人因工程学郭伏钱省三第13章人机系统新书

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1、第十三章人机系统第一节人机系统概述第二节人机系统设计思想与程序第三节人机系统评价概述第四节人机系统分析评价方法第一节人机系统概述rh—■内容:■一、人机系统的含义■二、人机系统基本模式■三、人机系统的类型人机系统含义■人机系统…■系统是由相互作用、相互依存的要素（部分）组成的、具有特定功能的有机整体。■组成--是由相互作用、相互依存的人和机器两个子系统构成的，且能完成特定目标的一个整体系统。■人-■■是指机器的操作者或使用者；■机器-■■含义是广义的，是指人所操纵或使用的各种机器、设备、工具等的总称。人机系统含义■例如：■人骑自行车■人驾驶汽车■人操纵机器■人控制自动化生产■人使用计算

2、机都属于人机系统、人机系统基本模式■人机系统基本模式由下列子系统组成:■人的子系统、■机器的子系统■人机界面二、人机系统基本模式“的子系统可概括为S-O-R感受刺激一大脑信息加工一做出反应■机器的子系统可概括为C-M-D控制装置—机器运转—显不装置■在人机系统中，人与机器之间存在着信息环路，人机相互具有信息传递的性质。系统能否正常工作，取决于信息传递过程能否持续有效地进行。三、人机系统的类型■1•按有无反馈控制分类■(1)闭环人机系统■(2)开环人机系统■2•按系统自动化程度分类■(1)人工操作系统■(2)半自动化系统■(3)自动化系统■3•按人机结合方式分类■(1)人机串联■(2)人机并

3、联■(3)人机串、并联混合1.按有无反馈控制分类■反馈是指系统的输出量与系统输入量结合后重新对系统发生作用。-(1)闭环人机系统■也叫反馈控制人机系统，其特点是：系统的输出直接作用于系统的控制。■(2)开环人机系统■特征是：系统中没有反馈回路，系统输出不对系统的控制发生作用，所提供的反馈信息不能控制下一步的操作。即系统的输出对系统的控制作用没有直接影响。2•按系统自动化程度分类*）*工操作系统■人使用机械与工具工作，但机械与工具不具备动力，能源是体力，控制凭技能。■例如，钳工锂削、刮研、木工作业、手工造型等人（动力源和控制者）2.按系统自动化程度分类—*）半自动化系统■这种系统中，人操纵具

4、有动力的设备工作。・如，操纵机床加工零件，驾驶汽车、火车等。人（动力源和控制者）2.按系统自动化程度分类（3）自动化系统■这种系统中，机器完全代替了人的工作，生产过程的信息接受、信息处理和执行等均由机器来完成，人只起启动、停止、编程、监控、修理、调试的作用。■但是，这种系统的投资大，非大量生产采用它是不经济的。人（动力源和控制者）匕）半自呼系统屮结合方式分类■I~I■可分为人机串联，人机并联和人机串、并联混合三种方式。如图所示：c—人机器-°―机罰~~g器Y机器■人与机任何一方停止活动或发生故障，都会使整个系统中断工作。人和机的特性相互增强、相互干扰。机器■(2)人机并联■人、机两者可以相

5、互取代，具有较高的可靠性。作业时人间接介入工作系统，人的作用以监视、管理为主，手工作业为辅。这种结合方式，人与机的功能互相补充，自动化系统中多采用这种人机结合方式。机器(3)人机串、并联混合这种结合方式多种多样，实际上都是人机串联和人机并联的两种方式的综合，往往同时兼有这两种方式的基本特性机器机器第二节人机系统设计思想与程序■一、人机系统设计思想的发展■二、人机系统设计程序■三、人机系统设计步骤-、人机系统设计思想的发展■让人来适应机器的设计思想■先设计好机器，再根据机器的运行要求来选拔和培训人员。■让机器适应人的设计思想■即根据人的特性，设计岀最符合人操作的机器设备、器具，最醒目的显示器

6、，最方便使用的控制器，如何使设计的机器尽可能地代替人的工作等。■人弓机器相互适应的系统设计思想■在机器和人中间进行合理的功能分配，从而达到系统的最佳匹配■（—）人-机系统的目标■（二）人与机器的功能分析■（三）功能分配■（四）设计与评价确定系统目标V人机功能分析人机功能分配人员开发~L机器设计j功能要求1性能要求人机界面设计作业辅助设计Vi人力资源分析•结构设计AV,人员选择总体设计Ah人员训练-***—施工设计系统分析评价正式投产二、人机系统设计程序（一）人-机系统的目标■在设计一个系统时，首先必须确定它作为一个整体所体现的目标，然后再讨论为达到该目标，系统应该只备什么样的功能。（二）人

7、与机器的功能分析-1.人机特性比较■详细比较见下表信息处理信息交流与输出物理量的检测范围广，而且正确可检测如电磁波等一些人不能检测的物理量能够在视觉范围以外用红外线和电磁波工作按预先编程可进行快速、准确的数据处理。记忆正确并能长时间储存，调出速度快能连续进行超精密的重复操作和按程序常规操作，可靠性较高对处理液体、气体和粉状体等比人优越，但处理柔软物体则不如人计算速度快，能够正确地进行计算,但不会修正错误图形识别能力弱能进