1、第九章第九章 人机工程学设计人机工程学设计9.4人机工程学研究的内容和方法人机工程学研究的内容和方法9.3人机工程学的学科体系人机工程学的学科体系Design To Ergonomics9.1人机工程学的定义人机工程学的定义9.2人机工程学的发展史人机工程学的发展史9.5人机工程学的国内外发展状况人机工程学的国内外发展状况9.6人机工程的应用领域人机工程的应用领域9.7 当前人机工程技术研究的发展趋势当前人机工程技术研究的发展趋势1 1、学科命名的由来、学科命名的由来其他：工程心理学（前苏联）；工效学、宜人学、其他：工程心理学（前苏联）；工效学、宜人学、人体工程学、人机学、运行工程学、机构设备
2、利用人体工程学、人机学、运行工程学、机构设备利用学、人机控制学等学、人机控制学等(我国）我国）9.1人机工程学的定义人机工程学的定义 欧洲：工程学，生物工艺学，工程心理学，应用欧洲：工程学，生物工艺学，工程心理学，应用实验心理学以及人体状态学实验心理学以及人体状态学美国：人类因素学美国：人类因素学(Human Factors)或人类因素或人类因素工程学工程学(Human Factors Engineering)。（日本）（日本）:人间工学人间工学2 2、人机工程学的定义（一）、人机工程学的定义（一）国际人机工程学会国际人机工程学会（International Ergonomics Associ
3、ation）：研究人在某种工作环境中的解剖学、：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因素，研究人和机器及生理学和心理学等方面的因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究在工作中、生活中和休假环境的相互作用，研究在工作中、生活中和休假时怎样统一考虑工作效率时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒、人的健康、安全和舒适等问题的学科。适等问题的学科。2、人机工程学的定义（二）中国企业管理百科全书中国企业管理百科全书将人机工程学定义为：将人机工程学定义为：研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器与环境系统适合人的生理、心理等特
4、点，设计的机器与环境系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。2 2、人机工程学的定义、人机工程学的定义(三）三）综上所述可以认为：人机工程学是以人的生理、心综上所述可以认为：人机工程学是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与机械、人与环境以及机械与环境之间的相互作用，与机械、人与环境以及机械与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人为设计操作简便省力、安全、舒适，人机机环境环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的的配合达到最佳
5、状态的工程系统提供理论和方法的科学。因此，科学。因此，人机工程学可定义为：按照人的特性人机工程学可定义为：按照人的特性设计和改善人设计和改善人机机环境系统的科学。环境系统的科学。环境环境是指人、机所处的周围环境，如作是指人、机所处的周围环境，如作业场所和空间、物理化学环境和社会环境等业场所和空间、物理化学环境和社会环境等（1 1）人）人机机环境的具体含义：环境的具体含义：3 3、具体含义说明、具体含义说明人人指操作者或使用者指操作者或使用者机机泛指人操作或使用的物，可以是机器。也可以是用泛指人操作或使用的物，可以是机器。也可以是用具、工具或设施、设备等具、工具或设施、设备等人人机机环境系统环境
6、系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及它们所处的周围环境所构成的系统，简称人使用的机以及它们所处的周围环境所构成的系统，简称人机系机系统统（2 2）人）人机机环境之间的关系：环境之间的关系：相互依相互依存；相互作用；相互制约。存；相互作用；相互制约。（3 3）人机工程学的特点：）人机工程学的特点：学科边界模糊学科边界模糊；学科内容综合性强；涉及面广。；学科内容综合性强；涉及面广。（4 4）人机工程学的研究对象：）人机工程学的研究对象：人人机机环境系统的整体状态和过程。环境系统的整体状态和过程。（5 5）人机工程学的任务：）人机工程学的任务：使机
7、器的设计使机器的设计和环境条件的设计适应于人，以保证人的和环境条件的设计适应于人，以保证人的操作简便省力、迅速准确、安全舒适，心操作简便省力、迅速准确、安全舒适，心情愉快，充分发挥人、机效能，使整个系情愉快，充分发挥人、机效能，使整个系统获得最佳经济效益和社会效益。统获得最佳经济效益和社会效益。9.2 人机工程学的发展史人机工程学的发展史（阶段）（阶段）发展史发展史早期历史（早期历史（2020世纪前期）世纪前期）人机工程职业的诞生（人机工程职业的诞生（1945196019451960年年 ）快速发展时期（快速发展时期（1960198019601980年）年）计算机、灾难和诉讼（计算机、灾难和诉
8、讼（1980199019801990年）年）19901990年以后年以后早期历史早期历史萌芽阶段萌芽阶段（使人适应机器）（使人适应机器）1919世纪世纪晚期晚期 2020世纪世纪初期：初期：第二次第二次世界大战世界大战前前这个时期对人机关系得考虑是通过选择和培训，这个时期对人机关系得考虑是通过选择和培训，使人适应于机器，满足工作的需要。研究偏重于使人适应于机器，满足工作的需要。研究偏重于心理学心理学角度。角度。20世纪世纪早期早期Frank Gilbreth和和Lillian Gilbreth夫妇二人开夫妇二人开始进行始进行动作研究动作研究方面的工作，例如他们对方面的工作，例如他们对外科手术外
9、科手术过程过程的研究成果，直到的研究成果，直到今天人们还在使用。他们被认为是人今天人们还在使用。他们被认为是人因工程学领域因工程学领域先驱先驱之一之一职职业业的的诞诞生生形形成成阶阶段段19451960年年1945年美国军方成立工程心理实室年美国军方成立工程心理实室1949年人机工程研究会在英国成立，第一年人机工程研究会在英国成立，第一本有关人机的书应用经验心理学：工程设本有关人机的书应用经验心理学：工程设计中的人因学出版计中的人因学出版1950年英国成立了世界上第一个人类工效年英国成立了世界上第一个人类工效学会学会1957年年9月美国政府出版周刊人的因素学月美国政府出版周刊人的因素学会会19
10、60年国际人机工程协会成立年国际人机工程协会成立（使机器适应人）（使机器适应人）快快速速发发展展发发展展阶阶段段19601980年年随后，人机工程学迅速发展，开始在军事和航天随后，人机工程学迅速发展，开始在军事和航天工业以外的领域得以应用，包括医药公司、计算工业以外的领域得以应用，包括医药公司、计算机公司、汽车公司和其他消费公司机公司、汽车公司和其他消费公司（仍然不为普通人所了解）（仍然不为普通人所了解）到到60年代，美国的人机工程学基本集中在复杂的军事年代，美国的人机工程学基本集中在复杂的军事工业的应用上工业的应用上随着航天技术的发展，人机工程学迅速成为航天工业随着航天技术的发展，人机工程学
11、迅速成为航天工业的一个重要部分的一个重要部分工厂也开始意识到人机工程学在工作场地和产品工厂也开始意识到人机工程学在工作场地和产品设计方面的重要性设计方面的重要性 重重 新新 认认 识识 阶阶 段段19801990年年1984年年12月月4日日Union Carbide杀虫剂工厂杀虫剂工厂有毒物质泄漏，有毒物质泄漏，4000人死亡，人死亡，20000人受伤；人受伤；（人机工程学的重要性）（人机工程学的重要性）1979年美国宾夕法尼亚州三里岛（年美国宾夕法尼亚州三里岛（Three Mile）的核电站事故，当时一个半熔化过程释放出的放射的核电站事故，当时一个半熔化过程释放出的放射性物质使附近几千名居
12、民被迫撤离性物质使附近几千名居民被迫撤离 1989年年Phillips Petroleum塑料工厂在一场塑料工厂在一场爆炸中夷为平地爆炸中夷为平地。1986年苏联年苏联Chernobyl核电站事故，核电站事故，300人死亡人死亡科学发展阶段科学发展阶段1990年以后年以后人类空间站的建立人类空间站的建立计算机和计算机工程的应用计算机和计算机工程的应用药物器械设计和老年人产品设计药物器械设计和老年人产品设计人民生活和工作质量设计人民生活和工作质量设计（人（人机机环境系统的建立）环境系统的建立）9.3人机工程学学科体系人机工程学学科体系人机工程学人机工程学人体科学人体科学 技术科学技术科学环境科学
13、环境科学生理学生理学心理学心理学劳动卫生学劳动卫生学人体测量学人体测量学人体力学人体力学环境卫生学环境卫生学环境医学环境医学环境心理学环境心理学环境保护学环境保护学环境检测学环境检测学工业设计工业设计工程设计工程设计安全工程安全工程系统工程系统工程机械工程机械工程管理工程管理工程 9.4人机工程学研究的内容和方法人机工程学研究的内容和方法（一）人机工程学的内容（一）人机工程学的内容各国人机工程研究的基本状况各国人机工程研究的基本状况由于各国学科和工业由于各国学科和工业基础不同，各国人机工程的研究方向和侧重点也有所基础不同，各国人机工程的研究方向和侧重点也有所不同不同美国侧重工程和人际关系美国侧
14、重工程和人际关系法国侧重劳动生理学法国侧重劳动生理学前苏联注重工程心理学前苏联注重工程心理学保加利亚偏重人体测量保加利亚偏重人体测量捷克、印度等注重劳动卫生学捷克、印度等注重劳动卫生学目前常用的研究方法有：目前常用的研究方法有：研究方法研究方法观察法观察法实测法实测法实验法实验法计算机数值仿真法计算机数值仿真法调查研究法调查研究法分析法分析法人机工程学研究的方法：人机工程学研究的方法：观察和分析作业过程和工艺流程中存在的问题观察和分析作业过程和工艺流程中存在的问题测量人在作业前后以及作业过程中的心理状态和各种生理指测量人在作业前后以及作业过程中的心理状态和各种生理指标的动态变化标的动态变化进行
15、模型实验或用计算机进行模拟实验进行模型实验或用计算机进行模拟实验调查、询问或直接观察人在作业时的行为和反应特征调查、询问或直接观察人在作业时的行为和反应特征对时间和动作的分析研究对时间和动作的分析研究分析差错和意外事故的原因分析差错和意外事故的原因运用数字和统计学的方法找出各变数之间的相互关系，以便从中运用数字和统计学的方法找出各变数之间的相互关系，以便从中得出正确的结论或发展有关理论得出正确的结论或发展有关理论测量人体各部分静态和动态数据测量人体各部分静态和动态数据1961年在瑞典斯得哥尔摩举行首次国际人机工程会议。年在瑞典斯得哥尔摩举行首次国际人机工程会议。国际标准化组织（国际标准化组织（
16、ISO）1975年成立了国际人机工程标准年成立了国际人机工程标准委员会（委员会（TC159）9.5人机工程学的国内外发展状况人机工程学的国内外发展状况1982年在日本东京举行第八次国际人机工程会议年在日本东京举行第八次国际人机工程会议美国美国21世纪信息技术计划中的基础研究内容为世纪信息技术计划中的基础研究内容为4项：软件、人机交项：软件、人机交互、网络、高性能计算机。其中，人机建模研究在信息技术中被互、网络、高性能计算机。其中，人机建模研究在信息技术中被列为与软件技术和计算机技术等并列的六项国家关键技术之一，列为与软件技术和计算机技术等并列的六项国家关键技术之一，并被认为并被认为“对于计算机
17、工业有着突出的重要性，对其它工业也很对于计算机工业有着突出的重要性，对其它工业也很重要重要”美国美国国防关键技术计划不仅把人机交互列为软件技术发展的重国防关键技术计划不仅把人机交互列为软件技术发展的重要内容之一，而且还专门增加了与软件技术并列的人机界面这项要内容之一，而且还专门增加了与软件技术并列的人机界面这项内容内容 日本日本也提出了也提出了FPIEND21计划计划（Future Personalized Information Environment Development），），其目标就是要开发其目标就是要开发21世纪个性化的信息环境世纪个性化的信息环境 中国：中国：人机工程学的研究在人
18、机工程学的研究在20世纪世纪30年代开始有少量和零星的开展年代开始有少量和零星的开展 系统和深入的开展则在系统和深入的开展则在“文革文革”以后以后 1980年年4月，国家标准局成立了全国人类工效学标准化技术委员月，国家标准局成立了全国人类工效学标准化技术委员会，统一规划、研究和审议全国有关人类工效学的基础标准的制会，统一规划、研究和审议全国有关人类工效学的基础标准的制定定 1984年，国防科工委成立了国家军用人机环境系统工程标准年，国防科工委成立了国家军用人机环境系统工程标准化技术委员会化技术委员会 1989年又成立了中国人类工效学学会，再在年又成立了中国人类工效学学会，再在1995年年9月创
19、刊了学月创刊了学会会刊人类工效学季刊会会刊人类工效学季刊 20世纪世纪90年代初，北京航空航天大学首先成立了我国该专业的年代初，北京航空航天大学首先成立了我国该专业的第一个博士学科点，随后南京航空航天大学、西北工大、北京第一个博士学科点，随后南京航空航天大学、西北工大、北京理工大学、北大医学部等大学也先后成立了相应的专业理工大学、北大医学部等大学也先后成立了相应的专业 我国人机发展进程我国人机发展进程我国我国973、S-863、十五计划及未来的十一五计划均将人机交、十五计划及未来的十一五计划均将人机交互列为主要内容互列为主要内容 一些厂商把一些厂商把“以人为本以人为本”、“人体工学人体工学”的
20、设计作为产品的卖点，的设计作为产品的卖点，9.6 人机工程的应用领域人机工程的应用领域包括事故与安全、事故调查、事故改造、健康与安全、健康包括事故与安全、事故调查、事故改造、健康与安全、健康人机工程、危险分析、健康与安全课题、健康与安全规则的人机工程、危险分析、健康与安全课题、健康与安全规则的应用、工业工作压力、机器防护、安全文化与安全管理、安应用、工业工作压力、机器防护、安全文化与安全管理、安全文化评价与改进、警示与提醒技术、安全概率分析全文化评价与改进、警示与提醒技术、安全概率分析（1）事故、健康与安全）事故、健康与安全解剖学、人体测量、人体测量和工作空间设计、生物力学、残解剖学、人体测量
21、、人体测量和工作空间设计、生物力学、残疾人设计、姿势和生物力学负荷研究、工作中的滑倒、差错研疾人设计、姿势和生物力学负荷研究、工作中的滑倒、差错研究、背部疼痛、听觉障碍研究究、背部疼痛、听觉障碍研究（2）人体工作行为解剖学和人体测量）人体工作行为解剖学和人体测量认知技能和决策研究、法律人机工程、团队工作、过程研究认知技能和决策研究、法律人机工程、团队工作、过程研究（3）认知工效学和复杂任务）认知工效学和复杂任务软件设计、软件发展、软件人机工程、执行和可用性软件设计、软件发展、软件人机工程、执行和可用性（4）计算机软件人机工程）计算机软件人机工程 设计与布局：计算机产品和外设的设计与布局、计算机
22、终端工作设计与布局：计算机产品和外设的设计与布局、计算机终端工作站、显示屏设备与规则、显示屏健康与安全、办公环境人机工程站、显示屏设备与规则、显示屏健康与安全、办公环境人机工程研究研究（5）计算机终端）计算机终端（7）控制室设计：控制台和控制室的布局设计、控制室人机工程）控制室设计：控制台和控制室的布局设计、控制室人机工程（6）显示与控制布局设计：显示与控制信息的选择与设计）显示与控制布局设计：显示与控制信息的选择与设计专家论证调查研究、法律人机工程、工作赔偿申诉、伤害诉专家论证调查研究、法律人机工程、工作赔偿申诉、伤害诉讼、伤害原因、诉讼支持讼、伤害原因、诉讼支持（8）环境人机工程）环境人机
23、工程环境状况和因素分析、噪音测量、工作中的听力损失、热环境、环境状况和因素分析、噪音测量、工作中的听力损失、热环境、可视性与照明、工作环境人机工程、振动可视性与照明、工作环境人机工程、振动（9）专家论证：多工作环境）专家论证：多工作环境：（11）人的可靠性：人的失误和可靠性研究、人的失误分析、）人的可靠性：人的失误和可靠性研究、人的失误分析、人因审查、人因整合、人的可靠性评价人因审查、人因整合、人的可靠性评价（10）人机界面设计与评价：）人机界面设计与评价：人机界面的设计与发展、知识系统、人机界面形式人机界面的设计与发展、知识系统、人机界面形式工业工作空间设计、工业人机工程、工作设计与组织、人
24、体工业工作空间设计、工业人机工程、工作设计与组织、人体测量学与工作空间设计、工作空间设计与工作站设计、警告、测量学与工作空间设计、工作空间设计与工作站设计、警告、标签与说明、工作负荷分析标签与说明、工作负荷分析（12）工业设计应用）工业设计应用“信息设计、市场信息设计、市场/用户研究、医疗设备、用户研究、医疗设备、座椅的设计与舒适性研究、座椅设计与分类、家具分类与选择座椅的设计与舒适性研究、座椅设计与分类、家具分类与选择（13）工业）工业/商业工作空间设计：商业工作空间设计：（14）管理与人机工程：变化管理、成本）管理与人机工程：变化管理、成本-利益分析、突发事故应利益分析、突发事故应变研究、
25、人机战略实施、操作效能、操作负荷分析、标准化研究、变研究、人机战略实施、操作效能、操作负荷分析、标准化研究、人力资源管理、工作程序、人机规则和实践；人力资源管理、工作程序、人机规则和实践；（15）手工操作负荷，安全与培训：手工操作评价与培训、手工）手工操作负荷，安全与培训：手工操作评价与培训、手工操作与举力、手工操作负荷操作与举力、手工操作负荷（17）生理学方面和医学人机工程：生理学、生理能力、医学）生理学方面和医学人机工程：生理学、生理能力、医学人机工程、医学设备、心理生理学、行为期望、行为标准人机工程、医学设备、心理生理学、行为期望、行为标准（16）办公室人机工程与设计：办公自动化、办公室
26、和办）办公室人机工程与设计：办公自动化、办公室和办公设备设计、办公室设计人机工程公设备设计、办公室设计人机工程人机工程销售与市场、产品设计与测试、产品中人机工程、人机工程销售与市场、产品设计与测试、产品中人机工程、产品发展、产品可靠性与安全性、产品缺陷、产品材质、产品发展、产品可靠性与安全性、产品缺陷、产品材质、服装人机工程服装人机工程（18）产品设计与顾客：）产品设计与顾客：风险与成本风险与成本-利益分析、风险评估与风险管理、风险预测、利益分析、风险评估与风险管理、风险预测、总体骨骼、肌肉风险研究总体骨骼、肌肉风险研究（19）风险评估，多种工作状况）风险评估，多种工作状况组织行为、组织变化、
27、组织心理学、人机工程战略、社会技组织行为、组织变化、组织心理学、人机工程战略、社会技术系统、暴力评估与动机；术系统、暴力评估与动机；（20）社会技术系统与人机工程）社会技术系统与人机工程（21）系统分析：）系统分析：系统分析与设计、系统整合、系统需求、电信系统与产品、系统分析与设计、系统整合、系统需求、电信系统与产品、人机系统、人员配备研究、三维人体模型、实验设计、系统人机系统、人员配备研究、三维人体模型、实验设计、系统设计标准与类别、通信分析设计标准与类别、通信分析（23）管理培训与人员培训：人机工程培训、整体培训、认）管理培训与人员培训：人机工程培训、整体培训、认知技能知技能/决策分析、工
28、程师培训、决策分析、工程师培训、STUDIO中的训练、训练模中的训练、训练模型、培训需求分析型、培训需求分析（22）任务分析：任务分析与工作设计、任务分析与综合、团队）任务分析：任务分析与工作设计、任务分析与综合、团队协作协作（24）可用性评估：可用性评估与测试、可用性审核、可用）可用性评估：可用性评估与测试、可用性审核、可用性评估、可用性培训、试验与验证、仿真与试验、仿真研究、性评估、可用性培训、试验与验证、仿真与试验、仿真研究、仿真与原型；仿真与原型；（25）用户需求与用户指导：用户文档、用户指导、用户手）用户需求与用户指导：用户文档、用户指导、用户手册与说明、用户界面设计与原型、用户需求
29、分析与类别、用册与说明、用户界面设计与原型、用户需求分析与类别、用户实验管理；户实验管理；（27）其它特殊的人机工程应用：原子能、军队人机工程、过程）其它特殊的人机工程应用：原子能、军队人机工程、过程控制、文化调查、调查与研究方法、自动语音识别控制、文化调查、调查与研究方法、自动语音识别（26）车辆与交通人机工程：航空人机工程、头盔显示、乘客环）车辆与交通人机工程：航空人机工程、头盔显示、乘客环境、铁路车辆与系统、交通设计、车辆设计、车辆人机工程、车境、铁路车辆与系统、交通设计、车辆设计、车辆人机工程、车辆安全性辆安全性 目前人机工程学的前沿领域研究包括：目前人机工程学的前沿领域研究包括：人机
30、关系；人机关系；人与环境关系；人与环境关系；人与生态；人与生态；人的特性模型；人的特性模型；人机系统的定量描述；人机系统的定量描述；人际关系、直至团体行为、组织人际关系、直至团体行为、组织行为、心理状态等方面的研究。行为、心理状态等方面的研究。9.7 9.7 当前人机工程技术研究的发展趋势当前人机工程技术研究的发展趋势近期国内外人机工程学研究的方向归纳如下：近期国内外人机工程学研究的方向归纳如下：1 1、工作负荷研究，、工作负荷研究，包括体力活动、智力活动、工作紧张包括体力活动、智力活动、工作紧张等因素引起的生理负荷和心理负荷等因素引起的生理负荷和心理负荷8、人、人机机环境系统中心理学的研究环
31、境系统中心理学的研究2、工作环境的研究，工作环境的研究，包括各种工作环境条件下的生理效应，包括各种工作环境条件下的生理效应，以及一般工作与生活环境中振动、噪音、空气、照明等因素以及一般工作与生活环境中振动、噪音、空气、照明等因素的人机工程学的研究的人机工程学的研究3、工作场地、工作空间、工具装备的人机工程学的研究、工作场地、工作空间、工具装备的人机工程学的研究4 、信息显示的人机工程学问题，特别是计算机终端显示中人的、信息显示的人机工程学问题，特别是计算机终端显示中人的因素研究因素研究5、计算机设计与人机工程学研究、计算机设计与人机工程学研究6、工作成效的测量与评定、工作成效的测量与评定7、机
32、器人设计的智能模拟等、机器人设计的智能模拟等9.7.19.7.1人机界面技术研究人机界面技术研究指人机间相互施加影响的区域，凡参与人机信息交流的一切指人机间相互施加影响的区域，凡参与人机信息交流的一切领域都属于人机界面。可将设计界面定义为设计中所面对、领域都属于人机界面。可将设计界面定义为设计中所面对、所分析的一切信息交互的总和，它反映着人一物之间的关系所分析的一切信息交互的总和，它反映着人一物之间的关系，它分为广义的人机界面和狭义的人机界面它分为广义的人机界面和狭义的人机界面人与机之间的信息交流和控制活动都发生在人机界面上。机器的人与机之间的信息交流和控制活动都发生在人机界面上。机器的各种显
33、示都各种显示都“作用作用”于人，实现机于人，实现机-人信息传递；人通过视觉和听人信息传递；人通过视觉和听觉等感官接受来自机器的信息，经过脑的加工、决策，然后作出觉等感官接受来自机器的信息，经过脑的加工、决策，然后作出反应，实现人反应，实现人-机的信息传递。人机界面的设计直接关系到人机关机的信息传递。人机界面的设计直接关系到人机关系的合理性。研究人机界面主要针对两个问题：显示和控制。系的合理性。研究人机界面主要针对两个问题：显示和控制。广义的人机界面：在人机系统模型中，人与机之间存在一个相广义的人机界面：在人机系统模型中，人与机之间存在一个相互作用的互作用的“面面”，称为人，称为人-机界面机界面
34、狭义的人机界面是指计算机系统中的人机界面。人机界面又狭义的人机界面是指计算机系统中的人机界面。人机界面又称人机接口、用户界面、人机交互称人机接口、用户界面、人机交互人机界面学的发展方向：人机界面学的发展方向：（1）高科技化）高科技化（2）自然化）自然化（3）人性化）人性化（4）和谐的人机环境）和谐的人机环境 9.7.2 9.7.2 视觉视觉-目标拾取认知技术研究简介目标拾取认知技术研究简介在视觉在视觉-目标拾取认知技术科学研究中最为重要的问题就是人目标拾取认知技术科学研究中最为重要的问题就是人对信息流的获取（输入）和信息流的控制（输出）这两个问对信息流的获取（输入）和信息流的控制（输出）这两个
35、问题题 来自外界的信息有来自外界的信息有8090是通过人的眼睛获得的。眼动的各是通过人的眼睛获得的。眼动的各种模式一直与人的心理变化相关，对于眼球运动即眼动的研究种模式一直与人的心理变化相关，对于眼球运动即眼动的研究被认为是视觉信息加工研究中最有效的手段，吸引了神经科学、被认为是视觉信息加工研究中最有效的手段，吸引了神经科学、心理学、工效学、计算机科学、临床医学、运动学等领域专家心理学、工效学、计算机科学、临床医学、运动学等领域专家的普遍兴趣，其研究成果在工业，军事，商业等领域得到广泛的普遍兴趣，其研究成果在工业，军事，商业等领域得到广泛应用应用 由于视觉的重要性，有关视觉由于视觉的重要性，有
36、关视觉-眼动系统的研究始终是科学眼动系统的研究始终是科学界关注的问题之一界关注的问题之一 有关人眼的搜索机制早就引起了神经病学家、眼科学家、生有关人眼的搜索机制早就引起了神经病学家、眼科学家、生理学家、解剖学家以及工程师们的极大兴趣理学家、解剖学家以及工程师们的极大兴趣 近年来，世界各国对近年来，世界各国对视觉视觉-眼动系统眼动系统的研究越来越多：的研究越来越多：NASA、哈佛、麻省、剑桥、牛津等著名科研机构或大学都、哈佛、麻省、剑桥、牛津等著名科研机构或大学都设有专门的视觉设有专门的视觉-眼动系统研究部门眼动系统研究部门 这一领域的深入研究表明，视觉追踪技术不但可以用于战这一领域的深入研究表
37、明，视觉追踪技术不但可以用于战斗机座舱的设计，而且还可以运用视觉追踪技术，把人眼斗机座舱的设计，而且还可以运用视觉追踪技术，把人眼作为计算机的一种输入工具，形成视觉输入人机界面作为计算机的一种输入工具，形成视觉输入人机界面 随着计算机及人机界面技术的发展，眼动仪在人机界面设随着计算机及人机界面技术的发展，眼动仪在人机界面设计上受到高度重视计上受到高度重视美国空军最早在新的人机交互设计中运用视觉追踪技术美国空军最早在新的人机交互设计中运用视觉追踪技术日本的日本的ATR通讯系统研究实验室和东京工业大学已将眼动测通讯系统研究实验室和东京工业大学已将眼动测量用于对虚拟现实的研究，有效地解决了大的视场和
38、高精度量用于对虚拟现实的研究，有效地解决了大的视场和高精度的图象显示之间的矛盾。的图象显示之间的矛盾。随着高性能摄像机的出现和图象处理技术的发展，眼动仪随着高性能摄像机的出现和图象处理技术的发展，眼动仪将朝着高精度、高实用性和低成本的方向发展将朝着高精度、高实用性和低成本的方向发展 国内对视觉测量的研究起步始于七十年代末、八十年代国内对视觉测量的研究起步始于七十年代末、八十年代初。一般都是引进了国外设备作实验研究初。一般都是引进了国外设备作实验研究西安电子科技大学在自主开发研制眼动仪样机方面做了很多西安电子科技大学在自主开发研制眼动仪样机方面做了很多工作。北京航空航天大学人机环境工程研究所九十年代末开工作。北京航空航天大学人机环境工程研究所九十年代末开展了飞机座舱人机界面评价实验台的研制，利用视觉与眼动展了飞机座舱人机界面评价实验台的研制，利用视觉与眼动系统分析控制面板仪表布局是研究内容之一系统分析控制面板仪表布局是研究内容之一
