人機(jī)工程學(xué)課件

人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史2車輛設(shè)計(jì)和使用中的人機(jī)工程問(wèn)題4人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容31機(jī)器設(shè)計(jì)中的人體因素33未來(lái)車輛人機(jī)工程學(xué)面臨的新課題35返回總目錄第1章目錄人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史2車輛設(shè)計(jì)和使用中的人機(jī)工程問(wèn)題4人11.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容定義基本概念研究對(duì)象研究?jī)?nèi)容回到本章目錄1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容定義基本概念研究對(duì)象研究?jī)?nèi)容2“Ergonomics”，“HumanEngineering”日語(yǔ)稱為“人間工學(xué)”俄語(yǔ)音譯為“Эргономика”美國(guó)：“HumanFactors”1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容1.1.1人機(jī)工程學(xué)的定義回到本節(jié)目錄“Ergonomics”，“HumanEngineeri3

在我國(guó)，本學(xué)科處于初創(chuàng)階段，名稱尚不統(tǒng)一，有“人機(jī)工程學(xué)”，“人類工效學(xué)”、“人體工程學(xué)”和“工效學(xué)”等不同提法?！癊rgonomics”=“Ergon”+“Nomos”“Ergon”的意思是“出力”、“工作”，“Nomos”的意思是“正常化、規(guī)律”。“Ergonomics”的含意就是“人出力正?；被颉叭说墓ぷ饕?guī)律”。1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容在我國(guó)，本學(xué)科處于初創(chuàng)階段，名稱尚不統(tǒng)一，有“人機(jī)工4

Wood

的定義為：“設(shè)備的設(shè)計(jì)必須適合人的各方面的因素，以便在操作上付出最少能耗而求得最高效率”。

Woodson

的定義為：“人機(jī)工程學(xué)研究的是人與機(jī)器相互關(guān)系的合理方案，即對(duì)人的知覺(jué)顯示、操縱控制、人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和布置、作業(yè)系統(tǒng)的組合等進(jìn)行有效的研究，其目的在于獲得最高的效率及人在作業(yè)時(shí)感到安全和舒適”。

Chapanis

的定義為：“人機(jī)工程學(xué)是在機(jī)器設(shè)計(jì)中考慮如何使人操作簡(jiǎn)便而又準(zhǔn)確的一門學(xué)科”。1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容Wood的定義為：“設(shè)備的設(shè)計(jì)必須適合人的各方面5

McCormick和Sanders在《HumanFactorsinEngineeringandDesign》一書(shū)中給出人機(jī)工程學(xué)的簡(jiǎn)要定義為：“為人的使用而設(shè)計(jì)”和“工作和生活條件的最優(yōu)化”。

Kroemer,Kroemer,Kroemer-lbert等人在《Ergonomics--HowtoDesignforEaseandEfficiency》一書(shū)中給出人機(jī)工程學(xué)的簡(jiǎn)要定義為：“為適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)人的生活和工作環(huán)境而研究人的特性”和“工作的宜人化”。1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容McCormick和Sanders在《Hum6

封根泉的定義為：“為了研究解決機(jī)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與人體有關(guān)的種種問(wèn)題，使整個(gè)人機(jī)系統(tǒng)的工作效能達(dá)到最優(yōu)而建立起來(lái)的一門科學(xué)，就是人體工程學(xué)”。

賴維鐵的定義為：“人機(jī)工程學(xué)是運(yùn)用生理學(xué)、心理學(xué)和其它有關(guān)學(xué)科知識(shí)，使機(jī)器和人相互適應(yīng)，創(chuàng)造舒適和安全的環(huán)境條件，從而提高工效的一門學(xué)科”。

錢學(xué)森的定義為：“人機(jī)工程是一門非常重要的應(yīng)用人體科學(xué)技術(shù)，它專門研究人和機(jī)器的配合，考慮到人的功能能力，如何設(shè)計(jì)機(jī)器，求得人在使用機(jī)器時(shí)整個(gè)人和機(jī)器的效果達(dá)到最佳狀態(tài)”。1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容封根泉的定義為：“為了研究解決機(jī)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與人體有關(guān)7回到本節(jié)目錄

曹琦等人給出的定義為：“人機(jī)工程學(xué)是研究并優(yōu)化人機(jī)系統(tǒng)的科學(xué)”。國(guó)際人機(jī)工程學(xué)會(huì)

(InternationalErgonomicsAssociation,簡(jiǎn)稱IEA)的定義為:“人機(jī)工程學(xué)是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的各種因素;研究人和機(jī)器及環(huán)境的相互作用;以及在工作中、家庭生活中和休假時(shí)怎樣統(tǒng)一考慮工作效率,人的健康、安全和舒適等問(wèn)題的學(xué)科”。

本書(shū)的定義為：“人機(jī)工程學(xué)是從人的生理和心理特點(diǎn)出發(fā)，研究人、機(jī)、環(huán)境相互關(guān)系和相互作用的規(guī)律,以優(yōu)化人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的一門學(xué)科”。1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容回到本節(jié)目錄曹琦等人給出的定義為：“人機(jī)工程學(xué)是研8人機(jī)系統(tǒng)(man-machinesystem)指“人”與他所對(duì)應(yīng)的“物”共處于同一時(shí)間及空間時(shí)所構(gòu)成的系統(tǒng)。“人”指的是在所研究的系統(tǒng)中參與系統(tǒng)過(guò)程的人;“機(jī)”則泛指一切與人處于同一系統(tǒng)中并與人交換著信息、物質(zhì)和能量的、供人使用的物;“環(huán)境”指的是“人”、“機(jī)”共處的、對(duì)“人”和“機(jī)”有直接或間接影響的周圍外部條件。1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容1.1.2人機(jī)工程學(xué)的基本概念回到本節(jié)目錄人機(jī)系統(tǒng)(man-machinesystem)1.1人9人機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成圖1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容人機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成圖1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容10人機(jī)界面(man-machineinterface)

人機(jī)系統(tǒng)中,“人”與“機(jī)”之間能夠相互施加影響、實(shí)現(xiàn)相互作用的區(qū)域。1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容人機(jī)界面(man-machineinterface)11

基于人體感官的人機(jī)界面人的視覺(jué)有視角、視野、可視光波長(zhǎng)范圍、顏色分辨力、視覺(jué)靈度、定位錯(cuò)覺(jué)、運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺(jué)、視覺(jué)疲勞等特性。汽車的擋風(fēng)玻璃、儀表板和儀表的設(shè)計(jì)就要充分考慮這些特性，使駕駛者能夠得到足夠的視區(qū)，能夠迅速辨認(rèn)各種信號(hào)，減少失誤和視覺(jué)疲勞。思考：基于人體感官的人機(jī)界面可細(xì)分為哪幾類？基于人體感官的人機(jī)界面12第1章人機(jī)工程學(xué)課件13基于人體形態(tài)的人機(jī)界面不同地區(qū)和人種、不同年齡和性別都具有不同的身體尺寸，為不同地區(qū)和群體設(shè)計(jì)的汽車就要參考特定對(duì)象的人體參數(shù)。人在生活和勞動(dòng)中又具有各種不同的形態(tài)，人體在不同的姿態(tài)下工作，全身的骨頭和關(guān)節(jié)處于不同的相對(duì)位置，全身的肌肉處于不同的緊張狀態(tài)，心臟負(fù)擔(dān)不同，疲勞程度也不同。

基于力學(xué)特性的人機(jī)界面

人體在不同的姿態(tài)下，用力的疲勞程度不同，操縱機(jī)器所需的力量應(yīng)該選擇在對(duì)應(yīng)姿態(tài)下不易引起疲勞的范圍內(nèi)。例如轉(zhuǎn)向助力器就是為了減輕操縱力而設(shè)計(jì)的。人體在不同的姿態(tài)下最大拉力、最大推力也不相同?；谌梭w形態(tài)的人機(jī)界面14坐姿下人腿的蹬力在過(guò)臀部水平線下方20度左右較大，操縱性也較好，所以剎車踏板就安裝在這個(gè)位置上。坐姿下人腿的蹬力在過(guò)臀部水平線下方20度左右較大，操縱性也較15基于人腦特性的人機(jī)界面人腦對(duì)事物的認(rèn)識(shí)和反應(yīng)有自己的特點(diǎn)，體現(xiàn)在他的行為和對(duì)外界的反應(yīng)中。人喜歡用直覺(jué)處理事情，不善于煩瑣過(guò)程和精確的計(jì)算。對(duì)于協(xié)助人腦進(jìn)行工作的計(jì)算機(jī)，如何進(jìn)行人機(jī)界面的設(shè)計(jì)一直是熱門的論題。無(wú)論是從低級(jí)語(yǔ)言到高級(jí)語(yǔ)言，到面向?qū)ο?、面向任?wù)的編程方式的發(fā)展，還是圖形終端、鼠標(biāo)定位、窗口系統(tǒng)、多媒體、可視化、虛擬現(xiàn)實(shí)等方面的進(jìn)展，都體現(xiàn)了這個(gè)主題。近年來(lái)，人工智能已經(jīng)在汽車上應(yīng)用，車載電腦可以協(xié)助駕駛者認(rèn)路、換檔、避碰……。在東京國(guó)際車展上展出的豐田POD概念車，還能記錄車主的生活和駕車習(xí)慣，以便向車主提供更加貼心的服務(wù)。

基于人腦特性的人機(jī)界面16由豐田汽車和SONY共同設(shè)計(jì)生產(chǎn)的具有表情的智能IT車pod，整體設(shè)計(jì)中融進(jìn)了SONY智能寵物AIBO的特征，使汽車首次具有了靈感●采用飛機(jī)駕駛舵式助力方向盤，取代舊式方向盤和腳踏油門等，既省力又安全●側(cè)拉式車門，節(jié)省空間，上下方便，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)●具有先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)功能，可與家庭或辦公室網(wǎng)路相連，記錄主人的愛(ài)好，如自動(dòng)播放主人愛(ài)聽(tīng)的音樂(lè)，顯示主人喜歡的餐廳信息等●車尾天線可搖擺，與車燈、車輪等相配合，以示喜怒哀樂(lè)等10種表情●可記錄鴐車人脈搏次數(shù)、出汗程度等狀態(tài)，評(píng)價(jià)并顯示鴐車技術(shù)水平●個(gè)人專用彩屏，供所有乘車人獨(dú)立享受視聽(tīng)藝術(shù)●名副其實(shí)的智能型未來(lái)車。

由豐田汽車和SONY共同設(shè)計(jì)生產(chǎn)的具有表情的智能IT車pod17小知識(shí)：腦機(jī)接口

腦機(jī)接口，開(kāi)啟“心靈感應(yīng)”時(shí)代當(dāng)冷天你感到口渴,眼前立刻出現(xiàn)一杯熱飲,當(dāng)你從室外回來(lái)想要上網(wǎng),電腦立刻自動(dòng)啟動(dòng),當(dāng)你想呼吸窗外的新鮮空氣,窗子立刻打開(kāi)……這一切不用你命令，不用你操控，只要你想，意念就能實(shí)現(xiàn)。這是不是很像科幻？但這可能就是未來(lái)真正的智能時(shí)代。我們的心靈被感應(yīng)，意念在瞬間被兌現(xiàn)。小知識(shí)：腦機(jī)接口

腦機(jī)接口，開(kāi)啟“心靈感應(yīng)”時(shí)代當(dāng)冷天你感到18讓聾人重獲聽(tīng)力，讓盲人重見(jiàn)光明，讓癱瘓者重新站起，甚至把人們從小學(xué)到博士近20年的求學(xué)生涯壓縮到一瞬間……這些亦幻亦真的場(chǎng)景都與腦機(jī)接口（BrainComputerInterface，BCI）這個(gè)詞關(guān)聯(lián)起來(lái)。讓聾人重獲聽(tīng)力，讓盲人重見(jiàn)光明，讓癱瘓者重新站起，甚至把人們19清華大學(xué)科研人員正在通過(guò)非植入式腦機(jī)接口采集腦電波清華大學(xué)科研人員正在通過(guò)非植入式腦機(jī)接口采集腦電波20第1章人機(jī)工程學(xué)課件21科學(xué)家正在研究各種方法把計(jì)算機(jī)或者假肢直接與大腦連通，同時(shí)探究大腦的神經(jīng)編碼，研究它如何把輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為移動(dòng)手臂或者說(shuō)話這樣的行為輸出科學(xué)家正在研究各種方法把計(jì)算機(jī)或者假肢直接與大腦連通，同時(shí)探22人機(jī)關(guān)系(man-machinerelationship)（1）機(jī)宜人（2）人適機(jī)機(jī)宜人是有條件的,人適機(jī)也是有限度的。人機(jī)系統(tǒng)中的機(jī)宜人與人適機(jī)是相對(duì)的。

任何一個(gè)人機(jī)系統(tǒng)都必然是既要盡量做到機(jī)宜人,也要設(shè)法做到人適機(jī)。調(diào)整這種人機(jī)相互匹配關(guān)系最根本的制約條件就是人的可能性與人的可靠性?；氐奖竟?jié)目錄1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容人機(jī)關(guān)系(man-machinerelationshi23回到本節(jié)目錄

人機(jī)工程學(xué)的研究對(duì)象是人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)簡(jiǎn)稱人機(jī)系統(tǒng)。

人機(jī)工程學(xué)既要研究人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的各個(gè)組成部分的屬性,更要著重研究人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的總體屬性,以及人、機(jī)、環(huán)境之間的相互關(guān)系的規(guī)律。1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容1.1.3人機(jī)工程學(xué)的研究對(duì)象回到本節(jié)目錄人機(jī)工程學(xué)的研究對(duì)象是人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)簡(jiǎn)241.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容回到本節(jié)目錄1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容回到本節(jié)目錄25

1.人機(jī)工程學(xué)的學(xué)科構(gòu)成1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容人機(jī)工程學(xué)主要由兩個(gè)學(xué)術(shù)研究方向構(gòu)成：

1.研究和實(shí)驗(yàn)確定工程設(shè)計(jì)所必需知道的有關(guān)人的特征和特性的具體數(shù)據(jù)。2.應(yīng)用和工程設(shè)計(jì)宜人化的用品、工具、機(jī)器、環(huán)境、作業(yè)程序、工作任務(wù)等。

1.人機(jī)工程學(xué)的學(xué)科構(gòu)成1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容人機(jī)262.人的特性的研究（1）人體尺寸及人體測(cè)量技術(shù)（2）人體的力學(xué)性能（3）人的勞動(dòng)生理功能（4）勞動(dòng)中人的心理過(guò)程（5）人的信息傳遞能力（6）人的可靠性（7）人員的選拔和培訓(xùn)（8）人的動(dòng)作時(shí)間研究（9）人體模型1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容2.人的特性的研究1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容273.機(jī)的特性的研究（1）信息傳遞技術(shù)（2）操縱控制技術(shù)（3）安全保障技術(shù)（4）動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)（5）宜人化技術(shù)1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容3.機(jī)的特性的研究1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容284.環(huán)境特性的研究（1）作業(yè)空間（2）物理環(huán)境（3）化學(xué)環(huán)境（4）生物環(huán)境（5）美學(xué)環(huán)境1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容4.環(huán)境特性的研究1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容295.人-機(jī)關(guān)系的研究（1）人機(jī)系統(tǒng)功能分配（2）人機(jī)界面優(yōu)化匹配（3）人機(jī)系統(tǒng)特性協(xié)調(diào)（4）人機(jī)系統(tǒng)可靠性（5）人機(jī)系統(tǒng)安全性1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容5.人-機(jī)關(guān)系的研究1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容306.人-環(huán)境關(guān)系的研究7.機(jī)-環(huán)境關(guān)系的研究8.人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)總體性能的研究回到本節(jié)目錄1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容6.人-環(huán)境關(guān)系的研究回到本節(jié)目錄1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)311.2人機(jī)工程學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史現(xiàn)代的科學(xué)的經(jīng)驗(yàn)的回到本章目錄學(xué)術(shù)組織與刊物1.2人機(jī)工程學(xué)現(xiàn)代的科學(xué)的經(jīng)驗(yàn)的回到本章目錄學(xué)術(shù)組織32經(jīng)驗(yàn)的人機(jī)工程學(xué)一直延續(xù)到第一次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史1.2.1經(jīng)驗(yàn)的人機(jī)工程學(xué)回到本節(jié)目錄經(jīng)驗(yàn)的人機(jī)工程學(xué)一直延續(xù)到第一次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期。1.233

自有人類社會(huì)開(kāi)始，就有了最原始的人機(jī)關(guān)系——人與器物的關(guān)系。原始人狩獵用的棍棒、石塊或投槍,其尺寸、重量總是與人的體能大體相適應(yīng)的。大約兩千四百多年以前的戰(zhàn)國(guó)初期，我國(guó)就出現(xiàn)了第一部科技匯編名著《考工記》。它的歷史與科學(xué)價(jià)值名聞中外，聯(lián)合國(guó)教科文組織已決定將《考工記》譯成六種聯(lián)合國(guó)的工作語(yǔ)言（中、英、法、俄、西班牙，阿拉伯文）以廣流傳與研究。在這部古代科技名著中，對(duì)一些器物制作應(yīng)考慮的宜人性問(wèn)題已有相當(dāng)深入、十分精彩的論述。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史自有人類社會(huì)開(kāi)始，就有了最原始的人機(jī)關(guān)系——人與器物34※兵器握柄的形狀※弓箭的制作和使用※掘土工具“耒”1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史1.2.1經(jīng)驗(yàn)的人機(jī)工程學(xué)回到本節(jié)目錄※兵器握柄的形狀1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史1.2.1經(jīng)35回到本節(jié)目錄隨著人類社會(huì)的發(fā)展,人創(chuàng)造和使用的器物和機(jī)器不斷得到改進(jìn),由簡(jiǎn)單到復(fù)雜地逐步完善。這種實(shí)際存在的人機(jī)關(guān)系及其發(fā)展，可稱為經(jīng)驗(yàn)的人機(jī)工程學(xué)。我國(guó)古代的指南車，是最早的自動(dòng)控制系統(tǒng),其設(shè)計(jì)原理與現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)的反饋原理相吻合,是經(jīng)驗(yàn)的人機(jī)工程學(xué)的典型應(yīng)用實(shí)例。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史回到本節(jié)目錄隨著人類社會(huì)的發(fā)展,人創(chuàng)造和使用的器物36※第一次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期(1750～1890年)※第二次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期(1870～1945年)※第一次世界大戰(zhàn)期間※第二次世界大戰(zhàn)期間※第三次產(chǎn)業(yè)革命開(kāi)始(1945年)以來(lái)1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史1.2.2科學(xué)的人機(jī)工程學(xué)回到本節(jié)目錄※第一次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期(1750～1890年)1.2人機(jī)工37※第一次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期(1750～1890年)以法國(guó)Jacquard在紡織機(jī)械上使用穿孔卡片進(jìn)行程序控制和英國(guó)Watt設(shè)計(jì)蒸汽機(jī)的調(diào)速器為代表，開(kāi)始實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制。與此相適應(yīng)，人機(jī)工程學(xué)開(kāi)始由經(jīng)驗(yàn)逐步上升為科學(xué)。1884年德國(guó)學(xué)者M(jìn)osso迸行了著名的肌肉疲勞試驗(yàn)，該項(xiàng)研究可以說(shuō)是科學(xué)人機(jī)工程學(xué)的開(kāi)端。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史※第一次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期(1750～1890年)1.2人機(jī)工38※第二次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期(1870～1945年)1898年美國(guó)學(xué)者Taylor進(jìn)行了著名的鐵锨鏟煤作業(yè)的試驗(yàn)研究。Gilbreth夫婦首創(chuàng)采用當(dāng)時(shí)先進(jìn)的高速攝影（電影拍攝）方法，研究工人的砌磚作業(yè)動(dòng)作過(guò)程。20世紀(jì)初,Taylor關(guān)于操作方法的研究成果在美國(guó)和西歐一些國(guó)家得到推行,并成為大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的“泰羅制”,Taylor的研究為科學(xué)人機(jī)工程學(xué)的建立奠定了基礎(chǔ)。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史※第二次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期(1870～1945年)1.2人機(jī)工39※第一次世界大戰(zhàn)期間各參戰(zhàn)國(guó)都聘請(qǐng)心理學(xué)家解決戰(zhàn)時(shí)兵種分工、特種人員選拔和訓(xùn)練、軍工生產(chǎn)中的作業(yè)疲勞等問(wèn)題。美國(guó)哈佛大學(xué)心理學(xué)Munsterberg教授的代表作《心理學(xué)與經(jīng)濟(jì)生活》和《心理工藝學(xué)原理》是人機(jī)工程學(xué)的最早著作。這一時(shí)期的研究者多是一些心理學(xué)家,當(dāng)時(shí)的學(xué)科名稱是“應(yīng)用實(shí)驗(yàn)心理學(xué)”,其特點(diǎn)是選擇和訓(xùn)練人,使人適應(yīng)機(jī)器。

戰(zhàn)后，心理學(xué)的應(yīng)用推廣到非軍事領(lǐng)域，學(xué)科名稱改成了“工程心理學(xué)”。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史※第一次世界大戰(zhàn)期間1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史40※第二次世界大戰(zhàn)期間工程技術(shù)設(shè)計(jì)思想開(kāi)始發(fā)生了一個(gè)根本性的轉(zhuǎn)變:由“使人適應(yīng)機(jī)器”轉(zhuǎn)變?yōu)椤笆箼C(jī)器適應(yīng)人”，生理學(xué)家、心理學(xué)家、醫(yī)生和工程技術(shù)專家共同研究解決武器和裝備的優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)踐，促進(jìn)了人機(jī)工程學(xué)作為一門獨(dú)立的新興學(xué)科的形成和發(fā)展。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史※第二次世界大戰(zhàn)期間1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史41※第三次產(chǎn)業(yè)革命開(kāi)始(1945年)以來(lái)以電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用為主要標(biāo)志。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，工程技術(shù)設(shè)計(jì)中與人的因素有關(guān)的問(wèn)題越來(lái)越多，人機(jī)協(xié)調(diào)問(wèn)題越來(lái)越顯得重要，從而促使人機(jī)工程學(xué)的研究和應(yīng)用得到更廣泛而迅速的發(fā)展。

回到本節(jié)目錄1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史※第三次產(chǎn)業(yè)革命開(kāi)始(1945年)以來(lái)回到本節(jié)目錄1.242※20世紀(jì)80年代，進(jìn)入“現(xiàn)代的人機(jī)工程學(xué)”發(fā)展階段，其突出特點(diǎn)是：人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的最優(yōu)化?！爱a(chǎn)品語(yǔ)義學(xué)”—產(chǎn)品的“認(rèn)知”問(wèn)題，成立了專門的研究方向。歸結(jié)為兩個(gè)極樸素的要求：第一，看到它，馬上知道它是做什么用的；第二，比較容易弄清楚該怎么用。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史1.2.3現(xiàn)代的人機(jī)工程學(xué)回到本節(jié)目錄※20世紀(jì)80年代，進(jìn)入“現(xiàn)代的人機(jī)工程學(xué)”發(fā)展431992年,聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)通過(guò)了著名的《關(guān)于環(huán)境與發(fā)展的里約熱內(nèi)盧宣言》,以保護(hù)生態(tài)環(huán)境為前提,提出了經(jīng)濟(jì)與科技活動(dòng)所必須遵循的“可持續(xù)發(fā)展原則”。

其后不久,我國(guó)制定了國(guó)家的“可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”,把環(huán)境保護(hù)提升到了現(xiàn)代化建設(shè)的國(guó)策之高度。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史1992年,聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)通過(guò)了著44

可持續(xù)發(fā)展原則使人機(jī)工程學(xué)的學(xué)術(shù)思想又產(chǎn)生了極大的擴(kuò)展和深化:

在空間方面，將所考慮的環(huán)境延伸到了整個(gè)自然界的大環(huán)境;在時(shí)間方面，不僅要考慮人造器物給當(dāng)今人們帶來(lái)的效益，而且要充分顧及對(duì)未來(lái)子孫后代的影響。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史可持續(xù)發(fā)展原則使人機(jī)工程學(xué)的學(xué)術(shù)思1.2人機(jī)工程學(xué)45

可持續(xù)發(fā)展原則對(duì)人類的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)活動(dòng)提出了一系列新的準(zhǔn)則:

應(yīng)該減少資源和能源的消耗，應(yīng)該推行“綠色包裝”，不但從源頭上去減少垃圾，還要開(kāi)拓廢棄物資的再生利用，…。只要設(shè)計(jì)得當(dāng)，讓事物又好又省又美是完全做得到的。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史可持續(xù)發(fā)展原則對(duì)人類的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)活1.2人機(jī)工程學(xué)46“從清晨起床到夜晚人睡，智能化的電子產(chǎn)品為人安排好了一切:定時(shí)喚醒人們起來(lái)，自動(dòng)地定時(shí)做好早餐，自動(dòng)地定時(shí)定購(gòu)所需物品，…”“智能化的個(gè)人交通工具，能讓人在戶外足不涉地”，“恒溫控制的居室，讓人終年生活在四季如春的環(huán)境中”……對(duì)于人類的未來(lái)生活，報(bào)刊上不斷出現(xiàn)這樣的描述。如果今后多數(shù)社會(huì)成員的生活，真的都象那樣完全不費(fèi)腦子，不費(fèi)力氣，人類的子孫們，會(huì)一代比一代更聰明健壯，還是相反？1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史“從清晨起床到夜晚人睡，智能化的電子產(chǎn)品為人安排好47人機(jī)工程學(xué)研究的目的是使人“安全、健康、舒適、高效”,在未來(lái)，這也許仍然沒(méi)有錯(cuò)。但是必須從更高的視角來(lái)把握其含義:產(chǎn)品、設(shè)施、環(huán)境的創(chuàng)造，既要讓人們現(xiàn)今生活得美好，更要有利于人類自身德、智、體的全面發(fā)展。一定要讓科技進(jìn)步促進(jìn)人類自身的健康發(fā)展！回到本節(jié)目錄1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史人機(jī)工程學(xué)研究的目的是使人“安全、健康、舒適、高效481949年12月,Murrell第一次提出了“Ergonomics”這個(gè)詞作為人機(jī)工程學(xué)的學(xué)科名稱。1950年成立了英國(guó)人機(jī)工程學(xué)研究協(xié)會(huì),1957年發(fā)行了會(huì)刊《Ergonomics》,該刊物現(xiàn)在已成為國(guó)際人機(jī)工程學(xué)學(xué)會(huì)的會(huì)刊。美國(guó)在1957年成立了人機(jī)工程學(xué)學(xué)會(huì)，發(fā)行了會(huì)刊《HumanFactors》,成為世界上出版人機(jī)工程學(xué)書(shū)刊最多的國(guó)家。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史1.2.4人機(jī)工程學(xué)的學(xué)術(shù)組織與刊物回到本節(jié)目錄1949年12月,Murrell第一次提出49第1章人機(jī)工程學(xué)課件501960年正式成立了國(guó)際人機(jī)工程學(xué)學(xué)會(huì),1961年在瑞典的斯德哥爾摩舉行了第一屆國(guó)際人機(jī)工程學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議,此后每三年舉行一次,至2003年為止,已舉行了15次國(guó)際人機(jī)工程學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議。自20世紀(jì)60年代開(kāi)始,俄羅斯(前蘇聯(lián))、日本、德國(guó)、法國(guó)、荷蘭、瑞典、瑞士、丹麥、芬蘭等國(guó)也都相繼成立了人機(jī)工程學(xué)學(xué)會(huì)或?qū)ｉT研究機(jī)構(gòu),從事人機(jī)工程學(xué)的研究、應(yīng)用和人才培養(yǎng)工作。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(InternationalStandardizationOrganization,簡(jiǎn)稱ISO)于1975年設(shè)立了人機(jī)工程學(xué)技術(shù)委員會(huì)(TC-159),負(fù)責(zé)制訂人機(jī)工程學(xué)方面的標(biāo)準(zhǔn)。各國(guó)根據(jù)自己的具體情況也制訂了許多人機(jī)工程學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史1960年正式成立了國(guó)際人機(jī)工程學(xué)學(xué)會(huì),196151人機(jī)工程學(xué)在我國(guó)起步相對(duì)較晚,目前處于大力發(fā)展階段。

1989年正式成立了全國(guó)性的學(xué)術(shù)組織--中國(guó)人類工效學(xué)學(xué)會(huì)(ChineseErgonomicsSociety,簡(jiǎn)稱CES)?；氐奖竟?jié)目錄1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史人機(jī)工程學(xué)在我國(guó)起步相對(duì)較晚,目前處于大力發(fā)展階段52機(jī)器設(shè)計(jì)中的人體因素1.人體對(duì)作業(yè)負(fù)荷的耐受性2.人體參數(shù)3.人體的生物力學(xué)特性4.人的感知響應(yīng)特性5.人的適宜勞動(dòng)姿勢(shì)回到本章目錄1.3機(jī)器設(shè)計(jì)中的人體因素機(jī)器設(shè)計(jì)中的人體因素回到本章目錄1.3機(jī)器設(shè)計(jì)中的人體因531.4車輛設(shè)計(jì)和使用中的人機(jī)工程問(wèn)題1.機(jī)動(dòng)車輛駕駛操縱人機(jī)界面的優(yōu)化匹配2.機(jī)動(dòng)車輛的行車安全性及車內(nèi)乘員的人體保護(hù)技術(shù)3.機(jī)動(dòng)車輛乘員的乘坐舒適性4.機(jī)動(dòng)車輛的噪聲控制5.機(jī)動(dòng)車輛車內(nèi)小氣候環(huán)境的宜人化控制6.機(jī)動(dòng)車輛駕駛員的駕駛適宜性7.機(jī)動(dòng)車輛的道路適應(yīng)性8.人-車-路系統(tǒng)的綜合優(yōu)化回到本章目錄1.4車輛設(shè)計(jì)和使用中的人機(jī)工程問(wèn)題回到本章目錄541.5未來(lái)車輛人機(jī)工程學(xué)面臨的新課題車輛設(shè)計(jì)和使用中的人機(jī)工程問(wèn)題既廣泛又典型,幾乎復(fù)蓋了人機(jī)工程學(xué)的全部主體內(nèi)容,它們一直是過(guò)去幾十年中研究的熱門。其中,尤以轎車設(shè)計(jì)和使用中的人機(jī)工程問(wèn)題技術(shù)上最具有代表性和先進(jìn)性。車輛人機(jī)工程專家面臨的挑戰(zhàn)將是怎樣使得人體特性的差異如此巨大的轎車駕駛者和使用者群體中的大多數(shù)人、在大部分時(shí)間里對(duì)轎車的使用性能都感到滿意?；氐奖菊履夸?.5未來(lái)車輛人機(jī)工程學(xué)面臨的新課題回到本章目錄55適應(yīng)轎車智能化發(fā)展趨勢(shì)的需要整個(gè)道路交通環(huán)境的改善將使轎車的駕駛者成為整個(gè)智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)的組成部分之一,從而將其控制目標(biāo)轉(zhuǎn)向于謀求有限的道路通行能力的優(yōu)化利用及整個(gè)系統(tǒng)的安全、高效運(yùn)行。適應(yīng)能源與環(huán)境要求的新趨勢(shì)隨著能源與環(huán)境問(wèn)題的倍受人們關(guān)注,車輛技術(shù)發(fā)展的又一趨勢(shì)可能是各種非石油燃料車輛,特別是電動(dòng)汽車的大量使用,這些新型的車輛將帶給駕駛者許多新的駕駛操縱特性,對(duì)車輛設(shè)計(jì)和使用提出某些新的人機(jī)工程問(wèn)題。1.5未來(lái)車輛人機(jī)工程學(xué)面臨的新課題適應(yīng)轎車智能化發(fā)展趨勢(shì)的需要1.5未來(lái)車輛人機(jī)工程學(xué)面臨的56適應(yīng)人們對(duì)乘坐舒適性的要求由于信息技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)生活網(wǎng)絡(luò)化程度的提高，轎車作為通勤交通工具的功能比率將漸趨下降，而用于休閑娛樂(lè)的功能比率將漸趨提高,轎車的行駛速度也許不再是最主要的使用性能要求了，而人們對(duì)轎車的宜人性、乘坐舒適性的要求卻會(huì)比現(xiàn)在高得多,轎車作為一個(gè)活動(dòng)的家，將要求車內(nèi)空間增大，內(nèi)部裝飾更具有家庭的溫馨氣氛。

1.5未來(lái)車輛人機(jī)工程學(xué)面臨的新課題適應(yīng)人們對(duì)乘坐舒適性的要求1.5未來(lái)車輛人機(jī)工程學(xué)面臨的新57未來(lái)社會(huì)大環(huán)境的其他變化，必將為人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展提供新的機(jī)遇和更加廣闊的前景,也必將對(duì)車輛人機(jī)工程學(xué)提出許多新的研究課題,從而引起車輛人機(jī)工程學(xué)研究重點(diǎn)的轉(zhuǎn)移。1.5未來(lái)車輛人機(jī)工程學(xué)面臨的新課題未來(lái)社會(huì)大環(huán)境的其他變化，必將為人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展提供58本章結(jié)束!進(jìn)入第2章返回總目錄本章結(jié)束!進(jìn)入第2章返回總目錄59人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史2車輛設(shè)計(jì)和使用中的人機(jī)工程問(wèn)題4人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容31機(jī)器設(shè)計(jì)中的人體因素33未來(lái)車輛人機(jī)工程學(xué)面臨的新課題35返回總目錄第1章目錄人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史2車輛設(shè)計(jì)和使用中的人機(jī)工程問(wèn)題4人601.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容定義基本概念研究對(duì)象研究?jī)?nèi)容回到本章目錄1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容定義基本概念研究對(duì)象研究?jī)?nèi)容61“Ergonomics”，“HumanEngineering”日語(yǔ)稱為“人間工學(xué)”俄語(yǔ)音譯為“Эргономика”美國(guó)：“HumanFactors”1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容1.1.1人機(jī)工程學(xué)的定義回到本節(jié)目錄“Ergonomics”，“HumanEngineeri62

在我國(guó)，本學(xué)科處于初創(chuàng)階段，名稱尚不統(tǒng)一，有“人機(jī)工程學(xué)”，“人類工效學(xué)”、“人體工程學(xué)”和“工效學(xué)”等不同提法?！癊rgonomics”=“Ergon”+“Nomos”“Ergon”的意思是“出力”、“工作”，“Nomos”的意思是“正?；?、規(guī)律”?！癊rgonomics”的含意就是“人出力正?；被颉叭说墓ぷ饕?guī)律”。1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容在我國(guó)，本學(xué)科處于初創(chuàng)階段，名稱尚不統(tǒng)一，有“人機(jī)工63

Wood

的定義為：“設(shè)備的設(shè)計(jì)必須適合人的各方面的因素，以便在操作上付出最少能耗而求得最高效率”。

Woodson

的定義為：“人機(jī)工程學(xué)研究的是人與機(jī)器相互關(guān)系的合理方案，即對(duì)人的知覺(jué)顯示、操縱控制、人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和布置、作業(yè)系統(tǒng)的組合等進(jìn)行有效的研究，其目的在于獲得最高的效率及人在作業(yè)時(shí)感到安全和舒適”。

Chapanis

的定義為：“人機(jī)工程學(xué)是在機(jī)器設(shè)計(jì)中考慮如何使人操作簡(jiǎn)便而又準(zhǔn)確的一門學(xué)科”。1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容Wood的定義為：“設(shè)備的設(shè)計(jì)必須適合人的各方面64

McCormick和Sanders在《HumanFactorsinEngineeringandDesign》一書(shū)中給出人機(jī)工程學(xué)的簡(jiǎn)要定義為：“為人的使用而設(shè)計(jì)”和“工作和生活條件的最優(yōu)化”。

Kroemer,Kroemer,Kroemer-lbert等人在《Ergonomics--HowtoDesignforEaseandEfficiency》一書(shū)中給出人機(jī)工程學(xué)的簡(jiǎn)要定義為：“為適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)人的生活和工作環(huán)境而研究人的特性”和“工作的宜人化”。1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容McCormick和Sanders在《Hum65

封根泉的定義為：“為了研究解決機(jī)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與人體有關(guān)的種種問(wèn)題，使整個(gè)人機(jī)系統(tǒng)的工作效能達(dá)到最優(yōu)而建立起來(lái)的一門科學(xué)，就是人體工程學(xué)”。

賴維鐵的定義為：“人機(jī)工程學(xué)是運(yùn)用生理學(xué)、心理學(xué)和其它有關(guān)學(xué)科知識(shí)，使機(jī)器和人相互適應(yīng)，創(chuàng)造舒適和安全的環(huán)境條件，從而提高工效的一門學(xué)科”。

錢學(xué)森的定義為：“人機(jī)工程是一門非常重要的應(yīng)用人體科學(xué)技術(shù)，它專門研究人和機(jī)器的配合，考慮到人的功能能力，如何設(shè)計(jì)機(jī)器，求得人在使用機(jī)器時(shí)整個(gè)人和機(jī)器的效果達(dá)到最佳狀態(tài)”。1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容封根泉的定義為：“為了研究解決機(jī)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)與人體有關(guān)66回到本節(jié)目錄

曹琦等人給出的定義為：“人機(jī)工程學(xué)是研究并優(yōu)化人機(jī)系統(tǒng)的科學(xué)”。國(guó)際人機(jī)工程學(xué)會(huì)

(InternationalErgonomicsAssociation,簡(jiǎn)稱IEA)的定義為:“人機(jī)工程學(xué)是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的各種因素;研究人和機(jī)器及環(huán)境的相互作用;以及在工作中、家庭生活中和休假時(shí)怎樣統(tǒng)一考慮工作效率,人的健康、安全和舒適等問(wèn)題的學(xué)科”。

本書(shū)的定義為：“人機(jī)工程學(xué)是從人的生理和心理特點(diǎn)出發(fā)，研究人、機(jī)、環(huán)境相互關(guān)系和相互作用的規(guī)律,以優(yōu)化人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的一門學(xué)科”。1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容回到本節(jié)目錄曹琦等人給出的定義為：“人機(jī)工程學(xué)是研67人機(jī)系統(tǒng)(man-machinesystem)指“人”與他所對(duì)應(yīng)的“物”共處于同一時(shí)間及空間時(shí)所構(gòu)成的系統(tǒng)?！叭恕敝傅氖窃谒芯康南到y(tǒng)中參與系統(tǒng)過(guò)程的人;“機(jī)”則泛指一切與人處于同一系統(tǒng)中并與人交換著信息、物質(zhì)和能量的、供人使用的物;“環(huán)境”指的是“人”、“機(jī)”共處的、對(duì)“人”和“機(jī)”有直接或間接影響的周圍外部條件。1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容1.1.2人機(jī)工程學(xué)的基本概念回到本節(jié)目錄人機(jī)系統(tǒng)(man-machinesystem)1.1人68人機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成圖1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容人機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成圖1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容69人機(jī)界面(man-machineinterface)

人機(jī)系統(tǒng)中,“人”與“機(jī)”之間能夠相互施加影響、實(shí)現(xiàn)相互作用的區(qū)域。1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容人機(jī)界面(man-machineinterface)70

基于人體感官的人機(jī)界面人的視覺(jué)有視角、視野、可視光波長(zhǎng)范圍、顏色分辨力、視覺(jué)靈度、定位錯(cuò)覺(jué)、運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺(jué)、視覺(jué)疲勞等特性。汽車的擋風(fēng)玻璃、儀表板和儀表的設(shè)計(jì)就要充分考慮這些特性，使駕駛者能夠得到足夠的視區(qū)，能夠迅速辨認(rèn)各種信號(hào)，減少失誤和視覺(jué)疲勞。思考：基于人體感官的人機(jī)界面可細(xì)分為哪幾類？基于人體感官的人機(jī)界面71第1章人機(jī)工程學(xué)課件72基于人體形態(tài)的人機(jī)界面不同地區(qū)和人種、不同年齡和性別都具有不同的身體尺寸，為不同地區(qū)和群體設(shè)計(jì)的汽車就要參考特定對(duì)象的人體參數(shù)。人在生活和勞動(dòng)中又具有各種不同的形態(tài)，人體在不同的姿態(tài)下工作，全身的骨頭和關(guān)節(jié)處于不同的相對(duì)位置，全身的肌肉處于不同的緊張狀態(tài)，心臟負(fù)擔(dān)不同，疲勞程度也不同。

基于力學(xué)特性的人機(jī)界面

人體在不同的姿態(tài)下，用力的疲勞程度不同，操縱機(jī)器所需的力量應(yīng)該選擇在對(duì)應(yīng)姿態(tài)下不易引起疲勞的范圍內(nèi)。例如轉(zhuǎn)向助力器就是為了減輕操縱力而設(shè)計(jì)的。人體在不同的姿態(tài)下最大拉力、最大推力也不相同?；谌梭w形態(tài)的人機(jī)界面73坐姿下人腿的蹬力在過(guò)臀部水平線下方20度左右較大，操縱性也較好，所以剎車踏板就安裝在這個(gè)位置上。坐姿下人腿的蹬力在過(guò)臀部水平線下方20度左右較大，操縱性也較74基于人腦特性的人機(jī)界面人腦對(duì)事物的認(rèn)識(shí)和反應(yīng)有自己的特點(diǎn)，體現(xiàn)在他的行為和對(duì)外界的反應(yīng)中。人喜歡用直覺(jué)處理事情，不善于煩瑣過(guò)程和精確的計(jì)算。對(duì)于協(xié)助人腦進(jìn)行工作的計(jì)算機(jī)，如何進(jìn)行人機(jī)界面的設(shè)計(jì)一直是熱門的論題。無(wú)論是從低級(jí)語(yǔ)言到高級(jí)語(yǔ)言，到面向?qū)ο蟆⒚嫦蛉蝿?wù)的編程方式的發(fā)展，還是圖形終端、鼠標(biāo)定位、窗口系統(tǒng)、多媒體、可視化、虛擬現(xiàn)實(shí)等方面的進(jìn)展，都體現(xiàn)了這個(gè)主題。近年來(lái)，人工智能已經(jīng)在汽車上應(yīng)用，車載電腦可以協(xié)助駕駛者認(rèn)路、換檔、避碰……。在東京國(guó)際車展上展出的豐田POD概念車，還能記錄車主的生活和駕車習(xí)慣，以便向車主提供更加貼心的服務(wù)。

基于人腦特性的人機(jī)界面75由豐田汽車和SONY共同設(shè)計(jì)生產(chǎn)的具有表情的智能IT車pod，整體設(shè)計(jì)中融進(jìn)了SONY智能寵物AIBO的特征，使汽車首次具有了靈感●采用飛機(jī)駕駛舵式助力方向盤，取代舊式方向盤和腳踏油門等，既省力又安全●側(cè)拉式車門，節(jié)省空間，上下方便，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)●具有先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)功能，可與家庭或辦公室網(wǎng)路相連，記錄主人的愛(ài)好，如自動(dòng)播放主人愛(ài)聽(tīng)的音樂(lè)，顯示主人喜歡的餐廳信息等●車尾天線可搖擺，與車燈、車輪等相配合，以示喜怒哀樂(lè)等10種表情●可記錄鴐車人脈搏次數(shù)、出汗程度等狀態(tài)，評(píng)價(jià)并顯示鴐車技術(shù)水平●個(gè)人專用彩屏，供所有乘車人獨(dú)立享受視聽(tīng)藝術(shù)●名副其實(shí)的智能型未來(lái)車。

由豐田汽車和SONY共同設(shè)計(jì)生產(chǎn)的具有表情的智能IT車pod76小知識(shí)：腦機(jī)接口

腦機(jī)接口，開(kāi)啟“心靈感應(yīng)”時(shí)代當(dāng)冷天你感到口渴,眼前立刻出現(xiàn)一杯熱飲,當(dāng)你從室外回來(lái)想要上網(wǎng),電腦立刻自動(dòng)啟動(dòng),當(dāng)你想呼吸窗外的新鮮空氣,窗子立刻打開(kāi)……這一切不用你命令，不用你操控，只要你想，意念就能實(shí)現(xiàn)。這是不是很像科幻？但這可能就是未來(lái)真正的智能時(shí)代。我們的心靈被感應(yīng)，意念在瞬間被兌現(xiàn)。小知識(shí)：腦機(jī)接口

腦機(jī)接口，開(kāi)啟“心靈感應(yīng)”時(shí)代當(dāng)冷天你感到77讓聾人重獲聽(tīng)力，讓盲人重見(jiàn)光明，讓癱瘓者重新站起，甚至把人們從小學(xué)到博士近20年的求學(xué)生涯壓縮到一瞬間……這些亦幻亦真的場(chǎng)景都與腦機(jī)接口（BrainComputerInterface，BCI）這個(gè)詞關(guān)聯(lián)起來(lái)。讓聾人重獲聽(tīng)力，讓盲人重見(jiàn)光明，讓癱瘓者重新站起，甚至把人們78清華大學(xué)科研人員正在通過(guò)非植入式腦機(jī)接口采集腦電波清華大學(xué)科研人員正在通過(guò)非植入式腦機(jī)接口采集腦電波79第1章人機(jī)工程學(xué)課件80科學(xué)家正在研究各種方法把計(jì)算機(jī)或者假肢直接與大腦連通，同時(shí)探究大腦的神經(jīng)編碼，研究它如何把輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為移動(dòng)手臂或者說(shuō)話這樣的行為輸出科學(xué)家正在研究各種方法把計(jì)算機(jī)或者假肢直接與大腦連通，同時(shí)探81人機(jī)關(guān)系(man-machinerelationship)（1）機(jī)宜人（2）人適機(jī)機(jī)宜人是有條件的,人適機(jī)也是有限度的。人機(jī)系統(tǒng)中的機(jī)宜人與人適機(jī)是相對(duì)的。

任何一個(gè)人機(jī)系統(tǒng)都必然是既要盡量做到機(jī)宜人,也要設(shè)法做到人適機(jī)。調(diào)整這種人機(jī)相互匹配關(guān)系最根本的制約條件就是人的可能性與人的可靠性?；氐奖竟?jié)目錄1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容人機(jī)關(guān)系(man-machinerelationshi82回到本節(jié)目錄

人機(jī)工程學(xué)的研究對(duì)象是人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)簡(jiǎn)稱人機(jī)系統(tǒng)。

人機(jī)工程學(xué)既要研究人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的各個(gè)組成部分的屬性,更要著重研究人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的總體屬性,以及人、機(jī)、環(huán)境之間的相互關(guān)系的規(guī)律。1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容1.1.3人機(jī)工程學(xué)的研究對(duì)象回到本節(jié)目錄人機(jī)工程學(xué)的研究對(duì)象是人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)簡(jiǎn)831.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容回到本節(jié)目錄1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容回到本節(jié)目錄84

1.人機(jī)工程學(xué)的學(xué)科構(gòu)成1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容人機(jī)工程學(xué)主要由兩個(gè)學(xué)術(shù)研究方向構(gòu)成：

1.研究和實(shí)驗(yàn)確定工程設(shè)計(jì)所必需知道的有關(guān)人的特征和特性的具體數(shù)據(jù)。2.應(yīng)用和工程設(shè)計(jì)宜人化的用品、工具、機(jī)器、環(huán)境、作業(yè)程序、工作任務(wù)等。

1.人機(jī)工程學(xué)的學(xué)科構(gòu)成1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容人機(jī)852.人的特性的研究（1）人體尺寸及人體測(cè)量技術(shù)（2）人體的力學(xué)性能（3）人的勞動(dòng)生理功能（4）勞動(dòng)中人的心理過(guò)程（5）人的信息傳遞能力（6）人的可靠性（7）人員的選拔和培訓(xùn)（8）人的動(dòng)作時(shí)間研究（9）人體模型1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容2.人的特性的研究1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容863.機(jī)的特性的研究（1）信息傳遞技術(shù)（2）操縱控制技術(shù)（3）安全保障技術(shù)（4）動(dòng)力學(xué)仿真技術(shù)（5）宜人化技術(shù)1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容3.機(jī)的特性的研究1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容874.環(huán)境特性的研究（1）作業(yè)空間（2）物理環(huán)境（3）化學(xué)環(huán)境（4）生物環(huán)境（5）美學(xué)環(huán)境1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容4.環(huán)境特性的研究1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容885.人-機(jī)關(guān)系的研究（1）人機(jī)系統(tǒng)功能分配（2）人機(jī)界面優(yōu)化匹配（3）人機(jī)系統(tǒng)特性協(xié)調(diào)（4）人機(jī)系統(tǒng)可靠性（5）人機(jī)系統(tǒng)安全性1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容5.人-機(jī)關(guān)系的研究1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容896.人-環(huán)境關(guān)系的研究7.機(jī)-環(huán)境關(guān)系的研究8.人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)總體性能的研究回到本節(jié)目錄1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容6.人-環(huán)境關(guān)系的研究回到本節(jié)目錄1.1人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)901.2人機(jī)工程學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史現(xiàn)代的科學(xué)的經(jīng)驗(yàn)的回到本章目錄學(xué)術(shù)組織與刊物1.2人機(jī)工程學(xué)現(xiàn)代的科學(xué)的經(jīng)驗(yàn)的回到本章目錄學(xué)術(shù)組織91經(jīng)驗(yàn)的人機(jī)工程學(xué)一直延續(xù)到第一次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史1.2.1經(jīng)驗(yàn)的人機(jī)工程學(xué)回到本節(jié)目錄經(jīng)驗(yàn)的人機(jī)工程學(xué)一直延續(xù)到第一次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期。1.292

自有人類社會(huì)開(kāi)始，就有了最原始的人機(jī)關(guān)系——人與器物的關(guān)系。原始人狩獵用的棍棒、石塊或投槍,其尺寸、重量總是與人的體能大體相適應(yīng)的。大約兩千四百多年以前的戰(zhàn)國(guó)初期，我國(guó)就出現(xiàn)了第一部科技匯編名著《考工記》。它的歷史與科學(xué)價(jià)值名聞中外，聯(lián)合國(guó)教科文組織已決定將《考工記》譯成六種聯(lián)合國(guó)的工作語(yǔ)言（中、英、法、俄、西班牙，阿拉伯文）以廣流傳與研究。在這部古代科技名著中，對(duì)一些器物制作應(yīng)考慮的宜人性問(wèn)題已有相當(dāng)深入、十分精彩的論述。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史自有人類社會(huì)開(kāi)始，就有了最原始的人機(jī)關(guān)系——人與器物93※兵器握柄的形狀※弓箭的制作和使用※掘土工具“耒”1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史1.2.1經(jīng)驗(yàn)的人機(jī)工程學(xué)回到本節(jié)目錄※兵器握柄的形狀1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史1.2.1經(jīng)94回到本節(jié)目錄隨著人類社會(huì)的發(fā)展,人創(chuàng)造和使用的器物和機(jī)器不斷得到改進(jìn),由簡(jiǎn)單到復(fù)雜地逐步完善。這種實(shí)際存在的人機(jī)關(guān)系及其發(fā)展，可稱為經(jīng)驗(yàn)的人機(jī)工程學(xué)。我國(guó)古代的指南車，是最早的自動(dòng)控制系統(tǒng),其設(shè)計(jì)原理與現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)的反饋原理相吻合,是經(jīng)驗(yàn)的人機(jī)工程學(xué)的典型應(yīng)用實(shí)例。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史回到本節(jié)目錄隨著人類社會(huì)的發(fā)展,人創(chuàng)造和使用的器物95※第一次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期(1750～1890年)※第二次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期(1870～1945年)※第一次世界大戰(zhàn)期間※第二次世界大戰(zhàn)期間※第三次產(chǎn)業(yè)革命開(kāi)始(1945年)以來(lái)1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史1.2.2科學(xué)的人機(jī)工程學(xué)回到本節(jié)目錄※第一次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期(1750～1890年)1.2人機(jī)工96※第一次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期(1750～1890年)以法國(guó)Jacquard在紡織機(jī)械上使用穿孔卡片進(jìn)行程序控制和英國(guó)Watt設(shè)計(jì)蒸汽機(jī)的調(diào)速器為代表，開(kāi)始實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制。與此相適應(yīng)，人機(jī)工程學(xué)開(kāi)始由經(jīng)驗(yàn)逐步上升為科學(xué)。1884年德國(guó)學(xué)者M(jìn)osso迸行了著名的肌肉疲勞試驗(yàn)，該項(xiàng)研究可以說(shuō)是科學(xué)人機(jī)工程學(xué)的開(kāi)端。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史※第一次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期(1750～1890年)1.2人機(jī)工97※第二次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期(1870～1945年)1898年美國(guó)學(xué)者Taylor進(jìn)行了著名的鐵锨鏟煤作業(yè)的試驗(yàn)研究。Gilbreth夫婦首創(chuàng)采用當(dāng)時(shí)先進(jìn)的高速攝影（電影拍攝）方法，研究工人的砌磚作業(yè)動(dòng)作過(guò)程。20世紀(jì)初,Taylor關(guān)于操作方法的研究成果在美國(guó)和西歐一些國(guó)家得到推行,并成為大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的“泰羅制”,Taylor的研究為科學(xué)人機(jī)工程學(xué)的建立奠定了基礎(chǔ)。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史※第二次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期(1870～1945年)1.2人機(jī)工98※第一次世界大戰(zhàn)期間各參戰(zhàn)國(guó)都聘請(qǐng)心理學(xué)家解決戰(zhàn)時(shí)兵種分工、特種人員選拔和訓(xùn)練、軍工生產(chǎn)中的作業(yè)疲勞等問(wèn)題。美國(guó)哈佛大學(xué)心理學(xué)Munsterberg教授的代表作《心理學(xué)與經(jīng)濟(jì)生活》和《心理工藝學(xué)原理》是人機(jī)工程學(xué)的最早著作。這一時(shí)期的研究者多是一些心理學(xué)家,當(dāng)時(shí)的學(xué)科名稱是“應(yīng)用實(shí)驗(yàn)心理學(xué)”,其特點(diǎn)是選擇和訓(xùn)練人,使人適應(yīng)機(jī)器。

戰(zhàn)后，心理學(xué)的應(yīng)用推廣到非軍事領(lǐng)域，學(xué)科名稱改成了“工程心理學(xué)”。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史※第一次世界大戰(zhàn)期間1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史99※第二次世界大戰(zhàn)期間工程技術(shù)設(shè)計(jì)思想開(kāi)始發(fā)生了一個(gè)根本性的轉(zhuǎn)變:由“使人適應(yīng)機(jī)器”轉(zhuǎn)變?yōu)椤笆箼C(jī)器適應(yīng)人”，生理學(xué)家、心理學(xué)家、醫(yī)生和工程技術(shù)專家共同研究解決武器和裝備的優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)踐，促進(jìn)了人機(jī)工程學(xué)作為一門獨(dú)立的新興學(xué)科的形成和發(fā)展。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史※第二次世界大戰(zhàn)期間1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史100※第三次產(chǎn)業(yè)革命開(kāi)始(1945年)以來(lái)以電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用為主要標(biāo)志。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，工程技術(shù)設(shè)計(jì)中與人的因素有關(guān)的問(wèn)題越來(lái)越多，人機(jī)協(xié)調(diào)問(wèn)題越來(lái)越顯得重要，從而促使人機(jī)工程學(xué)的研究和應(yīng)用得到更廣泛而迅速的發(fā)展。

回到本節(jié)目錄1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史※第三次產(chǎn)業(yè)革命開(kāi)始(1945年)以來(lái)回到本節(jié)目錄1.2101※20世紀(jì)80年代，進(jìn)入“現(xiàn)代的人機(jī)工程學(xué)”發(fā)展階段，其突出特點(diǎn)是：人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的最優(yōu)化?！爱a(chǎn)品語(yǔ)義學(xué)”—產(chǎn)品的“認(rèn)知”問(wèn)題，成立了專門的研究方向。歸結(jié)為兩個(gè)極樸素的要求：第一，看到它，馬上知道它是做什么用的；第二，比較容易弄清楚該怎么用。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史1.2.3現(xiàn)代的人機(jī)工程學(xué)回到本節(jié)目錄※20世紀(jì)80年代，進(jìn)入“現(xiàn)代的人機(jī)工程學(xué)”發(fā)展1021992年,聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)通過(guò)了著名的《關(guān)于環(huán)境與發(fā)展的里約熱內(nèi)盧宣言》,以保護(hù)生態(tài)環(huán)境為前提,提出了經(jīng)濟(jì)與科技活動(dòng)所必須遵循的“可持續(xù)發(fā)展原則”。

其后不久,我國(guó)制定了國(guó)家的“可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”,把環(huán)境保護(hù)提升到了現(xiàn)代化建設(shè)的國(guó)策之高度。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史1992年,聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)通過(guò)了著103

可持續(xù)發(fā)展原則使人機(jī)工程學(xué)的學(xué)術(shù)思想又產(chǎn)生了極大的擴(kuò)展和深化:

在空間方面，將所考慮的環(huán)境延伸到了整個(gè)自然界的大環(huán)境;在時(shí)間方面，不僅要考慮人造器物給當(dāng)今人們帶來(lái)的效益，而且要充分顧及對(duì)未來(lái)子孫后代的影響。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史可持續(xù)發(fā)展原則使人機(jī)工程學(xué)的學(xué)術(shù)思1.2人機(jī)工程學(xué)104

可持續(xù)發(fā)展原則對(duì)人類的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)活動(dòng)提出了一系列新的準(zhǔn)則:

應(yīng)該減少資源和能源的消耗，應(yīng)該推行“綠色包裝”，不但從源頭上去減少垃圾，還要開(kāi)拓廢棄物資的再生利用，…。只要設(shè)計(jì)得當(dāng)，讓事物又好又省又美是完全做得到的。1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史可持續(xù)發(fā)展原則對(duì)人類的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)活1.2人機(jī)工程學(xué)105“從清晨起床到夜晚人睡，智能化的電子產(chǎn)品為人安排好了一切:定時(shí)喚醒人們起來(lái)，自動(dòng)地定時(shí)做好早餐，自動(dòng)地定時(shí)定購(gòu)所需物品，…”“智能化的個(gè)人交通工具，能讓人在戶外足不涉地”，“恒溫控制的居室，讓人終年生活在四季如春的環(huán)境中”……對(duì)于人類的未來(lái)生活，報(bào)刊上不斷出現(xiàn)這樣的描述。如果今后多數(shù)社會(huì)成員的生活，真的都象那樣完全不費(fèi)腦子，不費(fèi)力氣，人類的子孫們，會(huì)一代比一代更聰明健壯，還是相反？1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史“從清晨起床到夜晚人睡，智能化的電子產(chǎn)品為人安排好106人機(jī)工程學(xué)研究的目的是使人“安全、健康、舒適、高效”,在未來(lái)，這也許仍然沒(méi)有錯(cuò)。但是必須從更高的視角來(lái)把握其含義:產(chǎn)品、設(shè)施、環(huán)境的創(chuàng)造，既要讓人們現(xiàn)今生活得美好，更要有利于人類自身德、智、體的全面發(fā)展。一定要讓科技進(jìn)步促進(jìn)人類自身的健康發(fā)展！回到本節(jié)目錄1.2人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史人機(jī)工程學(xué)研究的目的是使人“安全、健康、舒適、高效1071949年12月,Murrell第一次提出了“Ergo