工业设计人机工程学复习题纲

第一篇：工业设计人机工程学复习题纲

工业设计人机工程学复习题纲

1．什么是人机工程学？

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。2．国际人类工效学学会为人机工程学下的定义是什么？

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；研究在工作中、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

3．人机工程学起源于 欧洲，形成于 美国。

4．人机工程学大致经过 经验人机工程学、科学人机工程学、现代人机工程学 三个阶段。

5．人机工程学从事本学科研究的主要内容可概括为 人体特性的研究、人机系统的总体设计、工作场所和信息传递装置的设计、环境控制与安全保护设计 等四个方面。

6．人机工程学对工业设计的作用可概括为 五个方面。、1为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数 2 为工业设计中考虑“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”为核心的设计思路提供工作程序。7．什么是人体构造尺寸？什么是人体功能尺寸？

人体构造尺寸是指静态的人体尺寸，它是人体处于固定的标准状态下测量的，可以量许多不同的标准状态和不同部位。如手臂长度、腿长度、座高等。

人体功能尺寸是指动态的人体尺寸，是人在进行某种功能活动时肢体所能所能达到的空间范围，它是动态的人体状态下测得，是由关节的活动、转动所产生的角度与肢体的长度协调产生的范围尺寸。8．人体测量基准面包括 矢状面、正中矢状面、冠状面、水平面、眼耳平面 共五个面。

9．什么是人体测量百分位数？它有什么作用？

人体尺寸百分位数是人体尺寸的一种位置指标，一个界值，百分位数为K的人体尺寸以Pk表示，它将产品的使用者群体或样本的全部观测值分为两部分：有K%的观测值等于或小于它，有(100-k)%观测值大于它。

作用： 1，确定所设计产品的类型 2，选择人体尺寸百分位数

3，确定功能修正量 4，确定心里修正量 5，产品功能尺寸的设计

10．在人机系统中人与外界直接发生联系的三个主要系统分别 是 感觉系统、神经系统、运动系统。

11．人最常用的三个感觉通道分别是 视觉通道、听觉通道、触觉通道。

12．视觉具有以下七个方面的特征，它们分别是 1.疲劳程度：水平优于垂直。2.视线变化习惯：左—右，上—下，顺时针。3.准确性：水平尺寸和比例的估计更准确。

4.观察情况的优先性：左上—右上—左下—右下。视区内的仪表布置必须考虑这一点。

5.设计依据：以双眼视野为设计依据。6.接受程度：直线轮廓优于曲线轮廓。

7.颜色的易辨认顺序：红、绿、黄、白； 颜色相配时的易辨认顺序：黄底黑字、黑底白字、蓝底 白 字、白底黑字。

13．正常人能感到的声音频率范围是 20——20000Hz ？最低频率约20Hz，最高频率约20000Hz。

14，声音的频率范围在多少HZ时可达到最大的听觉灵敏度？3000-4000Hz的声音最敏感；

15，人体皮肤上分布有三种感受器，它们分别是 触觉感受器，温度觉感受器

痛觉感受器

16，温度觉分为 冷觉和热觉，其中 冷感受器

在皮肤温度低于30度时发放冲动，热感受器 在皮肤温度高于30度时发放冲动，道47度时为最高。

17，什么是感觉？什么是知觉？

感觉 ；是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物个别属性的反映。

知觉：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。

18，创造性的三个推动力分别是 创造性欲望、创造性思维、创造性实践。

19，什么是人机界面？通常分哪三种界面？其中哪一种最重要？ 人机界面是指系统中的人、机、环境之间相互作用的区域。通常分为有信息性界面、工具性界面和环境性界面等。就人机系统效能而言，以信息性界面最为重要

20，常用仪表中哪一种误读率最低？哪一种误读率最高？ 常用仪表中 开窗式仪表误读率最低,垂直长条形仪表误读率最高 墨绿色和淡黄色仪表表面分别配上白色和黑色的刻度线误读最小 黑色和灰黄色仪表表面配上白色刻度线 误读最大 21，仪表的零位一般应设计在什么位置？

仪表指针零位一般设在时钟12时或9时的位置上。指针不动，表面运动的仪表指针零位应在时钟12时位置；追踪仪表应处于9时或12时位置；圆形仪表可视需要安排或设在12时的位置上；警戒仪表的警戒区应设在12时处，危险区和安全区则处于其两侧。22，什么是操纵的相合性？

操纵即操纵与显示的相合性（操纵与显示器方向相合性、操纵与操纵习惯相合性）；操纵—显示的编码和编排相合性。操纵与显示相合性设计应遵循的原则

23，控制台一般有哪几种形式？它们各有什么特点？

1.桌式控制台 结构简单 台面小巧 视野开阔 光线充足 操作方便适用于显示 控制器件数量较少的控制 2.直柜式控制台 构成简单 台面较大 视野效果较好 适用于显示、控制器件数量较多的控制。一般多用于无需长时间连续监控的控制系统

3.组合式控制台 有多种组合方式 台和台 台和箱 柜和柜灯 和桌式控制台相比其结构复杂但他除了布置显示，控制器件外 还可以将有关的电器元件配置在箱柜中

4.弯折式控制台 结构复杂 适用于显示 控制器件数量很多的控制 一半多用于需要长时间连续监控的控制系统。与直柜式相比具有坚实观察视野佳 控制操作舒适方便 24，座椅设计有哪些要点？

1）工作座椅的结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）工作座椅的坐高和腰靠高必须是可调节的。座高调节范围在GB 10000中“小腿加足高’，即360-480mm 之间;工作座椅坐面高度的调节方式可以是无级的或间隔20mm为一档的有级调节。工作座椅腰靠高度的调节方式为165-210mm间的无级调节

3）工作座椅可调节部分的结构构造，必须易于调节，必须保证在椅子使用过程中不会改变已调节好的位置并不得松动

4）工作座椅各零部件的外露部分不得有易伤人的尖角锐边，各部结构不得存在可能造成挤压 剪钳伤人的部位

5）2无论操作者坐在座椅前部 中部 还是往后靠 工作座椅座面和腰靠结构应均使其感到安全舒适

6）工作座椅椅靠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250 N的水平方向作用力时，腰靠倾角B 应不得超过115度

7）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

8）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作

25，手握式工具有哪些设计要点？ 1）必须有效的实现预定的功能

2）必须与操作者身体成适当的比例，使操作者发挥最大效率 3）必须按照作业者的力度和作业能力设计，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 26，确定作业姿势的因素有哪些？ 1）工作空间的大小与照明条件 2）体力负荷的大小及用力方向

3）工作场所个物(包括仪器 工具 加工物件等)的安放位置； 4）工作台面的高度 有无合适的容膝空间 5）操作时 起 坐的频率

6）因尽量的避免一些不良体位，如静止不动的立位（特别是妇女）长期或反复弯腰（弯度超过15度）；弯腰并伴有躯干扭曲或半坐位；经常或反复让一侧下肢承担体重；长期的两手前伸 27，动作经济的三原则分别是

1.利用人体的原则 2.布置工作地点的原则3.设计工具和设备的原则

28，什么是静态肌肉施力？为什么要尽量避免静态肌肉施力？ 静态肌肉施力：无论是人体自身的平衡稳定或人体的运动，都离不开肌肉的机能。肌肉的机能是收缩和产生肌力，肌力可以作用于骨，通过人体结构再作用于其他物体上，称为肌肉施力。肌肉施力有两种方式：（1）动态肌肉施力：（2）静态肌肉施力。尽量避免静态肌肉施力的原因：

1，避免弯腰或其他不自然的身体姿势。当身体和头向两侧弯曲造成多块肌肉静态受力时，其危害性打印身体和头向前弯曲所造成的危害性。

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，操作者的右手和右肩的肌肉静态受力容易疲劳，操作精度降低，工作效率受影响。

3、坐着工作比立着工作省力。

4、双手同时操作时，手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。另外，双手做对称运动有利于神经控制。

5、作业位置（座台的台面或作业的空间）高度应按工作者的眼睛和观察时所需的距离来设计。作业位置的高度应保证工作者的姿态自然，身体稍微前倾，眼睛正好处在观察时要求的距离。

6、最频繁的操作动作，应该在肘关节弯曲的情况下就可以完成。为了保证手的用力和发挥技能，操作时手最好距眼睛25~30cm，肘关节呈直角，手臂自然放下。

7、当手不得不在较高位置作业时，应使用支撑物来托住肘关节、前臂或手。

8、利用重力作用、当一个重物被举起时，肌肉必须举起手和臂本身的重量。所以，应当尽量在水平方向上移动重物，并考虑到利用重力作用。

29，人体作业岗位共分哪三种？它们各有什么特点？ 坐姿岗位，立姿岗位和坐、立姿交替岗位

1）坐姿作业岗位：适于从事轻、中作业且不要求作业者在作业过程中走动的工作。

2）立姿作业岗位：适于从事中、重作业以及坐姿作业岗位的设计参数和工作区域受到限制的工作。

3）坐、立姿交替岗位：适于操作者在作业的过程中不得不采用不同的作业姿势来完成的工作。30，作业岗位设计的原则有哪些？

1）作业岗位应考虑作业者的动作的习惯性、同时性、对称性、节奏性、规律性等生理特点和动作的经济性原则。

2）作业岗位的各组成部分如座椅工具显示器 操纵器 及其他辅助设施的设计应符合工作特点和人机工程学要求。

3）作业岗位不允许与作业岗位结构组成无关物体存在。4）作业岗位设计应符合国家有关标准和规程的要求。

31，作业场所布置的总则分 1重要性原则 2）使用频率原则3）功能原则4）使用顺序原则四方面。

32，人的作业环境可分为 最舒适区、舒适区、不舒适区、不能忍受区 四个区域。，33，设计题；

分析教室桌椅设计的优缺点，提出改进意见，并设计一款符合人机要求的新型桌椅。

分析一款手机的人机界面设计，找出其存在的缺点，提出改进意见（画出草图）。

第二篇：工业设计专业的《人机工程学》教学大纲

《人机工程学》教学大纲

一、课号：

二、总学时：32学时

三、适用专业：专科三年制工业设计专业

四、选用教材：《人机工程学》，丁玉兰编，北京理工大学出版社

五、本课程的性质和任务

本课程是工业设计专业的专业主干和核心课程，是一门综合运用工程技术、人体测量学、人体生理学、工程心理学、环境工程学、营销学、美学等多学科的科研成果、方法、手段研究人-机-环境三者之间的相互关系、相互作用，应用极为广泛的综合性边缘学科。

人机工程学充分发挥“以人为本”的主导思想，研究人的生理、心理、行为方式、运动系统的机能、作业岗位特点等，研究在工作、家庭生活、休闲活动等环境系统中如何协调统一工作的便利性、高效性、安全性，人的生理健康、心理健康与舒适性等，为设计出安全可靠、使用方便、舒适高效的工业产品提供了人机关系方面的理论依据和方法指导。

通过本课程的学习，使学生理解和掌握该学科的基础理论知识，理解和掌握有关人机工程学的基本设计原理和设计方法，建立系统设计观，树立工业产品设计以“人为核心”的设计价值观，在产品设计过程中能充分考虑人和所设计的产品及其所处环境之间的协调与统一，通过对工具、机器、显示与控制装置、作业空间布置、环境系统等的合理设计来解决和满足人的工作便利性、高效性、舒适性、安全性、有效性和人-机-环境协调性，创造产品与人、环境系统之间的和谐关系，进一步培养学生产品功能与形式相互和谐的设计能力，培养学生从产品设计、制造、使用、回收到再生的全生命周期中运用人机工程学知识解决问题的能力，培养学生建立“以人为本”的人性化设计思想并应用于具体产品设计的能力，培养学生以系统设计的观点发现问题、分析问题与解决问题的能力，为产品设计的系统操作及创新能力的培养打下坚实的专业基础。

六、教学内容及基本要求

1、人机工程学概论（2学时）人机工程学的命名及定义；人机工程学的起源与发展；人机工程学的研究内容与方法；人机工程学的体系及应用；人机工程学与工业设计。

通过本章的学习，要求学生理解人机工程学的命名及定义，人机工程学的起源与发展，人机工程学的研究内容与方法，人机工程学的体系及应用和人机工程学与工业设计等。

本章的重点是人机工程学的研究内容与方法，人机工程学的体系及应用，人机工程学与工业设计等。

本章的难点是人机工程学的研究内容与方法等。本章建议课堂讲授学时2学时。

2、人体测量与数据应用（4学时）

人体测量的基本知识；人体测量中的主要统计函数；常用的人体测量数据；人体测量数据的应用。

通过本章的学习，要求学生理解和掌握人体测量的基本知识，人体测量中的主要统计函数，常用的人体测量数据和人体测量数据的应用等。

本章的重点是常用的人体测量的基本知识、人体测量数据、人体测量数据的应用等。

本章的难点是人体测量中的主要统计函数等。本章建议课堂讲授学时4学时。

3、人体感知与信息处理（2学时）

人在系统中的功能；视觉机能及其特征；听觉机能及其特征；其他感觉机能及其特征；神经系统机能及其特征；人的信息处理系统。

通过本章的学习，要求学生理解和掌握人在系统中的功能，视觉机能及其特征，听觉机能及其特征，其他感觉机能及其特征，神经系统机能及其特征，人的信息处理系统等。

本章的重点是人在系统中的功能，人的信息处理系统等。本章的难点是人的信息处理系统等。本章建议课堂讲授学时2学时。

4、人的心理与行为特征（2学时）心理现象与行为构成；感觉与知觉特征；注意与记忆特征；想象与思维特征；创造性心理特征。

通过本章的学习，要求学生理解和掌握心理现象与行为构成，感觉与知觉特征，注意与记忆特征，想象与思维特征，创造性心理特征等。

本章的重点是心理现象与行为构成，创造性心理特征等。本章的难点是创造性心理特征等。本章建议课堂讲授学时2学时。

5、人体生物力学与施力特征（4学时）

人体运动与骨杠杆；人体生物力学模型；人体的施力特征；合理施力的设计思路。

通过本章的学习，要求学生理解和掌握人体运动与骨杠杆，人体生物力学模型，人体的施力特征，合理施力的设计思路等

本章的重点是人体生物力学模型，人体的施力特征，合理施力的设计思路等。本章的难点是合理施力的设计思路等。本章建议课堂讲授学时4学时。

6、人机的信息界面设计（4学时）

人机信息界面的形成；视觉信息显示设计；听觉信息传示设计；操纵装置设计；操纵与显示相合性。

通过本章的学习，要求学生理解和掌握人机信息界面的形成，视觉信息显示设计，听觉信息传示设计，操纵装置设计，操纵与显示相合性等。

本章的重点是人机信息界面的形成，操纵装置设计，操纵与显示相合性等。本章的难点是操纵与显示相合性等。本章建议课堂讲授学时4学时。

7、工作台椅与工具设计（2学时）

控制台设计；办公台设计；工作座椅设计主要依据；工作座椅设计；手握式工具设计。

通过本章的学习，要求学生理解和掌握控制台设计，办公台设计，工作座椅设计主要依据，工作座椅设计，手握式工具设计等。

本章的重点是控制台设计，工作座椅设计，手握式工具设计等。本章的难点是控制台设计，手握式工具设计等。

本章建议课堂讲授学时2学时。

8、作业岗位与空间设计（2学时）

作业岗位的选择；手工作业岗位设计；视觉信息作业岗位设计；作业空间的人体尺度；作业空间的布置。

通过本章的学习，要求学生理解和掌握作业岗位的选择，手工作业岗位设计，视觉信息作业岗位设计，作业空间的人体尺度，作业空间的布置等

本章的重点是作业岗位的选择，作业空间的人体尺度，作业空间的布置等。本章的难点是作业空间的布置等。本章建议课堂讲授学时2学时。

9、人与环境的界面设计（2学时）

人体对环境的适应程度；人与热环境；人与光环境；人与声环境；人与振动环境；人与毒物环境。

通过本章的学习，要求学生理解和掌握人体对环境的适应程度，人与热环境，人与光环境，人与声环境，人与振动环境，人与毒物环境等

本章的重点是人体对环境的适应程度，人与光环境，人与声环境，人与振动环境等。

本章的难点是人体对环境的适应程度，人与振动环境，人与毒物环境等。本章建议课堂讲授学时2学时。

10、人的可靠性与安全设计（2学时）人的可靠性；人的失误；人的失误事故模型；安全装置设计；防护装置设计；安全信息设计。

通过本章的学习，要求学生理解和掌握人的可靠性，人的失误，人的失误事故模型，安全装置设计，防护装置设计，安全信息设计等。

本章的重点是人的可靠性，人的失误事故模型，安全装置设计，防护装置设计等。

本章的难点是人的失误事故模型等。本章建议课堂讲授学时2学时。

11、人机系统总体设计（4学时）

总体设计的目标；总体设计的原则；总体设计的程序；总体设计的要点；总体设计的评价；无障碍化人机系统设计示例。

通过本章的学习，要求学生理解和掌握总体设计的目标，总体设计的原则，总体设计的程序，总体设计的要点，总体设计的评价，无障碍化人机系统设计示例等。

本章的重点是总体设计的目标，总体设计的原则，总体设计的程序，总体设计的要点，总体设计的评价等。

本章的难点是无障碍化人机系统设计示例等。本章建议课堂讲授学时4学时。

12、人机工程发展新趋势（2学时）

非物质化人机工程；网络化人机工程；虚拟化人机工程；数字化人机工程；智能化人机系统。

通过本章的学习，要求学生理解和掌握非物质化人机工程，网络化人机工程，虚拟化人机工程，数字化人机工程，智能化人机系统等。

本章的重点是非物质化人机工程，虚拟化人机工程，智能化人机系统等。本章的难点是智能化人机系统等。

本章建议课堂讲授学时2学时。

七、参考书目

1、《工业设计应用人类工程学》，周美玉主编，中国轻工业出版社。

2、《Human Factors in Engineering and Design》 [美]Mark S、Sanders [美]Ernest J、McCormick 清华大学出版社

第三篇：人机工程学

2012-2013年第一学期《人机工程学》科目论文

人机工程学论文

一、人机工程学工程是一门寻求人际环境和谐的科学

人机工程学综合利用工程技术、人体科学、环境科学、心理学的理论、方法和手段，研究人机硬件界面、软件界面设计、人与环境的界面设计、人的劳动（体力和脑力）规律，以及人机工程学的总体设计。可用于但不局限于以下领域：机电产品的人-机器界面设计、显示装置与控制装置设计；电子产品造型设计、仪器仪表设计、控制台设计；人的作业绩效管理，安全管理；化工与化学领域实验室、工作场所设施布局设计与运行管理；建筑设计与施工作业管理；以及帮助人们在各种作业与生活中保持健康、安全、舒适和高效的身体姿势。

二、人机工程学对生活的应用

人机工程学首先是对人体，机器，环境的各个方面进行单项研究，对这几个大方面了解透彻，再寻求最适合人类生活的设计方式，实现人机环境系统和谐。人机环境系统中的环境因素有作业环境，微气候，照明环境等。以下所述的就是几项生活中运用人机工程学的实例。

工作工具中的人机工程学

人们在生活和工作时，离不开座椅，特别是以坐姿进行工作的人，每天都有1/3以上的时间在与座椅打交道，因此座椅设计除了材料运用得当及造型大方美观以外，更重要的是要符合人机工程学设计原则。根据人类工效学原理，座椅的功能、尺度与人体生理特点密切相关。由于座椅的用途不同,对座椅的功能要求也各异。这些功能要求是人们工作和休息的重要条件。不恰当的功能、尺度会影响人们的工作效率和身体健康。好的座椅可以减轻人的劳动，使人感到心情愉快，而好的座椅得益于正确地使用人机工程学。

我们可以先分析人体静态测量时的尺寸（图1），对其作业时坐姿的调整范围进行估算，再根据实际要求对座椅进行设计。

图1

图2 图3

从人机工程学原理出发考虑，一个性能优良的座椅应当符合的基本要求如下：为人们提供一个舒适的坐姿，符合舒适坐姿的生理特性，减轻人们的肌肉酸痛和疲劳。以上图2中的座椅符合人机工程学，图3中的为普通座椅。图2中符合人机工程学的座椅的结构和尺寸设计使人们的脊柱形态接近于正常自然状态，可以减少腰椎的负荷以及腰背部肌肉的负荷，座椅的设计符合压力分布不均匀原则，让不宜承受重压的大腿等部微微高于可以承受重压的坐骨结节处，可以防止人们的疲劳发生。图3中的普通座椅坐垫为平面的，长时间的坐着会使人感到疼痛，而靠椅不是人们的脊柱形态的正常状态，会使靠在上面的人感到肌肉酸痛。综上，符合人机工程学原理的座椅比普通更加舒适。

手工工具中的人机工程学

手工工具例如钳子、简单等是人们在日常生活和某些特定的工作中经常要用到的一些工具。它们的主要的作用区域是手腕臂以及上肢部分，如果设计不当，给使用者带来的累计损伤疾病是十分严重的。通过应用人机工程学原理对手工工具的使用方式，使用状态以及造成累计损伤疾病原因的分析，一方面可以提高工作效率和质量，另一方面可以提高安全性，减少疲劳和压力，增加工作的满意度和改善生活的质量。

图4：符合人机工程学 图5：普通剪刀

在上图中左边的剪刀属于改进的人机工程学产品，它抬高了大拇指工作时的位置，使得大拇指的掌骨与腕骨之间的关节弯曲，减少了骨与骨之间的运动的摩擦，对保护手指关节是有利的，同时，它的下半部的施力处为一平面，这样也可以减少施力时手指部位的受力，对食指，中指，无名指也起到了保护作用。右图所示的剪刀是早期的样式。这种剪刀的手部作用空间比较打，除了大拇指的其余四只手指受力比较均匀，但是大拇指的受力比较明显。大拇指的远节指骨和中节指骨间的关节伸展，长时间地保持这一姿势对关节处的韧带不利。其次，受力部位由手指转移到了手掌内侧的部位，长时间作用或是高强度的作用都会对肌肉组织产生影响。

日常用品中的人机工程学

鞋子对于我们每个人都是不可或缺的东西，它的功能很多：作为代步工具，保护双脚,使其尽量不受运动损伤；可以搭配服饰,使我们更时尚前卫；对工人们来说,可以保护双脚不与地面摩擦而破损。鞋子的作用很多，但其中最为重要的就是穿在脚上时的舒适度。其次，还应该关注的就是鞋子的耐用程度。

鞋子不合脚会对身体造成如下的伤害：1.鞋子的能量缓冲作用弱；2.鞋子对足部的挤压与摩擦；3.令足部负重不合理。

因此在设计鞋子的时候应注意的要点：

1、理想的鞋跟高度在2-4厘米之间，最好不要超过6厘米。

2、鞋跟与足底凹陷处的弧度必须合脚，踝骨与脚尖不应该碰触到鞋子。前脚要有一定摆动的余地、而后跟不能摆动。

3、鞋的重量每增加1克，对足部造成的负担相当于在人的脊背上增加几十克的重量。因此，鞋子应尽可能轻巧。

4、由于走的路多了，鞋底的防滑花纹被磨损殆尽，变的滑或是进水。鞋底的花纹不仅要有防滑功能也要同时具备放磨损的作用。

5、鞋底要有适当的厚度

和软硬度，如果过软，鞋底不能支撑脚掌，易使人产生疲劳感。其实，鞋的舒适感除了来自合适的软硬度外，还取决于的鞋底的弯折部位，科学的弯折部位应位于脚前掌的跖趾关节处，这样才与行走时脚的弯折部位相符

6、脚后跟要有一定的支撑能力，由于人的骨骼、关节、韧带的影响，平衡及稳定能力的不同，鞋后帮如果太柔软，脚在鞋中得不到相应的支撑，会使脚左右摇摆，容易引起踝关节及韧带的损伤，还可能养成不良的走路姿势。

7、鞋面不能太软，如果鞋面（尤其是头部）太软，会难以抵抗硬物对脚趾的冲撞，加上我们可能会有走路有用脚踢东西玩的习惯，过软的鞋面既不结实，又不安全，就容易挫伤脚趾。

8、鞋垫应提高承托，加有后跟承托杯的鞋垫可以减低步行时后跟着地时之摆动，从而减低疲劳及减低创伤的机会。

图6 如图6所示的鞋子就符合人机工程学原理，考虑到双脚出汗，鞋子透气性和鞋子对双脚的保护作用等多方面因素。同时，鞋底也采用防滑和防磨材料，增强鞋子的耐用性，另外，承托也属于一个适中的范围。

三、人机工程学给予我的感悟

目前人机工程学的原理已经应用到很多工具中了，大大的提高了人们工作时的舒适性。人机工程学在各种工具（无论是座椅，手工工具，还是日常用品）的设计中，都有相当的应用，同时也趋于逐渐成熟的方向发展。利用人机工程学原理来进行各种生活工具的设计是社会发展的必然。符合人机工程学原理的人性化设计最实在，同时也是最前沿的潮流与趋势，是一种人文精神的体现，是人与工

具完美和谐的结合，使人性化的设计真正体现出对人的尊重与关怀。

一个符合人机工程学设计的产品可以让我们提高工作效率，完善工作环境，提高生活质量。因此，我觉得在未来很长一段时间内，社会在生产各种新产品的时候都会加大应用与人体工程学相关的设计知识来完善自己的产品。

第四篇：人机工程学

1、什么是人体测量学？

2、简述人体测量百分位数的概念，列举并解释设计中最常用的三种百分位数?

3、简要描绘出人体脊柱侧面曲线，列出四个生理弯曲；其中与坐姿舒适性直接相关的是哪部份？

4、你熟悉总体、样本、均值、标准差、适应域、百分位、百分位数的含义吗？

5、人体尺寸的应用原则主要掌握什么数据？

6、为何要进行人体测量尺寸的修正？

7、简述人体测量数据的选用原则。

8、试分析墙上挂画的最佳高度。

9、试分析剧场前后排座椅的高度差设计，如何取百分位？

10、试分析骑马姿势和普通坐姿有何不同。

1.填空题

⑴ 在人机系统中，按人接受信息的感觉通道不同，可将显示装置分为＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿。

⑵ 仪表显示装置按其认读特征分为＿＿＿和＿＿＿两大类。⑶ 听觉传示装置大体可以分为两类，一类是＿＿＿，另一类是＿＿＿。

⑷ 在布置视觉显示装置时，显示信息的表面应＿＿＿；如果条件不允许，显示器表面也可按＿＿＿的观察角布置。2．选择题

⑴仪表刻度盘的大小对仪表的认读速度和精度有很大影响。一般来说＿＿＿的刻度盘在认读准确性上没有本质差别。（A）17.5～70mm（B）35～70mm

（C）17.5～35mm

（D）70～125mm ⑵刻度标记的宽度一般以小刻度标记作为基准，其宽度以占刻度间距的＿＿＿为宜。（A）1/5～1/10

（B）1/2～1/5

（C）1/20～1/40

（D）1/5～1/20 ⑶作为警戒、禁止、停顿或指示不安全情况的信号灯，最好使用＿＿＿；提请注意的信号灯用＿＿＿；表示正常运行的倍号灯用＿＿＿？（A）红色，黄色，绿色

（B）黄色，红色，绿色

（C）绿色，红色，黄色

⑷设计言语传示装置时，其言语的清晰度必须在＿＿＿以上才能正确传示信息？（A）65%（B）75%（C）85%（D）96%3.问答题

⑴ 仪表刻度盘的形状有哪几种，其读数效果有何不同？ ⑴ 仪表的选择与布置的人机工程原则？ ⑵ 信号灯位置设计人机工程原则？ ⑶ 听觉传示装置的选择原理？

1、人机系统中（）是将人的信息传送给机器，用以调整、改变机器状态的装置。A.显示装置 B.操纵装置 C.报警装置 D.符号指示装置

2、结合设计案例，说明在设计中如何避免或减少人的静态施力。

3、对手机用户使用手机时的动作进行分析，也可以选择使用手机的某个功能来进行分析，比如接听电话的动作过程等。

4、在控制设计时，用户使用手套是设计中需要考虑的因素。请分析在设计中如何考虑用户使用手套的情形。

5、比较显示设计和控制设计的编码原则和方法。

6、鼠标的设汁是控制设计中常见的形式。观察你周围使用的鼠标，研究用户在使用鼠标时有什么不舒服或者疼痛，根据研究的结果改进鼠标设计。

7、论述手握式工具设计原则。

8、简述对于操纵与显示的相合性设计应该遵循的设计原则。

一、简答题：

1、人机工程学的英文名称如何表达？如何解释？

2、人机工程学的发展经历了哪些阶段？每个阶段有什么特点？

3、人机工程学的主要研究内容是什么？

4、人机工程学的主要研究方法有哪些？

二、思考题：

1、“人机关系”的含义，指生活中我们与使用的物品发生的相互关系。由此概念深入探究 “机”的所指：问：请大家说一下以下事例中的人和机都是什么？1)司机手握方向盘2)学生在教室中上课3)农民用锄头锄地4)妈妈在厨房做饭问：概括来讲这几个事例中人机关系的“机”代表什么呢？

2、请学生列举与他发生人机关系的事物，并拿其中的一个来分析。举例说明:椅子的使用人机关系：背部、臀部——缓解疲劳；腿、脚——支撑身体；与椅子的各个部发生人机关系。分析结果：人机关系是多方面的，只有产品的每个部分与人的肢体发生的人机关系都合理才是最好的设计！

3、由以下具体案例演示，回答人机关系最终实现什么目标？案例演示：用碗倒水（水洒出来）,显然这个倒水的工具不好用，如倒热水就更不安全,几乎任何一个目标都没有达到。问：平时如果我们想往这种水瓶中倒水会用什么工具呢？（提示：漏斗、水瓢等）现在没有这样快捷的工具可以帮我完成这个任务，同学们是否可以帮我把这个碗改造一下，让它可以变成更方便倒水的工具呢？组织实物改造比赛：请同学们做一次设计师，10分钟时间用工具和材料来改造碗。要求：a、画出设计图；b、以为人服务、以人为本为设计理念，尽量满足高效、健康、舒适、安全这四个目标；c、突破漏斗和水瓢的形态，作出更新型的设计。课后请大家想想怎样改进你刚刚设计的作品才能实现更合理的人机关系，如果想在设计中实现更合理的人机关系还要兼顾哪些问题？ 提示： a、我们设计出的产品适合什么人群使用呢？b、要设计成什么颜色的？c、如果是老人或小孩的话用起来是否方便呢？如果想让盲人也可以使用的话又要怎么设计呢？

第五篇：人机工程学

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。2测量的基准面？（1）矢状面（2）正中矢状面（3）冠状面（4）水平面（5）眼耳平面。

3产品尺寸设计分类：⑴Ⅰ型产品尺寸设计。例：汽车驾驶室的座椅、自行车座的位置、腰带和手表表带的长短、落地式或台式麦克风的话筒高度。⑵Ⅱ型产品尺寸设计。又分ⅡA型产品尺寸设计（大尺寸设计）和ⅡB型产品尺寸设计（小尺寸设计）。ⅡA型产品尺寸设计的例子：床的长度和宽度、防护栏杆的高度、热水瓶把手孔圈大小、礼堂座位的宽度、屏风的高度。ⅡB型产品尺寸设计的例子：防护栏干的间距、电风扇罩子的间距、浴室里上层衣柜的高度、阅览室上层书架的高度、读报栏高度的上限、公共汽车上踏步的高度。⑶Ⅲ型产品尺寸设计 例：一般门上的把手、门上锁孔离地面的高度、大多数文具的尺寸、公共场所休闲椅凳的高度等。

4产品功能尺寸是指为确保实现产品某一功能而在设计时规定的产品尺寸。5视角是确定被看物尺寸范围的两端点光线射入眼球的相交角度。

6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—76cm之间。

7暗适应？当人从亮处进入暗处时，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；暗适应过程大约需30min左右才能趋于完成。

8听觉刺激？对于人来说，只有频率为20~20000Hz的振动，才能产生声音的感觉。9反应时间又称为反应潜伏期，它是指刺激和反应的时间间距。10影响运动的主要因素？运动时间、运动类型、运动方向、操作方式。

11刺激？（1）外在物理性刺激，在生活中随处存在，可以通过人的感觉器官而感受到（2）内在刺激时不依赖于身体外表感觉器官而产生的刺激。

12形象记忆、听觉记忆与动作记忆。所谓“百闻不如一见”，“看十遍不如做一遍”，这体现了实践对记忆的重要影响。在安全工作中，单纯背诵安全操作规程、安全生产条例的效果远不如熟练掌握，即依靠动作操练来记忆其内容更为理想。13思维的基本过程？分析、综合、比较、抽象和概括。

14逻辑思维？抽象的推理性思维。逻辑思维的思维方式导致人的思维的教条化，影响人们创造性的发挥，但逻辑思维又是创造性的基础，缺乏逻辑常识的人很难得出合乎物理规律性结果；因此，在提倡创造性思维时，千万不可反对逻辑思维。15人机信息三种方式：视觉显示、听觉显示、触觉显示。

16仪表显示种类？按功能可分为读数用仪表、检查用仪表、追踪用仪表和调节用仪表等；按结构形式可分为指针运动式仪表、指针固定式仪表和数字式仪表等。

17仪表的形式？垂直形、水平形、半圆形、圆形、开窗形。

18人眼的观察效率？以左上方为最优，其次是右上方、左下方，而以右下方为最差，仪表应按其重要程度和使用频率的要求分别布置在观察效率不同的方位上。

19角笛的声音又吼声和尖叫声两种；长用做高噪声环境中的报警装置。

汽笛声频率高，声强也高，适合用于紧急事态的音响报警装置。

20位置编码？利用安装位置的不同来区分操纵器。如将操纵器设在某一位置上表示系统某种功能的类型，并实现标准化，则操纵者可不必注视操作对象，而能很容易地识别操纵器并正确的进行操作。常用与脚踏板编码。21人体不同坐姿的消耗？仰卧100；坐姿103~105；立姿108~110；跪姿130~140；弯腰150~160.22作业动作的类型？（1）定位动作（2）逐次动作（3）重复动作（4）连续动作（5）调整动作 23作业岗位的分类？按姿势分为坐姿岗位、立姿岗位和坐、立姿交替岗位。24影响热环境条件的主要因素？气温、气湿、气流和热辐射。25作业场所的光环境有天然采光和人工照明。

26噪声对机体的其他影响？噪声在90dB以下，对人的生理作用不明显。90dB以上的噪声，对神经系统、心血管系统等有明显的影响。

27振动对人体的影响？主要取决于振动的强度，而振动强度一般是用加速度有效值来计量的。除了振动强度外，还有两个十分重要的因素。其一是振动频率，实验证明，人对4~8Hz的振动感觉最敏感，频率高于8Hz，或低于4Hz，敏感性就逐渐减弱。其二，对于同强度、同频率的振动来说，振动的影响还同振动的暴露时间有关。

28人的失误内在因素？生理能力：体力、体格尺度、耐受力，有否残疾、疾病、饥渴；心理能力：反应速度、信息的负荷能力、作业危险性、单调性、信息传递率、感觉敏度；个人素质：训练程度、经验多少、熟练程度、个性、动机、应变能力、文化水平、技术能力、修正能力、责任心。

29人机系统的评价方法？实验法、模拟装置法和实际运行测定法。

问答：1视觉特征？（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；一般先看到水平方向的物体，后看到垂 1

直方向的物体（2）视线的变化习惯于从左到右，从上到下河顺时针方向运动（3）人眼对水平方向尺寸和比例的估计比对垂直方向尺寸和比例的估计要准确得多，因而水平式仪表的误读率比垂直式仪表的误读率低（4）当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相等的情况下，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，在正常情况不可能一只眼睛转动而另一只眼睛不动；在一般操作中，不可能一只眼睛视物，而另一只眼睛不视物（6）人眼对直线轮廓比对曲线轮廓更易于接受（7）颜色对比与人眼变色能力有一定关系。2知觉的基本特征？（1)整体性（2）选择性（3）理解性（4）恒常性（5）错觉

3思维的基本特征？（1）思维的间接性（2）思维的概括性（3）思维与语言具有不可分性。

4仪表的标数原则？（1）通常，最小刻度不标数，最大刻度必须标数（2）指针运动式仪表标数的数码应当垂直，表面运动的仪表数码应当按圆形排列（3）若仪表表面的空间足够大，则数码应标在刻度记号外侧，以避免它被指针挡住‘若表面空间有限，应将数码标在刻度内侧，以扩大刻度间距（4）开窗式仪表窗口的大小至少应能显示被指示数字及其上下两侧的两个数，以便观察指示运动的方向和趋势（5）对于表面运动的小开窗仪表，其数码应按顺时针排列（6）对于圆形仪表，不论表面运动式或指针运动式，均应使数码按顺时针方向依次增大（7）不做多圈使用的圆形仪表，最好在刻度全程的头和尾之间断开，其首尾的间距以相当于一个大刻度间距为宜。

5听觉信息传示装置使用目的和使用条件具体内容？（1）为提高听觉信号传递效率，在有噪声的工作场所，须选用声频与噪声频率相差较远的声音作为听觉信号，以削弱噪声对信号的掩蔽作用（2）使用两个或两个以上听觉信号时，信号之间应有明显的差异；而对某一种信号在所有时间内应代表同样的信息意义，以提高人的听觉反应速度（3）应使用间断或变化信号，避免使用连续稳态信号，以免人耳产生听觉适应性（4）要求远传或绕过障碍物的信号，应选用大功率低频信号，以提高传示效果（5）对危险信号，至少应在两个声学参数上与其他声信号或噪声相区别；而且危险信号的持续时间应与危险存在时间一致。

6手握式工具设计原则？（1）必须有效地实现预定的功能（2）必须与操作者身体成适当比例，使操纵作者发挥最大效率（3）必须按照作业者的力度和作业能力设计，所以要适当地考虑到性别、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。

8作业面高度的确定应遵循的原则？（1）如果作业面高度可调节，则必须将高度调节至适合操作者身体尺度及个人喜好的位置（2）应使臂部自然下垂，处于合适的放松状态，小臂一般应接近水平状态或略下斜；任何场合都不应使小臂上举过久（3）不应使脊椎过渡屈曲（4）若在同一作业面内完成不同性质的作业，则作业面高度应可调节。

9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，也不要过于一致而产生调感（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，使物体有立体感（3）不让光线直接照射眼睛，避免产生眩光，而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征（5）让照明和色相协调，使气氛令人满意，这称为照明环境设计没的思考（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。

10与材料有关的准则？（1）少用短缺或稀有的原材料多用废料，余料或回收材料作为原材料，尽量寻找短缺或稀有原材料的代用材料，提高产品的可靠性或使用寿命。（2）尽量减少产品中的材料种类，以利于产品废弃后的有效回收。（3）尽量采用相容性好的材料，不采用难以回收或无法回收的材料。(4)尽量少用或不用有毒有害的原材料。

设计题：

（一）一般工作场所座椅：1座椅设计要点（1）工作座椅的结构型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、稳定并能进行准确得控制和操作（2）工作座椅的座高和腰靠高必须是可调节的（3）工作座椅可调节部分的结构构造，必须易于调节，必须保证在椅子使用过程中不会改变已调节好的位置并不得松动（4）工作座椅各零部件的外露部分不得有易伤人的尖角锐边，各部结构不得存在可能造成挤压、剪钳伤人的部位（5）无论操作者坐在座椅前部、中不还是往后靠，工作座椅坐面和腰靠结构均应使其感到安全、舒适（6）工作座椅腰靠结构应具有一定的弹性和足够的刚性（7）工作座椅一般不设扶手（8）工作座椅的结构材料和装饰材料应耐用、阻燃、无毒。2工作座椅必须具有的主要构件：坐面、腰靠、支架。3座椅主要参数：座高360~480mm；座宽370~420mm，推荐值400mm；座深360~390mm，推荐值380mm；腰靠长320~340mm，推荐值330mm；腰靠宽200~300mm，推荐值250mm；腰靠厚35~50mm，推荐值40mm；腰靠高165~210mm；腰靠圆弧半径400~700mm，推荐值550mm；倾覆半径195mm；坐面倾角0°~5°，推荐值3°~4°；腰靠倾角95°~115°，推荐值110°。

（二）办公室座椅设计基本尺寸：坐面高370~400mm，坐面倾角2°~5°，上身支撑角约110°；工作时以靠背为中心，与一般作业场所座椅最显著的不同之处是，靠背点以上的靠背弯曲圆弧在人体后倾稍时休息时，能起支撑的作用。该类型的椅子也可以作为会议室用椅。

（三）座椅设计新观念 1动态座椅2前倾式座椅3膝靠式座椅。