1、人机工程学讲义人机工程学讲义学习这门课程的重要性n世间万物都是服务于“人”，人是社会的载体。n社会的每个功能和活动都是靠“人”来体现，要人来感受、体会、总结。再加以改进并完善。室内 人 室外衣柜、鞋柜、沙发座登、台阶、盲道餐桌沙发其他1.3什么是人机工程学n国际人类工效学学会的定义为：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，研究在工作、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。n我国对人机工程学的定义为：人机工程学是一门新兴的边缘学科。它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的
2、研究方法和手段。综合地进行人体结构、功能，心理以及力学等问题研究的学科。用以设计使操作者能发挥最大效能的机械、仪器和控制装置，并研究控制台上各个仪表的最适位置。定义中注意的几个问题定义中注意的几个问题定义中值得注意的有定义中值得注意的有:设计的目的设计的目的“安全、舒适、高效安全、舒适、高效”，定义只讲应该，定义只讲应该“考虑考虑”而没有选用而没有选用“确保确保”、“尽量达到尽量达到”之类的词之类的词汇。因为设计总有多方面约束条件，又常有多种因时、汇。因为设计总有多方面约束条件，又常有多种因时、因地而异的目标；好的设计，在于针对具体对象，在多因地而异的目标；好的设计，在于针对具体对象，在多种约
3、束条件和多重目标之间恰当地把握住平衡。种约束条件和多重目标之间恰当地把握住平衡。定义中注意定义中注意_目的目的(a)定义中注意定义中注意_目的目的(b)人机工程学设计要求的人机工程学设计要求的“安全、舒适、高效安全、舒适、高效”，常，常常是重要的，但肯定也要受到其他条件的约束、其他目常是重要的，但肯定也要受到其他条件的约束、其他目标的制衡，不但不是惟一的，也未必总是优先的。标的制衡，不但不是惟一的，也未必总是优先的。定义中注意定义中注意_目的目的(举例举例)例如，把我国火车硬卧车厢的三层铺改为两层铺，例如，把我国火车硬卧车厢的三层铺改为两层铺，或者把所有硬座都改为卧铺，安全、舒适方面就可大为或
4、者把所有硬座都改为卧铺，安全、舒适方面就可大为改善，岂不简单改善，岂不简单?但是现在并没有这么做，因为还有其但是现在并没有这么做，因为还有其他种种条件的约束。他种种条件的约束。定义中注意定义中注意_目的目的(c)所以实际课题中的人机工程设计，目标往往并非达所以实际课题中的人机工程设计，目标往往并非达到最理想的到最理想的“安全、舒适、高效安全、舒适、高效”效果，而是在限定条效果，而是在限定条件下提高件下提高“安全、舒适、高效安全、舒适、高效”的程度。的程度。定义中注意定义中注意_“机机”人机工程学里面所说的人机工程学里面所说的“机机”、或、或“机器机器”是广义是广义的，泛指一切人造器物：大到飞机
5、、轮船、火车、生产的，泛指一切人造器物：大到飞机、轮船、火车、生产设备，小到一把钳子、一支笔、一个水杯；也包括室内设备，小到一把钳子、一支笔、一个水杯；也包括室内外人工建筑、环境及其中的设施，等等。外人工建筑、环境及其中的设施，等等。1.4人体工程学研究的主要内容n1、工作系统中的人n2、工作系统中直接由人的机械部分如何适应人的使用n3、环境控制如何适应于人的控制n人机学的研究内容，是人机环境的最佳匹人机学的研究内容，是人机环境的最佳匹配、人机环境系统的优化配、人机环境系统的优化。n1.人体特性的研究n人体特性研究的主要内容是：在工业产品造型设计中与人体有关的问题。例如，人体形态特征参数、人的
6、感知特性、人的反应特性以及人在劳动中的心理特征和人为差错等。研究的目的是解决机器设备、工具、作业场所以从各种用具的设计如何适应人的生理和心理持点。为操作者(或使用者)创造安全、舒适、健康、高效的工作条件。研究的内容n2人机系统的整体设计n人们设计人一机系统的目的，就是为了使整个系统工作性能最优化，即系统的工作效果要佳。这是指系统运行时实际达到的工作要求，如功率人、速度快、精度高、运行可靠，以及人的工作负荷要小，即指人完成任务所承受的工作负担或工作压力要小和不易疲劳等。n人与机器各有特点，在生产中应充分发挥各自的特长，合理地分配人机功能。这对系统效率的提高影响很大。显然，为提高整个系统的效能，除
7、了必须使机器的各部分(包括环境系统)都适合人的要求外，还必须解决机器与人体相适应问题，即如何合理地分配人机功能，二者如何相互配合，以及人与机器之间又如何有效地交流信息等。n值得指出的是，随着自动化的发展，人们必须解决更复杂的测量精度、快反应速度及信息量增大等有关问题，又必须控制生产过程和规定有限的时间间隔。自动化不是从多而复杂的系统所控制的过程中把人排挤出去，而是把人摆到新的条件上去。因此，在设计新的自动化系统时，就必须充分注意人的特性，使自动化条件能对人更有利。研究的内容n 3环境控制和人身安全装置的设计n 生产现场有各种各样的环境条件，如高温、潮湿、振动、噪声、粉尘、光照、辐射、有毒等。为
8、了克服这些不利的环境因素，保证生产的顺利进行，就需要设计一系列的环境控制装置，以适合操作人员的要求和保障人身安全。n “安全”在生产中是放在第一位的，这也是人一机一环境系统的特点。为了确保安全，不仅要研究产生不安全的因素，并采取预防措施，而且要探索不安全的潜在危险，力争把事故消灭在设计阶段。安全保障技术包括机器的安全本质化、防护装置、保险装置、冗余性设计、防止人为失误装置、事故控制方法、救援方法、安全保护措施等。1.5人体工程学的研究方法n人体测量的目的：就是为研究者和设计者提供依据n人体测量的内容：a、形态测量(长度尺寸、体形胖瘦、体积、体表面积等）b、运动测量（测定关节的活动范围和肢体的活
9、动空间，如动作范围、动作过程、形体变化、皮肤变化）c、生理测量（测定生理现象，如疲劳测定、触觉测定、出力范围大小的测定）1.6人体工学与室内设计n从室内设计的角度来说，人体工学的主要功用在于通过对于生理和心理的正确认识，根据人的体能结构、心理形态和活动需要等综合因素，充分运用科学的方法，通过合理的室内空间和设施家具的设计，使室内环境因素适应人类生活活动的需要，进而达到提高室内环境质量，使人在室内的活动高效、安全和舒适的目的。人体工学在室内设计中的作用体现n第一、为确定空间范围提供依据n第二、为设计家具提供依据n第三、为确定人的感觉器官对环境的适应能力提供依据日常生活中人机学问题日常生活中人机学
10、问题在我们的日常生活中，可以说时时处处都存在着人在我们的日常生活中，可以说时时处处都存在着人机学问题，包括合理的和不合理的事例。在全面学习本机学问题，包括合理的和不合理的事例。在全面学习本课程之前，环视、巡察、指点一番，使我们概略地了解课程之前，环视、巡察、指点一番，使我们概略地了解到，原来有这么多属于人机工程设计应该关注和解决的到，原来有这么多属于人机工程设计应该关注和解决的问题，心中有数，对学习课程很有好处。下面只是随意问题，心中有数，对学习课程很有好处。下面只是随意列举一些，简单地把问题所在点出来，不多解说。因为列举一些，简单地把问题所在点出来，不多解说。因为进一步分析、研讨，将在以后各
11、章各节中陆续展开。进一步分析、研讨，将在以后各章各节中陆续展开。例例1腰疼沙发腰疼沙发(a)城市里有的家庭买了大沙发，豪华气派，可是坐不城市里有的家庭买了大沙发，豪华气派，可是坐不多久腰部就难受酸疼了，不得不在腰后面垫上一个多久腰部就难受酸疼了，不得不在腰后面垫上一个“腰腰靠靠”。为什么。为什么?例例1腰疼沙发腰疼沙发(b)大沙发座面进深大，无论怎么后靠，腰椎后面总是大沙发座面进深大，无论怎么后靠，腰椎后面总是空着，使脊柱腰椎段向后的弯曲度加大，形成了不正常空着，使脊柱腰椎段向后的弯曲度加大，形成了不正常的腰椎形态，不符合坐姿解剖学要求。这就是产品设计的腰椎形态，不符合坐姿解剖学要求。这就是产
12、品设计中的解剖学问题。中的解剖学问题。例例2主枕头附枕头主枕头附枕头(a)一些一些“上档次上档次”的宾馆里，单人床常配有两个同样的宾馆里，单人床常配有两个同样的枕头。本意是让习惯低枕头的人用一个枕头，习惯高的枕头。本意是让习惯低枕头的人用一个枕头，习惯高枕头的人两个枕头叠起来用。但这真是一个愚不可及的枕头的人两个枕头叠起来用。但这真是一个愚不可及的“高招高招”、“损招损招”!一般人们对枕头高度要求的差别，一般人们对枕头高度要求的差别，哪有一倍之多呢哪有一倍之多呢?其结果是：用一个枕头绝大多数人嫌其结果是：用一个枕头绝大多数人嫌低，而两个摞起来绝大多数人又嫌高，很少有人能获得低，而两个摞起来绝大
13、多数人又嫌高，很少有人能获得“正常待遇正常待遇”。例例2主枕头附枕头主枕头附枕头(b)其实只要采用一个稍许高一点的其实只要采用一个稍许高一点的“主枕头主枕头”、再配、再配一个较薄的一个较薄的“附枕头附枕头”，岂不就能满足多数人的需要了，岂不就能满足多数人的需要了吗吗?并不难解决。问题出在哪里并不难解决。问题出在哪里?缺乏缺乏“产品应与生理条产品应与生理条件相适应件相适应”的考究。的考究。例例3车厢窗户车厢窗户(a)车厢外表面为墨绿色的旧式旅客列车，其硬座车厢车厢外表面为墨绿色的旧式旅客列车，其硬座车厢窗户的高度，正与坐着乘客的胸、肩、头部齐平。打开窗户的高度，正与坐着乘客的胸、肩、头部齐平。打
14、开窗户，行驶中每小时风速达六、七十或七、八十千米，窗户，行驶中每小时风速达六、七十或七、八十千米，即使最闷热的夏季，迎风被吹的乘客也经不住多久，而即使最闷热的夏季，迎风被吹的乘客也经不住多久，而背风一侧乘客却依然热不可挡背风一侧乘客却依然热不可挡.例例3车厢窗户车厢窗户(b)其实改进一点也不难，把窗户提升到比站立者身高其实改进一点也不难，把窗户提升到比站立者身高略高一点即可，而且这样做也并不增加生产成本。现在略高一点即可，而且这样做也并不增加生产成本。现在的新式客车已经这么改了，即使多个窗户同时打开，风的新式客车已经这么改了，即使多个窗户同时打开，风也不会直吹乘客，却能在车厢上部形成新鲜空气的
15、也不会直吹乘客，却能在车厢上部形成新鲜空气的“顺顺流流”，效果甚佳。，效果甚佳。例例4脚踏钮脚踏钮(或脚踏杆或脚踏杆)冲冲水水公共卫生间里水箱拉绳边上贴着醒目的提示公共卫生间里水箱拉绳边上贴着醒目的提示“便后便后冲水冲水”，但是不冲水的现象司空见惯。公众素质有待提，但是不冲水的现象司空见惯。公众素质有待提高固然是一方面，但另一方面，水箱拉绳把手不干净是高固然是一方面，但另一方面，水箱拉绳把手不干净是人人皆知、也人人腻味的，可见拉绳水箱本身就存在宜人人皆知、也人人腻味的，可见拉绳水箱本身就存在宜人性的问题，应该从设计角度来寻求解决办法。现在大人性的问题，应该从设计角度来寻求解决办法。现在大城市的
16、公厕里脚踏钮城市的公厕里脚踏钮(或脚踏杆或脚踏杆)冲水正在推广，效果显冲水正在推广，效果显然可见。然可见。例例5声光控延时开关声光控延时开关(a)“节约用电人走关灯节约用电人走关灯”的条子随处可见，人走楼空的条子随处可见，人走楼空后楼道里的照明灯还是彻夜长明。这种大家都熟悉的现后楼道里的照明灯还是彻夜长明。这种大家都熟悉的现象，也需要从设计的角度来寻找原因和改进措施。开关象，也需要从设计的角度来寻找原因和改进措施。开关都安置在楼道照明灯的就近位置，关了灯，楼道一抹黑，都安置在楼道照明灯的就近位置，关了灯，楼道一抹黑，怎么下楼、拐弯、出门呢怎么下楼、拐弯、出门呢?例例5声光控延时开关声光控延时开
17、关(b)现在声光控延时开关价格已相当便宜，用声光控延现在声光控延时开关价格已相当便宜，用声光控延时开关，人来灯亮，人走灯灭，可解决问题。另外，也时开关，人来灯亮，人走灯灭，可解决问题。另外，也可以从合理安排开关位置方面寻找解决办法。可以从合理安排开关位置方面寻找解决办法。例例6双肩背书包和单肩背双肩背书包和单肩背书包书包(a)双肩背书包和单肩背书包从人机学看，双肩背书双肩背书包和单肩背书包从人机学看，双肩背书包在使用解剖学和心理学方面优势明显。包在使用解剖学和心理学方面优势明显。例例6双肩背书包和单肩背双肩背书包和单肩背书包书包(b)背双肩背书包，脊柱两侧受力均衡，能保持正直形背双肩背书包，脊
18、柱两侧受力均衡，能保持正直形态态(图图l-2a)；而单肩斜挎或手提书包，脊柱都因单侧受；而单肩斜挎或手提书包，脊柱都因单侧受力而形成侧向弯曲力而形成侧向弯曲(图图1.2b、c)，使椎间盘受压均匀分布，使椎间盘受压均匀分布的生理状态不能正常维持，于是消耗的体能更多，这是的生理状态不能正常维持，于是消耗的体能更多，这是解剖学、生理学方面。解剖学、生理学方面。例例6双肩背书包和单肩背双肩背书包和单肩背书包书包(c)用双肩背书包，两手无负担，行动自由灵便，也适用双肩背书包，两手无负担，行动自由灵便，也适合中小学生的活泼好动天性，这是心理学方面。合中小学生的活泼好动天性，这是心理学方面。例例6双肩背书包
19、和单肩背双肩背书包和单肩背书包书包(d)图图1-1 书包提挎方式与脊柱形态书包提挎方式与脊柱形态例例7叫壶叫壶(a)用普通水壶烧水，若没人在炉子边上守着，水开了用普通水壶烧水，若没人在炉子边上守着，水开了可能弄得满屋水气至因开水噗出来浇灭了火，引起一阵可能弄得满屋水气至因开水噗出来浇灭了火，引起一阵忙乱。用壶盖上装了个小气哨的忙乱。用壶盖上装了个小气哨的“叫壶叫壶”烧水，即可避烧水，即可避免这种忙乱。免这种忙乱。例例7叫壶叫壶(b)两种水壶烧水的基本功能是相同的，但叫壶能把水两种水壶烧水的基本功能是相同的，但叫壶能把水烧开的信息烧开的信息“自动自动”传递给一定距离以外的人，在人机传递给一定距离
20、以外的人，在人机学里，叫做学里，叫做“人机界面人机界面”得到了改善，从而使得产品更得到了改善，从而使得产品更为为“宜人宜人”。例例8图书馆长条形桌案图书馆长条形桌案 不少学校的图书馆阅览室里，座位安排在长条形桌不少学校的图书馆阅览室里，座位安排在长条形桌案相对着的两侧。师生们低头阅读或伏案书写时倒也无案相对着的两侧。师生们低头阅读或伏案书写时倒也无事。但阅读中也难免要停下来略事思索，于是把头抬了事。但阅读中也难免要停下来略事思索，于是把头抬了起来，起来，倘若正巧此时对座的那位也抬起了头，不，倘若正巧此时对座的那位也抬起了头，不经意间互相目光交接，双方都觉得尴尬。这就是设计心经意间互相目光交接，
21、双方都觉得尴尬。这就是设计心理学方面的问题。理学方面的问题。例例9不同颜色的药袋不同颜色的药袋(a)银灰色或蓝色发亮的小塑料袋里装着药片，药片银灰色或蓝色发亮的小塑料袋里装着药片，药片的服用量、服用方法都用小字印在包装袋上，包装袋的服用量、服用方法都用小字印在包装袋上，包装袋闪闪有光，文字和底色的对比又弱，也许年轻人还行，闪闪有光，文字和底色的对比又弱，也许年轻人还行，中老年人想看清上面的说明确实费劲。中老年人想看清上面的说明确实费劲。例例9不同颜色的药袋不同颜色的药袋(b)一家全国性的大银行，近几年的存款单居然是白纸一家全国性的大银行，近几年的存款单居然是白纸上印着橙黄色上印着橙黄色(注意，
22、是橙黄而不是橙红注意，是橙黄而不是橙红)的字，真是跟的字，真是跟人们的眼睛找别扭、过不去人们的眼睛找别扭、过不去!这些都是对视觉特性掌握这些都是对视觉特性掌握失当的问题，也属于人机学的研究范围。失当的问题，也属于人机学的研究范围。例例10形形色色的剪刀形形色色的剪刀(a)被剪对象有大有小、有硬有软、有的要剪复杂的形被剪对象有大有小、有硬有软、有的要剪复杂的形状且要求特别精细、有的要伸入孔洞或拐进尖角去施状且要求特别精细、有的要伸入孔洞或拐进尖角去施剪，剪，所以除了剪纸、剪布的普通剪刀外，还有理，所以除了剪纸、剪布的普通剪刀外，还有理发剪等专用剪刀，以及形形色色的外科手术剪。发剪等专用剪刀，以及
23、形形色色的外科手术剪。例例10形形色色的剪刀形形色色的剪刀(b)要适应上述各种不同的使用条件，达到人机学使用要适应上述各种不同的使用条件，达到人机学使用“安全、舒适、高效安全、舒适、高效”的目标，剪刀前面刃片的形状和的目标，剪刀前面刃片的形状和尺寸、后面把手的形状和尺寸，有很多的解剖学、生理尺寸、后面把手的形状和尺寸，有很多的解剖学、生理学问题需要考究，就绝非简单的事情。图学问题需要考究，就绝非简单的事情。图1-1展示了部展示了部分不同类型的剪刀。分不同类型的剪刀。例例10形形色色的剪刀形形色色的剪刀(c)图图11功能形态各异的剪刀功能形态各异的剪刀 例例11带带“耳朵耳朵”的垃圾的垃圾箱箱(
24、a)北京市推出了一种北京市推出了一种“带耳朵的垃圾箱带耳朵的垃圾箱”(图图1-2)，一，一个个“耳朵耳朵”里装有卷纸，供欲吐痰者取用。另一个里装有卷纸，供欲吐痰者取用。另一个“耳耳朵朵”是投放烟蒂的烟蒂缸；里面装有沙子，供人用来抿是投放烟蒂的烟蒂缸；里面装有沙子，供人用来抿灭烟头。这项设计涉及人机工程的多个方面：使用者行灭烟头。这项设计涉及人机工程的多个方面：使用者行为方式和使用者心理的调查和研究、产品为方式和使用者心理的调查和研究、产品(垃圾箱垃圾箱)与人与人体尺寸的适应性、产品与环境因素、产品与环卫工人、体尺寸的适应性、产品与环境因素、产品与环卫工人、等等，等等，例例11带带“耳朵耳朵”的
25、垃圾箱的垃圾箱(b)图图1-2带带“耳朵耳朵”的垃圾箱的垃圾箱小结小结 大学生活环境中的人机学问题比比皆是大学生活环境中的人机学问题比比皆是:床柜转椅、床柜转椅、寝室书房、电脑手机寝室书房、电脑手机、超市网吧、实习工厂、银行邮、超市网吧、实习工厂、银行邮局、实验市、图书馆、运动场局、实验市、图书馆、运动场.总之日常生活中的总之日常生活中的人机学问题无处不在。人机学问题无处不在。三、人机工程学的研究方法n1、实测法n2、实验法n3、模拟与模型实验法n4、系统分析评价法n5、调查研究法四、人机系统n在现代生产和生活中，所有的机器设备(这里是泛指。也括各种工具和用具)都是由人进行操纵或使用的。因此，
26、在生产和生活中人和机器联系在起形成个不可分割的整体，脱离了人或机器任要素，就无法实现生产的目的或使用价值。这个系统就称为人一机系统。n任何一个系统都离不开所在的工作环境。作为一个完整的概念，人机系统就是指人一机环境组成的系统。人机工程设计研究的中心问题是人与机器的相互关系，即二者相互作用、相互配合、相互制约的关系，但起主导作用的始终是人。人机比较n在人一机系统中，人和机器各有自己的特点。要使人和机器的要素取长补短，使整个系统达到最佳效率和最佳的总体功就需要掌握入相机器有哪些特性，有哪些方面人优于机器，在哪些方面机器优于人。人机功能的合理分配必须建立在对人和机器的要素特性进行分析与比较的基础上。
27、第二章人体测量与人体尺寸第一节 人体静态测量参数n我国成年人人体尺寸的国家标准GB10000一为人机上的设计提供了基础数据。该标准提供了七个类别共47项人体尺寸基础数据包括人体主要尺寸、立姿人体尺寸、坐姿人体尺寸、人体水平尺寸、人体手部和足部尺寸，并分别按性别列表。我们主要研究工业生产中法定成年人年龄范围内的人体尺寸。n百分位数表示人体尺寸的等级，即表示在某一身体尺寸范围内，使用者中有百分之几大于或小于给定位。例如，我国成年人身高的百分位数为1583mm它表示该年龄组男性中身高等于或小于1583mm者占5，大于此数者占95。设计范围越大，制成设备和工具的适用度就越高，可使用的人数就越多。人体主
28、要尺寸人体立姿尺寸坐姿人体尺寸人体水平尺寸用身高推算身体尺寸用身高推算人体尺寸第二节人体测量应用 人体尺寸在设计中的应用人体活动范围第三章显示与操作设计第一节 仪表显示设计n按仪表的显示功能可分为五种，即读数用仪表、检查用仪表、警戒用仪表、追踪用仪表和调节用仪表。n按显示形式可分为数字式和模拟式显示仪表两类。一、人接受信息的特征n操作者应能根据任何显示仪表显示的信息迅速准确地得出结论。所以，仪表设计应把人接受信息时的视觉特性作为必要的因素考虑。与仪表显示有关的视觉特性有下列几方面：n人们视觉的水平运动比垂直运动快，而且眼睛沿垂直方向运动比沿水平方向运动容易引起疲劳。所以，水平式和垂直式显示仪表
29、相比，水平式的认读效率高，认读差错字低。n人们的视线习惯从左到右或从上往下运动，环形观察时以沿顺时针方向较反时针方向快。所以，各种形式的显示仪表和多个仪表的排列顺序，一般应遵循这一特点进行设计。n在偏离视觉中心相同距离的情况下，人眼对左上角的观察效率优于右上角，其次左下角，最差的为右下角。这是显示仪表板面合理布局的依据。n人对视野最佳范围内的目标，认读迅速而准确；对视野有效范围内的目标，不易引起视觉疲劳。因此，重要的显示仪表应布置在最佳视野范围之内，而视野最大范围内不应布置显示仪表，或只布置不经常认读的仪表。视野与视距n视野指头部、眼球固定不动时所能看到的空间范围，可分为动视野、静视野和注视野
30、。动视野是头部固定不动，自由转动眼球时的可见范围；静视野是头部固定不动时在眼球静止不动状态下的自然可见范围；而注视野是头部固定不动，转动眼球而只盯视某中心时的可见范围。n正常人在各种工作时的视力范围比视野要小。因为视力范围是要求能迅速、清晰地看清目标细节的范围，只能是视野的一部分。例如，在垂直方向的视野中，立姿时视线方向在视轴以下10。；坐姿时视线方向在视轴以下15。；而当视角为30。一40。时，可以迅速而有效地扫视，称其为有效视力范围。所以，该范围是布置机器装置最适宜的范围。n视力范围与目标距离有关。经测试，目标在560mm处最为适宜，低于380mm时会发生目眩，而超过760mm时细节看不清
31、。通常人观察显示器的视距为380一760mm。视野二、仪表显示设计的原则n仪表显示设计应以人接受气息的视觉特性为根据，以保证操作者迅速准确的获得需要的信息。显示的精确程度应与人的视觉辨认特性和系统要求相适应，不宜过低，也不宜过高。n仪表显示信息的种类和数目不能过多，同样的参数应尽量采用同一种显示方式。显示的信息数量应限制在人的视觉通道容量所允许的范围内，使之处于最佳信息条件下。显示的格式应简单明了，显示的意义明确易懂，以利于操作者迅速接受信息，正确理解和判断信息。n仪表的指针、刻度、标记、字符等与刻度盘之间、在形状、颜色、亮度等方面要保持合适的对比关系，以使目标清晰可辨。一般的目标应有确定的形
32、状、较强的亮度和鲜明的颜色。相对于目标而言，背景的亮度应低些，颜色应暗些。同时，也要考虑到与其它感觉器官配合。n仪表显示应在空间关系、运动关系和概念上与系统中其它显示装置、操纵装置兼容。显示装置的编码应与相关操纵装置的编码一致模拟式显示仪表n仪表刻度盘的大小对仪表的认读速度和准确性有很大影响，并直接影响认读效果。它与刻度盘上刻度标记的数量和观察距离有密切关系。一般认为仪表的尺寸越大，认读的速度和准确性越高，但事实并非如此。有关专家对圆形刻度盘的可读性进行了研究。结果表明，当刻度盘的直径为2535mm时，认读效果脯直径增大而提高；当刻度盘直径为3570mm时，认读效果趋于稳定；当刻度盘直径超过7
33、0mm时，认读效果反而下降。n读数设计n仪表指针n仪表色彩n信号灯设计第二节 操作装置设计n为了采取最合理、最少疲劳和最高效率的动作，必须考虑操作动作与人体机能的关系。n (1)避免不必要的加速和减速 避免于密、腿和身体的加速及减速可降低消耗的时间和能员。对于手臂和服，适宜于回转运动，手臂作回转运动的效率较高，应尽量减少往复运动的操作动作。n (2)使用两只手动作 使用两只手动作可以减少工作时间和节省每个单位工作量的人体能景消耗。n (3)考虑运动习惯和运动速度 一般说来，手的上下运动速度比左右运动速度快，准确度也高；从上往下比从下往上快，水平面内的前后运动比左右运动快，旋转运动较直线运动快。
34、另外，右手动作比左手动作快10时间，失误率低5，出力强5一10。右手向右运动较向左运动快，手朝向身体的运动比离开身体的运动快，但后者准确度高。一、操作器的功能二、操作器的选择三、按键的设计n按键的颜色应根据其功能决定：表示“停止”、“断电”或发生事故的按键应为红色；“起动”或“通电”的，应优先用绿色，不能用绿色时，允许用白灰或黑色键；按下为开，抬起为停或进级的，优先用黑色键，忌用红色键。四、手控制器的形态语义手控操作器的尺寸第四章 作业空间设计n人在操作机械时所需的操作活动空间，加上机器、设备及工具等所占空间的总和称为作业空间。对于一个大范围的作业场所来说，作业空间设计就是解决如何把机器、设备
35、和工具等操作和使用对象按人的操作要求进行空间布置的问题。而针对人所操作的机械而言，作业空间设计就是解决合理地布置操纵器、显示器以及控制台、工作座椅的设计中人体尺度问题。一、坐姿操作范围及作业面布置n图中2、5曲线为左、右手最大操作范围；1、6曲线为左、右手正常操作范围。二、立姿操作范围n图中范围1为最适合的抓握区，范围2为最有利的手动范围；范围3为最大抓握范围；范围4为最大可触及范围。三、垂直作业面操纵器布置与操作特征四、控制台尺寸及视野设计控制台尺寸及视野设计五、工作环境n作业者首先是在一定环境中进行作业的，保持工作环境中的物理、化学、生物学的条件对人体无害，同时保证其工作能力、是工作环境设
36、计的要求。光环境是一切人机作业的前提，温度环境与噪声环境是所处环境中对作业效率影响最突出的两个因素。n(1)工作场所的大小(总体布局、工作空间和与通行有关的工作空间)应适当。n(2)照明应为所需的活动提供最佳的视觉感受，应特别注意照明的亮度、颜色、光的分布、眩光、颜色和亮度的对比度及操作者的年龄。n(3)对环境和工作设备选择团色叭应考感到它们对亮度分布、视野的结构及质量以及对安全色的感受等因素的影响。1 1、扩音器、扩音器 扩音器是1915年发明的。扩音器的问世使得人们不仅在乘坐地铁或去郊扩音器的问世使得人们不仅在乘坐地铁或去郊外远足时能够欣赏自己喜爱的音乐和广播节目，外远足时能够欣赏自己喜爱
37、的音乐和广播节目，而且还能聆听以电子手段保存下来的早已与世而且还能聆听以电子手段保存下来的早已与世长辞的人的声音以及大自然中根本不存在的种长辞的人的声音以及大自然中根本不存在的种种奇妙声音。种奇妙声音。在电影院里，扩音器所营造的声的世界将观众们带入在电影院里，扩音器所营造的声的世界将观众们带入一个想象的世界。一个想象的世界。扩音器亦是本世纪所有具有个性魅力的公众人物与大扩音器亦是本世纪所有具有个性魅力的公众人物与大众沟通的重要工具。众沟通的重要工具。按键式电话业务是美国电话电报公司在按键式电话业务是美国电话电报公司在19631963年年1111月月正式开通的。正式开通的。几乎所有初次接触按键式
38、电话的人都认为它远胜于几乎所有初次接触按键式电话的人都认为它远胜于转盘式电话。贝尔实验室的研究人员为使这种新产转盘式电话。贝尔实验室的研究人员为使这种新产品为人们所接纳，真可谓绞尽脑汁。他们实验了品为人们所接纳，真可谓绞尽脑汁。他们实验了1616种按键排列方式，交叉式的，圆盘式的，不一而足。种按键排列方式，交叉式的，圆盘式的，不一而足。他们还在电话机的大小、形状、按键的间距、弹性他们还在电话机的大小、形状、按键的间距、弹性甚至与手指尖接触的部位的外形上作了大量的文章。甚至与手指尖接触的部位的外形上作了大量的文章。2 2、按键式电话、按键式电话3、方向盘、方向盘 最初的汽车是用舵来控制驾驶的，但
39、是它会把汽车行驶中产生的剧烈振动传导给驾驶者，增加其控制方向的难度。方向盘这种新设计便应运而生，这一齿轮系统操作灵活，很好地隔绝了道路的剧烈振动。不带方向盘的概念型汽车不带方向盘的概念型汽车 7070年代早期，年代早期，7070年代早期，带有磁条的信用卡在美国问年代早期，带有磁条的信用卡在美国问世，极大的提高了信用卡购物时的验证效率，一下子便世，极大的提高了信用卡购物时的验证效率，一下子便受到零售商的青睐。受到零售商的青睐。今天在许多场合我们都会用到磁卡，如在食堂就餐，在今天在许多场合我们都会用到磁卡，如在食堂就餐，在商场购物，乘公共汽车，打电话，进入管制区域等等，商场购物，乘公共汽车，打电话
40、，进入管制区域等等，不一而足。不一而足。信用卡信用卡 智能卡智能卡4 4、磁卡、磁卡 交通指挥灯是非裔美国人加莱特.摩根在1923年发明的。铁路上使用的信号只有一种命令：通行。公路交通的红绿灯则不一样，它的职责在很大程度上是要告诉汽车司机把车辆停下来。新式的红绿灯能将闯红灯的人拍照下来。5、交通指挥灯、交通指挥灯 据说，遥控器的开发源于人们对于电视商业广告的反感。美国顶峰（Zenith）公司的总裁尤其痛恨电视节目频频被广告打断的现象。在他的领导下，顶峰公司在1950年开发出了世界上第一个遥控器。今天遥控器已经成为家电产品的标准配置，市场上销售的99的电视机和100的录像机都配置有它。6、遥控器
41、、遥控器 阴极射线管（CRT）是德国物理学家布劳恩（Kari Ferdinand Braun）发明的，1897年被用于一台示波器中首次与世人见面。电视机 计算机7、阴极射线管、阴极射线管 虽然液晶早在1888年就已经被奥地利植物学家Frederich Reinitzer所发现，但是人们直到1977年才将其用作显示用途。笔记本电脑、微型电视机和便携式DVD播放机 替换CRT显示器，形状可变8、液晶显示器、液晶显示器 道格拉斯.恩格尔巴特在60年代发明了鼠标和图形用户界面。70年代在施乐公司的帕罗奥尔托研究中心（PARC）进一步完善 80年代在苹果公司的努力下，它终于完成了走向大众的进程。90年代，MICROSOFT的Windows9、鼠标图形用户界面、鼠标图形用户界面 扫描技术扫描技术,1974,1974年问世。年问世。条码扫描器第一次实际应用是在美国俄亥俄州条码扫描器第一次实际应用是在美国俄亥俄州特洛伊市的马什超级市场，扫描的是特洛伊市的马什超级市场，扫描的是1010小包一袋小包一袋的口香糖。的口香糖。条形码大大提高了供应链的通信效率，以至于条形码大大提高了供应链的通信效率，以至于有些商店可以在商品销售以后才付款。有些商店可以在商品销售以后才付款。10、条形码扫描器、条形码扫描器
