人机系统(2012新版)

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1、联系旺旺sddxhcf第十一节人机系统一、人机信息及能量交换系统模型人机系统的任何活动实质上是信息及能量的传递和交换。人机之间在进行信息及能量的传递和交换中，首先是人的感觉器官(眼、耳等)从显示装置上感受到机器及环境作用于人的信息，经大脑中枢神经的综合、分析、判断做出决策，然后命令运动器官(手或脚)向机器的控制器发出控制信息，即操纵机器相应的执行机构(手柄或按钮等)完成各种相应的运动机能(移动或转动)，且将控制的效果反映在显示器上，构成一个信息及能量传递的闭环系统。到此，人机系统完成了一次功能循环，如图1—11所

2、示。图1-11人机系统模型在这个循环过程中，人机系统完成了人所希望的功能，达到人的预期目的。二、人机功能分配(一)人在人机系统中的主要功能人在人机系统中主要有3种功能：(1)传感功能。通过人体感觉器官的看、听、摸等感知外界环境的刺激信息，如物体、事件、机器、显示器、环境或工作过程等，将这些刺激信息作为输入传递给人的中枢神经。(2)信息处理功能。大脑对感知的信息进行检索、加工、判断、评价，然后做出决策。(3)操纵功能。将信息处理的结果作为指令，指挥人的行动，即人对外界的刺激作出反应，如操纵控制器、使用工具、处理材料

3、等，最后达到人的预期目的，如机器被开动运转、零件被加工成形、机器的故障已被排除、缺陷零件已被修复或者更换等。(二)人机特性的比较人体本身就是一部复杂的、特殊的机器。人与机器的特性包括许多内容，但就从人机系统中信息及能量的接受、传递、转换过程来讲，我们可以归纳为以下4个方面来比较，即信息感受、信息处理和决策、操作反应、工作能力等，详见表1—10。由表1—10可见，人优于机器的能力主要有：信号检测、图像识别、灵活性、随机应变、归纳、推理、判断、创造性等；机器优于人的能力主要有反应、操作速度快，精确性高，输出功率大，耐

4、久力强，重复性好，短期记忆，能同时完成多种操作、演绎推理以及能在恶劣环境下工作等。表1—10人与机器的特性比较能力种类人的特性机器的特性信息感受①感觉范围有限②能感觉微小刺激，敏感性高，绝对域低③对刺激反应时间较长，最小值为200ms④能在高噪声环境下检出需要的信号⑤抗干扰性低，有主观倾向性⑥识别图形的能力强⑦能阅读和接受口头指令，灵活性很强⑧接受信息只能单通道①能在人不能感觉的领域里工作，在感觉范围外(红外线、超声波、电磁波等)工作②没有像人那样低的感觉阈限，敏感性比人低⑧反应时间可达微秒级④较难检出噪声掩盖下

5、的信号⑤抗干扰性高，重复性好⑥识别图形的能力弱⑦学习能力较低，灵活性很差⑧能够多通道同时接受信息信息处理与决策①计算速度慢，易出差错②能实现大容量的、长期的记忆，并能实现同时和几个对象联系，但短时记忆相对较差③有随机应变的能力，可利用不同的方法达到相同的目的④①计算速度快，且准确、重复性好，但不会修正错误②能进行大容量短期的数据记忆和取出③无随机应变的能力，但对常规重复机能有很高的可靠性④只能理解特定的事物，但能用程序使事件得到最佳方案有归纳思维的能力，但不易得到战略的最佳效果⑤有创造能力，对尚未接触的事物可诱发

6、进入决策⑥能处理完全出乎预料之外的紧急事件，适应性强，有一定的预测能力⑦难以监控偶然发生的事件⑤没有自发的创造推理能力，只能作出是与否的简单决策⑥只能处理已知的事件，适应性弱，预测能力有很大的局限性⑦监控能力强操作能力①超精密重复操作差，可靠性较低②能够进行复杂的艺术性工作，有从经验中发现规律、利用经验改变操作的能力⑧易疲劳，对简单的重复动作厌烦，不能容忍长时间、大负荷的操作④输出功率有限，效率低，但能做精细调整⑤通用性强⑥要求环境舒适，但对特定的环境能很快适应①能连续进行超精密重复操作和按程序进行常规操作，可靠

7、性较高②只能进行特定的工作，不能利用经验数据③不疲劳，可不厌其烦地重复简单或复杂动作，能胜任长时间、大负荷的操作④输出功率可大可小，效率高，但较难进行精细调整⑤缺乏通用性，有的只能专用⑥可在恶劣环境下工作，但不能随意改变工作条件工作能力①短期内可在超负荷下坚持工作，但耐久性差，易疲劳②技术水平、熟练程度、生理状态、心理状态等的不稳定性均会影响可靠性①耐久性好，维持保养良好时，可长期使用②在保证设计质量、材料、加工质量等情况下，一般比人可靠(三)人机功能分配原则根据人机特性的比较，为了充分发挥各自的优点，人机功能合

8、理分配的原则应该是：笨重的、快速的、持久的、可靠性高的、精度高的、规律性的、单调的、高价运算的、操作复杂的、环境条件差的工作，适合于机器来做；而研究、创造、决策、指令和程序的编排、检查、维修、故障处理及应付不测等工作，适合于人来承担。【例题】40．根据人机特性的比较，为了充分发挥各自的优点，需要进行人机功能的合理分配。下列关于人机功能合理分配的说法中，正确的是()。08A