第1章 车辆人机学课件.ppt

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1、第1章　概论什么是人机工程？人机工程学研究什么内容？人机工程学的地位？1.1人机工程学人机学问题的举例单肩挎书包与双肩背书包——人体受力→健康1个枕头嫌低，2个枕头嫌高——人体姿态→舒适装配线上将电动螺丝刀悬挂——省力→效率桌、椅尺寸——人体尺寸→舒适车床操作件的位置，适合1370mm高、肩宽640mm、臂展2000mm的人使用——人体尺寸→效率护栏高度、栏杆间隔——人体尺寸→安全叫壶——信息传递标志牌的颜色、字体大小、符号——信息传递阅览室对坐，对视的尴尬——心理→舒适在寝室、餐厅、浴室、商场、教室、实验室、运动场、公交车、工厂、公园……，随处可见人机学问题。定义(IEA

2、,TheInternationalErgonomicsAssociation)：人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究人在工作、家庭生活和休闲时怎样考虑人的工作效率、健康、安全和舒适等问题的学科。研究对象：人－机－环境研究目的：高效、安全、健康、舒适研究的基本内容：人的生理特性、心理特性“考虑”：不是唯一的，也未必是优先的。人机工程学是从人的生理和心理特点出发，研究人、机、环境的相互关系和相互作用规律，以优化人－机－环境系统的一门学科。“人机工程学”Ergonomics（欧）/工效学、人类工效学Huma

3、nEngineering（美）/人体工程学HumanFactorsEngineering/人因工程学、人因学HumanFactors（美）/人因工程学、人因学人间工学(日）工程心理学人机工程学、人机学、1.2人机系统人机系统的构成“人”：所研究的系统中参与系统过程的人；“机“：泛指一切人造的，供人使用的物品；“环境”：“人”、“机”共处的、对“人”和“机”有直接或间接影响的周围外部条件。人机界面显示器：机器通过显示器将机器的运转信息传递给人。控制器（操纵器）：人通过机器上的操纵装置对机器传达控制指令。直接作用型人机界面：“人”与“机”直接相互作用。如座椅、家具、服装、手动工

4、具等。间接作用型人机界面：“机”的输出通过对环境的影晌，间接作用于人的生理、心理过程。如照明、振动、噪声、小气候等。人机界面举例剪刀把手形状、把手尺寸、把手材料、颜色、……不同的人机界面，使有不同的握姿、增（减）力效果、使用方式、……人机界面举例手机显示器？控制器？直接作用型？间接作用型？汽车人机工程设计主要是人机功能分配和人机界面设计。1.3人机工程学的研究内容“人”的特性人体尺寸及人体测量技术：静态尺寸和动态尺寸。其基础学科是人体测量学。人体的力学性能：人在各种状况下，其质量特性、质心位置、肢体运动速度、人体各部分的体力和耐力等参数的变化规律。其基础学科是人体生物力学。

5、人的劳动生理功能：人的体力负荷、脑力负荷、人体反应与疲劳机制等。其基础学科是劳动生理学。劳动中人的心理过程：心理调节的特点、心理反射的机制、心理负荷及疲劳的心理机制等。其基础学科是劳动心理学。人的信息传递能力：人对信息的接受、传递、存储、加工和输出的能力及其机制。其基础学科是工程心理学。人的可靠性：人在劳动中产生失误的可能性。人员的选拔和训练研究：人的基本素质的测试与评价、人员的选拔和训练等。人的动作时间研究：人的操纵动作的有效性，寻求改善作业的途径，进行人的操纵动作的合理设计。人体模型研究：人的数学模型、物理仿真模型、人体模板等。“机”的特性信息传达技术：仪表显示、声音信

6、息传达、触觉信息传达、图形符号传达、编码方法等。操纵控制技术：操纵装置、控制装置、控制系统、键盘技术等。安全保障技术：冗余性系统、机器保险装置、防止人的操作失误及失职的设施、事故预警预防方法、救援方法、安全保护措施、机器的防错设计等。动力学仿真技术：受控对象的动力学建模、数学仿真技术、物理仿真技术等。宜人化技术：改善人的舒适性及使用方便性的技术，如振动及噪声的控制和隔离，坐椅及用具的宜人化设计等。“环境”特性作业空间：场地、厂房、机器布局、作业线布置、道路及交通、紧急脱险方法等。物理环境：噪声、振动、照明、温度、湿度、气压、辐射等各种物理因素。化学环境：有毒物质、化学性有害

7、气体及水质污染等。生物环境：细菌污染及病原微生物污染等。美学环境：造型、色彩、背景音乐等。人－机关系人机系统功能分配研究：系统中人的功能与机的功能之间的联系和制约条件，研究人、机之间的功能分配方法。人机的信息交换：人与机之间的信息传递过程、人对机的操纵控制过程和方法、人机界面的评价和优化匹配、人机界面的优化设计方法等。人机系统特性协调研究：机器的工作特性对操作者的身体、心理、文化素质以及专业技术的要求，研究人的职业适宜性、事故倾向性等。人机系统可靠性研究：人机系统的可靠性设计和评价方法。人机系统安全性研究：人机系统