车辆人机学概述.pptVIP

第1章　概论;定义 (IEA ,The International Ergonomics Association) ： 　　　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；研究人在工作、家庭生活和休闲时怎样考虑人的工作效率、健康、安全和舒适等问题的学科 。 研究对象：人－机－环境 研究目的：高效、安全、健康、舒适 研究的基本内容：人的生理特性、心理特性 “考虑”：不是唯一的，也未必是优先的。 　　　人机工程学是从人的生理和心理特点出发，研究人、机、环境的相互关系和相互作用规律，以优化人－机－环境系统的一门学科。;“人机工程学” Ergonomics （欧）/工效学、人类工效学 Human Engineering（美）/人体工程学 Human Factors Engineering /人因工程学、人因学 Human Factors （美） /人因工程学、人因学 人间工学(日） 工程心理学 人机工程学、人机学、;1.2 人机系统 人机系统的构成 “人”：所研究的系统中参与系统过程的人； “机“：泛指一切人造的，供人使用的物品； “环境”： “人”、“机”共处的、对“人”和“机”有直接或间接影响的周围外部条件。 人机界面 显示器：机器通过显示器将机器的运转信息传递给人。 控制器（操纵器）：人通过机器上的操纵装置对机器传达控制指令。;人机界面举例 剪刀 把手形状、把手尺寸、把手材料、颜色、… … 不同的人机界面，使有不同的握姿、增（减）力效果、使用方式、… … ;人机界面举例 手机 显示器？控制器？ 直接作用型？间接作用型？ 汽车 人机工程设计主要是人机功能分配和人机界面设计。 ;1.3 人机工程学的研究内容 “人”的特性 人体尺寸及人体测量技术：静态尺寸和动态尺寸。其基础学科是人体测量学。 人体的力学性能：人在各种状况下，其质量特性、质心位置、肢体运动速度、人体各部分的体力和耐力等参数的变化规律。其基础学科是人体生物力学。 人的劳动生理功能：人的体力负荷、脑力负荷、人体反应与疲劳机制等。其基础学科是劳动生理学。 劳动中人的心理过程：心理调节的特点、心理反射的机制、心理负荷及疲劳的心理机制??。其基础学科是劳动心理学。 人的信息传递能力：人对信息的接受、传递、存储、加工和输出的能力及其机制。其基础学科是工程心理学。 人的可靠性：人在劳动中产生失误的可能性。 人员的选拔和训练研究：人的基本素质的测试与评价、人员的选拔和训练等。 人的动作时间研究：人的操纵动作的有效性，寻求改善作业的途径，进行人的操纵动作的合理设计。 人体模型研究：人的数学模型、物理仿真模型、人体模板等。;“机”的特性 信息传达技术：仪表显示、声音信息传达、触觉信息传达、图形符号传达、编码方法等。 操纵控制技术：操纵装置、控制装置、控制系统、键盘技术等。 安全保障技术：冗余性系统、机器保险装置、防止人的操作失误及失职的设施、事故预警预防方法、救援方法、安全保护措施、机器的防错设计等。 动力学仿真技术：受控对象的动力学建模、数学仿真技术、物理仿真技术等。 宜人化技术：改善人的舒适性及使用方便性的技术，如振动及噪声的控制和隔离，坐椅及用具的宜人化设计等。 “环境”特性 作业空间：场地、厂房、机器布局、作业线布置、道路及交通、紧急脱险方法等。 物理环境：噪声、振动、照明、温度、湿度、气压、辐射等各种物理因素。 化学环境：有毒物质、化学性有害气体及水质污染等。 生物环境：细菌污染及病原微生物污染等。 美学环境：造型、色彩、背景音乐等。 ;人－机关系 人机系统功能分配研究：系统中人的功能与机的功能之间的联系和制约条件，研究人、机之间的功能分配方法。 人机的信息交换：人与机之间的信息传递过程、人对机的操纵控制过程和方法、人机界面的评价和优化匹配、人机界面的优化设计方法等。 人机系统特性协调研究：机器的工作特性对操作者的身体、心理、文化素质以及专业技术的要求，研究人的职业适宜性、事故倾向性等。;人机分工 人机的机能比较 把笨重、快速、单调、规律性强、高阶运算及在严酷、危险条件下的工作分配给机器。 制约人机分工的主要因素： 科技水平 社会、经济条件; 在车辆人机工程设计中，主要考虑的人体因素： 人体尺寸：乘坐空间、操作空间、乘坐（包括进、出）姿势、操作（包括装、卸）姿势等； 人体的生物力学特性：手操纵力、足操纵力、门窗开闭力、操纵速率、操纵位移、操纵节拍和操纵准确度等； 人的感知响应特性：视觉、听觉；显示、报警；照明； 人的反应特性：感觉通道、刺激方式与刺激强度、操纵器负荷、反应动作等； 人体的耐受性：振动、噪声、车内气候、紧张等引起的疲劳、不舒适等； 人的安全性：人体伤害极限、安全防护装