工业设计与人机工程学课件.ppt

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1、第六章工业设计与相关学科第一节　人机工程学第二节　心　理　学第三节　工业工程第一节　人机工程学一、学科定义二、学科的起源与发展三、人机工程学的研究范围四、人机工程学与设计一、学科定义人机工程学作为一门学科边界模糊、学科内容综合性强、涉及面广的边缘学科，其定义也具多样性。最具权威性、完整性的定义，就是国际人类工效学学会(InternationalErgonomicsAssociation，简称IEA)所下的定义：人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究

2、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、安全和舒适等问题的学科。二、学科的起源与发展英国是开展人机工程学研究最早的国家，而由美国完成了这一学科的奠基工作。1.经验人机工程学2.科学人机工程学3.现代人机工程学1.经验人机工程学二次大战前是经验人机工程学的发展阶段。在这一阶段，研究者把心理学研究与泰勒的科学管理方法联系起来，在选择、培训人员与改善工作条件、减轻疲劳等方面进行了大量的实践与研究。这个时期的人机工程学的研究工作以选择和培训操作者为主，其主要的目的是使人适应机器。2.科学人机工程学促使人机

3、工程学这门学科得到大幅度发展的还是在第二次世界大战期间。由于许多近代机械、飞机、雷达迅速发展，一方面，它们的设计未充分考虑人的心理和生理特性，致使它们不能适应人的要求；另一方面，操作者也缺乏训练、无法适应复杂的机器系统的操作要求，于是出现了许多严重事故。因此，科学工作者进入对人体特性和识别控制能力方面研究的新阶段。从此，包括生理学、心理学等学科有关知识在内的科学的人机工程学产生和发展起来，并逐渐成为确定产品合理化、决定造型、研究尺码系列等方面的重要标准之一。可以说，战争期间军事领域中对“人的因素”的研究与应用，促使了

4、科学人机工程学的诞生。科学人机工程学阶段发展的特点是重视工业与工程技术设计中的“人的因素”，力求使机器（产品）的设计适应人的生理和心理特征。3.现代人机工程学20世纪60年代，欧美各国进入了大规模的经济发展时期，科学技术的进步，使人机工程学得到了更迅猛的发展。宇航技术的发展，原子能的利用，计算机的应用及各种自动装置的广泛使用，使人机关系进入到更复杂的阶段，这些都对人机工程学提出了新的研究课题。在科学领域中，控制论、信息论、系统论和人体科学等新理论的出现，给人机工程学的研究提供了新的理论武器与实践手段，从而使人机工程学

5、进入系统的研究阶段。从20世纪60年代至今，可称为现代人机工程学的发展阶段。现代人机工程学的研究方向是把人—机—环境系统作为一个统一的整体进行研究，创造出最适合人工作的机械设备、产品和作业环境，达到人—机—环境系统的和谐与协调，从而获得最高的综合效能。三、人机工程学的研究范围1.研究人和机器的合理分工及其相互适应的问题；2.研究被控对象的状态、信息如何输入及人的操纵活动的信息如何输出的问题；3.建立“人—机—环境”系统的原则1.研究人和机器的合理分工及其相互适应的问题这类问题包括两个方面：一是对人和机器的特点进行分析

6、比较，从而在人与机器间将职能作合理的分工和配合，并且研究人的动作准确性、速度与范围的大小，以便确定人机系统的最优结构方案；二是机器设备的设计如何适应人的特点，以求高的工作效率和小的精神和体力负担。研究被控对象的状态、信息如何输入及人的操纵活动的信息如何输出的问题显然，这里主要研究的是人的生理过程和心理过程的规律性。3.建立“人—机—环境”系统的原则这一类问题是环境控制和生命保证系统的设计要求。生产的发展促使人类向各个领域进行更深入的探索，包括向宇宙高空、海洋深处探索。这样，就遇到了人如何在缺氧、高温、低温、失重、振动

7、、噪声、污染、辐射等特殊条件下，保证人体安全并进行工作的问题。这就需要设计出各种装备、生命保障系统和安全防护措施，以实现操作高效率、高可靠性、高准确性。四、人机工程学与设计1.为“物”的合理性的创造提供设计准则2.为生存环境的设计提供准则3.为“人—机器—环境”系统的最优化设计提供理论依据1.为“物”的合理性的创造提供设计准则“物”的创造实质是人的生存方式的创造，“物”是人的生存方式的“物化”。因此，“物”的合理性有一部分就是人与物关系的和谐性与协调性。对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的结构特征参数与

8、人体各部分的机能特征参数等，既是给“物”的设计提出了种种限制，又是给“物”的设计进行了定位。人至物的信息传递、及物至人的信息传递所涉及的各种装置、设置，其色彩、形状，大小、肌理、布局……，无不以人机工程学提供的上述各种参数为设计依据。2.为生存环境的设计提供准则生活环境、工作环境、休息环境、娱乐环境等，通称为人的生存环境。通过研究人体对环境中各