人机工程学第一章课件.ppt
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- 人机 工程学 第一章 课件
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1、第一章人机工程学起源与发展1.1人机工程学的起源人机工程学的起源与定义与定义1.2人机工程学发展的人机工程学发展的几个阶段几个阶段1.3人机工程学的应用人机工程学的应用领域领域1.4人机工程学研究内人机工程学研究内容容1.51.5人机工程学研究方人机工程学研究方法法1 1.6 6人机工程学研究实人机工程学研究实例例2022-9-27人机工程人机工程学学1人机工程学在不同国家的发展美国日本欧洲人因学人体工程学人机工程学工程心理学工效学中国2022-9-27人机工程人机工程学学31.1人机工程学的起源与定义v1.1.1人机工程学在不同国家的发展人机工程学在不同国家的发展1、人机工程学在美国的发展、
2、人机工程学在美国的发展1)人类工程学)人类工程学(Human Engineering)2)人的因素工程学)人的因素工程学(Human Factors Engineering)2、人机工程学在欧洲的发展、人机工程学在欧洲的发展人类工效学人类工效学(Ergonomics)3、日本人机工程学的发展、日本人机工程学的发展1)人间工学)人间工学2)情感工程学)情感工程学2022-9-27人机工程人机工程学学41.1人机工程学的起源与定义4、国内对人机工程学的研究、国内对人机工程学的研究1)工效学(人类工程学):管理)工效学(人类工程学):管理2)工程心理学:心理学)工程心理学:心理学3)人机工程学(安全
3、、设计):工程技术)人机工程学(安全、设计):工程技术4)人体工程学:服装设计)人体工程学:服装设计5)人因学(宜人学)人因学(宜人学)2022-9-27人机工程人机工程学学51.1人机工程学的起源与定义国内人机工程学称谓的特点国内人机工程学称谓的特点1)不同学科根据自身对人机工程学)不同学科根据自身对人机工程学的研究特点进行各自命名。的研究特点进行各自命名。2)学科命名多样化、学科边界模糊。)学科命名多样化、学科边界模糊。3)体现边缘、交叉学科特点。)体现边缘、交叉学科特点。2022-9-27人机工程导论人机工程导论61.1人机工程学的起源与定义v1.1.2 IEA(国际人类工效学学会)人机
4、工程学(国际人类工效学学会)人机工程学的定义的定义 人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生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理学和心理学等方面的各种因素;研究在工作中、家研究在工作中、家庭生活中和休闲时怎样统一考虑工作效率、人的健庭生活中和休闲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。康、安全和舒适等问题的学科。其它定义其它定义2022-9-27人机工程导论人机工程导论71.1人机工程学的起源与定义定义特点定义特点1)研究应用学科范围)研究应用学科范围2)应用领域)应用领域3)研究内容)研究内容:效率效率;安全与舒适安全与舒适20
5、22-9-27人机工程导论人机工程导论82022-9-27人机工程人机工程学学91.2人机工程学发展的几个阶段v1.2.1从人类史看人机工程学起源和发展从人类史看人机工程学起源和发展人与工具人与工具1)人制造工具的目的:满足使用需求)人制造工具的目的:满足使用需求 2)工具适合人生理特点:)工具适合人生理特点:顺手、合手顺手、合手 3)工具适合人心理特点:喜欢)工具适合人心理特点:喜欢 4)挖掘需求是创造的基础挖掘需求是创造的基础 2022-9-27人机工程人机工程学学101.2人机工程学发展的几个阶段我国古代的例子我国古代的例子1)冬官考工记冬官考工记,商,商周时代,按人体尺寸制周时代,按人
6、体尺寸制造各种工具和车辆。造各种工具和车辆。2)黄帝内经黄帝内经对人体对人体尺寸的测量方法、测量尺寸的测量方法、测量部位、测量工具、尺寸部位、测量工具、尺寸分类有详细的说明。分类有详细的说明。2022-9-27人机工程人机工程学学111.2人机工程学发展的几个阶段v 1.2.2人机工程学的早期发展人机工程学的早期发展(1800-1945)1、人机工程学的发展和技术进步、人机工程学的发展和技术进步是交织在一起的。是交织在一起的。1)技术突破,建立产品设计平台;)技术突破,建立产品设计平台;根据人的需求对技术进行完善。根据人的需求对技术进行完善。创造新需求创造新需求-酝酿新技术突破。酝酿新技术突破
7、。2)鼠标发展实例)鼠标发展实例:机械机械光电光电无线无线2022-9-27人机工程人机工程学学121.2人机工程学发展的几个阶段2、工业革命后期随着大规模的工业化、工业革命后期随着大规模的工业化对生产效率的研究引发的工效学对生产效率的研究引发的工效学(ergonomics)的研究。的研究。1)时间研究)时间研究(Time Study):以设计最佳以设计最佳工作方法为目的对作业动作和时间进行工作方法为目的对作业动作和时间进行的测定和研究。创始人是的测定和研究。创始人是F.W.泰勒泰勒。2022-9-27人机工程人机工程学学13铁锹作业试验 1898年,美国学者FW泰罗对工人的操作动作进行了细致
8、的观察和分析,以确定合理的工作方法选取合适的工具,规定标准的工时定额,以提高劳动效率。他用形状相同而铲量不同的四种铁锹(5kg,10kg,17kg和30kg),试验结果表明,用10kg的铁锹铲煤效率最高。他做了许多试验,终于找出了铁锹的最佳设计方案,并找出搬运煤屑、铁屑、砂子和铁矿石等松散粒状材料时每一铲的最适当重量。2022-9-27人机工程人机工程学学142022-9-27人机工程人机工程学学152)动作研究:)动作研究:Gilbreth基本动作研究。基本动作研究。动作研究之父:弗兰克吉尔布雷思v动作研究动作研究:也叫工作研究、工作设计或是方:也叫工作研究、工作设计或是方法工程。其研究的对
9、象都是在工作中,如何法工程。其研究的对象都是在工作中,如何找出最简最优的方法,以最少的动作最终达找出最简最优的方法,以最少的动作最终达到节约人力、提高效率、充分降低时间成本到节约人力、提高效率、充分降低时间成本以达到提高经济效益的目的。以达到提高经济效益的目的。v动作研究的关系:即动作与时间的关系,动动作研究的关系:即动作与时间的关系,动作与人体的关系,动作与产品的关系。作与人体的关系,动作与产品的关系。2022-9-27人机工程人机工程学学16砌砖作业试验 1911年,美国学者年,美国学者FB基尔基尔布莱特布莱特对建筑工人对建筑工人砌砖作业进行了试验。他用快速摄影机将工人砌砖作业进行了试验。
10、他用快速摄影机将工人砌砖动作拍摄下来,然后对动作过程进行分析砌砖动作拍摄下来,然后对动作过程进行分析研究,哪些动作必需,哪些动作多余,去掉多研究,哪些动作必需,哪些动作多余,去掉多余的无效动作,提高有效动作的效率,这就是余的无效动作,提高有效动作的效率,这就是著名的动作研究。结果使工人的砌砖速度由当著名的动作研究。结果使工人的砌砖速度由当时的每小时时的每小时120块提高到块提高到350块。块。2022-9-27人机工程人机工程学学172022-9-27人机工程人机工程学学181.2人机工程学发展的几个阶段3)研究学科:心理学为主)研究学科:心理学为主4)特点:人机关系以选择和培训操作者为)特点
11、:人机关系以选择和培训操作者为主,使人适应于机器。主,使人适应于机器。2022-9-27人机工程人机工程学学191.2人机工程学发展的几个阶段v1.2.3人机工程学职业出现人机工程学职业出现1945-19601、1945年、美空军建立工程心理学实验室。年、美空军建立工程心理学实验室。第二次世界大战即将结束的第二次世界大战即将结束的1945年,美国陆军航空团和美年,美国陆军航空团和美国海军都建立了工程心理学实验室。代表人物:国海军都建立了工程心理学实验室。代表人物:阿尔方阿尔方斯斯查帕尼斯查帕尼斯;主要;主要研究缺氧症、高空病、高加速力、突然研究缺氧症、高空病、高加速力、突然减压与夜间飞行等问题
12、。他在处理他那个时代飞员驾驶先减压与夜间飞行等问题。他在处理他那个时代飞员驾驶先进的军用飞机进行作战时所遇到的困难问题方面尝到了应进的军用飞机进行作战时所遇到的困难问题方面尝到了应用研究的滋味。第二次世界大战结束后,他所在的实验室用研究的滋味。第二次世界大战结束后,他所在的实验室进行了视觉与暗适应的研究,并取得很大成果。进行了视觉与暗适应的研究,并取得很大成果。2022-9-27人机工程人机工程学学20二战飞机非战斗损伤的几率非常高,就拿盟军来说吧,盟军二战中损失飞二战飞机非战斗损伤的几率非常高,就拿盟军来说吧,盟军二战中损失飞机机88,300架(其中因作战原因损失架(其中因作战原因损失 43
13、,100架)架),包括损失轰炸机包括损失轰炸机17,900架(战架(战损损10,000架)架),损失地面攻击机损失地面攻击机23,600架(损架(损12,400架)架),损失战斗机损失战斗机46,800架架(战损战损 20,700架)。非作战原因是指误伤,自毁以及在机场未起飞就被击毁等架)。非作战原因是指误伤,自毁以及在机场未起飞就被击毁等等因素。而非战斗损伤中绝大部分都是自毁的,可以看出比例非常之高。等因素。而非战斗损伤中绝大部分都是自毁的,可以看出比例非常之高。德国也好不到哪里去,德国的两大战斗机王牌,击坠数各超过德国也好不到哪里去,德国的两大战斗机王牌,击坠数各超过150架的莫架的莫尔德
14、斯和马尔塞尤,都是坠机而死,德国一共生产了尔德斯和马尔塞尤,都是坠机而死,德国一共生产了11万架飞机,基本损失万架飞机,基本损失殆尽,大约有殆尽,大约有45%是非战斗损失。总体说来,二战中飞机坠毁数非常之多,是非战斗损失。总体说来,二战中飞机坠毁数非常之多,综合各方面的数据,已经快破综合各方面的数据,已经快破50%大关。大关。2、1949年、英国成年、英国成立工效学学会。立工效学学会。3、1957年、出现工年、出现工效学期刊效学期刊(Ergonomics)2022-9-27人机工程人机工程学学212022-9-27人机工程人机工程学学221.2人机工程学发展的几个阶段4、研究内容:新式武器与装
15、备。、研究内容:新式武器与装备。5、涉及学科:多学科、涉及学科:多学科6、特点:重视工业与工程设计中人的因、特点:重视工业与工程设计中人的因素,力求使机器适应于人。素,力求使机器适应于人。2022-9-27人机工程人机工程学学231.2人机工程学发展的几个阶段v1.2.4人机工程学高速发展阶段人机工程学高速发展阶段1、时间:、时间:60年代至今。年代至今。2、研究学科:领域扩大学科更多。、研究学科:领域扩大学科更多。3、IEA成立。成立。2022-9-27人机工程人机工程学学241.2人机工程学发展的几个阶段4、特点:、特点:1)机械装备设计于人能力之内。机械装备设计于人能力之内。2)密切与实
16、际应用相结合。密切与实际应用相结合。3)多学科密切合作。多学科密切合作。4)强调人、机、环境三者关系。强调人、机、环境三者关系。2022-9-27人机工程人机工程学学251.2人机工程学发展的几个阶段v1.2.5我国人机工程学的发展我国人机工程学的发展1、49年前,主要工程心理学年前,主要工程心理学2、70年代,中科院、杭州大学等研究工程年代,中科院、杭州大学等研究工程心理学心理学3、1989年成立中国人类工效学学会(年成立中国人类工效学学会(CES)4、工业设计专业开设设计人机工程学。、工业设计专业开设设计人机工程学。2022-9-27人机工程人机工程学学261.2人机工程学发展的几个阶段v
17、1.2.6人机工程学的未来人机工程学的未来1、随着技术的不断进步而不断深入发、随着技术的不断进步而不断深入发展展2、为改善人的生活与工作质量而扮演、为改善人的生活与工作质量而扮演越来越重要的角色。越来越重要的角色。3、成为工科及设计学科的基础课程。、成为工科及设计学科的基础课程。2022-9-27人机工程人机工程271.3人机工程学的应用领域v1.3.1人机工程学应用指南人机工程学应用指南1、研究目的、研究目的:完善人机关系的一门科学完善人机关系的一门科学1)提高工作效率提高工作效率2)舒适性能与安全性能舒适性能与安全性能3)使用方便性使用方便性2022-9-27人机工程人机工程281.3人机
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