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点读笔作用

2012-06-20 2页 doc 27KB 20阅读

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点读笔作用人机工程学复习提纲 第1章 人机工程学概论 人机工程学定义:人机工程学是研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。它具有现代各门新型边缘学科共有的特点。 1、人机工程学的起源与发展: 1)、经验人机工程学(20世纪初到第二次世界大战),使人适用于机器。 2)、科学人机工程学(第二次世界大战到50年代),重视工业与工程设计总“人的因素”,力求是机器适应于人。 3)、现代人机工程学(60年底以来) 2、人机工程学的研究内容: 1)人体特性的研究,例如,人体形态特征参数、人体感知特性、人的反应特性以及人在劳动中的心理特征等。 2)...
点读笔作用
人机工程学复习提纲 第1章 人机工程学概论 人机工程学定义:人机工程学是研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。它具有现代各门新型边缘学科共有的特点。 1、人机工程学的起源与发展: 1)、经验人机工程学(20世纪初到第二次世界大战),使人适用于机器。 2)、科学人机工程学(第二次世界大战到50年代),重视工业与工程总“人的因素”,力求是机器适应于人。 3)、现代人机工程学(60年底以来) 2、人机工程学的研究内容: 1)人体特性的研究,例如,人体形态特征参数、人体感知特性、人的反应特性以及人在劳动中的心理特征等。 2)、工作场所和信息传递装置的设计。 3)、环境控制与安全保护设计。 4)、人机系统的总体设计。 5)、人机工程学的发展动向。 学科的研究方法:1观察分析法2实测法3实验法4模拟和模型实验法5计算机数值仿真法6分析法7调查研究法 3、人机工程学对工业设计的作用: 1)、为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数 2)、为工业设计中“物”的功能合理性提供科学依据 3)、为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准则 4)、为进行人-机-环境系统设计提供理论依据 5)、为坚持以“人”为核心的设计思想提供工作程序 第二章人体测量与数据应用 1、人机工程学范围内的人体形态测量数据主要有两类,即人体构造尺寸和功能尺寸的测量数据。人体构造上的尺寸是指静态尺寸;人体功能上的尺寸实质动态尺寸,包括人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸。 2、百分位数应用实例: 实际使用与90%华北男性使用的产品,试问应怎样的身高范围设计该产品尺寸? 解:由2-6查知华北男性平均身高X=1693mm 标准差SD=56.6mm 要求该产品适用于90%的人,故以第5百分位和第95百分位确定尺寸界限值,由表查得变换K=1.645 即第5百分位数为X=1693-(56.6*1.645)=1600mm 第95百分位数为X=1693+(56.6*1.645)=1786mm 结论:按身高1600-1786mm设计产品尺寸将适用于90%华北男性 讨论:平均值是作为设计的基本尺寸,而标准差是作为设计的标准量的。 3、人体结构尺寸: 1)、人体主要尺寸:身高、体重、上臂长、前臂长、大腿长、小腿长 2)、立姿人体尺寸:眼高、肩高、肘高、手功能高、会阴高、胫骨点高 3)、坐姿人体尺寸:坐高、坐姿颈椎点高、坐姿眼高、坐姿肩高、坐姿肘高、坐姿大腿厚、坐姿膝高、小腿加足高、坐深、臀膝距、坐姿下肢长 4)、人体水平尺寸:胸宽、胸厚、肩宽、最大肩宽、臀宽、坐姿臀宽、坐姿两肘间宽、胸围、腰围、臀围 4、人体尺寸的应用方法: 1)、确定所设计产品的类型2)、选择人体百分位数3)、确定功能修正量4)、确定心里修正量5)、产品功能尺寸的设定:最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量;最佳功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量+心里修正量 第三章人体感知与信息处理 1、视觉机能(注:成对概念的辨析) 1)、视角与视力:视角是确定被看见物尺寸范围的两端点光线射入眼球的相交角度;视力是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。 2)、视野与视距:视野是指人的头部和眼球固定不动的情况下,眼睛观看正前方物体时所能看的见的空间范围,常以角度来表示,视野的大小和形状与视网膜上感觉细胞的分布状况有关,可以用视野计来测定视野的范围;视距是指人在操作系统中正常的观察距离,一般操作的视距范围在38-76mm之间。 3)、中央视觉和周围视觉:在视网膜上分布着视锥细胞多的中央部位,其感色力强,同时能清晰的分辨事物,用这个部位视物的成为中央视觉;视网膜上视杆细胞多的边缘部位感受多彩的能力较差或不能感受,故分辨物体的能力差,但由于这部分的视野范围广,故能用于观察空间范围和正在运动的物体,称其为周围视觉。 4)、双眼视觉和立体视觉:当用单眼视物时,只能看到物体的平面,即只能看到物体的高度和宽度,若用双眼视物时,具有分辨物体深浅、远近等相对位置的能力,形成所谓的立体视觉。立体视觉的效果并不全靠双眼视觉,如物体表面的光线反射情况和阴影都会加强立体视觉的效果,此外,生活经验在产生立体视觉效果上也起一定作用。 5)、色觉与色视野:视网膜除了能分辨光的明暗外,还有很强的辨色能力,可以分辨出180多种颜色;由于各种颜色对人眼的刺激不同,人眼色觉视野也就不同,人眼对白色的视野最大,对黄色蓝色红色的视野依次减小,而对绿色的视野最小。 6)、暗适应和明适应:视觉器官的感受性对光刺激变化的相顺应性称为适应。人眼的适应性分为暗适应和明适应两种。当人从亮处进入暗处是,刚开始看不清物体,而需要经过一段适应的时间后,才能看清物体,这种适应过程称为暗适应(30min);明适应与暗适应相反(1min)。 2、视觉特性: 1)、眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易疲劳 2)、视线的变化习惯于从左到右,从上到下和顺时针方向的运动 3)、人眼对水平方向尺寸和比例的估计比垂直方向尺寸和比例的估计要准确的多 4)、人眼对左上限的观察最优,依次为右上限,左下限,而右下限最差。 5)、两眼的运动总是协调的、同步的 6)、人眼对直线轮廓比对曲线轮廓更易于接受 7)、颜色对比与人眼辨色能力有一定关系,易辨认顺序为:红绿黄白,两种颜色配在一起时易辨认的顺序是:黄底黑字、黑底白字、蓝底白字、白底黑字。 3、听觉的掩蔽效应:一个声音被另一个声音所掩盖的现象成为掩蔽。一个声音的听阈因另一个声音的掩蔽作用而提高的效应,成为掩蔽效应。 第四章人的心里与行为特征 1、感觉的基本特性:1)、适宜刺激2)、感觉阈限3)、适应:感觉器官经持续刺激一段时间后,在刺激不变的情况下,感觉会逐渐减小以致消失,这种现象成为适应。4)、相互作用:一定条件下,各种感觉器官对其适宜刺激的感受能力都将收到其他刺激的干扰影响而降低,由此使感受性发生变化的现象成为感觉的相互作用。5)、对比:同一感觉器官接受两种完全不同但属于同一类的刺激物的作用,而使感受性发生变化的现象成为对比,感觉的对比分为同时对比和继时对比两种。几种刺激物同时作用于同一感受器官时产生的对比称为同时对比;集中刺激物先后作用于统一感受器官时,将产生继时对比现象。6)、余觉 知觉的基本特性:1)、整体性2)、选择性3)、理解性4)、恒常性5)、错觉 感觉与知觉的区别与联系:知觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。人脑中产生的具体食物的印象总是由各种感觉综合而成的,没有反映个别属性的知觉,也就不可能有反映事物整体的感觉。所以,直觉是在感觉的基础上产生的。感觉到的事物个别属性越丰富、越精确,对事物的知觉也就越完整、越正确。虽然感觉和知觉都是客观事物直接作用于感觉器官而在大脑中产生对所做用事物的反映,但感觉和知觉有事有区别的,感觉反映客观事物的个别属性,而知觉反映客观事物的整体。在生活或生产活动中,人都是以知觉的形式直接反映事物,而感觉只作为只觉得组成部分而存在于知觉之中,很少有孤立的感觉存在。 第五章人体生物力学与施力特征 1、合理施力的设计思路: 一、避免静态肌肉施力:1)、避免弯腰或其他不自然的身体姿势2)、避免长时间的抬手作业,抬手过高不仅引起疲劳,而且降低操作精度和影响人的技能的发挥3)、坐着工作比立着工作省力4)、双手同时操作时,收的运动方向应相反或者对称运动,单手作业本身就造成背部肌肉静态施力5)、作业位置高度应按工作者的眼睛和观察时所需要的距离来设计6)、常用工具,如钳子、手柄、工具、和其他零部件、等,都应按其使用的频率或操作频率安放在人的附近7)、当手不得不在较高位置作业是,应使用支撑物来托住肘关节、前臂或者手8)、利用重力作用 二、避免弯腰提起重物 三、设计合理的工作台 第六章人际的信息界面设计 1、仪表显示设计: 1)、仪表形式2)、表盘尺寸3)、刻度与表数:长刻度线,中刻度线,短刻度线三级4)、仪表指针:头部尖、尾部平、中间等宽或狭长三角形为好,指针的针尖应与最小刻度线等宽5)、仪表色彩 2、听觉传示装置的选择: 一、音响传示装置的选择原则: 1)、在有背景噪声的场合,要把音响显示装置和报警装置的频率选择在噪声掩蔽效应最小的范围内,使人们在噪声中也能辨出音响信号。 2)、对于引起人们主义的音响显示装置,最好使用断续的声音信号;而对报警装置最好采用变频的方法,使音调有上升,下降的变化,更能引起人们注意。另外,报警装置最好与信号灯一起作用,组成视听双重警报信号。 3)、要求音响信号传播距离很远和穿越障碍物时,应加大声波的强度,使用较低的频率。 4)、在小范围内使用音响信号,应注意音响信号装置的多少。当音响信号装置太多时,会因几个音响信号同时显示而不互相干扰、混淆,遮掩了需要的信息。在这种情况下可舍去一些次要的音响装置,而保留较重要的,以减少彼此间的影响。 二、言语传示装饰的选择原则: 1)、须显示的内容较多是,用一个言语传示装置可以代替多个音响装置,表达准确,各信息内容不混淆。 2)、言语传示装置所显示的言语信息表达能力强,较一般的视觉信号更有利于知道检修和故障处理工作。同时语言信号还可以用来知道操作者进行某种操作,有事可比视觉信号更为细致,明确。 3)、在某些追踪操纵中,言语传示装置的效率并不比视觉信号差。 4)、在一些非职业性的领域中,如娱乐、广播、电视等,采用言语传示装置比音响装置更符合人们的习惯。 3、操纵把守的设计,主要考虑的几个方面: 1)、手把形状与手的生理特点相适应2)、手把形状应便于触觉对它进行识别3)、尺寸应符合人手尺度的需要 4、操纵装置编码:1)、形状编码2)、位置编码3)、尺寸编码4)、颜色编码5)、符号编码 5、操纵-显示比:操纵-显示比就是操纵器和显示器移动量之比,即C/D比。(P108) 6、操纵与显示的相合性原则: 1)、操纵器右移或右旋时,水平式代表的指针应右移,垂直式代表的指针应朝上移动; 2)、操纵器朝上或朝前移动时,显示器指针必须朝上或向右移动; 3)、操纵器右移或顺时针转动时,表示被控量增加,显示器应显示出增加; 4)、如果采用指针固定式显示器,则操纵器右移时,表盘应左移,而显示刻度应从左至右表示数值增加,以保证操纵器右移时读书增加的相应关系; 5)、操纵器朝上、朝前和向左移动时,显示器应显示读数增加,或者开关进入“开”的位置,反之亦然。 第七章工作台椅与工具设计 1、控制台形式:1)、桌式控制台2)、直柜式控制台3)、组合式控制台4)、弯折式控制台 2、控制台的设计要点:1)、控制台作业面2)、显示器面板型式3)、控制台上方干涉点高度 3、座椅设计要点: 1)、工作椅的机构形式应尽可能与坐姿工作的各种操作活动要求相适应,应能使操作者在工作过程中保持身体舒适、稳定并能进行准确的控制和操作。 2)、工作椅的座高和腰靠必须是可调节的。 3)、工作座椅左面和腰靠结构均应使其感到安全、舒适。 4)、工作座椅腰靠结构应具有一定的弹性和足够的刚性。在座椅固定不动的情况下,腰靠承受250N的水平方向作用力是,腰靠倾斜角不得超过115度。 5)、工作座椅一般不设扶手,需设扶手的座椅必须保证操作人员作业活动的安全性。 6)、工作座椅的结构材料和装饰材料应耐用、阻燃、无毒。坐垫、腰靠、扶手的覆盖层应使用柔软、防滑、透气性好、吸汗的不导电材料制造。 4、手握式工具设计原则: 一、一般原则:1)、必须有效的实现预定的功能;2)、必须与操纵者身体成适当的比例,使操纵者发挥最大效率;3)、必须按照作业者的力度和作业能力的设计,所以要适当的考虑到性别、训练程度和身体素质上的差异;4)、工具要求的作业姿势不能引起过度疲劳。 二、解剖学因素:1)、避免静肌负荷2)、保持手腕处于顺直状态3)、避免掌部组织受压力4)、避免手指重复动作。 三、把手设计:直径、长度、形状、弯角、双把手工具、性别差异 第八章作业岗位与空间设计 1、作业岗位设计要求: 1)、作业岗位的布局,应保证作业者在上肢活动所能达到的区域内完成各项操作,并应考虑下肢的舒适活动空间。 2)、设计作业岗位时,应考虑操作动作的频繁程度,此处对动作频率程度的划分是:每分钟完成两次或两次以上的操作动作为很频繁;每分钟完成的做做动作少于两次,而每小时完成两次或两次以上时为频繁;而每小时完成的操作动作少于两次的为不频繁。 3)、设计作业岗位是,还应考虑作业者的群体,如全部为男性或女性,应选用两种不同性别各自的人体测量尺寸;如果作业岗位是男性和女性共同使用,则应考虑男性和女性人体测量尺寸的综合指标。 设计原则:1)、设计作业岗位时,必须考虑作业者动作的习惯性、共同性、对称性、节奏性、规律性等生理特点,以及动作经济性原则。 2)、作业岗位的各组成部分,如座椅、工具、显示器、操纵器及其他辅助设施设计,均应符合工作特点及人机工程学要求。 3)、在作业岗位上不允许有与作业岗位结构组成无关的物体存在。 4)、作业岗位的设计还应符合GB5083、GB3681、GB4064等有关标准和劳动安全规程要求。 2、视觉显示终端作业岗位的人机界面:1)、人-椅界面2)、眼-视屏界面3)、手-键盘界面4)、脚-地板界面 3、1)、近身作业空间:指作业者在某一位置时,考虑身体的静态和动态尺寸,在坐姿或站姿状态下,其所能完成作业的空间范围。 2)、个体作业场所:指操作者周围与作业有关的、包含设备因素在内的作业区域,如汽车驾驶室、计算机操作台(包括计算机、工作台与座椅等)。 3)、总体作业空间:不同个体作业场所的布置构成总体作业空间。总体作业空间不是直接的作业场所,它所反映的是多个作业者或使用者之间作业的相互关系,如一个办公室或者计算机房。 4、作业场所布置总则:1)、重要性原则2)、使用频率原则3)、功能原则4)、使用顺序原则 第九章人与环境的界面设计 1、影响热环境的要素:空气温度(气温)、空气湿度(气湿)、空气流速(气流)、热辐射 2、对光环境的要求设计的基本原则: 1)、合理的照度平均水平,同一环境中,亮度和照度不应过高或过低,不要过于一致而产生单调感; 2)、光线的方向和扩散要合理,避免产生干扰阴影,但可保留必要阴影,是物体有立体感; 3)、不让光线直接照射眼睛,避免产生眩光,应让光源光线照射物体或物体的附近,只让反射光线进入眼睛,以防止晃眼; 4)、光源光色要合理,光源光谱要有再现各种颜色的特性; 5)、让照明和色相相协调,使气氛令人满意,这称为照明环境设计美的思考; 6)、创造理想的照明环境不能忽视经济条件的制约,因而必须考虑成本。 3、噪声对听觉的影响:1)、暂时性听力下降2)、听力疲劳3)、持久性听力损失4)、爆震性耳聋(P160概念) 第十章人的可靠性与安全设计 1、安全装置的设计: 1)、连锁装置:当作业者要进入电源、动力源这类危险区时必须确保先断开电源,以保证安全,这是可以运用连锁装置。 2)、双手控制按钮:必须双手都离开台面才能启动,保证安全。 3)、利用感应控制安全距离:若身体的任何部位经过感应区进入机床作业空间的危险区域时,光电传感器则发出停止机床动作的命令。 4)、自动停机装置:当人或其身体的某一部分超越安全限度时,是机器或其零部件停止运行或保证处在安全状态的装置。 2、警示设计的原则:1)、人的失误最小化2)、警觉信息有效传递3)、执行警示发布的条件 第十一章人际系统总体设计 1、 人际系统的分类: 一、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 二、按人机结合方式分类:1)、人机串联2)、人机并联3)、人与机串、并联混合 2、人机系统的目标:人机系统的总体目标也就是人机工程学所追求的优化目标,因此,在人际系统总体设计时,要求满足安全、高效、舒适、健康和经济五个指标的总体优化。(P188) 3、总体设计的要点: 1)、人机功能分配:在人机系统中,充分发挥人与机械各自的特长,互补所短,以达到人机系统整体的最佳效率与总体功能,这是人际系统设计的基础,成为人机功能分配。 2)、人机匹配:在复杂的人机系统中,人是一个子系统,为使人机系统总体效能最优,必须使机械设备与操作者之间达到最佳的配合,即达到最佳的人际匹配。 3)、人-机界面设计:人-机界面设计只要是指显示、控制,以及它们指尖的关系的设计。
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