安全人机工程学的应用
“珍珠蜜小奸細”通过精心收集，向本站投稿了10篇安全人机工程学的应用，下面就是小编给大家带来的安全人机工程学的应用，希望大家喜欢阅读!
篇1：安全人机工程学的应用
安全人机工程学的应用
摘要：人机工程学是研究人、机(包括工业产品、建筑结构、环境规划、生活用品等)及其环境之间相互作用的`综合性学科.人机工程学运用人体测量学、生理学、心理学、生物力学以及工程学等学科的研究方法和手段,综合地进行人体结构、功能、心理以及力学等问题的研究,研究人机系统中人、机特性,人与机器以及人与环境的相互作用,人机界面设计,以及人在工作、生活中工作效率、人的舒适和安全健康等问题.作 者：楼霄翔 作者单位：浙江省安全生产宣传教育中心 期 刊：劳动保护 Journal：LABOUR PROTECTION 年，卷(期)：, “”(5) 分类号：篇2： 人机工程学学习心得
人机工程学是我们专业限选课，从第一周开课，每周两节课，到第九周结课。从这门课程的学习中，我深切的感悟到，人体工程学与我们车辆专业或者说是机械专业以及设计的相关性。通过这门课的学习，我更加了解到作为一个设计者，再设计产品时不仅要注意产品的性能，还要考虑在产品设计过程中人和所设计的产品及他们所处的环境的协调及统一，提高产品与人之间的和谐关系，尽量满足舒适和安全的使用要求，以实现“以人为本”的人性化设计思想，使我们在设计方面得到了启迪和发展，使我们对车辆外形设计、车辆内部座椅等的设计也有了更加深入的了解。
一、人机工程学的定义
我们看到有越来越多的厂商将“以人为本”、“人体工学的设计”作为产品的特点来进行广告宣传，特别是计算机和家具等与人体直接接触的产品更为突出。实际上，让机器及工作和生活环境的设计适合人的生理心理特点，使得人能够在舒适和便捷的条件下工作和生活，人机工程学就是为了解决这样的问题而产生的一门工程化的科学。
所谓人机工程学，亦即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数；还提供人体各部分的出力范围、活动范围、动作速度、动作频率、重心变化以及动作时的习惯等人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性；分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力；探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。
人机工程学的范围是很广泛的，其基础学科是研究人的生理、心理。就是实用科学，把技术科学直接应用的实际的操作之中，也是人体工程的本源之处。人机工程学以人为最根本、最直接的研究、服务的对象，所以一切信息必须从人的自身中去获得，综合了这些信息才能做出判断。人类工程学是与人相关的科学信
息在对对象、体系和环境进行设计中的应用，它涉及到人类生活的方方面面。理想的设计应当在工作体系、运动、休闲、健康和安全等诸多方面充分体现人类工程学的原理。
人机工程学的特点是在认真研究人，机，环境三个要素本身特性的基础上，不单纯着眼于个别要素的优良与否，而是将使用“物”的人和设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究，在人机工程学中将这个系统称为“人―机―环境”系统，这个系统中，人，机，环境三个要素之间相互作用，相互依存的关系决定着系统总体的性能，人机工程是科学地利用三个要素见的有机联系，来寻求系统的最佳参数。
随着机械化、自动化和信息化的高度发展，人的因素在产品设计与生产中的影响越来越大，人机和谐发展的问题也就越来越显得重要，人机工程学在产品设计的地位与作用愈显出其的重要性。
二、人机工程学的应用
人机工程学研究内容及其对于设计学科的作用可以概括为以下几方面：为工业设计中考虑“人的`因素”提供人体尺度参数：应用人体测量学、人体力学、生理学、心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和肌能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、体重、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时相互关系和可及范围等人体结构特征参数提供人体各部分的发力范围、活动范围、动作速度、频率、重心变化以及动作时惯性等动态参数分析人的视觉、听觉、触觉、嗅觉以及肢体感觉器官的肌能特征，分析人在劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳程度以及对各种劳动负荷的适应能力，探讨人在工作中影响心理状态的因素，及心理因素对工作效率的影响等。人体工程学的研究，为工业设计全面考虑“人的因素”提供了人体结构尺度，人体生理尺度和人的心理尺度等数据，这些数据可有效地运用到工业设计中去。
为工业设计中“产品”的功能合理性提供科学依据：现代工业设计中，如搞纯物质功能的创作活动，不考虑人机工程学的需求，那将是创作活动的失败。因此，如何解决“产品”与人相关的各种功能的最优化，创造出与人的生理和心理肌能相协调的“产品”，这将是当今工业设计中，在功能问题上的新课题。人体工程学的原理和规律将设计师在设计前考虑的问题。
为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准则：通过研究人体对环境中各种物理因素的反应和适应能力，分析声、光、热、振动、尘埃和有毒气体等环境因素对人体的生理、心理以及工作效率的影响程序，确定了人在生产和生活活动中所处的各种环境的舒适范围和安全限度，从保证人体的健康、安全、合适和高效出发，为工业设计方法中考虑“环境因素”提供了设计方法和设计准则。以上几点充分体现了人机工程学为工业设计开拓了新设计思路，并提供了独特的设计方法和理论依据。社会发展，技术进步，产品更新，生活节奏紧张，这一切必然导致“产品”质量观的变化。人们将会更加重视“方便”、“舒适”、“可靠”、“价值”、“安全”、和“效率”等方面的评价，人机工程学等边缘学科的发展和应用，也必须会将工业设计的水准提到人们所追求的那个崭新高度。因此，学好人机工程学会使我们更好地立足于社会。
篇3：人机工程学课程设计
有关人机工程学课程设计
安全人机工程学是从安全角度出发，讨论人、机和人机相互关系的规律，运用系统工程的方法研究各要素之间的相互作用、相互影响以及它们之间的协调方式，通过设计使人一机系统的总体性能达到安全、准确、高效、舒适的目的。
机械系统过程的任何阶段都必须有人参与，人始终起着主导作用，是最活跃、最难把握，同时也最容易受到伤害的。由于机械设计违反安全人机学原则导致的事故时有发生，据国外资料统计，生产中有58％一70％的事故是与忽视人的因素有关。因此，机械设计应考虑与人体有关的人体测量参数、人的感知特性、反应特性及人在劳动中的心理特征，以减少人为差错，最大限度地减轻体力、脑力消耗及精神紧张感。
1．忽略安全人机学可能产生的危险
（1）由于生理影响产生的危险。不利于健康的.操作姿势、用力过度或重复用力等体力消耗产生的疲劳所导致的危险。
（2）由于心理-生理影响产生的危险。在对机器进行操作、监视或维护时，由于精神负担过重、缺乏思想准备以及过度紧张等原因，造成心理负担过重而导致的危险。
（3）由于人的各种差错产生的危险。受到环境不利因素的干扰或由于人-机配合、协调不当，使人产生各种错觉而引起误操作所造成的危险。
2．机械设计中安全人机学的应用原则
在机械设计中，根据安全人机学原则，通过减小操作者心理和生理的不利影响，协调好人、机的功能分配和相互作用来改善机器的操作性能和可靠性，从而减少机器使用各阶段的差错概率，以保障安全。机械设计时应考虑以下几个方面：
（1）合理分配人机功能。在机械的整体设计阶段，要分析、比较人和机的各自特性，合理分配人机功能。在可能的条件下，尽量通过实现机械化、自动化，减少操作者干预或介入危险的机会。随着微电子技术的发展，人机功能分配出现向机器转移，人从直接劳动者向监控或监视转变的趋势，向安全化生产迈进。
（2）适应人体特性。在确定机器的有关尺寸和运动时，应考虑人体测量参数、人的感知反应特性以及人在工作中的心理特征，避免干扰、紧张、生理或心理上的危险。
（3）友好的人机界面设计。人机界面，即在机器上人、机进行信息交流和相互作用的界面。人、机相互作用的所有要素，如操纵器、信号装置和显示装置，都应使操作者和机器之间的相互作用尽可能清楚、明确，信息沟通快捷、顺畅。
（4）作业空间的布置。这是指显示装置和操纵装置的位置，以及确定合适的作业面。它对操作者的心理和行为可产生直接影响。作业空间布置应遵从重要性原则、使用顺序原则、使用频率原则、使用功能原则。其中，重要性原则是第一位的，首先应考虑对安全关系重大的、对实现系统目标有重要影响的操纵器和显示器，即使使用频率不高，也要将其布置在操作者操作和视野的最佳位置，这样可以防止或减少因误判断、误操作而引起的意外伤害事故。
显示装置、操纵装置，以及与人的劳动姿势有关的工作空间和操作行为等，是人机要求集中体现之处，应满足人体测量参数、人体的结构特性和机能特性、生理和心理条件，合乎卫生要求。
篇4：人机工程学学习心得
通过对人性化产品设计具体案例的分析来说明了人性化设计中所包含的人机工程学因素，并进一步阐述了在产品设计中的人机工程学的工作步骤，指出中国未来的产品设计必须以创意与革新为首要条件，符合人机工程学，使人性化的设计真正体现出对人的尊重和关心。同时也是最前沿的潮流与趋势，是一种人文精神的体现，是人与产品完美和谐的结合。
社会的发展、技术的进步、产品的更新、生活节奏的加快……等等一系列的社会与物质的因素，使人们在享受物质生活的同时，更加注重产品在“方便”、“舒适”、“可靠”、“价值”、“安全”和“效率”等方面的评价，也就是在产品设计中常提到的人性化设计问题。
所谓人性化产品，就是包含人机工程的产品，只要是“人”所使用的产品，都应在人机工程上加以考虑，产品的造型与人机工程无疑是结合在一起的。我们可以将它们描述为：以心理为圆心，生理为半径，用以建立人与物(产品)之间和谐关系的方式，最大限度地挖掘人的潜能，综合平衡地使用人的肌能，保护人体健康，从而提高生产率。仅从工业设计这一范畴来看，大至宇航系统、城市规划、建筑设施、自动化工厂、机械设备、交通工具，小至家具、服装、文具以及盆、杯、碗筷之类各种生产与生活所创造的“物”，在设计和制造时都必须把“人的因素”作为一个重要的条件来考虑。若将产品类别区分为专业用品和一般用品的话，专业用品在人机工程上则会有更多的考虑，它比较偏重于生理学的层面;而一般性产品则必须兼顾心理层面的问题，需要更多的符合美学及潮流的设计，也就是应以产品人性化的需求为主。
那么，对于一件产品是如何来评价它在人机工程学方面是否符合规范呢?以德国Sturlgart设计中心为例，在评选每年优良产品时，人机工程上所设定的标准为：
1)产品与人体的尺寸、形状及用力是否配合;
2)产品是否顺手和好使用;
3)是否防止了使用人操作时意外伤害和错用时产生的危险;
4)各操作单元是否实用;各元件在安置上能否使其意义毫无疑问的被辨认;
5)产品是否便于清洗、保养及修理。
一般情况下，在设计教育中常以上述第三项较为强调，而消费者在购买商品时，则是以产品的视觉效果、商场气氛及价值来决定购买行为的成立与否，但作为一名好的设计师应为产品长期使用的效果及舒适性负责，尤其是避免伤害与危险的防止更是不可忽视的考虑因素。如，在操作计算机的上机姿势中，在现行的上机条件下，操作员常常是手臂向前悬空着来操作键盘和鼠标的。手臂的悬空形成了肩颈部的静态疲劳，使得操作员不得不将背部靠在椅子靠背上作业(后靠姿势会加大悬空的手臂的前伸程度，从而增大肩部所需要的平衡力矩，加快肩颈部的疲劳)，而当操作员脱离靠背又手臂悬空时，体重就全部需要由脊柱来承担，其结果或者是腰背的疲劳酸痛，或者是腰肌放弃维持直坐姿势而塌腰驼背，或者是把手腕抵在桌沿而引发腕管综合症。那么，要解决诸如此类的问题，设计师就必须充分考虑人机工程学的因素。
所谓人机工程学，亦即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数;还提供人体各部分的出力范围、活动范围、动作速度、动作频率、重心变化以及动作时的习惯等人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性;分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力;探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。
人机工程学因素往往是企业提高其竞争力的手法之一。若说“人性化产品”是与“人”合为一体的产品设计，“人机工程因素”则是设计工业产品时的人机界面所必须考虑的因素。在我国即将加入WTO所面临的冲击下，中国的制造业无不是严阵以待，企图在竞争中保持优势。管理大师麦克·波特(MICHAELPORTER)曾说过，企业具备竞争优势的两个方式，一是扩大生产规模，走向规模经济，才能占有成本上的优势;另一个便是创造企业或产品的附加值，制造消费者趋之若鹜的心理。在现今产品和质量逐步提高，且消费者对商品品质要求越来越高的情况下，各产品制造商们无不力求突破，希望能出奇制胜，打动消费者的心。拿当今世界上提出的“健康”人机工程学的新要求为例，即是用某些考虑人机因素的辅助性产品，如：电动腰靠、紫外线阻隔(UV、CUT)等来提高产品人性化的层次，籍此创造其他品牌无法模仿的优势，而赢得消费者青睬的。
究竟什么样的产品需要人机工程呢?在设计上又如何表现，才能成为符合人机工程学的产品呢?
工业设计师指出，就电脑的相关部件和设备而言，如键盘、鼠标等输入装置，因使用者可能长时间利用其从事工作或娱乐，接触的时间较长，在使用时也可能十分投入。因此，人机工程学就成了设计上最主要的条件之一。
人机工程学的显著特点是，在认真研究人、机、环境三个要素本身特性的基础上，不单纯着眼于个别要素的优良与否，而是将使用“物”的人和所设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究。在人机工程学中将这个系统称为“人——机——环境”系统。这个系统中，人、机、环境三个要素之间相互作用、相互依存的关系决定着系统总体的性能。本学科的人机系统设计理论，就是科学地利用三个要素间的有机联系来寻求系统的最佳参数。
系统设计的一般方法，通常是在明确系统总体要求的前提下，着重分析和研究人、机、环境三个要素对系统总体性能的影响，如系统中人和机的职能如何分工;如何配合;环境如何适应人;机对环境又有何影响等问题，经过不断修正和完善三要素的结构方式，最终确保系统最优组合方案的实现。这是人机工程学为工业设计开拓了新的思路，并提供了独特的设计方法和有关理论依据。
作为一个全息系统的局部，一个产品中包括了我们这个商品社会中的全部信息。一件设计优良的产品，必然是人、环境、经济、技术、文化等因素巧妙融合、平衡的产物。开始一项产品设计的动机可能来自各个方面，有的是为了改进功能，有的是为了降低成本，有的是为了改变外观，强化“柜台效应”，以吸引购买者，更多的情况是上述几方面兼而有之。于是，对设计师的要求就可能来自功能、技术、成本、使用者的爱好等各种角度。不同的产品设计的重点也大不相同，暖水瓶的设计显然就要比香水瓶的设计考虑更多的人机问题;再以肇及设计所设计的电脑游戏遥感器为例，乍见此产品时，看似不符合人机工程学，但实际使用时却很合手，操控性良好，而且遥感器外型颇酷，用此摇杆玩空战游戏，有操控战斗机的味道。相比于市场上其他同类型的产品，即使售价比一般产品高出许多，也一样大受欢迎，足见其魅力所在。但也有这样一种产品，在市场上受到欢迎，是因其外型讨好且成本不高所致，但缺点是产品轻，因此，在使用时本来一只手操作很方便，却不得不双手并用才行，这就是该产品在人机工学上的不足之处;但在成本、售价及市场因素的考虑下，厂商还是推出此种产品。而对于专业用品就不同了，例如美发师每天所使用的吹风机，除草机工人所使用的修剪机就绝对不能轻视人机工程学在生理层面上的考虑。
然而，一个好的产品设计是可以涵盖形态和人机因素的，产品的外形一样也可以有机会作人机工程的发挥。以TEAGE为微软所设计的易用鼠标球而言，该鼠标是特别为儿童体验电脑而设计的，在方案决定之前对儿童的抓握方式进行了研究，黄白两色相间的鼠标球使儿童们在学习电脑时，增加了趣味性和功能性。该产品已经超脱了产品造型上的束缚，除让其更好用之外，也同时赋予了产品新的意义与想象空间。
除了一般的大众消费品之外，专为特殊族群所设计的产品在人机工程学上也有更多的考虑。如，残疾人用的瓷器套具，此套设计是专为残疾人做的餐具，又不让人直接看出它们是专为残疾人做的。故而，设计师在充分考虑了人机工程学的基础上，特别处理手把的凹凸，使患者拿在手里有一种心态上的平衡感，既能看到，又能摸到，但又不那么显眼。
再以医疗设备来说，病床、医疗椅等产品，在设汁上不只是考虑操作要符合人机工程学，在材料上也应力求人性化，增加产品的亲和力，以提高产品的“EQ”。
由于学科来源的多样性和应用的广泛性，人机工程学中采用的各种研究方法种类很多，有些是从人体测量学、工程心理学等学科中沿用下来的，有些是从其他有关学科借鉴过来的，更多的是从应用的目标出发创造出来的。其中常用于一般产品设计领域的方法有如下几类：
1，测量方法
测量方法是人机工程学中研究人形体特征的主要方法，它包括尺度测量、动态测量、力量测量、体积测量、肌肉疲劳测量和其他生理变化的测量等几个方面。
2.模型工作方法
这是设计师必不可少的工作方法。设计师可通过模型构思方案，规划尺度，检查效果，发现问题，有效地提高设计成功率。
3.调查方法
人机工程学中许多感觉和心理指标很难用测量的办法获得。有些即使有可能，但从设计师工作范围来看也无此必要，因此，设计师常以调查的方法获得这方面的信息。如每年持续对1000人的生活形态进行宏观研究，收集分析人格特征、消费心理、使用性格、扩散角色、媒体接触、日常用品使用、设计偏好、活动时间分配、家庭空间运用以及人口计测等，并建立起相应的资料库。调查的结果尽管较难量化，但却能给人以直观的感受，有时反而更有效。
4.数据的处理方法
当设计人员测量或调查的是一个群体时，其结果就会有一定的离散度，必须运用数学方法进行分析处理，才能转化成具有应用价值的数据库，对设计产生指导意义。
当今的工业设计师面临着多种活动和课题，例如：电视资讯、互动电视、通用遥控器等，与企业合作的范围也很广，在实施产品的人性化设计过程中，通常采用如下的设计程序：
1)建立并运用资料库(这在前面已有论述);
2)决定研究主题;
3)观察阶段：
x目标轮廓x访识/观察x使用模式/议题
4)发展阶段：
x关键议题x产品概念x测试与评估
在整个研究过程中，人机工程师和工业设计师都必须全程参与，但在各个阶段为主为辅的角色会有不同。例如：产品概念由工业设计师主导，测试则由人机工程师主导，每个步骤以剧本的形式来串连沟通。每件产品都有各自的在人机工程学上的特色，特别是消费性产品。以汽车内部设计来说，就有三个表达人机工程需求的方式：一是操控界面，如方向盘的设计;二是座椅及内装设计，如一些大客车座椅，或者老板椅的靠背上部，都有一道鼓起来的凸包。对于大多数的中国人来说，这个凸包常常是顶在后脑勺，使得身体后靠在椅背时，不得不稍稍低头。从设计上来说，这道凸包本来是用来垫靠颈部凹处，使人的头颈更舒服的。问题的出现是由于这些座椅的设计和生产直接从国外引进，而生产者又没有重新考虑中西方人在身材方面的不同，尺寸上完全照搬。结果西方人垫颈的凸包就顶住了我们的后脑勺;三是情报沟通系统，如导航系统设计及安全警报功能。
在新的世纪里，我们以新的方式来感知世界，人们越来越多的在追求一种新的生存环境和生存空间，毫无疑义，未来的人性化设计具有更加全面立体的内涵，它将超越我们过去所局限的人与物的关系的认识，向时间、空间、生理感官和心理方向发展，同时，通过现代高科技技术如虚拟现实、互联网络等多种数字化的形式而扩延。IDEO设计公司的数字化收音机正是基于这一观念上的最新数字广播概念设计，通过对使用者状况的设计构想，研究收音机的可能外观和操作方式。无论在造型上还是在界面设计上，都使人机交互关系达到物我两忘的状态。该收音机上的显示屏幕以图形界面来说明音频节目的内容。设计范围包括个人化家用收音机、个人可携式收音机和演艺工作者的专业收音机。
中国未来的产品设计必须以创意与革新为首要条件，唯有真正好用且务实的商品才能在市场上脱颖而出，让消费者感到贴心且实惠的产品方是企业制胜的绝佳利器。符合人机工程，人性化的设计是最实在，同时也是最前沿的潮流与趋势，是一种人文精神的体现，是人与产品完美和谐的结合。使人性化的设计真正体现出对人的尊重和关心。
篇5：人机工程学学习心得
虽然人机工程学这门课不是我们的必修课，但是我却觉得它不但与我们的专业有关更与我们的生活息息相关，是非常重要的。它让我们懂得并学会考虑使我们设计的产品和人以及它所处的环境要协调统一，在满足功能需求的基础上满足安全与舒适的要求，实现“以人为本”的设计思想。这对以后的产品设计有积极正面的影响。
随着社会的发展和实践的需要，现在的消费者更注重舒适度和安全性，厂商也越来越注重“以人为本”，将“符合人体工学设计”作为宣传点，特别是家具、汽车等与人体直接接触或人命关天的产品。那么什么是人机工程学呢，下面我就对它做一个较为全面的总结。
一、综述
人机工程学是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与产品、人与环境以及产品与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人-机-环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的学科。它研究的对象是产品设计中与人有关的问题，将人的需求和能力置于设计技术体系的核心位置。目的是为产品、系统和环境的设计提供与人相关的科学数据。追求实现人类和技术完美和谐融合的目标。
它研究的内容不同国家有不同的重点。人体工学的三大学科支柱是人类科学、工程科学和社会科学，它分为宏观人机工程学(从系统科学和心理学发展而来主要研究工作人和系统的集体表现与行为特征)和微观人机工程光学(研究工作个体的特征主要研究工具、工作区域规划、人的能力、作业环境等)，但二者没有明确的界限。
二、人体的基本数据及应用
人体测量数据的种类分为形态测量(主要包括人体尺寸、体重体型、体积表面积等)、生理测量(主要包括知觉反应、肢力、体能、疲劳及生理节律等)、运动测量(主要包括动作范围、各种运动特性等)。测量常用计算函数有：1、均值样本的均值为：2、方差描述测量数据在中心位置上下波动成都差异的值：
标准差方差的开方：
抽样误差全部样本均值的标准差计算公式为：
三、设计的准备知识
(一)人体感觉与信息处理
本种知识为人机工学设计和人体生理学、心理学打下基础，对设计有着根本的影响。主要讲述了人体感知外部世界所必需的感觉与直觉、视觉、听觉、肤觉等相关知识，还有人的中枢神经系统和信息处理系统等，内容较多而杂，在这就不一一详细叙述了。中枢神经系统主要讲了它的组成及部位和功能。感觉系统主要讲了视觉的产生、视觉的三要素、视野、视角、视觉特征，听觉的组成和声音的度量(频率和强度)，皮肤感觉的压力觉、痛觉和温度变化感觉。人体运动系统的组成，作业姿势的类型、选择原则。
(二)人的心理与行为特征
本章介绍工作人的部分心理行为特征，为安全设计和人的行为分析打下基础。主要了解心理学的概念(研究人的心理现象的产生、发展变化规律的科学)、记忆的过程(记忆可具有划分为识记、保持、再认、再现等阶段)、情感过程和意志过程。注意的概念、功能、种类，注意的广度、注意的稳定性。人的信息加工模型(包括信息的接受过程、加工处理过程、信息的传递过程)及疲劳与恢复等知识。
(三)人体生物力学与施力特征
本章主要介绍人体骨骼与肌肉的特性以及人体的反应时间和驱动物体的省力方法与省时方法，人的各种姿势及用力方法的好处与坏处。对操作界面的设计有很大的作用。
人的运动输出的影响因素有多种，反应时间、运动速度和准确性反应了运动的输出质量。
人体的生物力学模型是对一个作业任务的预演，建立它的目的就是要将设计做的更好，省去了好几遍修改的工序，虽然它还是比不上亲身实践但已经比闭门造车好多了。
四、人机工学与设计
1、显示界面的设计
分别讲了仪表盘的表头设计、信号显示设计、荧光屏显示设计、图形符号设计、听觉传达设计和触觉传达设计等案例，详细讲述了它们的设计注意点。表头设计原则：读数：数字式数字变化快时，指针式可选加窗仪表指针式：开窗式最好形状要合理要有合理的功能分区信号灯的位置布置：最重要的在中心视野3°内，一般20°内相当次要的60°～70°的范围
2、操纵装置设计
操纵装置的用力特征：人的出力是有限的，变化的。操纵系统对出力的要求是不同的，有的系统要求恒力，有的要求给出一个最大的力。人的工作效率在最大肌力的一半，最大收缩速度的1/4时最高。长期工作，出力不能大于肌力的60%，不疲劳最好在15%～20%之间。
此外，人机工学还与作业岗与作业空间的设计、人与环境的设计、事故分析安全的设计等设计息息相关。
五、人机工学的发展趋势
人机工学正在朝着更加环保、科技的方向不断发展，总的来说有以下几个方面
(一)绿色人机工程
它主要考虑以下几个方面
1、减缓地球上资源财富的消耗
2、减少费弃物的产生
3、减少垃圾处理问题
(二)虚拟人机工程
在计算机虚拟的环境中，进行人机交互的模拟仿真，达到提高设计水平的目的信息化人机系统
(三)数字化人机工程
主要指数字建模与分析数字化。
学习人机工学这门课后，我深切的感悟出人机工程学与我们专业设计的相关性。使我们在产品设计过程中充分考虑人和所涉及的产品及他们所处的环境的协调统一，提高产品与人之间的和谐关系。人机工学在我们生活中应用也十分广泛，我们的'生活离不开他，设计好一件产品我们一定要学好人机工程学。
篇6：人机工程学学习心得
一、公共空间设计教学现状
公共空间设计教学是让学生通过练习掌握设计过程及设计要点。部分高等院校的公共空间设计教学一般采用讲授法和练习法，教师将相关理论知识在课堂上进行讲授，学生对教师规定的空间形式进行设计，在设计过程中，学生在教师的指导下对设计进行改进，最终确定设计方案。这种教学方式的学习过程是封闭式的，学生对案例的理解局限在书本和图纸上，没有情境式学习，这样的学习过程不能使学生从根本上理解设计，导致学生在课程结束后出现的问题较多。如，对于空间尺寸没有概念，空间组织设计连贯性差，空间风格不统一，等等。
二、人机工程学切入公共空间设计教学
19世纪80年代，英国工艺美术运动领导者威廉?莫里斯提出“设计来源于人民，服务于人民”，明确指出设计是为大众服务的，设计的基础是服务于人。教师在教学过程中通过渗透人机工程学进行教学，能够让学生认识到设计的根本目的。
1.认识人机工程学
人机工程学研究人体各部分结构尺寸、人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉等感官机能等内容，将这些内容融入公共空间设计，能够提升空间的实用性，使空间更好地服务于使用者。但是学生对于人机工程学相关知识了解较少，教师在课程初期通过课堂讲授法为学生传授相关理论知识是有必要的。教师将人机工程学相关理论知识在授课过程中对学生进行渗透，使学生初步认识人机工程学与设计的关系，在思想上转变学生对于设计是“针对造型和颜色进行”的理解，让学生认识到设计的目的在于功能。教师在课堂中讲解人机工程学的相关理论，让学生在公共空间设计中能够运用人机工程学的相关理论，从而培养学生的人本设计理念，使其设计不再盲目追求形式。
2.培养学生自主学习
现阶段普通高等院校的设计专业学生大多在入学前只有一些美术功底，并不具备设计基础，面对设计因为知识匮乏而不知如何下手，在这种情况下，教师成为引导学生的主要力量。为了培养学生自主学习、自主观察的学习习惯，在教学过程中，传授知识点已经不再成为课堂教学的主要目的，教师应引导学生自主学习，让学生学会自学成为一个主要的教学目的。教师要将学生分组，让学生对所在城市的某些空间进行实地调研，走出教室、走进社会，通过自己的观察分析丰富自身的知识结构，完成学习任务。在这个阶段，教师需要为学生布置好调研的主要任务，让学生通过测量、拍照、记录数据，接触设计、感受设计，使其能够通过观察认识到设计应服务于人，优秀的设计应以功能为主要目的。这样既提高了学生自主学习的能力，又培养了学生的观察和总结的学习习惯。
三、交流使学生构建设计思维
环境艺术设计专业学习是系统的、循序渐进的过程，学校制订培养方案，教师通过教学环节让学生接触设计案例进行学习。公共空间设计教学中的实践调研环节，让学生通过调研活动对公共空间形成初步认识。学生在学习过程中构建合理的设计思维有利于设计方案的形成。教师在学生构建思维的过程中起到了举足轻重的作用，将学生在实践调研中统计的数据和收集的设计资料进行汇总，并运用演示法将其展示给学生，学生小组间通过讨论交流数据。教师在这个过程中对学生进行思维引导，把握好学生发散思维的方向，将学生讨论的结果汇总后进行讲解分析，帮助学生构建公共空间设计思维。
四、结语
教师应在公共空间设计教学中正确引导学生，让学生在空间设计练习过程中将人机工程学与设计相结合，使学生在设计中不局限于设计形式的变化，而将设计转向以体现功能为主要目的，促进学生学习的可持续发展。
篇7：人机工程学学习心得
1、前言
社会的发展、技术的进步、产品的更新、生活节奏的加快等等一系列的社会与物质的因素，使人们在享受物质生活的同时，更加注重产品在方便、舒适、可靠、价值、安全和效率等方面的评价，也就是在产品设计中常提到的人性化设计问题。所谓人机工程学，即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和人体结构特征参数;还提供人体各部分的出力范围、动作时的习惯等人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉、触觉和肤觉等感觉器官的机能特性;分析人在劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理及人对各种劳动负荷的适应能力;探讨人在工作中影响心理状态的因素及心理因素对工作效率的影响等。仅从工业设计这一范畴来看，大至宇航系统、城市规划、建筑设施、自动化工厂、机械设备、交通工具，小至家具、服装、文具以及盆、杯、碗筷之类各种生产与生活所创造的“物”，在设计和制造时都必须把“人的因素”作为一个重要的条件来考虑。
2、课堂理论教学的改革探索
人机工程学是人体科学、工程技术、环境科学及社会学等多学科交叉的综合边缘学科。它以人的生理、心理特征为依据，以创造宜人的人-机-环境系统为目的，应用系统、科学的理论与方法，研究“人―机―环境”系统中各因素的相互关系，把人的因素作为设计的主要条件和原则，为设计易操作、安全、舒适的“机(产品)”提供理论依据和方法。
2.1教学方法和教学手段的改革
首先，为了满足应用型工业设计专业对本学科教学的实际需要，本课程的教学应重视加强实践性环节的教学，理论与实践并重，在课程教学中始终贯穿与突出设计主线，围绕设计课题来组织教学。其次，从教学方法上，通过努力寻找和积累各种相关的设计案例，补充讲解了大量教材和参考书上没有的实际案例，教学内容的组织与编排上实现了从“理论讲解为中心”的教学到以“案例分析为中心”的教学。通过案例对枯燥费解的理论内容进行分析讲解，大大提高了学生的学习兴趣和教学效果;同时，培养了学生理论联系实际，发现问题、分析问题、解决问题的能力。第三，利用多媒体课件等手段讲解人机工程学的有关理论内容。
2.2加强教师个人能力的培养
在启发和传授知识的过程中，教师的理论水平和实践经验是关键。现代教育的特点就是要加强理论与实践的紧密结合，强调学生的动手能力。在每部分内容讲述中，教师需要把相关内容有机的结合，讲得透彻，而不是照本宣科，仅通晓理论知识还不够，例如，在人体测量与数据应用这一章中，为了更好地理解各个人体测量数据的应用范围及应用场景，除了选择书中介绍的案例外，还参考了大量和工业设计相关的案例，特别是大量的人体测量数据与产品设计的关系，像电冰箱的设计，就会涉及到身高、立姿双手上举高、眼高、手掌的相关尺寸等，所以理论知识必须要与实践知识相结合。学校应该与企业建立合作关系，为老师下企业学习建立一个平台，不断提高教师的实践能力，既有理论基础，又熟悉具体操作，这样才能讲一堂生动的人机工程学课。
2.3结合现代教学手段，提高教学质量
利用多媒体进行教学，我们可以通过组织多媒体信息，突破空间以及时间的束缚，进行逼真的模拟，更加清晰、生动地展现某些理论问题。教师应充分利用多媒体教学手段和计算机的超强处理能力，在课堂教学中将抽象的教学内容通过多媒体的方式具体化、形象化，如提供图、文、声、像并茂的多重感官教学材料，将课程中涉及到的看不见、摸不着、抽象复杂的感知觉等心理现象变为直观的、化繁为简的、化难为易的、由静为动的画面，使学生在学习过程中始终保持精力高度集中、思维高度活跃、求知欲高度旺盛的状态。
2.4加强课程之间的连贯性和互动性。
课程体系中每一课程均有其一定的作用，课程除了从其自身学科来定位之外，还需要按各课程之间的联系来进行定位。由于学时、学制的限制，不可能把学科的作用全部搬到课堂中去。例如，工业设计专业中方法学、造型基础、产品设计、模型制作、材料与工艺等五门课程应是生产实现过程中的一个有机体，方法学与造型设计及应解决概念设计，产品设计是创意设计，而材料与工艺及模型是实现设计，这样就构成了设计中的三个阶段，各课程的内容也由此而定。课程体系中有效地进行人机工程学的连贯性专业课程设置，同时考虑将人机工程学实践教学及运用与同阶段开设的其他专业课程内容相结合，在其他相关联的专业课中强化人机对设计的验证和完善训练。通过此方式可有效地解决学时、学制的限制，最大程度地运用和体现本课程的实践性。
3、实践教学改革
人机工程学是实践性较强的一门课，单纯的理论教学很难达到理想的效果，因此与之配合的教学实验显得尤为重要[3]。同时，学校为了支持专业的发展和人机工程学课程的开展，成立了人机工程学实验室，购置了大量实验设备，为实验的开展创造了充分有利的条件。人机工程学是一门实验科学，可开设的教学实验也特别多，在有限的课时内掌握更全面的实验技能和学科知识是实验教学需要考虑的重点。因此根据课时安排，选择8个具有针对性的实验，分别针对人体测量、感知、认知、记忆等方面的理论学习，帮助学生从客观的角度理解和学习理论知识，同时，结合设计中的实例，来学习人机知识在设计中的实际应用。实验教学对于人机工程学课程的开展起到了重要的作用，不仅增加了课程的趣味性，提高了学生的兴趣，同时锻炼了学生的动手能力。从更深层的角度理解，实验教学锻炼学生将人机工程学的思想融入到专业的学习中，将系统中的人作为着眼点，试图运用有关的原理优化人与各种要素之间的关系，使其相互协调适应，从而创建更好的“人―机―环境”关系，做出更好的设计。
4、结语
人机工程学是工业设计发展的基石，人机学知识在工业设计的设计实践中发挥了重要的作用。通过课程建设，加强、改善设计实践内容，对教学内容认真编排，让学生学有所用，激发学生的学习兴趣，有利于提高学生的学习能力、实践能力、创新能力，有利于学生毕业后能很快胜任自己的工作。
篇8：人机工程学学习心得
人机工程学是我们专业课，从这门课程中我们必须理解，明白，并且深切的感悟出人机工程学与我们专业，设计的相关性。使我们在产品设计过程中应充分考虑人和所设计的产品及他们所处的环境的协调及统一，提高产品与人之间的和谐关系，尽量满足舒适和安全的使用要求，以实现“以人为本”的人性化设计思想，使我们在设计方面得到了启迪和发展，使我们对我们的专业的认识也加深了一步。
一、人机工程学的定义
我们看到有越来越多的厂商将“以人为本”、“人体工学的设计”作为产品的特点来进行广告宣传，特别是计算机和家具等与人体直接接触的产品更为突出。实际上，让机器及工作和生活环境的设计适合人的生理心理特点，使得人能够在舒适和便捷的条件下工作和生活，人机工程学就是为了解决这样的问题而产生的一门工程化的科学。
所谓人机工程学，亦即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数;还提供人体各部分的出力范围、活动范围、动作速度、动作频率、重心变化以及动作时的习惯等人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性;分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力;探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。
人机工程学的范围是很广泛的，其基础学科是研究人的生理、心理。就是实用科学，把技术科学直接应用的实际的操作之中，也是人体工程的本源之处。人机工程学以人为最根本、最直接的研究、服务的对象，所以一切信息必须从人的自身中去获得，综合了这些信息才能做出判断。人类工程学是与人相关的科学信息在对对象、体系和环境进行设计中的应用，它涉及到人类生活的方方面面。理想的设计应当在工作体系、运动、休闲、健康和安全等诸多方面充分体现人类工程学的原理。人机工程学的特点是在认真研究人，机，环境三个要素本身特性的基础上，不单纯着眼于个别要素的优良与否，而是将使用“物”的人和设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究，在人机工程学中将这个系统称为“人—机—环境”系统，这个系统中，人，机，环境三个要素之间相互作用，相互依存的关系决定着系统总体的性能，人机工程是科学地利用三个要素见的有机联系，来寻求系统的最佳参数。随着机械化、自动化和信息化的高度发展，人的因素在产品设计与生产中的影响越来越大，人机和谐发展的问题也就越来越显得重要，人机工程学在产品设计的地位与作用愈显出其的重要性。
二、人机工程学的应用
人机工程学研究内容及其对于设计学科的作用可以概括为以下几方面：为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数：应用人体测量学、人体力学、生理学、心理学等学科的
研究方法，对人体结构特征和肌能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、体重、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时相互关系和可及范围等人体结构特征参数提供人体各部分的发力范围、活动范围、动作速度、频率、重心变化以及动作时惯性等动态参数分析人的视觉、听觉、触觉、嗅觉以及肢体感觉器官的肌能特征，分析人在劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳程度以及对各种劳动负荷的适应能力，探讨人在工作中影响心理状态的因素，及心理因素对工作效率的影响等。人体工程学的研究，为工业设计全面考虑“人的因素”提供了人体结构尺度，人体生理尺度和人的心理尺度等数据，这些数据可有效地运用到工业设计中去。为工业设计中“产品”的功能合理性提供科学依据：现代工业设计中，如搞纯物质功能的创作活动，不考虑人机工程学的需求，那将是创作活动的失败。因此，如何解决“产品”与人相关的各种功能的最优化，创造出与人的生理和心理肌能相协调的“产品”，这将是当今工业设计中，在功能问题上的新课题。人体工程学的原理和规律将设计师在设计前考虑的问题。为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准则：通过研究人体对环境中各种物理因素的反应和适应能力，分析声、光、热、振动、尘埃和有毒气体等环境因素对人体的生理、心理以及工作效率的影响程序，确定了人在生产和生活活动中所处的各种环境的舒适范围和安全限度，从保证人体的健康、安全、合适和高效出发，为工业设计方法中考虑“环境因素”提供了设计方法和设计准则。以上几点充分体现了人机工程学为工业设计开拓了新设计思路，并提供了独特的设计方法和理论依据。社会发展，技术进步，产品更新，生活节奏紧张，这一切必然导致“产品”质量观的变化。人们将会更加重视“方便”、“舒适”、“可靠”、“价值”、“安全”、和“效率”等方面的评价，人机工程学等边缘学科的发展和应用，也必须会将工业设计的水准提到人们所追求的那个崭新高度。
三、人机工程学在汽车设计中的作用
汽车是人的代行工具，与人在日常生活中息息相关，己形成独特的汽车文化。“一堆冰冷的钢铁”是无法满足现代人精神和文明需要的。车身造型设计必须以人为本，体现人机协调，使用操作方便、舒适，使汽车适应人的各种生理和心理要求，从而提高工作效率、保障安全、维护健康。未来的车身造型设计将在车身外观设计、人机工程以及室内环境等方面更加注意人性化的发展。人机工程学在对人的特性进行详细研究的基础上设定了一系列的设计准则，用来指导汽车产品的设计，主要是人和汽车之间的界面设计。在“绿色浪潮与汽车”、“人-机-环境大系统观与汽车设计”中，现代机器的设计不仅要考虑机器本身的功能，还要考虑机器与人、机器与环境之间的关系。这样就产生了两条边界：人-机器、机器-环境。而人机工程学就是研究“人-机器”这条边界的问题的。人与机器共同工作，人有人的特性，机器有机器的特性，要设计出能最大限度与人协调工作的机器，就要充分研究两者的特性，才能设计出良好的人机界面。人机工程学在对人的特性进行详细研究的基础上设定了一系列的设计准则，用来指导机器产品的设计，主要是人和机器之间的界面设计。其中与汽车设计相关的主要有：基于人体感官的界面设计;基于人体形态的界面设计;基于力特性的界面设计;基于人脑特性的界面设计等等。
四、人机工程学在家具中的作用
家具设计中要考虑的因素远比人机工程学要多,任何成功的设计都是综合考虑人、社会、经济、技术、材料等多种因素的结果,人机工程学只是其中需要的一个重要因素,它只是在家具设计的各个要素中给予理论上的指导。在进行设计时,选定特定消费群,特定环境之后,在人机工程学的指导下进行人与“物”、人与环境的分析,从而初步确定设计的定位。设计展开阶段,人机工程学对家具设计的各个要素都有一定的指导作用,在各个要素的确定中,要考虑人机工程学因素,但不能僵硬地套用人机工程学提供的数据以及各种参数。即便人机关系本身也是包含多方面、多层次的内容，从流通过程来考虑，我们要考虑运输、销售、使用、维修、回收全过程中可能发生的人机关系。因此,要求家具设计师在整个家具设计过程中,坚持人机工程学与家具设计的指导与被指导原则,避免僵硬的套用数据及参数,要具有全局观念,分清各种影响因素的主次关系,从而协调好它们之间的关系。在家具设计全过程的各个阶段,人机工程学都是验证家具设计的舒适性、宜人性、方便性以及功能合理性的有力武器。设计过程中确定最佳设计方案后,要运用人机工程学理论以及人机工程学试验对该设计方案进行验证,验证设计方案的尺寸舒适性、操作方便性、以及宜人性等,并将验证中发现的不合理因素反馈到设计生产中,进行及时地设计调整,从而设计出能与人达到最佳匹配的家具。当然,在人机工程学对设计的验证过程中,要综合考虑各方面因素,不能把人机工程学因素作为设计的唯一衡量标准,例如公共座椅的设计,它在尺寸上不一定完全满足尺寸的舒适性,但是它是合理的设计。一项好的家具设计是可以涵盖形态和人机因素的，产品的外形一样可以有机会做人机工程的发挥。除了在一般产品外，特殊消费群体的家具产品在人机工程学上也有更多的考虑。因此设计师在充分考虑了人机工程学的基础上，为不同的群体设计出不同充满人性话的家具。
五、人机工程学在室内设计中的作用
随着生活在不断的改善，人们对住房的要求也越来越高。这里所谓的高，不是指家具多豪华，多贵重，而是住房的设计以及家具的设计是否更符合人的习性，是否给人带来更多的方便，在方便之余在提倡豪华。优秀的住宅空间设计应充分联系生活的实际与应用的关系，并将两者有机的结合起来，如说是设计住宅空间，倒不如说是设计生活方式。设计住房要考虑到3个方面：1)居住空间与人机工程学;2)居住空间中人的活动行为;3)居住空间与人际的关系，这是设计者应该考虑到的问题。就拿我们学生寝室来说吧，它的设计也是要根据人体工程学来的。通常大学里每个寝室都住了6个人，怎么样才能使6个人住在一起不拥挤呢?一个好的设计可以解决这些问题。
寝室是最简单的住所了，在不大的范围里摆了几张床，桌子和椅子。就拿我们寝室来说，我们寝室住了6个，从我们寝室门进来，右边是衣橱，左边是卫生间，衣橱分两层，上下各3个。但由于上层的有些高，不方便使用，每次放取衣服时都要借用板凳才行。这个没有考虑周全。我觉得6个衣橱应该全在一层比较好，这样方便每个人使用。在每个人衣橱的下面还和做两个柜子。在进门的边上应该做一个鞋架，这样宿舍就不会很乱。卫生间太小，每次只允许一个人进去，多一个则会拥挤。每天早上起床赶着出门时，大家就像是热锅里的蚂蚁--七上八下。你来我往，大家争先恐后的上卫生间，前面的刚进去，后面的就在摧她赶快出来。实在是不方便，我认为卫生间应该大一点，也便于里面的空气流通，一次可以进去两人，就像公厕一样，中间做个屏障。目前的卫生间只有一个洗澡用的喷头，但喷出来的只有冷水，难道我们洗澡要用冷水吗?如果不提供热水，倒不如不要喷头。
住在高楼的学生，有谁愿意去开水房提水呢?连喝的水都不愿下去提，更别说洗澡提水，只好用电热快了。所以既然学校装了喷头就应该提供热水，这样学生就不会在用电热快了，安全也提高了。与衣橱并排的是桌子，上面有书架，衣橱和桌子的中间有点空，有电脑的刚好可以放电脑箱子，没电脑的放行李箱。桌子对面是床，3张上下铺。寝室里还有电视，但是摆放的太高，开关电视时很不方便，应该提供一张桌子，放电视，电话。寝室的天花板上有3盏日光灯，两台电扇，电扇的风实在是太小了，夏天无法照顾到6个人，为了大家能睡个好觉，就要多装一台电扇。最外面是阳台，有一扇玻璃门划开了空间，阳光可以直接照射进来。阳台一侧是水池，两个，也少了，应该在加一个。这就是我对我们寝室的人机工程学分析，有很多的东西还需要改进。
通过上面的介绍和分析，我们不难发现人机工程学在我们生活中的应用是非常的广泛，我们的生活也离不开它，设计一件好的产品我们一定要好好利用人机工程学。
篇9：人机工程学教学改革的探索
人机工程学教学改革的探索
文章从长期教学实践中对人机工程学的教学提出了一些改革意见,主要包括教学内容的研究、教学方法的'实践、与现代化教学手段相结合的课件制作以及在新的教学环境下的教学方法的探讨.通过以上改革措施的应用,在实际教学中取得了良好的效果.
作 者：何文波 吴艳叶 徐婕娇 作者单位：河南科技大学艺术与设计学院 刊 名：中国集体经济 英文刊名：CHINA COLLECTIVE ECONOMY 年，卷(期)： “”(12) 分类号：G71 关键词：人机工程学 教学改革 教学方法 教学内容篇10：人机工程学_2人体测量参数与数据应用
第二章 人体测量参数与数据应用
2．1 人体测量的基本知识
2．1．1工业设计与人体尺度
问题引入概念：
同学们：我们学习的专业是工业设计，我们将来是要为消费者设计产品的，消费者的需求是设计的出发点，也是设计的目的和归宿。我们设计的产品，不仅是要赋予它一个好的外观形态，使其形态新颖，色彩协调从而满足消费者的精神需求，同时，更重要的是要赋予产品良好的使用功能，使其结构合理，性能良好，使用舒适。从而满足消费者的物质需求，也就是说：我们设计的产品不光是看的，更重要的是要用的，两者缺一不可。而且在很多情况下外观造型和使用性能两者之间本身就是紧密联系的，大家想一想，实际上所有的造型形态本身都是有一系列点、线、面组成的，而这些点线面都是有一定尺度的，我们在确定一个外观造型的形态时其实就是确定了一系列尺度，而这些尺度可能就和产品的结构和功能相关。
大家现在环顾一下你们的教室，其实这里也有许多产品，比如你们所用的桌椅，老师的讲台、这些灯开关、这些门窗等等，你们天天都坐在这里上课，可能已经熟视无睹，习以为常了，认为它们本来就该是这样子的，但是老师现在请你们再看看这些产品，体会一下它们，想一想，这些产品为什么这样设计，桌椅的尺寸为什么会是这样的？这些开关的位置为什么这样布置，他们设计的合理吗？你们或老师在使用过程中，感觉方便舒适吗？如果你来设计能不能设计的更好一些？
比如：我们先从这扇门说起，为什么他设计的高度尺寸是这样的，是不是凭空而来，它的依据是什么？它的尺度和人体尺度有什么关系呢？（ 门是让人进出的，门的高度和人的身高有最直接的关系。但是人的身高差异很大，到底应该选谁的尺寸做参照呢？）
我们再看看你们用的课桌椅，它们的宽度和高度为何要这样设计呢？你们认为设计的合理吗？还有这些灯开关它们布置的高度依据在哪里。大家思考讨论3分钟，然后我请你们来谈一谈。
（给3分钟让同学们自由思考讨论，然后用5分钟请两三个同学发言，谈谈他们对这些问题的看法。）
大家都说的非常好，我们学工业设计，首先是要培养一种工业设计的思维方式，其很重要的一点就是能够在寻常的事物中发现问题，只有发现问题了，才可能谈到去解决问题。发现问题比解决问题更重要。从我的这门课开始你们开始真正接触到工业设计专业，你们也应该从这门课开始培养一种工业设计的思维方式。今后你们在这个专业上能够走多远，达到什么样的造诣，关键看你的思维方式好不好。现在我先不对你们的回答做具体的评价，请大家带着这些问题，和我一起进入这节课学习，当你们学习完这节课后，心中自然会有正确答案。
为了使各种与人体尺度有关的设计对象能符合人的生理特点，合与人的形态和功能范围的限度，让人在使用时处于舒适的状态和适宜的环境之中，就必须在设计中充分考虑人体的各种尺度，一切操作装置都应设在人的肢体活动所能及的范围之内，其高低位置必须与人体相应部位的高低位置相适应；而且其布置应尽可能设在人操作方便、反应最灵活的范围之内。因而也就要求设计者能了解一些人体测量学方面的基本知识，并能在设计过程中正确使用这些尺寸。这节课我们就来学习人体测量参数和数据应用的知识，这节课内容本身是相对比较枯燥，但确是非常重要的一个环节，让我们一起努力把它学好，你会发现这些内容其实也很有意思。
2．1．2 人体测量学简介Foudamentals of Anthropometry定义：
人体测量学是一门用测量方法研究人体的体格特征的科学。它是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据。
2．1．2．人体测量的主要方法
1. 普通测量法p162.摄影法，见
第二章 人体测量参数与数据应用
2．1 人体测量的基本知识
2．1．1工业设计与人体尺度
问题引入概念：
同学们：我们学习的专业是工业设计，我们将来是要为消费者设计产品的。消费者的需求是设计的出发点，也是设计的目的和归宿。我们设计的产品，不仅是要赋予它一个好的外观形态，使其形态新颖，色彩协调从而满足消费者的精神需求，同时，更重要的是要赋予产品良好的使用功能，使其结构合理，性能良好，使用舒适。从而满足消费者的物质需求，也就是说：我们设计的产品不光是看的，更重要的是要用的，两者缺一不可。而且在很多情况下外观造型和使用性能两者之间本身就是紧密联系的，大家想一想，实际上所有的造型形态本身都是有一系列点、线、面组成的，而这些点线面都是有一定尺度的，我们在确定一个外观造型的形态时其实就是确定了一系列尺度，而这些尺度可能就和产品的结构和功能相关。
大家现在环顾一下你们的教室，其实这里也有许多产品，比如你们所用的桌椅，老师的讲台、这些灯开关、这些门窗等等，你们天天都坐在这里上课，可能已经熟视无睹，习以为常了，认为它们本来就该是这样子的，但是老师现在请你们再看看这些产品，体会一下它们，想一想，这些产品为什么这样设计，桌椅的尺寸为什么会是这样的？这些开关的位置为什么这样布置，他们设计的合理吗？你们或老师在使用过程中，感觉方便舒适吗？如果你来设计能不能设计的更好一些？
比如：我们先从这扇门说起，为什么他设计的高度尺寸是这样的，是不是凭空而来，它的依据是什么？它的尺度和人体尺度有什么关系呢？（ 门是让人进出的，门的高度和人的身高有最直接的关系。但是人的身高差异很大，到底应该选谁的尺寸做参照呢？）
我们再看看你们用的课桌椅，它们的宽度和高度为何要这样设计呢？你们认为设计的合理吗？还有这些灯开关它们布置的高度依据在哪里。大家思考讨论3分钟，然后我请你们来谈一谈。
（给3分钟让同学们自由思考讨论，然后用5分钟请两三个同学发言，谈谈他们对这些问题的看法。）
大家都说的非常好，我们学工业设计，首先是要培养一种工业设计的思维方式，其很重要的一点就是能够在寻常的事物中发现问题，只有发现问题了，才可能谈到去解决问题。发现问题比解决问题更重要。从我的这门课开始你们开始真正接触到工业设计专业，你们也应该从这门课开始培养一种工业设计的思维方式。今后你们在这个专业上能够走多远，达到什么样的造诣，关键看你的思维方式好不好。现在我先不对你们的回答做具体的评价，请大家带着这些问题，和我一起进入这节课学习，当你们学习完这节课后，心中自然会有正确答案。
为了使各种与人体尺度有关的设计对象能符合人的生理特点，合与人的形态和功能范围的限度，让人在使用时处于舒适的状态和适宜的环境之中，就必须在设计中充分考虑人体的各种尺度，一切操作装置都应设在人的肢体活动所能及的范围之内，其高低位置必须与人体相应部位的高低位置相适应；而且其布置应尽可能设在人操作方便、反应最灵活的范围之内。因而也就要求设计者能了解一些人体测量学方面的基本知识，并能在设计过程中正确使用这些尺寸。这节课我们就来学习人体测量参数和数据应用的知识，这节课内容本身是相对比较枯燥，但确是非常重要的一个环节，让我们一起努力把它学好，你会发现这些内容其实也很有意思。
2．1．2 人体测量学简介Foudamentals of Anthropometry定义：
人体测量学是一门用测量方法研究人体的体格特征的科学。它是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据。
2．1．2．人体测量的主要方法
1. 普通测量法p162.摄影法，见
图2-2 3.三维数学测量法，见图2-3
2．1．3．人体测量的基本术语
1、被测者姿势：
（1）立姿：
挺胸直立，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向体侧，手指轻贴大腿侧面，自然伸直，左、右足后跟并拢，前端分开，使两足大致呈45角，体重均匀分布于两足
。见图2—6。
（2）坐姿：
挺胸坐在被调节到腓骨头高度的平面上，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，左右大腿大致平行，膝弯曲大致成直角，足平放在地面上，手轻放在大腿上。见图2—7。
2、测量基准面
人体基准面的定位是由三个互为垂直的轴（铅垂轴、纵轴和横轴）来决定的。人体测量中设定的轴线和基准面如图2—2。 矢状面；正中矢状面；冠状面；水平面； 眼耳平面。
3、测量方向
(1)在人体上、下方向上，将上方称为头侧端，将下方称为足侧端。
(2)在人体左、右方向上，将靠近正中矢状面的方向称为内侧，将远离正中矢状面的方向称为外侧。
(3)在四肢上，将靠近四肢附着部位的称为近位，将远离四肢附着部位的称为远位。
（4）对于上肢，将挠骨侧称为挠侧，将尺骨侧称为尺侧。
（5）对于下肢，将胫骨侧称为胫侧，将腓骨侧称为腓侧。
4、支承面和衣着
立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平面应是水平的、稳固的、不可压缩的。被测者裸体或尽量穿着少量内衣
5、基本测点及测量项目
（GB3975—83）（GB3975—85测量方法）测点：头部测点（16个）躯干和四肢部位测点（22个）
测量项目：头部测量项目（12项）躯干和四肢部位测量项目（69项）
6、人体测量的主要仪器
（1）人体测高仪: 主要用来测量身高、坐高、立姿和坐姿的眼高以及伸手向上所及的高度等立姿和坐姿的人体各部位高度尺寸。
（2）人体测量用直角规：主要用来测量两点间的直线距离，特别适宜测量距离较短的不规则部位的宽度或直径。如耳、脸、手、足。
（3）用于不能直接以直尺测量的两点间距离的测量，如测量肩宽、胸厚等部位的尺寸。
2．2 常用人体静态测量参数
工业产品的造型设计要符合人的使用与操作要求，必须考虑到产品在造型尺度方面符合正常人体各部分的结构尺寸及关节运动所能达到的范围，以及肌肉力的大小、人体在不同姿势下操作活动所需要的工作空间等。否则，设计出的产品可能造成操作者使用不便、工作效率低或影响身心健康。
人体测量学是通过测量人体各部位尺寸确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用来研究人的形态特征，为工业产品造型设计和工程设计提供人体测量数据。
人体测量数据包括两类： 人体构造尺寸---静态尺寸
人体功能尺寸---动态尺寸（肢体活动范围 角度 距离）
2．2．1人体构造测量尺寸介绍 人体尺寸是人体测量学工作者辛勤劳动的结晶，它对工业产品设计，作业空间设计以及各类机具设计都有重要意义。我国于1988年12月10日发布了《中国成人人体尺寸》标准(GBl0000-88)。该标准提供了7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、人体手部尺寸和足部尺寸，并按性别列表。
我国地域辽阔，又是多民族国家，不同地区的人体尺寸差异较大。东北、华北地区的人身材较高，西南、华南地区的人身材较小。为了能选用合乎各地区的人体尺寸，国家标准中提供了各地区成年人身高、胸围、体重三项主要人体尺寸的均值和标准差，可以通过公式推导出各百分位数。请大家把课本翻至P23页，看图2-8 和表2-2人体主要尺寸（板书下列内容）
表2-6 六个区域的体重、身高、胸围、的均值X和标准差SD
项目
东北 华北区
华南区
均值 X
标准差SD
均值 X
标准差SD
男（18~60岁）
身高/mm
1693
56.6
1650
57.1
大家看到这几个表后一定会对下面的名词感到困惑：什么是百分位数、什么是标准差和均值？这就要先学习一些人体测量中的主要概念和统计参数的意义。
2．2．2人体测量中的主要概念和统计参数
人体尺寸是千变万化的，因而一件用品的某一项设计，可能有的人使用起来很方便，而有的人则感到难以使用，为了使产品适合于一个群体的使用，设计中需要的是一个群体的测量尺寸。然而，全面测量群体中每个个体的尺寸又是不现实的。通常人体测量学工作者都是在测量群体中以一定的抽样方法测量较少量个体的尺寸，经过数据处理后而获得较为精确的所需群体尺寸。
在人体测量中所得到的测量值都是离散的随机变量，因而可根据概率论与数理统计理论对测量数据进行统计分析，从而获得所需群体尺寸的统计规律和特征参数。
2．2．2．1 基本概念和统计参数
1．总体：统计学中，把所要研究的全体对象的集合称为“总体”。人体尺寸测量中，总体是按一定特征被划分的人群。因此，设计产品时必须了解总体的特性，并且对该总体命名，例如，中国成年人、中国飞行员等。
2．样本：统计学中，把从总体取出的许多个体的全部称为“样本”。各种人体尺寸手册中的数据就是来自这些样本，因此，设计人员必须了解样本的特点及其表达的总体。
描述一个分布，必须用两个重要的统计量：均值和标准差。前者表示分布的集中趋势；后者表示分布的离中趋势。
3．均值 表示全部被测数值的算术平均值，用“平均值”来决定基本尺寸。
它是测量值分布最集中区，也是代表一个被测群体区别于其它群体的独有特征。按平均值设计的产品尺寸只能适合于50％的人使用，另有50％的人不适合。
4．标准差 表明一系列变化数距平均值的分布状况或离散程度。用“标准差”作为尺寸的调整量。
标准差大，表示各变数分布广，远离平均值；标准差小，表示变数接 均值。一般只能根据需要按-部分人体尺寸进行设计，这部分尺寸占整个分布的一部分，这部分被称为适应度又叫满足度。例如，适应度90％是指设计适应90％的人群范围，而对5％身材矮小和5％身材高大的人则不能适应
百分位 表示在某一人体尺寸范围内，使用者中有百分之几等于或小于该给定值。
例如，中国成人男子身高95百分位为1775mm，它表示这一年龄组男性成人中身高等于或小于1775mm者占95％，大于此值的人只占5％。通常情况下，紧急出口的尺寸应取95百分位或99百分位，以便个子大的人能出得去，而公共汽车上拉手的高度尺寸则应取5百分位或2.5百分位，以便个子小的人能够得着。
6．百分位数 表示人体尺寸的等级，一个百分位数将群体或样本的全部测量值分成两部分，K%的测量值等于和小于它,，而其余的百分之几(100-K%)的测量值大于它。。最常用的有P5、P50、P95三个百分位数。其中P5被称为小百分为数 ，P95被称为大百分位数，P50 其实就是均值，代表中百分位数。以身高为例：
例如，中国成人男子身高第5百分位为1583 mm它表示这一年龄组男性成人中身高等于或小于1583 mm者占5％，大于此值的人只占95％。第95百分位为1775mm，它表示这一年龄组男性成人中身高等于或小于1775mm者占95％，大于此值的人只占5％。第50百分位为1678mm，它表示这一年龄组男性成人中身高的均值为1678mm。
思考：通常情况下，紧急出口的尺寸应取95百分位或99百分位，以便个子大的人能出得去，而公共汽车上拉手的高度尺寸则应取5百分位或2.5百分位，以便个子小的人能够得着。
弄清这些概念后我们在来看一下这些人体尺寸表，（看书P23）请2-3位学生举例说明百分位数的含义
2．2．2．2 求某百分位数人体尺寸
在一般的统计方法中，并不一一罗列出所有百分位数的数据，而往往以均值X和标准差SD百分位数来表
示，人机工程学中可以根据均值和标准差来计算某个百分位数人体尺寸PK
求1%~50%之间的数据时：Pk= X－(SD×K)（Pk-百分位数 X-均值 SD-标准差 K-变换系数）
求50%~99%之间的数据时：Pk= X+ (SD×K)
百分比对应的变换系数K
5%———1.645 10%———1.282 20%———0.842 25%———0.674 50%———0.000
75%———0.674 80%———0.842 90%———1.282 95%———1.645
例1：求华南区男性身高的30百分位数：由表中查到 X=1650，SD=57.1，K=0.524
P30= X－(SD×K)=1650-57.1X0.524= 1620
课堂练习：求华南区男性身高的70百分位数 P70= X－(SD×K)=1650+57.1X0.524= 1679.9
即有70%的人身高小于等于1679.9cm。
例2：设计适用于90%华北男性使用的产品，试问应按怎样的身高范围设计该产品尺寸？
解：由表查知华北男性身高平均值
X=1693mm，标准差SD =56.6mm.要求产品适用于90%的人，故以第5百分位和第95百分位确定尺寸的界限值，由表查得变换系数K=1.645；
即第5百分位数为：P=1693-（56.6*1.645）=1600mm
第95百分位数为：P=1693+（56.6*1.645）=1786mm
结论：按身高1600-1786mm设计产品尺寸，将适应用于90%的华北男性。
讨论：平均值是作为设计的基本尺寸，而标准差是作为设计的调整量的。
2．2．3 用经验公式计算人体参数
根据统计资料表明，人体的数据和身高、体重存在一定关系。下面根据工业产品造型设计和建筑设计的需要，介绍一些常用的具有实际参考价值的计算公式。
由身高计算各部分尺寸：见表2-7
(1)中国人体尺寸比例计算法 设中国成人站立时(立姿)身高为Hmm，则中国成人人体各部分尺寸如下(图6．6)
(2)日本人体尺寸比例计算法 设站立时身高为Hmm，则人体各部分尺寸与身高的比例关系为： 眼高=11H/12 肩高=4H/5；肩宽=H/4 手指高=3H/8； 人体重心高=5H/9； 举手指尖高=4H/3；
2．由体重计算体积：V=1.015W-4.937 大家可用这个公式来推算一下你的体积
2．2．4人体身高在设计中的应用方法
见P37 以身高为基准的设备和用具尺寸推算图
3人体测量数据的应用
只有在熟悉人体测量基本知识之后，才能选择和应用各种人体数据，否则有的数据可能被误解，如果使用不当，还可能导致严重的设计错误。另外，各种统计数据不能作为设计的一般常识，也不能代替严谨的设计分析。因此，当设计中涉及人体尺度时，设计者必须熟悉数据测量定义、适用条件、百分位的选择等方面的知识，才能正确地应用有关的数据。
2．3．1 应用人体尺寸数据时百分位数据的通常原则：
通常的原则是：在不涉及使用者健康和安全时，选用适当偏离极端百分位的第5百分位和第95百分位做界限值，以便简化加工制造过程，降低生产成本。另外要知道很多时候，并非50百分位最合适，比如：设计舱口直径和肩宽的尺寸
由人体身高决定的产品（门、船舱口、床，通道，担架等）尺寸应以第99百分位即按大尺寸设计
由人体某些部分尺寸决定的物体如取决于腿长的坐平面高度，其尺寸应以第五百分位，即小尺寸设计
可调尺寸，应可调节到使第5到第95百份位之间所有人使用方便。
以第5百份位和95百份位为界限设计的产品，当身体尺寸在界限以外的人使用会危害健康时，其尺寸界限应扩大到第1百分位和第99百分位。如紧急出口（99%）使用者与紧急制动杆距离应1%。
门铃、插座、电灯开关的安装高度以及营业柜台高度等这类具有普遍性的场合应以第50百分位数值为依据。
2．3．
2．主要人体尺寸的应用原则
大家动脑筋想一想，以下的人体尺寸可用在什么场合，怎么用？（提问并引导学生回答）
人体尺寸
应用条件
百分位选择
注意事项
身高
用于确定通道和门的最小高度，一般门和门框高度都适用于99%以上的人，所以，这些数据可能对于确定人头顶上的障碍物高度更为重要。
由于主要功用是确定净空高度，所以应该选用高百分位数据。
身高一般是不穿鞋测量的，故在使用时应给予适当补偿。
立姿眼高
可用于确定在剧院、礼堂、会议室等处人的视线，用于布置广告和其他展品，用于去顶屏风和开畅式大办公室内隔断的高度
（站姿能看到里面：矮能看，高也能看立姿眼高小百分位女P5=1371
坐姿看不到：高看不到，矮也看不到，坐姿眼高男：P95=847，低于1371，高于847即可，考虑修正量及成本900左右即可）
取决与关键因素的变化。如：隔断高度设计如果是保证私密性要求，那么隔断高度就与教高人的眼睛高度有关（第95百分位或更高），反之，假如设计是允许人看到隔断里面，则应选择较矮人的眼睛高度（第5百分位或更低）
思考：如果隔断要求领导巡视时能看到里面，而相临两座坐姿时互相看不见，高度应该怎样考虑
由于这个尺寸是光脚测量的，所以还要加上鞋的高度，男子约2.5cm,女子约7.6cm.
坐姿眼高
当视线是设计问题中心时，确定视线和最佳视区要用到这个尺寸。电脑屏幕的放置位置。
假如有可调节性，就能适应从第5百分位到95百分位或更大范围
比如：测量近近视矫正仪
座椅的倾斜、坐垫的弹性、衣服的厚度以及人坐下和站起来时的活动都是要考虑的因素
肘部高度
对于确定柜台、梳妆台、吧台、厨房案台、工作台以及其他站着使用的工作表面的舒适高度，很重要，通常是凭经验估计或是根据传统做法确定的。然而，通过科学研究发现最舒适的高度是低于人肘部高度7.6cm.
另外休息平面的高度大约应该低于肘部高度2.5~3.8cm.
考虑到第五百分位的女性肘部高度较低，范围应为88.9~111.8cm,一般抬案设计为85cm
讲台
要注意特别的功能要求
挺直坐高
用于确定座椅上方障碍无的允许高度。在布置双层床时，或搞创新的节约空间设计，利用阁楼下面空间吃饭都和这个尺寸有关。或确定餐厅和酒吧的火车座搁断也要用到这个尺寸
由于涉及到间距问题，采用第95百分位的数据是比较合适的
座椅的倾斜、座椅软垫的弹性、衣服的厚度以及人坐下和站起来时活动都是要考虑的
肩宽
可用于确定环绕桌子的座椅间距，也可用于确定公用和专用空间的通道间距。
由于涉及到间距问题，应使用第95百分位的数据
要考虑衣服的厚度和躯干与肩的活动
腿弯高度
是确定座椅面高度的关键尺寸，尤其对于确定座椅前缘的最大高度
应选用第5百分位的数据，因为如果座椅太高，大腿会受到压力感到不舒服
要考虑坐垫弹性
臀部至腿弯长度
这个尺寸用于座椅的设计中，尤其适用于确定腿的位置、确定长凳和靠背椅等前面的垂直面以及确定椅面长度
应该选用第5百分位的数据，这样能适应最多的使用者
要考虑椅面的倾斜度
2．3．3．人体尺寸的应用方法
1 一些基本概念
1）确定所设计产品的类型
在涉及人体尺寸的产品设计中，设定产品功能尺寸的主要依据是人体尺寸百分位数，而人体尺寸百分位数的选用由与所设计产品的类型密切相关，
在GB/T12985-91标准中，依据产品使用者人体尺寸的设计上限值（最大值）和下限值（最小值）对产品尺寸设计进行了分类，产品类型名称与定义参阅P35表2-10。凡涉及人体尺寸的产品设计，首先应按该分类方法确认所设计的对象是属于其中的那一类型。
I型产品尺寸设计 －双限值设计（行李箱可调节把手高度、可调高度的电脑椅）
II型产品尺寸设计－单限值设计
IIA型－－大尺寸设计（担架的长度） IIB型－－小尺寸设计（固定尺寸的座椅高度）
III型产品尺寸设计－P50平均尺寸设计（柜台高度，电灯开关高度）
2）选择人体尺寸的百分位数
表2-10中 的产品尺寸设计类型，按产品的重要程度又分为涉及人的健康、安全的产品和一般工业产品两个等级。在确认所设计的产品类型及其等级之后，选择人体尺寸百分位数的依据就是满足度。
满足度：所设计的产品在尺寸上能满足多少人使用，通常以百分率表示，即合适地使用它的用户于目标用户总体的比。参阅表2-11
表中给出的满足度指标是通常选用的指标，特殊要求的设计，其满足度指标可另行确定。
设计者当然希望所设计的产品能满足特定使用者总体中所有的人的使用，尽管这在技术上是可行的，但在经济上往往是不合理的。因此满足度的确定应根据所设计产品使用者总体的人体尺寸差异性、制造该类产品技术上的可行性和经济上的合理性等因素进行综合优选。
还需要说明的是，在设计时虽然满足某一满足度指标，但用一种尺寸规格的产品却无法达到着一要求，在着这种情况下，可考虑采用产品尺寸系列化和产品尺寸可调节性设计解决。
表2-11 人体尺寸百分位数的选择
产品类型
产品重要程度
百分位数的选择
满足度
I型产品
涉及人的健康安全
选用P99和P1作尺寸上下限依据
98%
一般工业产品
选用P95和P5作尺寸上下限依据
90%
IIA型产品
涉及人的健康安全
选用P99和P95作尺寸上限依据
99%或95%
一般工业产品
选用P90作尺寸上限依据
90%
I IB型产品
涉及人的健康安全
选用P1和P51作尺寸下限依据
99%或95%
一般工业产品
选用P10作尺寸下限依据
90%
III型产品
一般工业产品
选用P 50作尺寸依据
通用
成年男女通用产品
一般工业产品
选用男性P99 P95 P1作尺寸上限依据
通用
选用女性P1 P5 P10作尺寸下限依据
3）功能修正量，参阅表2-12．
着装修正量：
有关人体尺寸标准中所列的数据是在裸体或穿单薄内衣的条件下测得的，测量时不穿鞋或着穿着纸拖鞋，而设计中所涉及的人体尺度应该是在穿衣服、穿鞋甚至戴帽条件下的人体尺寸。应用时，必须给衣服、鞋、帽留下适当余地，即增加适当的着装修正量。其他用具的调整如按99百分位设计的紧急出口，可能带头盔穿放火衣后就不易进出
功能修正量：
其次，在人体测量时要求躯干为挺直姿势，而正常情况下，躯干为自然放松姿势，为此要考虑由于姿势不同而引起的变化量。此外，还需考虑实现产品不同操作功能所需休整量。静态数据需要动态尺寸的调整 如人行走，头顶上下的运动幅度可达50mm.
静态：正常人着装身材尺寸修正值；动态：动作补偿量（楼梯，按钮，推钮，搬动开关）
通常用实验方法去求得功能修正量，但也可以从统计数据中获得。对于着装和穿鞋修正量可参照表2-12数据确定
对姿势修正数据是：立姿时身高眼高减10mm;坐姿时的坐高、眼高减44mm.
考虑操作功能修正：以上肢前展长为依据，上肢前展长是后背只中指尖距离，应对不同功能作修正：按钮开关减12mm, 推滑开关，扳动开关减25mm.
4）心理修正量（教堂 教室 卧室）
为了克服人们心理上产生的“空间压抑感”、“高度恐惧感”等心理感受，或者为了满足人们“求美”“求奇”等心理需求，在产品最小功能尺寸上附加一项增量，称为心理修正量。心理修正量也是用实验方法求得，一般是通过被试者主观评价表的评分结果进行统计分析，求得心理修正量。
5）要弄清你的产品设计的目标消费群体（给大学生设计的桌椅 和给小学生设计的不同）
案例分析：大学教室用课桌座与人体尺寸相关的关键尺寸设计分析
人体测量数据在产品设计中应用的步骤
1）识别所有与产品设计相关的人体尺寸
如果设计师明确产品的使用方式，要识别与产品设计相关的人体尺寸并不困难，比如你们的课桌椅：桌面的高度----坐姿肘高 桌面的宽度 抽屉的尺寸----
抽屉底面与椅子面之间的距离---- 大腿厚度
桌子的容膝空间----坐姿腿高加一个大腿厚度
椅面的高度----
椅面的宽度----臀部至腿弯长度
椅面高度与桌面高度有关联
2）分析关键尺寸并将尺寸按重要程度排序，对一些干涉尺寸进行平衡取舍（桌椅）
从实现功能入手分析关键尺寸课桌椅最重要的功能是：坐、写、抽屉放物
a 首先保证坐的功能 即椅面高度----与腿弯高度相关应取小百分位尺寸
椅面宽度----与臀部至腿弯长度取小百分位尺寸
b 保证写的功能 即桌面的高度----与坐姿肘高相关---与椅面高度是关联尺寸
c 抽屉的功能 由桌面高度和抽屉底面与椅子面之间的距离决定
3）确定预期的用户人群 成年男女有时是为小孩设计选用的数据区别是很大的，
4）选择一个合适的预期目标用户的满足度 出于经济的考虑常常确保其90％的满足度，可能的话应该尽量满足95%~98%
5）根据满足度选取需要依据的百分位数 选择人体尺寸的分位数，参阅表2-11
6）获取正确的人体测量数据表并找出需要的基本数据
7）确定各种影响因素，并从表中得到的基本数据予以修正
最小功能尺寸＝人体尺寸的分位数＋功能修正量
最佳功能尺寸＝人体尺寸的分位数＋功能修正量＋心理修正量
2．4 人体动态测量参数
静态测量参数虽然可以解决不少工业产品造型设计中的有关人体尺度的问题，但是人在操纵设备或从事某种作业时并不是静止不动的，而大部分时间是处于活动状态的。人体的动作形态是相当复杂而又变化万千，从坐、卧、立、蹲、跳、旋转、行走等等都会显示出不同形态所具有的不同尺度和不同的空间需求。从产品设计的角度来看，合理地
依据人体一定姿态下的肌肉、骨骼的结构来设计，能调整人的体力损耗、减少肌肉的疲劳，从而极大地提高工作效率。
因此，人们关心的是以不同姿势工作时手、脚能活动的范围。动态测量参数的主要内容包括：肢体的活动范围；肢体的出力范围；人体动作的灵活性和准确性三个方面的内容。
要研究这些首先要了解人体的运动系统技能及其特征。见教材P59
2.4.1．运动系统的机能及其特征
运动系统是人体完成各种动作和从事生产劳动的器官系统。由骨、关节和肌肉三部分组成。全身的骨借关节连接构成骨骼。肌肉附着于骨，且跨过关节。由于肌肉的收缩与舒张牵动骨，通过关节的活动而能产生各种运动。所以，在运动过程中，骨是运动的杠杆；关节是运动的枢纽；肌肉是运动的动力；三者在神经系统的支配与调节下协调一致，随着人的意志，共同准确地完成各种动作。
1．骨的功能
骨是人体内坚硬而有生命的器官，主要有骨组织构成。每块骨都有一定的形态、结构、功能、位置及其本身的神经和血管。全身骨的总数约有206块，可分为躯干骨、上肢骨、下肢骨和颅骨四部分。
骨的复杂形态是由骨所担负功能的适应能力决定的，骨所承担的主要功能有如下几方面：
骨与骨通过关节连接成骨骼，构成人体支架，支持人体的软组织和支撑全身的重量，它与肌肉共同维持人体的外形。
骨构成体腔的壁，如颅腔、胸腔、腹腔与盆腔等，以保护脑、心、肺、肠等人体重要内脏器官，并协助内脏器官进行活动，如呼吸、排泄等。
在骨的髓腔和松质的腔隙中充填着骨髓，这是一种柔软而富有血液的组织，其中的红骨髓具有造血功能；黄骨髓有储藏脂肪的作用。骨盐中的钙和磷，参与体内钙、磷代谢而处于不断变化状态。所以，骨还是体内钙和磷的储备仓库。
附着于骨的肌肉收缩时，牵动着骨绕关节运动，使人体形成各种活动姿势和操作动作。因此，骨是人体运动的杠杆。人机工学的动作分析都与这一功能密切相关。
2．骨杠杆
肌肉的收缩是运动的基础，但是，单有肌肉的收缩并不能产生运动，必须借助于骨杠杆的作用，方能产生运动。人体骨杠杆的原理和参数与机械杠杆完全一样。在骨杠杆中，关节是支点，肌肉是动力源，肌肉与骨的附着点称为力点，而作用于骨上的阻力自重、操纵力等）的作用点称为重点（阻力点）。人体的活动，主要有下述三种骨杠杆的形式：
平衡杠杆 支点位于重点与力点之间，类似天平秤的原理，例如通过寰镇枕关节调节头的姿势的运动。见图3-20
省力杠杆 重点位于力点与支点之间，类似撬棒撬重物的原理，例如支撑腿起步抬足跟时踝关节的运动。见图3-20
速度杠杆 力点在重点和支点之间，阻力臂大于力臂，例如手执重物时肘部的运动，见图3-20
由机械学等功原理可知，利用杠杆省力不省功,得之于力则失之于速度(幅度)，即产生的运动力量大则范围就小，反之亦然。因此，最大的力量与最大的运动范围两者是相矛盾的。在设计操作动作时,必须考虑这一原理.
肢体活动的范围可分为两类：一是肢体活动的角度大小；另一类是肢体活动所能及的距离范围。
2．4．2肢体的活动范围
2．4．2．1 肢体活动的距离范围
1．我国成年人在工作位置上的活动空间尺度
1．人在各种工作时都需要有足够的活动空间。工作位置上的活动空间设计与人体的功能尺寸密切相关。由于活动空间应尽可能适应绝大多数人的使用，设计时应以高百分位人体尺寸为依据。所以，以下的分析中均以我国成年男子第95百分位身高（1775mm）为基准。
现从各个角度对其活动空间进行分析说明，并给出人体尺度图。
立姿的活动空间 立姿时人的活动空间不仅取决于身体的尺寸，而且也取决于保持身体平衡的微小平衡动作和肌肉松弛脚的站立平面不变时，为保持平衡必须限制上身和手臂能达到的活动空间。见P28
页图2-11（对照图说明）
坐姿的活动空间 见图2-12
单腿跪姿的活动空间 见图2-13 取跪姿时，承重膝常更换。由一膝换到另一膝，为确保上身平衡，要求活动空间比基本位置大。
仰卧的活动空间 见图2-14
为了避免疲劳和保证较好的工作效率，一般应当要求各种操纵装置位于人躯干不活动时手所能及的范围之内。
常用的功能尺寸
前述常用的立、坐、跪、卧等作业姿势活动空间的人体尺度图，可满足一般作业空间的概略设计的需要。但对于受限作业空间的设计，则需要应用各种作业姿势下人体功能尺寸测量数据。GB/T 13547-92 标准提供了我国成年人立、坐、跪、卧、爬等常取姿势功能尺寸数据。见P29页表2-8 我国成人男女上肢功能尺寸。
2．4．2．2 肢体活动的角度范围
全身的骨与骨之间借一定的结构相联结，称为骨连接。分为直接连接和间接连接。
直接连接为骨与骨之间借结缔组织、软骨或骨互相连接，其间不具腔隙，活动范围很小或完全不能活动，成为不动关节。
间接连接的特点是两骨之间借膜性囊互相连接，其间具有腔隙，有较大的活动性。称为关节。
骨与骨之间除了由关节相连外，还由肌肉和韧带联结在一起。因韧带除了有连接两骨、增加关节的稳固性的作用以外，它还有限制关节运动的作用。因此，人体各关节的活动有一定的限度，超过限度，将会造成损伤。
另外，人体处于各种舒适姿势时，关节必然处在一定的舒适调节范围内。表3-5为人体重要活动范围和身体各部舒适姿势调节范围。P141 P61表3-5 重要活动范围和身体各部舒适姿势的调节范围。
2．4．3肢体的出力范围 P62
肢体的力量来自肌肉的收缩。肌肉收缩时所产生的力称为肌力。肌力的大小取决于生理因素，即单个肌纤维的收缩力、肌肉中肌纤维的数量与体积、肌肉收缩前的初长度、中枢神经系统的机能状态、肌肉对骨骼发生作用的机械条件。
一条肌纤维能产生10-3~2X10-3N的力量，因而有些肌肉群产生的肌力可达上千牛顿。表3-6是中等体力青年男女工作时身体主要部位肌肉所产生的力。
在操作活动中，肢体所能发挥的力量大小除了取决于上述人体肌肉的生理特征外，还与施力姿势、施力部位、施力方向有密切关系。只有在这些综合条件下的肌肉出力的能力和限度才是操纵力设计的依据。
1．在直立姿势下弯臂时不同角度时的力量分布如图3-21所示。可知大约在70度处可达最大值，即产生相当于体重的力量。这正是许多操纵机构（方向盘）置于人体正前上方的原因所在。
2．在直立姿势下臂伸直时不同角度位置上拉力和推力的分布如图3-22所示。可见最大拉力产生在180度位置上，而最大推力产生在0度位置上。
3．在坐姿下手臂在不同角度和方向上的推力和拉力如表3-7。该表中的数据表明，左手弱于右手；向上用力大于向下用力；向内用力大于向外用力。
4.双臂扭力
姿势
立姿
弯腰
蹲姿
男
382 + 128
944 + 336
545 + 244
女
200 + 79
417 + 197
267 + 138
5.坐姿时足蹬力
坐姿下肢不同位置上的蹬力大小见图3-23（a），图中的外围曲线就是足蹬力的界限，箭头表
示用力方向。可知最大蹬力一般在膝部屈曲160度时产生。最适宜的操纵方向在160度,有靠背支撑时可产生最大的蹬力,右足蹬力大于左足蹬力.脚产生的蹬力也与体位有关，蹬力的大小与下肢离开人体中心对称线向外偏转的角度大小有关，下肢向外偏转约10度时蹬力最大，一般坐姿时，右足最大瞬间时用力可
达2570N,左足可达2364N.如图3-23（b）所示
/
应该注意：肢体所有力量的大小，都与持续时间有关。随着持续时间延长，人的力量很快衰减。例如，拉力由最大值衰减到四分之一数值时，只需要4min。而且任何人劳动到力量衰减到一半的持续时间是差不多的。
2．4．4 人体动作的灵活性与准确性
2．4．4．1 人体动作的灵活性
灵活性是指操作时的动作速度与频率。人体生物力学特性决定了人体重量轻的部位较重的部位、短的部位较长的部位、肢体末端较主干动作灵活。因此，在设计机器及操纵装置和工作方式时，应充分考虑这些特点。
动作速度 是指肢体在单位时间内移动的路程。也可以用完成运动的时间表示，而人的运动时间与动作特点、目标距离、动作方向、动作轨迹特征、负荷重量等因素有密切关系。
动作特点 人体各部分动作一次的最少平均时间见表3-13，由表可知，即使同一部位，动作特点不同，所需最少平均时间也不同。
目标距离 随着目标距离增加，定位运动时间增长；随着目标宽度增加，定位运动时间缩短。
运动方向 从左下至右上的定位运动时间最短。手从中心起点向八个方向作距离为40cm的定位运动，各方向运动差异见图3-24
运动方向和距离对重复运动速度也有影响。当被试者在坐姿平面向0度、±30度、±60度、±90度七个不同方位进行重复敲击运动，设定距离分别为10、30、50cm三个等级。见图3-25
人左右手分别自0度转至-30度和+30度区域内，其敲击速度居中；自±30度转至+60度区域内，敲击速度最高；而自±60度转至90度区域
敲击速度最低。当运动距离小于10cm时，各方位敲击速度差异不大；当运动距离大于30cm时，各方向之间敲击速度差异明显，而且差异随着运动距离的增大而增大。
动作轨迹特征：
按照人体生物力学特性对人体惯例特点进行分析，其结果表明，动作轨迹特征对运动速度的影响极为明显，并获得下述几个基本结论：
人体躯干及肢体在水平面的运动比垂直面的运动速度快；（爬山与平地跑）
从上往下较从下往上运动速度快。（上下山）电闸
水平方向的前后运动较左右运动快，
一直向前的动作速度比旋转时动作快1.5~2倍左右。（操作台开关）
运动比直线运动灵活；
圆形轨迹的动作比直线轨迹动作灵活；
连续改变和突然改变的曲线式动作，前者速度快、后者速度慢。
顺时针方向操作动作比逆时针方向操作要快，且习惯；（煤气阀）
手向身体方向的运动较离开身体方向运动要快，但后者准确性高；
手向前后的往复动作比向左右的往复动作速度快。
一般人右手较左手快，同时右手向右较向做运动快；
动作速度与受力物的质量成反比，达到最大速度所需时间与负荷重量成正比。
动作频率
每分钟或每秒钟动作重复的次数称为动作频率。它与操作方式、机构形状和种类、规格大小、重量以及动作部位有关。测试数据见表
动作部位
次/min
手指敲击
手抓取
前臂屈伸
大臂前后摆动
足蹬踩 足跟支点
腿抬放
手旋转
手推压
手打击
最大频率
右
204~406
360~431
190~392
99~344
300~378
300~406
288
402
300~840
左
360
318
510
转动手柄的最大频率与手柄长度有关。手柄长度为30~580mm的转动频率最大值见表2-16。
手柄长度（mm）
30
40
60
100
140
240
580
最大频率（次/min）
26
27
27.5
25.5
23.5
18.5
14
2．4．4．2 人体动作的准确性
准确性是运动输出质量高低的另一个重要指标。在人机系统中，如果操作者发生发应错误或准确性不高，即使其反映时间和运动时间都极短也不能实现系统目标，甚至会导致事故。影响运动准确性的主要因素有运动时间（速度）、运动类型、运动方向、操作方式、力量等。
1．运动速度与准确性
之间有互相补偿关系，见速度-准确性特性曲线，见图3-26。表示：速度越慢，准确性越高，但速度降到一定程度后，曲线渐趋平坦。在人机设计中过分强调速度而降低准确性，或过分强调准确性而降低速度都是不利的。
曲线的拐点处为最佳工作点，该点表示运动时间较短，但准确性较高。随着系统安全性要求的提高，常将实际的工作点选在最佳工作点右侧的某一位置上。
2．盲目定位运动的准确性
在实际操作中，当视觉负担很重时，往往需要人在没有视觉帮助的条件下，根据对运动轨迹记忆和运动觉反馈进行盲目定位运动。实验见P70结果表明：正前方盲目定位准确性最高，右方稍优于左方，在同一方位，下方和中间均优于上方。
运动方向与准确性
在垂直面上，手臂做前后运动时颤抖最大，其颤抖是上下方向的；在水平面上，做左右运动的颤抖最小，其颤抖方向是前后的。 图3-28为手臂运动方向对准确性的影响的实验结果。被试者握尖笔沿图中狭窄的槽运动时，笔尖碰到槽臂即为一次错误，可作为手臂颤抖的指标。
操作方式与准确性
由于手的解剖学特点和手的不同部位随意控制能力的不同，使手的某些运动比另外一些运动更灵活、更准确。其对比分析结果如图3-29，上排优于下排。该研究结果对人际系统中控制装置的设计提供了有益的思路。
其他
柔和的动作比粗猛的动作准确
柔和的动作常常容易准确
手臂伸出和收回的准确性
有力动作比无力动作准确 （圆规 卡尺设计 ）
a较长距离（100~400mm)比较短距离(100mm) 准确
b向外伸出比向内收回准确
动作方向定位
a最准确的方向是正前方手臂部水平的下侧;
b最不准确的方位在侧面, 右侧比左侧准确,下部比上部准确;
c双手同时均匀地操作时,双手直接在身前活动的定位准确性 最高.
【安全人机工程学的应用】相关文章：
1.人机工程学论文
3.软件工程学简历
文档为doc格式
