人体感知与运动特征.ppt

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1、主要内容1.人在系统中的功能3.听觉机能及其特征4.其他感觉机能及其特征5.人的信息处理系统2.视觉机能及其特征6.运动系统的机能及其特征7.人的运动输出3.1人在系统中的功能3.1.1人是系统中的重要“环节”把操作者作为人机系统中的一个“环节”来研究，人与外界发生联系的主要是三个子系统，即感觉系统、神经系统、运动系统见图3-1。感知响应系统感知响应过程图3-1人机系统示意图3.1.2人的感知与反应机能（感知响应）1.反射弧（反射的生理结构基础）反射是神经系统调节肌体活动的一种基本形成.反射活动的全部结构组成反射弧；反射弧具有五个基本环节，即感受器传入神经元

2、中间神经元传出神经元放应器。见图3-2（a）。反射弧图3-2反射弧和信息链2.信息链人机系统的信息在人的神经系统中的循环过程形成信息链。见图3-2（b）。3.1.3感觉通道与适用的信息人机系统中的最常用的感觉通道是视觉通道（80%）、听觉通道（14%）和触觉和其他通道（6%）。其适用场合参阅表3-1。返回3.2视觉机能及其特征3.2.1视觉刺激视觉的适宜刺激是光。人的两眼可以感受到的光波只占整个电磁光谱的一小部分，其波长为380～780nm，见图3-3。3.2.2视觉系统视觉系统由眼睛、视神经和视觉中枢的共同活动组成。见图3-4。眼睛是视觉的感受器官，人眼是

3、直径为21～25mm的球体，其基本构造与照相机类似，见图3-5。视网膜最外层细胞包括视杆细胞和视锥细胞，它们是接受信息的主要细胞。如表B1。图3-3全部电磁波中的光谱可见返回图3-4　人的视觉系统右视野左视野处理文字的能力较强处理数字的能力较强数字文字返回图3-5眼睛结构示意图返回表B1视网膜的视杆细胞和视锥细胞的不同性质返回3.2.3视觉机能1.视角与视力视角：由瞳孔中心到观察对象两端所张开的角度。（如图3-5）α=2arctg(D/2L)α—视角；D—被看物体上两端点的直线距离；L—眼睛到被看物体的距离。在工业设计中，视角是确定设计可视对象尺寸大小的依据

4、。临界视角：眼睛能分辨被看物体最近两点的视角。（按标准规定，人站在离视力检查表5m远处观看表中第十行“E”字，若能分辨清楚，视力为1.0即视力正常，此时的临界视角=1´。）视力：眼睛分辨物体细微结构能力的一个生理尺度，以临界视角的倒数来表示。视力=1/能够分辨的最小物体的视角2.视野与视距视野：眼睛观看正前方物体时所能看得见的空间范围,常以角度来表示。(静视野、注视视野、动视野)动视野:见图3-6。水平视野（单视野/双视野）:1.5º—3.0º——特优视区；（物象落在黄斑上）10º以内——最优视区；10º—20º——瞬息视区；（能在很短的时间内看清物体）20

5、º—30º——有效视区；（需集中注意力看）其余：良好视区。垂直视野:（如图3-6）水平视线上下1.5º为特优视区；水平视线以下10º为最优视区；水平视线以上10º，以下10º—30º内为有效视区；其余：良好视区。视距：指人在操作系统中正常的观察距离，几种工作视距推荐值参阅表3-2。舒适视线：直立：水平视线以下15度；放松立：水平视线以下30度；放松坐：水平视线以下40度。一般应根据观察目标的大小和形状以及工作要求确定视距，普通操作的视距范围在38～76cm之间，在56cm处最为适宜。在垂直面内，标准视线为水平视线，最大固定视野为115°，标准视线上方50°，

6、下方70°，扩大的视野为150°，站立时的自然视线低于水平线10°，坐着时自然视线代于水平视线15°；人在很低松驰的状态中，站着和坐着时的自然视线偏离标准视线分别是30°和38°。因此，人在轻松的时刻观看展览时，展示物的位置在低于标准视线30°的区域里。图3-6人的垂直视野返回返回任务要求举例视距离（眼至视觉对象）单位：cm固定视野直径单位：cm备注最精细的工作安装最小部件（表、电子元件）12～2520～40完全坐着，部分地依靠视觉辅助手段（小型放大镜、显微镜）精细工作安装收音机、电视机25～3540～60坐着或站着中等粗活在印刷机、钻井机床旁工作50以下至

7、80坐或站粗活包装、粗磨50～15030～250多为站着远看黑板、开汽车150以上250…坐或站表3-2不同工作任务视距的推荐值图3-6人的水平视野返回在水平面内最大固定双眼视野为180°，扩大的视野为190°，在标准视线左右各10°～20°视野内可以辨别字。在标准视线左右各5°～30°视野内可以辨别字母，在标准视线右30°～60°范围是颜色视野，人最敏锐的视力是在标准视线两侧各10°的视野内。3.中央视觉和周围视觉中央视觉（明视觉）—视维细胞（感色能力强、能清晰分辨物体）。周围视觉（暗视觉）—视杆细胞（观察空间范围和正在运动的物体）。操作者在进行作业时，除

8、要注视操作对象外，还要求看到周围情况。如果视野很小或