第一讲 人机工程学绪论

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1、人机工程学绪论第一章1.1什么是人机工程学1.2基本概念1.3人机工程学历史与发展1.4人机工程学研究方法1.5人机工程学与工业设计附录1：baddesign附录2:20世纪最著名的10种人机界面装置1.1什么是人机工程学1、人类工具的发展史就是不断实现方便使用目标的历史人造工具，无论原始的石器还是今日的电子产品，人们制造它们并不断改进它们，都出于一个共同的观念与目标—就是为了让人们更好、更方便、更安全地使用工具从事各种活动与工作。尽管人机工程学实际上直到20世纪20年代才出现，有证据表明人机工程学原理实际上在2

2、5世纪前就已经为人所知并确定下来。古希腊以人为中心设计的思想。Plato的戏剧中“人是所有东西的测量尺度”可以被作为理论依据。其它许多例子可以表明这种想法概念如何应用于实际情况。用来测量小的及中等长度的尺度单位的名字及大小都来源于人体。δακτυλοs（手指），παλαμη（手掌），πηχυs（前臂），和πóδτ（脚）。使用这种测量系统，许多建筑元素都是适合于人体。古希腊人的葬礼活动提供了另一个例子，表明他们对以人为中心设计的关注。古希腊人相信在死亡后灵魂会去地下世界。为了使他们的死亡之旅及来世舒适一些，他们在坟

3、墓里放上像器皿用具之类的个人物品。这些陪葬品配合死者的年龄：最小的东西是婴儿的，小东西是孩子的，一般尺寸的是大人的。人机工程设计建议医学之父Hippocrates（460-370BC）在他关于外科手术的文章中，对手术场所进行了具体的介绍和建议。他建议手术可以根据操作动作来决定站着或是坐着进行，但总要采取最舒适的姿势。Hippocrates描述了这些动作姿势，并决定手术医生、病人及灯光源（包括自然光和人造光）的相对位置，以使手术更容易，也能避免闪光刺眼。在同篇文章中，他也提到手术用具应该放在靠近医生手术操作手边，但

4、同时又不能妨碍操作动作。在另一篇文章中还提到手术用具应该具有怎样的形状、尺寸、重量及结构，以便使用更方便。在这些文章中可以发现工作场所和工具设计应用人机工程学原理的明确资料。基于对人的特性良好知识的设计迹象：人体测量学知识视错觉古希腊“以人为中心”的设计理念雕像和绘画表明了古希腊人有很好的人类学知识。他们也使用人体各部分的相对关系来作为设计建构元素。例如：根据Vitruvius（Zerefos，1997），庙宇圆柱的高度是它们柱脚直径的8倍。8：1的比率被认为是与一个高个子妇女身高和脚长之间相关比例最接近的比

5、率。由于知道视觉的特殊性，古希腊建筑家以此为一种方法来设计建筑物，从而给观看者特别的感觉。例如：帕提亚建筑有许多曲线和弯曲弧度，看第一眼时可能并没有感觉，是为了给人以精巧、严密紧凑或挺拔的感觉。将劳动负荷减至最小的设计；提升重载拖车的技术古希腊“以人为中心”的设计理念古希腊“以人为中心”的设计理念为安全的设计；下山移动的制动器古希腊“以人为中心”的设计理念为安全的设计；上山移动的制动系统古希腊“以人为中心”的设计理念建筑砌块上便于抓持的结构设计：大理石块的悬吊定位技术古希腊“以人为中心”的设计理念适合的工具设计：

6、石头打制的工具看看用来雕刻大理石的工具也挺有趣。大量收集曾使用的不同形状和尺寸的工具，它们适用于不同石料裁切和雕刻要求。可以参见前图，大部分工具和今天使用的相同。它们最初的形状和功能仍然保留没有改变，从公元前15~11世纪直至今天遍布欧洲。这表明通过实践它们的形态已经被磨练地十分完善了。而且，从大理石的质量和像帕提亚那样现存遗迹那个时代的整体建筑来判断，考古学家们断言那时某些工具的金属部件一定已经比现在的那些更坚硬、更有效。手锥（右图）展现了对人机工程特殊的关注。这包含两个部分：锥子本身以及连着锥子顶部的像弓一样

7、的部分。在锥子顶部有一个木制把手用来操控锥子。弓的弦线环绕着这个把手。操作者用一只手对木制把手施加一个垂直力。用另一只手，他能“锯”弓。手锥顶部形状像一个倒圆锥形。和现代手锥的螺旋不同（必须顺时针旋转），这个手锥两个方向都可以旋转。这意味着手向前或向后移动都可以使用。实验证明“锯”式的移动与现代手锥圈式移动相比，即使不是更加也是同样舒适。在每天使用的东西中，壶显示出特别的对人的因素的关注。巧妙的设计解决方法经常被运用，让使用更方便。让作业更适宜，让使用者工作量最小化。除此之外，多种多样的不同形状和尺寸被很好地适用

8、于不同用途瓶子，也适用于不同用户的人体尺寸。瓶子的把手显示了古希腊给予人机工程以很多的关注。古希腊“以人为中心”的设计理念日用器皿的人机工程学设计双重手柄的青铜坛举坛时的力可作用于较低的柄，而置于上端的手柄可用于控制论液体的流出。古希腊“以人为中心”的设计理念日用器皿的人机工程学设计三重手柄的容器两边水平相对设置的手柄可供满载时搬动容器使用，而第三个位于瓶颈旁的手柄则供容