学依据。
46 肌肉疲劳试验
为了研究人体对各种体力劳动和其它负荷的反应，德国学者A·莫索对人体劳动疲劳进行了肌肉疲劳试验。试验的方法是：当人进行作业时，用微电流通过人体，结果发现随着人体疲劳程度的不同，电流强度也随之变化。这样就可以用电信号将人体的疲劳程度测量出来。这种试验为后来形成的劳动生理学的研究打下了基础。
47 铁锹作业试验
1898年，美国学者F·W泰罗根据自己几十年来的工作经验，对工人的操作动作进行了细致的观察和分析，以确定合理的工作方法选取合适的工具，规定标准的工时定额，以提高劳动效率。他用形状相同而铲量不同的四种铁锹（每次可铲重量分别为5kg，10kg，17kg和30kg的四种铁锹），去铲同样的一堆煤。虽然17kg 和30kg的铁锹每次铲量大，但试验结果表明，用10kg的铁锹铲煤效率最高。他做了许多试验，终于找出了铁锹的最佳设计方案，并找出搬运煤屑、铁屑、砂子和铁矿石等松散粒状材料时每一铲的最适当重量。从而使劳动生产率大大提高，这就是人机学建立过程中的著名的铁锹作业试验。
48 砌砖作业试验
1911年，美国学者F·B基尔斯对美国建筑公司工人砌砖作业进行了试验。他用快速摄影机将工人砌砖动作拍摄下来，然后对动作过程进行分析研究，哪些动作必需，哪些动作多余，去掉多余的无效动作，提高有效动作的效率，这就是著名的时间和动作研究。结果使工人的砌砖速度由当时的每小时120块提高到350 块。随着机械化生产的发展，从当时研究动作及时间的分配，进而研究人和机器设备的利用率，从而提高了生产效率，这就是现代人机学的基础。
49 分析法
分析法是在实测法和实验法的基础上进行的。如要对人在操作机械时的动作进行分析时，首先需进行实测，即将人在操作过程中所完成的每个连续动作用仪器或摄影逐一纪录下来，然后进行分析研究，以便排除其中的无效动作，纠正不良姿势，从而有效地减轻人的劳动强度，提高工作效率。特别是对一种动作在一个作业班次内要重复成千上万次的时候，利用这种方法，即使只去掉或改进一个动作，都会对提高生产效率起着重要作用。在分析法中，通常要研究自变量和因变量两种变量。自变量就是实测的资料（因素），如照度值，环境状况和重力等因素。因变量是随自变量而变化的因素，研究这两种变量的关系，以便找出其中的规律，为机器和装置的设计提供了可靠的依据。
50 作业行动事故的研究（Working motion strdy）
生产事故的原因，可分为物的原因和人的原因。物的原因是指设备或工具设计制造的失效引起的事故，而人的原因是指在作业过程中不安全行为引起的事故。作
业行动事故主要是指在作业场所因工人的不安全行为所引的意外事故，这些不安全行为包括操作者本身的不安全行为和协作者（配合者）的不安全行为。而且不安全行为常常在操作机械或工具的过程中发生事故。属于这类事故有下列几种：（1）人力搬运过程的不安全行为发生的事故；（2）操纵工具和手动机械过程违反操作规程发生的事故；（3）操纵起重搬运机械过程中的不安全行为发生的事故；（4）在作业过程由于防护用品不齐全或佩带不符合要求，由飞来物或坠落物引起的事故；（5）在操作过程中滑倒、绊倒所引起的事故。
对上述事故进行预防和调查研究是防止工伤事故的重要内容。研究的目的是制订一些规范和程序，禁止随心所欲地进行操作，尽量减少不安全行为
测试题答案一、填空题（30分，每空1分）1、人机工程学的英文名称是：Ergonomics。2、作业场所的光照形式有天然采光和人工照明两种。而天然采光有可以有：侧面采光、上部采光、综合采光三种；人工采光有：一般照明、局部照明、混合照明。3、人的感觉通道种类不同，感受刺激的反应速度也不相同，最快的感觉通道是听觉／触觉，最慢的是痛觉。4、基准面和基准轴：a：矢状面；b：水平面；c：冠状面；d：垂直轴；e：纵轴；f：横轴。5、在室内空间设计中，点光源至少安放在水平视线25 度以上，45 度以上更好。24％的人对于安装在水平视线以上 21 度的水银灯已经感到舒适，90％的人对于安装在水平视线以上 33 度的水银灯感到舒适。6、在人体测量数据统计中的第5百分位指的是5％位置的统计数字。7、人的行为习性有：左侧通行、抄近路、左转弯、从众习性、聚集效应和识途性。8、图形建立的一般规则是：接近因素、渐变因素、方向因素、类似因素、对称因素和封闭因素。二、简答题（30分）1、人机工程学主要研究的是人、机、环境三者之间的关系，简述这三者的含义。答：人——指操作者或使用者（1分）；机——泛指人操作或使用的物，可以是机器。也可以是用具、工具或设施、设备等；（2分）环境——是指人、机所处的周围环境，如作业场所和空间、物理化学环境和社会环境等；（2分）人—机—环境系统——是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及它们所处的周围环境所构成的系统。（1分）2、在设计室内空间的灯具安装位置时，有空腔和空腔率的概念。请简述空腔的种类及各类所包含的范围。答：空腔类型：顶棚空腔、房间空腔、地板空腔。（0.5分／项）顶棚空腔：天花板到灯具下母线之间的空间范围；（1.5分）房间空腔：灯具下母线到操作面之间的空间范围；（1.5分）地板空腔：操作面到地板之间的空间范围。（1.5分）3、简述舒适性的类型，并解释。答：类型：行为舒适性（2分）、知觉舒适性（2分）。解释（2分）。4、使图形稳定、清楚的条件有哪些？（答出一点得1分，总分6分）答：1）面积小的部分比大的部分容易形成图形；2）同周围环境的亮度差别大的部分比差别小的部分容易形成图形。3）亮的部分比暗的部分容易形成图形；4）含有暖色色相的部分比冷色色相部分容易形成图形；5）向垂直、水平方向扩展的部分比向斜向扩展的容易形成图形；6）对称的部分比带有非对称的部分容易形成图形；7）具有幅宽相等的部分比幅宽不等的部分容易形成图形；8）与下边相联系的部分比上边垂落下来的部分容易形成图形；9）与活动着的部分比静止的部分容易形成图形。5、什么是旷奥度？答：空间的旷奥度：空间的开放性与封闭性。（2分）旷：开放性（2分）奥：封闭性（2分）三、论述题（40分）1、知觉的基本特性有哪些？并举图例说明。答：整体性、选择性、理解性、恒常性、错觉（4分，少一项扣一分），举例说明（4分，少一项扣一分）2、分析图2中的色视野图，在空白位置填上合适的色觉，并对色视野图进行分析，最后举出在实际设计中的应用实例。答：（填空4分，分析1分，实例3分） 3、论述格式塔心理学的两个基本观点，并加以说明。答：1) 一个完全独立的新整体，其特征和性质都无法从原构成中找到。（2分）说明（2分）。2) 在大小、方向、位置等构成改变的情况下，也仍然存在或不变。（2分）说明（2分）。 4、作业场所布置总则是什么？分条论述。答：1.重要性原则（1分）说明（1分）。2.使用频率原则（1分）说明（1分）。3.功能原则（1分）说明（1分）。4.使用顺序原则（1分）说明（1分）。 5、论述增加室内的知觉空间的方法。（8分）答：方法数量2分，论点鲜明2分，论据充分2分，条理清楚1分，卷面1分。人机工程学题库填空题（每空2分，共10个题，共20分）填空题-01】人机工程学（Man-Machine Engineering)是研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。【填空题-02】人机工程学在美国称为：人类工程学Human Engineering或人因工程学Human Factors Engineering；在西欧国 家多称为工效学Ergonomics；其他国家大多引用西欧的名称。【填空题-03 史了。【填空题-04】国际人类工效学学会（IEA 【填空题-05】人机工程学范围内人体形态测量数据主要有两 类,【填空题-06】 【填空题-07】立姿眼高可用于确定在剧院、礼堂、会议室等处人的视线，用于布置广告和其他的展品，用于确定屏风和开敞式大办公室内隔段的高度。【填空题-08】下列图 -09】人耳中的半规管主要是感觉人体平衡的器官。【填空题-10】要想达到优良视觉效 -11】噪声的个人防护用具有耳塞、耳罩、护耳头盔等。【填空题-12 【填空题-13】人机工程学范围内的人体测量有一个最重要的原则即应按照 -14】人体测量按测量对象不同可分为两类：一类是个别，如宇航员，另一类是对部分群体，例如流行时装。【填空题-15】人脑中产生的具体事物的印象总是由各种感觉综合而成的， 没有反应个别属性的感觉，也就是不可能有反映事物整体的知觉。【填空题-16】当头和环境都保持不动时，眼睛能看到的空间就是视野。-17 （正反）。【填空题-18【填空题-19】两肘之间宽度,
吉林建筑大学 安全人机工程学课程设计 设计题目人机工程学在轿车安全性设计中的应用 与分析 名姓 号学 级班安全121班 业专安全工程 学院市政与环境工程学院 指导教师马池香
2015年6月19日 摘要 随着社会的飞速发展，以及经济增长速度的大幅度提高，随着物质条件的优越，人们对现代化交通工具的需求量也在不断地加大，比如说轿车，以往，轿车只不过是少数人的特权产物，但是如今，他早就已经走进了寻常百姓家，成为了大家外出必不可少的交通工具，而且，所扮演的戏份也是越来越大。而轿车的设计，也要充分的的人机工程尤其是安全人机工程的角度来考虑轿车的安全性与舒适性。而消费者在购买的过程中也越来越看重这些，所以轿车内的设施与配置的设计与安全人机工程的联系也显得越来越举足轻重。 本设计主要针对于轿车，分析人机工程学在轿车安全性设计中的应用，通过主动与被动两个方面来进行阐述。在主动安全系统中，驾驶员与轿车构成了典型的人机系统，其中驾驶员是系统的核心，通过对人机工程学原理的应用对轿车进行转向系统和制动系统操纵装置、仪表显示装置和驾驶视野的设计，从而提高了车辆的主动安全性。
目录 第一章人机学的基本理 论 (1) 第二章轿车的显示装置设 计 (2) 2.1显示装置的概 念 (2) 2.2显示器的分类与选 择 (2) 2.3仪表显示器的设 计 (2) 2.3.1仪表显示装 置 (2) 2.3.2表盘的设 计 (3) 2.3.3 字符 ........................................................... 4 2.3.4 指针 ........................................................... 4 2.4信号灯显示装 置 (5) 2.5显示装置的布 置 (6) 第三章控制装置设计的人机分析及改 进 (8) 3.1方向盘的设计分 析 (8) 3.1.1 方向盘的角度设计 ............................................... 8 3.1.2方向盘的位置设 计 (9) 3.1.3方向盘大小的设计 ............................................... 10 3.2变速杆设计分 析 (10) 3.2.1变速杆的形状 ................................................... 10 3.2.2变速杆的高度及位置 ............................................. 11 3.2.3变速杆的操纵角度及位移 .........................................
课 程 设 计 课程安全人机工程学 题目学生公寓卫生间的人机工程学改进设计院系安全与环境工程系 专业班级安全技术管理1000班 学生姓名 学号 指导老师
学生公寓卫生间的人机工程学改进设计 安全技术管理1002班朱永祥 [摘要]当今中国高校的学生公寓已经公寓化，服务性设施也在改进。根据需求对现在的学生公寓卫生间进行改进设计，充分考虑人的因素，对其做一些“人性化”的改善，以求在我们学习效率的同时，也能有一个舒适的生活环境。本设计通过对学生公寓卫生间的主要人机关系进行实测和整改设计。运用了安全人机工程学的基本原理和方法，全面考虑人的生理、心理因素，考虑其型式及居住的空间能适合人的生活方式，人与卫生间系统综合的宜人性，借鉴一般卫生间的设计的情况，取长补短，使之达到安全、舒适、合理的效果。 [关键词]人性化；安全性；舒适性
【ABSTRACT】：In today's Chinese college student apartment has Residence form service facilities in improving also. According to the needs of students' apartments toilet now improved design, full consideration of factors, some of the "human nature is changed" improvement, in order to study in our efficiency at the same time, also can have a comfortable life environment. The design of toilet to students through the apartment main man-machine relationship was measured and repair design. Using a safe man-machine engineering the basic principle and method, the comprehensive consideration of physiological, psychological factors, consider its type and living space can be suitable for people's way of life, and man and toilet system comprehensive agreeableness, using the general the design of toilet, learn from each other, so as to meet the safety, comfort, reasonable effect. [key words] : Humanization；safety；comfort
vip 会员免费 测试题答案 二、简答题（30分） 1、人机工程学主要研究的是人、机、环境三者之间的关系，简述这三者的含义。 答：人一一指操作者或使用者（1分）；机一一泛指人操作或使用的物，可以是机器。也可以是用 具、工具或设施、设备等；（2分）环境一一是指人、机所处的周围环境，如作业场所和空间、物 理化学环境和社会环境等；（2分）人一机一环境系统一一是指由共处于同一时间和空间的人与其 所使用的机以及它们所处的周围环境所构成的系统。 （1分） 2、在设计室内空间的灯具安装位置时，有空腔和空腔率的概念。请简述空腔的种类及各类所包含 的范围。 2、分析图2中的色视野图，在空白位置填上合适的色觉，并对色视野图进行分析，最后举出在实 际 设计中的应用实例。 答：（填空4分，分析1分，实例3分） 3、论述格式塔心理学的两个基本观点，并加以说明。 答：1） 一个完全独立的新整体，其特征和性质都无法从原构成中找到。 2）在大小、方向、位置等构成改变的情况下，也仍然存在或不变。 三、论述题（40分） 1、知觉的基本特性有哪些？并举图例说明。 答：整体性、选择性、理解性、恒常性、错觉（ 4分，少一项扣一分），举例说明（4分，少一项 暗适应：当人从亮处进入暗处时，刚开始看不清物体，而需要经过一段适应的时间 后，才能看清物体，这种适应过 程称为暗适应。 【名词解释】明适应：与暗适应情况相反的过程称为明适应。 答：空腔类型：顶棚空腔、房间空腔、地板空腔。 顶棚空腔：天花板到灯具下母线之间的空间范围; 房间空腔：灯具下母线到操作面之间的空间范围; 地板空腔：操作面到地板之间的空间范围。 （0.5分/项） （1.5 分） （1.5 分） （1.5 分） 3、简述舒适性的类型，并解释。 答：类型：行为舒适性（2分）、知觉舒适性（2分）。解释（2分）。 4、使图形稳定、清楚的条件有哪些？（答出一点得 1分，总分6 分） 答：1）面积小的部分比大的部分容易形成图形； 同周围环境的亮度差别大的部分比差别小的部分容易形成图形。 亮的部分比暗的部分容易形成图形； 含有暖色色相的部分比冷色色相部分容易形成图形； 向垂直、水平方向扩展的部分比向斜向扩展的容易形成图形； 对称的部分比带有非对称的部分容易形成图形； 具有幅宽相等的部分比幅宽不等的部分容易形成图形； 与下边相联系的部分比上边垂落下来的部分容易形成图形； 与活动着的部分比静止的部分容易形成图形。 什么是旷奥度？ 2） 3） 4 ） 5） 6） 7） 8） 9 ） 5、 答：空间的旷奥度：空间的开放性与封闭性。 旷：开放性（2分） 奥：封闭性（2分） （2 分） 4、作业场所布置总则是什么？分条论述。 答：1.重要性原则（1分）说明（1分）。 2. 使用频率原则（1分）说明（1分）。 3. 功能原则（1分）说明（1分）。 4. 使用顺序原则（1分）说明（1分）。 5、论述增加室内的知觉空间的方法。 （8分） 答：方法数量2分，论点鲜明2分，论据充分2分，条理清楚1分，卷面1分。 二、名词解释题（每题 4分，共8题中选作5题，共20分） 【名词解释】人体测量学：是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上 的差别，用以研究人的形态特征，从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据。 【名词解释】知觉的恒常性：知觉的条件在一定的范围内发生变化，而只觉得印象却保持相对不 变的特性。 【名词解释】 【名词解释】 【名词解释】 【名词解释】 【名词解释】 【名词解 释】 【名词解 释】 分布：人体尺寸按一定频率出现。 日光系数：在云层覆盖天空时或者在阴影处进行的。 室内光强度于室外光强度之比。 目眩：进入人眼的光量过大，使视网膜的感受性不能适应。 照度：是指落在物体表面的光通量。 系统：相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。 余觉：刺激取消后，感觉可以存在极短时间。 适应：感觉器官经持续刺激一段时间后，在刺激不变的情况下感觉会逐渐减小以致 扣一分） （2分）说明（2分）。 （2分）说明（2分）。 消失的现象。 【名词解释】
设计时间：2012年4月18日 目录 1 技术背景 (1) 现有技术 (2) 现有状况 (3) 存在的问题 (3) 2 设计原理 (4) 设计方案 (4) 设计原理 (6) 创新点............................................................... .. (6) 3 产品功能 (7) 产品结构 (7) 产品功能 (11) 产品优缺点 (11) 产品优点 (11) 产品缺点 (12) 使用方法 (12) 使用注意事项 (12) 4 市场应用价值 (13) 5 展望 (13) 结论 (13) 不足 (13) 展望 (13) 心得 (14)
6 参考文献 (15) 摘要： 我们作为学生，深知当今一种习惯——就是很多学生喜欢在床上看书、做作业或玩笔记本电脑。可今天学生所用床上电脑桌琳琅满目，不尽相同。但是目前在床上使用的书桌，功能和样式比较单一，不能符合大众的需求。并且在书床上看书时，由于书本放置的角度不适当，而导致用眼疲劳，影响视力，还有看书时间过长，手臂变得僵化，翻页不是特别方便。伴随各种设计问题也是不可避免。本文将会提出全新理念，从人机工程学角度出发，配合床的结构而设计出一套新颖的集床、柜、桌于一体的床上一体化电脑桌，使同学们应用更加舒适、方便。关键词： 人机工程安全床上电脑桌人性化一体化产品设计 正文： 1 技术背景 学习安全人机工程学的理论课程之后，更加发现我们自身的生活空间——寝室，存在严重的不合理现象，尤其是床铺的设计不合理。我们每天都要有将近三分之一的时间在床上度过。因此床上环境一直是影响一个大学生寝室生活体验的核心。但是想要改善床上环境，我们也不得不面对许多制约。比如寝室本身结构的制约，床铺本身设计上的制约以及每个人生活方式的制约。 而这一切又往往集中体现在床上空间不足上。没有放杂物的床头柜，没有在床上使用电脑或者学习用的桌子，没有足够的空间堆放多余的书籍。哪怕我们斥资购入一张传统的电脑桌，其清理上的麻烦与空间占用又成了问题。于是我们着眼于床上空间利用率的问题，开创性的将床头柜与电脑桌合二为一，并且利用墙面书架旁的空余空间，将桌子、床和小型储物柜整合成一个新的整体，以此实现床上空间的最大利用。从而改善大学生的寝室生活体验。 所以作为一张好的电脑桌，必须从符合人体的生理、心理及解剖学特征出发，以提高人们在电脑作业时保持舒适度与工作效率。为了更好的改进及设计符合人们需要的床上电脑桌，首先必须对市面上现有床上电脑桌存在问题进行总结分析。在进行针对这些问题进行改进，以设计出符合人体生理、心理及解剖学特性
1．安全人机工程学研究的主要内容和方法是什么？ 人体特性的研究、人机系统的总体设计、工作场所和信息传递装置的设计、环境控制与安全保护设计 实测法（Measure method），实验法（Experiment method），分析法（Analysis），调查研究法（Survey)，计算机仿真法(Simulation)，感觉评价法(Sensory inspection)，图示模拟和模型试验法(model) 2．简述坐姿作业空间设计的主要内容和采用的人体参数。 坐姿作业空间设计主要包括：工作台、工作座椅、人体活动余隙和作业范围等的尺寸和布局等. 其设计用人体参量（坐姿10个数据） 3．知觉的基本特性及其影响因素 知觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。 人脑中产生的具体事物的印象总是由各种感觉综合而成的，没有反映个别属性的知觉，也就不可能有反映事物整体的感觉。 知觉是在感觉的基础上产生的。感觉到的事物个别属性越丰富、越精确，对事物的知觉也就越完整，越正确。 知觉的整体性，知觉的选择性，知觉的理解性，知觉的恒常性 4．信息编码的意义和方法是什么？分析操纵装置特征编码的方法和意义。 （形状、大小、颜色、标志） 5．仪表显示装置设计时主要考虑哪些方面？在各部分的设计中，主要考虑哪些影响因素？模拟（指针表盘等的设计） 数字（形状、格式、显示器） 6．脚操纵装置设计的主要内容是什么？ （形式、操纵方式、力量，尺寸、形状位置） 7．人与“机”特性的比较主要从哪些方面考虑？ 速度，逻辑推理，计算，可靠性，连续性，灵活性，输入灵敏度，智力，操作处理能力，功率输出，综合能力，记忆 8．安全防护装置设计的基本原则是什么？举例说明这些原则的应用 a)以保护人身安全为出发点进行设计的原则。 b)安全防护装置必须安全可靠的原则。 c)安全防护装置与机械装备配套设计的原则。 d)简单、经济、方便的原则。 （举例：自己任意） 9．安全人机工程学对安全工程设计的作用主要表现在哪些方面？ （人体结构，匹配，结构及环境设计）
一、 1、人机工程学：人机工程学（Man-Machine Engineering)是研究人、机械及其工作环 境之间相互作用的学科。 2、学科命名：美国——人类工程学Human Engineering 、人的因素工程学Human Factors Engineering ，西欧（常用）——人类工效学Ergonomics 。日本——人间 工学。国内——工程心理学Engineering Psychology 3、人机工程学的发展以及特点： a 、 经验人机工程学：机械设计的是主要着眼点在于力学、电学、热力学等工 程技术方面的原理设计上，在人机关系上是以选择和培训操作者为主，使 人适应于机器。 b 、 科学人机工程学：重视工业与工程设计中“人的因素”，力求使机器适应 于人。 c 、 现代人机工程学：研究方向：把人-机-环境系统作为一个统一的整体来研 究，以创造最适合于人操作的机械设备和作业环境，使人-机-环境系统相 协调，从而获得系统的最高综合效能。 4、学科的研究方法： a 、观察分析法 ，b 、实测法，c 、实验法，d 、模拟和模型实验 法，e 、计算机数值仿真法。 5、人体测量学也是一门新兴的分支学科，它是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之 间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，从而为各种工业设计 和工程设计提供人体测量数据。 6、人机工程学范围内的人体形态测量数据主要有两类，即人体构造尺寸和功能尺寸的 测量数据。人体构造上的尺寸是指静态尺寸；人体功能上的尺寸是指动态尺寸，包 括人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸 7、人体测量的主要方法有：a 、普通测量法，b 、摄像法，c 、三维数字化人体测量法。 8、测量基准面：a 、正中矢状面（左右），b 、冠状面（前后），c 、横断面（上下 面），d 、眼耳平面（通过左右耳屏点及右眼眶下点得横断面） 9、均值：表示样本的测量数据集中地趋向某一个值，该值为平均值，简称均值。 ∑==n i i x n x 11
培训教案 培训教材:安全管理学 培训内容:安全人机工程学 培训时间:2014、9、12 15:00—16:00 培训教师:侯柏林 培训地点:热电总厂会议室 一、安全人机工程学的概念 安全人机工程学就是从安全的角度与着眼点研究人与机的关系的一门学科,其立足点放在安全上面,以活动过程中的人文实行保护为目的,主要阐述人与机保持什么样的关系,才能保证人的安全。也就就是说,在实现一定的生产效率的同时,如何最大限度地保障人的安全健康与舒适愉快。这主要就是从活动者的生理、心理、生物力学的需要与可能等诸因素,去着重研究人从事生产或其她活动过程中在实现一定活动效率的同时最大限度地免受外界因素的作用机理.为预防与消除危害的标准与方法提供科学依据,从而达到实现安全卫生的目的,确保人类能在安全健康、舒适愉快的条件与环境中从事各项活动。 安全人机工程学侧重于人与机的安全、减少差错、缓解疲劳等课题的研究。二、人机工程学的发展历程
人机工程学在欧洲就是以劳动科学为基础发展起来的,英国就是欧洲开展人机学研究最早的国家,于1950年成立了英国人机学研究会,1957年创办会刊 《Ergonomics》。美国于1957年成立人类因素工程学会,同时发行了会刊。日本于1963年成立日本人间工学研究会。苏联、德国、法国、荷兰、瑞典、丹麦、芬兰、澳大利亚等国也先后开展了人机工程学的研究。1960年成立国际人机学协会。我国进入80年代以后,也开始人机工程学的研究。 关于人机工程学的研究命名,各国有所不同,侧重点也各不相同。欧洲称作Ergonomics(人机学),美国称作Human Engineering(人类工程学)与Human Factors Engineering (人类因素工程学),日本称为人间工学,目前普遍采用的就是 Ergonomics,我国曾译为人类工效学,人机工程学、人机学等。 三、安全人机工程学研究的内容 安全人机工程学研究的内容大体包括: 1. 研究人机之间分工及其相互适应问题。分工要根据两者各自特征,发挥各自 的优势,达到高效、安全、舒适、健康的目的。 2. 研究信息传递过程。人与机器在操作过程中要不断传递信息,因此,机器上各 种显示器、控制器要设计得适合于人使用。 3. 研究作业环境,创造安全的条件。生产场所有各种各样的环境条件,例如高 温、高湿、振动、噪声、空气中的有害物质、工作地的状况等。这些因素,都会影响人的健康。安全人机工程学研究的目标,就是要将这些因素控制在规定的标准范围之内,使环境条件符合人的生理与心理要求,从而使操作者感到舒适与安全。 4. 研究安全装置。许多设备都有“危区”,若无安全装置、屏障、隔板、外壳、 将危区与人体隔开,便可能对人产生伤害。因此,设计可靠的安全装置,就是安全人机工程学的任务。 5. 选择合适的操作者。人的个体差异,使操作者对工作的适应程度不同。在人 事安排上,要研究人机关系的协调性,人适其职,才有利于安全生产。 6. 研究生产过程中,操作者疲劳的特点以及减轻疲劳与紧张度的措施。 7. 研究人机系统的可靠性,保证人机系统的安全。研究事故的预防与危险情况的控制。 四、安全人机工程学研究的科学对象
人机工程学试题( A Answer paper) 一、基本概念（15分） 1．人机工程学 2．人体测量学 3．百分位数 4．人体功能尺寸 5．形状编码 6．安全装置 7．知觉 8．信息显示的目标 二、单项选择（10） 1．人体模板设计时要设计的关节数为（C）。 A 8个， B 16个， C 24个， D 32个 2．如果照射两眼的光波波长在600nm左右，人就知觉到（C）色。 A 紫， B 蓝， C 黄， D 红 3．视力是眼睛分辨物体细微结构能力的一个生理尺度，如果能够分辨物体的视角越小，则视力（A）。 A越好，B越差，C不能确定，D与视角相等 4．按钮一般用于（B）。 A连续制动B启动制动C间断调节D连续调节 5．根据人体尺寸所设计产品尺寸的类型不包括（D）型产品尺寸设计。 A Ⅰ， B Ⅱ， C Ⅲ， D Ⅳ 6．影响知觉整体性的因素不包括接近、相似、封闭（B）。 A 接近, B分离, C 相似, D 封闭 7．水平双目视野为60°左右，辨别字的视线角度为（B）。 A 5°~10°, B 10°~20°， C 20°~30°， D 30°~40° 8．人体皮肤上分布着三种感受器，不包括（C）。 A 触觉感受器, B 温度感受器, C 本体感觉感受器, D 痛觉感受器 9．影响反应时间长短的因素包括（A）。 A 刺激信号的强度, B 刺激信号的位置, C刺激信号的高低, D 刺激信号的选择 10．移动式操纵器都有执握柄和杠杆，除（D）外。 A 手柄、 B 操纵杆、 C 刀闸、 D 滑移式操纵器 三、多项选择（15） 1．运动输出的质量指标为（ABD）。 A 反应时间 B 运动速度 D 准确性 C 运动距离 E 力量大小 2．工作座椅必须具有的主要构件为坐面、腰靠和支架。一般工作座椅的主要参数为座高、座宽、腰靠长、腰靠宽、腰靠厚、腰靠高、坐面倾角及
人机工程学定义：研究各种工作环境中人的因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究人在工作、生活中怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的科学。 国内学者一般认为：人机工程学是运用人的生理学、心理学和其他有关科学知识，使机器和人相互适应，创造舒适和安全的工作与环境条件，从而提高功效的一门科学。 我国1979年出版的《辞海》对人机工程学给出了如下定义，即人机工程学是一门新兴的边缘学科，它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等科学的研究方法和手段，综合地进行人体结构、功能、心理以及研究控制台上各个仪表的最佳位置。 人机工程学的研究目的： 1、设计机器和设备及工艺流程、工具以及信息传递装置与信息控制设备时，必须考虑人的各种因素—生理和心理的及人体测量参数、生物力学的需要与可能； 2、要使人操作简便、省力、快速而准确； 3、要使人的工作条件和工作换环境安全卫生和舒适； 4、最终目的是为了是人机系统细条，保障安全健康和提高工作效率。 人机工程学的研究内容： 1、人的因素方面，主要包括人体生理、心理、人体测量级及生物力学； 2、机的因素方面，主要包括显示器和控制器等物的设计； 3、环境因素方面，驻澳包括采光、照明、尘毒、噪声等对人身心产生影响的因素； 4、人机系统的综合研究：研究人机系统的整体设计；岗位设计；显示器设计；控制器设计；环境设计；作业方法及人机系统的组织管理等。 研究方法：人体尺寸实测法、心理实测法、实验法、分析法、调查研究法、计算机仿真法、图示模拟和模型试验法、感觉评价法。 世界上一些工业发达国家就在客观需要的条件下，提出了“操作方法”课题，如进行过“铁锹作业试验研究”、“砌砖作业实验”、“肌肉疲劳试验”。 安全人机工程学可以定义为：安全人机工程学是从安全的角度和着眼点，运用人机工程学的原理和方法去解决人机接合面的安全问题的一门新兴学科。 安全人机工程学主要是从安全的角度和以人机工程学中的安全为着眼点进行研究的，其研究对象是人、机和人机接合面三个安全因素。 安全人机工程学研究的内容： 安全人机工程学的主要研究目的是：对上述综合体建立合理的方案，更好地在人机之间合理的分配功能，使人和机有机结合，有效地发挥人的作用，最大限度地为人提供安全卫生和舒适的环境，达到保障人的健康、舒适、愉快地活动的目的，同时提高活动效率。 人机工程学被分为安全人机工程学和功效人机工程学，其区别是：安全人机工程学是从安全的角度和以人的安全健康与舒适愉快（即要求机适合人）的前提下，保证工作效率；而功效人机工程学则是从工作效率的角度和着眼点侧重于用人保证机的作用，立足与设备的效应，在最大限度地发挥设备效应仪提高工作效率的前提下，保证活动者必要的安全卫生条件和活动环境。 安全人机工程学研究的内容，即安全人机工程学的任务是为工程技术设计者提供人体的数据与要求，包括：1、人体的安全阀值（不致伤害的高低限度和环境要求）；2、人体的允许范围（不影响工作的效率）即各种承受能力； 3、人体的舒适范围（最佳状态）； 4、各种安全防护设施必须适合于人使用时的各种要求等。以这些数据和要求指导工程技术人员进行具体工程设计，从而在实现生产效率的同时确保劳动者的安全。 P24页计算题 氧债与劳动负荷：劳动开始时，由于人体呼吸，循环机能跟不上氧需，致使肌肉在缺氧的状态下活动，这种供氧量与需氧量的差值，称为氧债。 常量负荷：指劳动时摄氧量与需氧量保持平衡的负荷，即需氧量小于最大摄氧量的各种负荷。此时，只有作业开始2~3min内，由于呼吸和循环系统的活动暂时不能适应氧需，略欠了氧需。其后转入稳定状态，这是人体可以持久作业的最理想的状态。稳定状态结束后，归还所欠氧债。 高量负荷：指需氧量已接近或等于最大摄氧量的负荷。此时，氧债也是在氧需量上升期间出现，到达最大摄氧量后，便维持稳定状态。 超量负荷：若劳动强度过大，需氧量超过最大摄氧量，人体一直在缺氧状态下活动形成较大的氧亏，处于“假稳定状态”下的负荷。由于机体负担的氧债能力有限，活动不能持久。而且劳动结束后，人体还要继续维持较高的
人机工程学复习内容 说明:《人机工程学》考试分为A.B试卷，时间为2个小时，题型有辨析题、选择题、简答题、分析题、设计题。以下为复习内容，请大家好好准备，只有认真复习，才会取得好成绩，反之亦反。 友情提醒：考试为开卷考试，考试请带好铅笔、橡皮、草稿纸、尺、快速手绘表现工具——马克笔或彩铅等习惯用的手绘工具（因试卷纸张太薄，马克笔可能不适用）。 注意：虽然为开卷考试，但不可掉以轻心，考题均出自课堂内容，务必温习课本相关内容，重点在于理解知识点，知道如何应用，并在课本上做好笔记。 PS：学校要求只允许带本课程规定教材，不允许带其他教材、参考书、笔记本、打印资料、复印资料等其他任何资料，不然以作弊论处，请各位同学注意，自觉遵守考场规则。（没有教材的同学请注意，请及时购买。当然，对于有信心全部掌握在脑子里的学霸例外。） 祝大家考出好成绩！ 人机工学一般定义：人机工程学是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与产品、人与环境以及产品与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的学科。 人:是指操作者，或使用者。 机:泛指人可操作与可使用的物，可以是机器，也可以是用具或生活用品、设施、计算机软件等各种与人发生关系的一切事物。 环境:环境是人与机共处的环境，如作业场所和作业空间，自然环境和社会环境等。 研究的基本途径就是系统的将人的能力、极限、特点、行为和动机等相关信息应用到人们使用的事物和过程的设计和环境中。 研究对象是人-机-环境系统，研究产品设计中与人有关的问题，将人的需求和能力置于设计技术体系的核心位置。 研究目的是使系统高效运行且系统中的人获得安全、健康和舒适，为产品、系统和环境的设计提供与人相关的科学数据。追求实现人类和技术完美和谐融合的目标。 人机关系要实现的目标：实现高效、舒适、健康、安全等目标。
湖南工程学院安全人机工程学测试题及答案 一、名词解释（共6小题，每小题4分，共24分） 1、安全人机工程学 2、人机结合面 3、人机功能分配 4、反应时间 5、安全色 6、人误 二、填空题：（共13小题，共26分） 1、人机工程学的分支有____人机工程学和____人机工程学。（2分） 2、人所接受的信息中____觉信息所占比例最大、____觉信息次之。（2分） 3、人的认知可靠性模型将人的行为分为____、____和____三种类型。（3分） 4、若男性身高的第5百分位数为158.3CM则有____%男性身高大于158.3CM。（2分） 5、若女性身高的第95百分位数为165.9CM则有____%女性身高大于等于165.9CM。（2分） 6、人体测量的数据常以百分位数来表示人体尺寸等级，最常用的是以第____、第____、第____三种百分位数来表示。（3分） 7、人的感觉按感觉器官分类共有8种，通过眼，耳，鼻，舌、肤五个器官产生的感觉称为“五感”，此外还有____、____、____等。（3分） 8、感觉器官经过连续刺激一段时间后，敏感性会降低，产生____。所谓“久居兰室而不闻其香”就是这个原因。（1分） 9、当人的视野中有极强的亮度对比时，由光源直射出或由光滑表面的反射出的刺激或耀眼的强烈光线，称为____。（2分） 10、提高作业的____是减轻疲劳、提高作业安全可靠性的根本措施。（1分） 11、经验人机工程学时期的三项著名试验是____、____、____。（3分） 12、大脑Ⅲ级觉醒水平是最佳觉醒状态，其维持时间约____分钟。（1分） 13、由于生理、心理及各种光、形、色等因素的影响，人在视觉过程中，会产生____等现象。（1分） 三、问答题：（共6小题，共50分） 1、人机功能分配的原则有哪些？（8分） 2、简述提高机器设备可靠性的方法。（8分）
一、名词解释(每题4分,共20分) 1.安全人机工程学 安全人机工程学---就是从安全的角度与着眼点研究人与机的关系的一门学科,其立足点放在安全上面,以活动过程中的人实行保护为目的,主要阐述人与机保持什么样的关系,才能保证人的安全。 2.人机功能分配 人机功能分配---对人与机的特性进行权衡分析,将系统的不同功能恰当的分配给人或机,称为人机的功能分配。 3.人机结合面 人机结合面---就就是人与机在信息交换与功能上接触或互相影响的领域。 4.人的反应时间 人的反应时间---人从接受外界刺激到作出反应的时间,叫做反应时间。 5、疲劳 疲劳---就就是人体发生可以概括为失去功能或打乱这样的变化,引起生理活动的变化就就是发生机能变化、物质变化、自觉疲劳与效率变
化的现象。 二、填空题(每空1分,共20分) 1.安全人机工程学主要就是从安全的角度与以人机工程学中的安全为着眼点进行研究的,其研究对象就是人、机、人机结合面三个安全因素。 2. 人能够产生视觉就是由视觉对象、可见光、视觉器官这三个因素决定的。 3.情绪状态可分为心境、激情、应激。 4.颜色视觉的三种特性明度色调饱与度 5、“三同时”就是指同时设计同时施工同时投产运行 6、人的认知可靠性模型将人的行为分为技能性、规则性、知识性三种类型。 7、所接受的信息中视觉信息所占比例最大、听觉信息次之 三、多项选择题(每小题2分,共10分) 1、生理性疲劳除与劳动速度、强度与身心活动简单的因素有关外,还与(AB)工作环境因素有关。 A、劳动方式 B、持续时间 C、温度 D、照明 E、色彩 2、在生产过程中发生的事故中,由人的失误引起的事故占有较大比例,而不注意又就是其中的重要原因,据研究引起不注意的原因有以下几方面()
1．人体测量包含那些内容： 1、形态参数的测量 2. 活动范围参数的测量 3. 生理学参数的测量 4. 生物力学参数的测量 2、掌握人体测量的参照系： 测量基准面： 1、矢状面2. 冠状面 3. 水平面 测量基准轴： 1. 铅垂轴 2. 矢状轴 3. 冠状轴 3、百分位数概念、计算： 百分位数是一种位置指标,一个界值,以符号 PK表示。一个百分位数将总体或样本的全部测量值分为两部分,有K%的测量值等于或小于此数,有(100-K)%的测量值大于此数。最常用的是第 5、50、95 三个百分位数,分别记作 P5 、P50、P95 4、H点的定义及其意义： H 点，即胯点( HipPoint )，指人体身躯与大腿的铰接点。在人体模板中为髋关节。 确定汽车车身或驾驶室内部人机界面几何尺寸关系时 ,常以此点作为人体的定位基准。 5、掌握人机系统中的感知响应过程、感知觉含义、基本特征： 人通过各种感觉器官接受外部刺激, 经传入神经传给大脑皮层进行信息处理，神经中枢作出的决定经传出神经下达给运动器官而作出人体运动响应，这就是人的感知响应过程。 1.感觉感觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物的个别属性的反映。 2.知觉知觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。 在生活或生产活动中，人都是以知觉的形式直接反映事物，而感觉只作为知觉的组成部分而存在于知觉之中，很少有孤立的感觉存在。所以，在心理学中就把感觉和知觉统称为“感知觉” 感觉的基本特征： 1、适宜刺激2.感觉阈值 3.适应性4.感觉的相互作用5.对比（同时对比，继时对比）6.余觉 知觉的基本特征： 1.整体性 2.选择性 3.理解性 4.恒常性（大小恒常性，形状恒常性，明度恒常性，颜色恒常性） 5.错觉（轻重错觉，形状错觉） 6、什么是最佳视距： 视距是指眼睛至被观察对象的距离。 一般应根据被观察对象的大小和形状在380～760mm 之间选择最佳视距。 7 、暗适应与明适应概念： 眼睛从亮度大的观察部位转移到亮度小的观察部位，或者人从光亮的地方进入黑暗的地方，眼睛不能一下子就看清物体，需要经过一段适应时间后，才能看清物体，这个适应过程称为暗适应。相反的情况和适应过程，称为明适应。
人机工程学和产品设计 班级：机械107班姓名：刘清勇学号：Z100501714 随着科学技术的发展，以及人们对各种服务以及舒适操作的需求，人机工程学得到了长足的发展。国际人机工程学会（International Ergonomics Association）对本学科所下的定义为：研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适性等问题的学科。 顾名思义，人机工程学研究的是人与机器之间的相互关系。其根本宗旨是使人能够更加方便舒适的操作机器，提高生产效率，减少误操作，使人与机器能够和谐共处。所以人的因素至关重要。举个简单的例子：人提水壶时要考虑水壶方便、适应手提；往里装水，盖子可以用手打开；水烧开后壶会热，要有隔热手柄；要把水烧开的信息告诉使用壶的人；把烧开的水倒出来。这是人机工程学在生活中的简单应用，它与我们生活中的方方面面都息息相关。 其中人、机、环境构成了一个人——机——环境系统，在进行产品设计时，要综合考虑着三方面的因素，努力做到三者的协调统一。 人机系统设计的目的就是创造最优的人机关系、最佳的系统效益、最舒适的工作环境，充分发挥人、机各自的特点，取长补短、相互协调、相互配合。如何合理分配人与机在系统功能以及人机间有效传递信息是系统整体设计的基本问题。 随着科学信息技术的发展，人们面对的是大量快速传递的信息，要求操作时精度高、快速准确。同时人机界面由硬件向软件转移，这时人与机都进入了一个新的阶段，因此新系统中人的特性如何体现，人与机的功能如何分配，机器系统如何更宜人等成为系统设计的主要内容。 人机工程学的研究方法主要有七种：1. 观察法可借助摄影或录像；2. 实测法借助仪器进行实际测量；3. 实验法在实验室或作业现场进行多次反复观测； 4. 模拟和模型试验法；5. 计算机数值仿真法； 6. 分析法；7. 调查研究法。对于每种方法的运用要结合具体的设计环境、现有生产条件、资金水平、以及人的技术水平来具体选取。 下面我以手套为例来简述人机工程学的产品设计过程。 第一，手套的号码人手的尺寸： 首先要考虑的问题是手套的尺寸如何适合于人的形态和功能范围的限度，相对于人的参数主要是人的结构尺寸和功能尺寸。人的结构尺寸指的是静态尺寸，而功能尺寸指的是动态尺寸。当我们买一双手套时会发现没有与我们的手完全相符的手套，不是有点大就是有点小，所以要考虑功能尺寸。手套的不合适会对我们的手造成一定的伤害，尤其是在一些重要的生产线上，不合适的手套很有可能会引发重大事故。然后根据不同年龄阶段男女手尺寸的特点，设计一系列不同尺寸的手套，来满足各种年龄的需求。 第二，手套的松紧程度： 手套如果过紧就会是人佩戴起来不舒适，如果是在工业环境，佩戴不舒适的手套就会影响工作心情，进而会影响工作效率，给工厂效益带来损失。 而手套过送的话则容易产生松脱，对于冬天保暖用手套，过松还会保暖效果
安全人机工程学复习题及答案 一、单项选择题 1.（ D ）是世界上开展人机工程学研究最早的国家， 但本学科的奠基性工作实际上是在美国 完成的。 A.美国 B. 德国 C. 法国 D. 英国 2?必须适应或允许身体某些部分通过的空间尺寸（象通道、出入口、防触及危险部位的安 全距离等），应以第（D ）百分位的值作为适用的人体尺寸； A.50 B.80 C.90 D.95 3?按钮有三个主要参数为： （B ）、作用力及移动距离。 A.体积 B. 直径 C. 色彩 D. 形状 4. 模拟显示大都是靠指针指示。指针设计的人机学问题，主要从下列几方面考虑，但其中 （D ）不属于重点考虑范围。 A.手套 B. 鞋 C. 工作服 D. 口罩 13?按钮有三个主要参数为： （B ）、作用力及移动距离。 A.体积 B. 直径 C. 色彩 D. 形状 14?照明的均匀性主要从（ D ）上来解决。 A.空间的大小 B. 设备的布置 C. 光源的选择 D. 灯具的布置 15?通过人与机器的特性比较，进行客观的和符合逻辑的分配，这是（ C ）。 A.剩余分配原则 B. 经济分配原则 C.比较分配原则 D. 弹性分配原则 16?人机界面设计，首要的是人与机器的信息交流过程中的（ B ）。 A.准确性、可靠性及美观度 B. 准确性、可靠性及有效度 C.准确性、可靠性及速度 D. 连续性、速度及有效度 二、填空题 1.经验人机工程学时期的三项著名试验是 _铁锹作业实验、砌砖作业实验 ，肌肉疲劳试验 2?划分开环与闭环人机系统的依据是 —有无反馈控制作用（4） __。 3?研究人机系统中人的各种特性是安全人机工程学的主要研究范围和内容之一，而人机系 统中人的特性是指人的 _生理特征（5） _和__ （6）心理特征 _。 4 ?人体测量的数据常以 _百分数 _来表示人体尺寸等级， 最常用的是以第_5%第_50%__ 第__第95%_三种百分位数来表示。 5. 就人、机、环境的总系统而言， _ （11 ）人_与环境、_ （12）机_与环境可以作为子 系统来对待。 5?为了使操作人员在工作时行动自如，避免产生不良的心理障碍和身体损伤，最小工作间 的地面面积不得小于（B ）米2。 A.80 B.8 6 ?人机界面主要指（ A.控制和运行系统 C.显示系统 C.0.8 D ）。 B. D. D.20 控制系统 显示和控制系统 7. （ B ）是指机器处于正常工作状态下的偶发故 障。 A.初期故障 B. C.耗损故障 D. &能量代谢率的英文简写是（ A. BMR B. RBR 9.在人的三种视野中， C ）。 C. RMR （B ）范围最大。 动视野 C. 10?下列（B ）不属于疲劳测定方法。 A.闪光融合值测定 B.空气含氧量测定 11.温度计、速度计均属于（ B A.屏幕式显示 B. 定量显示 12?闪光信号的闪烁频率一般为（ D A. 0.6 ?167Hz B. 6 ?167Hz C. 随机故障 晚期故障 D.RMB 注视野 D. 视平面 能量代谢率测定 定性显示 D. D. 心率测定 C. ）,亮度对比较差时，闪光频率可稍 咼。 C. 0.6 ?16.7Hz D. 0.6 警告性显示 1.67Hz