【正文】 第一篇：人機工程學及其應用人機工程學及其應用一、人機工程學的定義人機工程學是從人的生理和心理出發(fā)，研究人－機－環(huán)境相互關系和相互作用的規(guī)律，以優(yōu)化人－機－環(huán)境系統(tǒng)的新興學科。人機工程學研究在設計人機系統(tǒng)時如何考慮人的特性和能力，以及人受機器、作業(yè)和環(huán)境條件的限制。人機工程學還研究人的訓練，人機系統(tǒng)設計和開發(fā)，以及同人機系統(tǒng)有關的生物學或醫(yī)學問題。二、人機工程學的應用領域人機工程的應用領域是十分廣泛的，幾乎涉及人類工作和生活的各個方面。下面列出幾大類主要應用方向：（1）人體工作行為解剖學和人體測量；工作事故，健康與安全包括人體測量和工作空間設計；姿勢和生物力學負荷研究；與工作有關的骨骼、肌肉管理問題；健康人機工程；安全文化與安全管理；安全文化評價與改進；（2）認知工效學和復雜任務；環(huán)境人機工程認知技能和決策研究；環(huán)境狀況和因素分析；工作環(huán)境人機工程；（3）計算機人機工程；顯示與控制布局設計；人機界面設計與評價軟件人機工程；計算機產(chǎn)品和外設的設計與布局；辦公環(huán)境人機工程研究；人機界面形式；（4）專家論證：多工作環(huán)境；人的可靠性專家論證調(diào)查研究；法律人機工程；傷害原因；人的失誤和可靠性研究；訴訟支持；（5）工業(yè)設計應用醫(yī)療設備；坐的設計與舒適性研究；家具分類與選擇；工作負荷分析；（6）管理與人機工程人力資源管理；工作程序；人機規(guī)則和實踐；手工操作負荷；（7）辦公室人機工程與設計；醫(yī)學人機工程辦公室和辦公設備設計；心理生理學；行為標準；三維人體模型；（8）系統(tǒng)分析；產(chǎn)品設計與顧客；軍隊系統(tǒng)；組織心理學；產(chǎn)品可靠性與安全性；服裝人機工程；三維人體模型；軍隊人機工程；自動語音識別；（9）人機工程戰(zhàn)略；社會技術(shù)系統(tǒng)；暴力評估與動機；（10）可用性評估與測試；可用性審核；可用性評估；可用性培訓；試驗與驗證；仿真與試驗；仿真研究；仿真與原型；三、人機工程學的設計原理人機工程設計基本原則主要是：(1)以人為中心；(2)合理的人、機功能分配；(3)防錯容錯設計；(4)評價，再設計。設計時把與人有關的諸因素統(tǒng)一、協(xié)調(diào)地加以考慮。機器和環(huán)境的設計要考慮人的特性，不能超過人的能力限度，而且要力求人操作時最省力、最方便、最舒適，使機器和環(huán)境宜人。使人適應機器和環(huán)境。評價一件產(chǎn)品是否符合人機工程學的規(guī)范，主要標準為：（1）產(chǎn)品與人體的尺寸、形狀及用力是否配合；（2）產(chǎn)品是否順手和好使用；（3）是否防止了使用操作時意外傷害和錯用時產(chǎn)生的危險；（4）各操作單元是否實用，各元件在安置上能否使其意義毫無疑問的被辨認；（5）產(chǎn)品是否便于清洗、保養(yǎng)及修理。在人機工程學中，產(chǎn)品的設計重點是放在操作者方面。一般來說，有反復性或持久性的使用動作，都會受到人體尺寸的影響，這包括靜態(tài)和動態(tài)兩種人體測量尺寸數(shù)據(jù)的影響。一般在產(chǎn)品的設計中，許多問題并不都能得到充足的人機工程學方面的數(shù)據(jù)，此時設計者就要采取假設、驗證、綜合等方法加以解決。人的因素對工業(yè)產(chǎn)品設計的影響。有些，如人體測量尺寸、人的肌力、運動特性、生理特性等是可以測量的，是理性方面的；有些，如心理變化、環(huán)境作用等則不易直接測量，有些屬于情感方面的，還難找出一套標準作為依據(jù)。因此，人機工程學的設計，不能以機械的態(tài)度對待。人的需求分為7個方面：生理的需求，指人類免于饑餓、口渴、寒冷等的基本要求；安全的需求：指人免于危險的要求；歸屬需求：指人免于孤獨的需求；尊嚴的需求：指人要求有成就感的需求等；認知需求：即人要求了解、探索的需求；審美需求：即人們追求秩序的需求；自我實現(xiàn)的需求：指人要求發(fā)揮自己的潛能，發(fā)展自己的個性，要求表現(xiàn)自己的需求。人的需求與產(chǎn)品之間的關系如下圖所示：與設計關系最為密切的需求因素可歸納為3個方面：生理性需求、心理性需求、智性的需求。生理性需求：對待這種類型的需求，最重要的觀念就是借助產(chǎn)品功能來彌補人們無法達到或不方便完成的許多工作。這種設計，不外乎就是把設計看成是人類本身系統(tǒng)的再延伸。例如，電話的設計就是聽覺能力的再延伸，計算機是人腦的延伸。又如各類椅子、床等的設計，就是彌補人們自身所能承擔的支撐能力范圍的不足而產(chǎn)生的。心理性需求：審美需求、歸屬需求、認知需求或自我實現(xiàn)的需求（馬洛斯的分類）都是屬于心理性的需求范圍。產(chǎn)品設計中的造型美觀、精致等一些使人賞心悅目的要求，就是出于這方面的考慮。為滿足這種需求，對設計的要求是很高的。例如，要求產(chǎn)品能適合宜人性的要求，要體現(xiàn)某種使用者的身份、地位、個性，要滿足使用者的成就感和歸屬要求等。智性的需求：這類需求一般是指所設計的產(chǎn)品對人有一種特別的意義，例如具有開拓智慧、智力的意義。智性上的需求大致包括人們提高智能水平、解決問題的能力、效益、速度等方面。如現(xiàn)代計算機代替算盤的設計，現(xiàn)代電子衡器代替以前機械衡器，現(xiàn)代辦公系統(tǒng)等的設計，都是為了滿足人們的這種需求。廣義上講，現(xiàn)代的符號語言設計也是為了提高信息傳遞高效、簡便、可靠的要求而設計的，也是為了滿足人們的智性上的需求產(chǎn)品造型上強調(diào)信息傳達性也是如此。在人機工程學的具體設計中要考慮的人機工程學因素主要包括以下5個方面：（1）運動學因素：即研究動作的幾何形式，探討產(chǎn)品操作上的動作形式、人的操作動作軌跡以及與此有關的動作協(xié)調(diào)性與韻律性等。（2）動量學因素：即研究動作與產(chǎn)生動量的問題，如水龍頭把手和打火機的設計等。（3）動力學因素：主要討論產(chǎn)品動態(tài)操作上所需花費的力量、動作的大小等。（4）心理學因素：主要探討操作空間和動作等對人的安全感、舒適感、情緒等的影響。（5）美學因素：主要指在心理感受的基礎上，在形態(tài)的設計方面如何滿足認得精神審美要求。四、人機工程學在生活中的應用人機工程學不但可以應用于宇宙飛船、噴氣飛機、電氣火車、汽車等復雜的機械系統(tǒng)，而且可以應用于日常生活用品設計之中。如臺架、水龍頭、把手、椅子、桌子等。人機系統(tǒng)并不是人與機械的簡單結(jié)合，它們之間有著復雜的關系．因此：在人機系統(tǒng)中，人和機械下能割裂開來研究，應該根據(jù)人與機械的相互關系，用系統(tǒng)的觀點對作業(yè)和環(huán)境條件進行分析研究，并正確使用分析結(jié)果。應用舉例：從人機工程學的觀點來看，“椅子是坐的機器”。從簡單的板凳到牙科診所的醫(yī)療椅，座椅的復雜程度以及它與人的關系大不相同。座椅的設計，要依據(jù)坐的場所（如飛機、輪船、艦艇、坦克、公共汽車、辦公、家庭、車站等），座椅的功能（休息、工作、休閑等）、座椅的材料（皮革、木頭、水泥等）、人機工程學原則來進行設計。同一張座椅，如果其背部曲線與座面的設計不同，給人的感覺完全是兩樣的。這一點則要靠人機工程設計與試驗檢測來完成。座椅根據(jù)其使用目的，可以分為三類：